CN110936392A - 智能家政服务机器人 - Google Patents

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余楠
杜广平
杨瑄
张瑞桦
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Yellow River Conservancy Technical Institute
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Abstract

本发明公开了一种智能家政服务机器人,涉及智能机器人技术领域,包括定位节点、图像采集单元、云平台和携带定位标签的机器人本体;云平台接收定位节点获取机器人本体的动态坐标和图像采集单元实时采集室内的全景图像信息,并对全景图像信息对室内的事物进行识别和分类,以及分析判断室内环境的整洁程度;当室内环境的整洁程度不合格时,云平台控制机器人本体进行相应的室内环境保洁。本发能够实时对室内的进行环境整洁程度进行监控,当发现室内环境的整洁程度不合格时,能够及时控制机器人本体动作,以保持室内环境整洁。

Description

智能家政服务机器人
技术领域
本发明涉及智能机器人技术领域,特别涉及一种智能家政服务机器人。
背景技术
随着社会经济的快速发展,人们的生活节奏日益加快,同时人们的工作压力也逐渐增大。
就上班族而言,每天的大部分时间基本上都是在公司中度过,在家的时间则是少之又少。由于平时的工作繁忙,再加上工作压力大,一旦下班回到家中,早已是身心疲惫,难以抽出时间去打理家务。时间久了,家中的居住环境不仅会变得凌乱,还会滋生病菌,不仅容易影响人的心情,同时还会影响人的身体健康。
发明内容
为克服上述现有技术中存在的问题,本发明提供了一种智能家政服务机器人,以解决由于上班族工作繁忙,压力大,难以抽出时间打理家务的问题。
本发明的技术方案是:
一种智能家政服务机器人,包括安装于室内的定位节点、图像采集单元、云平台和携带定位标签的机器人本体;
定位节点,用于实时获取机器人本体在室内的动态坐标;
图像采集单元,用于实时采集室内的全景图像信息;
云平台,用于接收器人本体在室内的坐标位置和全景图像信息;
云平台根据所接收的全景图像信息对室内的事物进行识别和分类,并分析判断室内环境的整洁程度;
机器人本体包括控制单元、图像识别单元、执行单元和通信单元;
图像识别单元,用于识别室内的事物,以及用于机器人本体行进间避障;
当云平台判断到室内环境的整洁程度不合格时,云平台根据全景图像信息建立室内环境空间坐标,并将机器人本体在室内的坐标位置与东西空间坐标进行结合,确定并发送室内的服务控制信息;
服务控制信息包括室内整洁程度不合格的具体位置和机器人本体的导航路线;
通信单元接收云平台发送的服务控制信息,控制单元将服务控制信息转化为动作指令,控制执行单元进行相应服务动作。
优选的,定位节点包括主节点和若干个分支节点,每个分支节点用于实时获取机器人本体不同方位的位置坐标,并将机器人本体不同方位的坐标发送至主节点进行整合,生成动态坐标。
优选的,图像采集单元包括主采集模块和若干个分支采集模块,每个分支采集模块用于获取室内不同位置的图像信息,并将室内不同位置的图像信息发送至主采集模块进行整合,生成全景图像信息。
优选的,执行单元包括机械手臂、用于调节机器人本体高度的机械腿和扫地装置。
优选的,机器人本体包括环境质量检测单元,用于实时采集室内的环境质量数据;
通信单元通过互联网与室内的环境调节设备无线连接;
控制单元根据室内的环境质量数据分析判断室内的环境质量是否合格,从而控制环境调节设备进行室内的环境调控。
优选的,环境调节设备包括:
智能空调,用于室内温度调节;
智能空气净化器,用于室内湿度调节和空气净化;
智能通风扇,用于维持室内空气流通;
智能照明灯,用于室内光线调节。
优选的,通信单元通过互联网与室内的家电设备连接,机器人本体包括交互单元,交互单元用于实现用户与机器人本体之间交互,以及用于实现用户与家电设备之间交互。
优选的,交互单元识别用户输入的家电设备操控信息,控制单元将家电设备操控信息转化为家电设备操作指令,控制家电设备运作。
优选的,交互单元识别用户输入的机器人本体控制信息,控制单元将机器人本体控制信息转化为机器人本体的执行指令,控制机器人本体运作。
优选的,交互单元包括语音识别模块、手势识别模块、语音模块、触摸显示屏和投影仪。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
1、本发能够实时获取室内的全景图像信息,对室内的进行环境整洁程度进行监控,当发现室内环境的整洁程度不合格时,能够及时控制机器人本体动作,以保持室内环境整洁。
2、本发能够实时获取室内的环境质量数据,当室内的环境质量是不合格时,能够通过机器人本体控制环境调节设备进行室内的环境调控。
3、本发能够通过交互单元与机器人本体,用户不仅可以通过语音指令和手势指令控制机器人本体进行东西整理、摆放、打扫卫生等,还可以通过语音指令控制机器人本体进行日常的消遣、娱乐等。
4、本发能够通过交互单元与家电设备进行交互,用户可以通过语音指令控制家电设备工作。
附图说明
图1为本发明的控制结构框图;
图2为本发明定位节点的结构图;
图3为本发明图像采集单元的结构图;
图4为本发明执行单元的结构图;
图5为本发明交互单元的结构图。
具体实施方式
下面结合本发明中的附图,对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整的描述,显然,所描述的实施例是本发明的一部分实施例,而不是全部实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都应属于本发明保护的范围。
如图1-5所示,本发明提供的一种智能家政服务机器人,包括安装于室内的定位节点、图像采集单元、云平台和携带定位标签的机器人本体。
具体的,定位节点,包括主节点和若干个分支节点,每个分支节点用于实时获取机器人本体不同方位的位置坐标,并将机器人本体不同方位的坐标发送至主节点进行整合,生成机器人本体在室内的动态坐标。
图像采集单元,包括主采集模块和若干个分支采集模块,每个分支采集模块用于获取室内不同位置的图像信息,并将室内不同位置的图像信息发送至主采集模块进行整合,生成室内的全景图像信息。
云平台,用于接收器人本体在室内的坐标位置和全景图像信息;
云平台根据所接收的全景图像信息对室内的事物进行识别和分类,并分析判断室内环境的整洁程度;
机器人本体包括控制单元、图像识别单元、执行单元和通信单元;
图像识别单元,用于识别室内的事物,以及用于机器人本体行进间避障;
当云平台判断到室内环境的整洁程度不合格时,云平台根据全景图像信息建立室内环境空间坐标,并将机器人本体在室内的坐标位置与东西空间坐标进行结合,确定并发送室内的服务控制信息;
服务控制信息包括室内整洁程度不合格的具体位置和机器人本体的导航路线;
通信单元接收云平台发送的服务控制信息,控制单元将服务控制信息转化为动作指令,控制执行单元进行相应服务动作。其中,相应服务动作包括打扫室内卫生、东西分类、东西整理、东西摆放,东西擦拭等。
执行单元包括机械手臂、用于调节机器人本体高度的机械腿和扫地装置。机械手臂模拟人的手臂,可以实现东西的拿、放、提、端、举、擦等;机械腿负责移动,包括水平、斜坡移动和上下楼梯,还可以调节机器人本体的高度;扫地装置用于打扫室内地面卫生。
进一步的,机器人本体包括环境质量检测单元,用于实时采集室内的环境质量数据;通信单元通过互联网与室内的环境调节设备无线连接;控制单元根据室内的环境质量数据分析判断室内的环境质量是否合格,从而控制环境调节设备进行室内的环境调控。环境调节设备包括智能空调,用于室内温度调节;智能空气净化器,用于室内湿度调节和空气净化;智能通风扇,用于维持室内空气流通;智能照明灯,用于室内光线调节。
进一步的,通信单元通过互联网与室内的家电设备连接,机器人本体包括交互单元,交互单元用于实现用户与机器人本体之间交互,以及用于实现用户与家电设备之间交互。交互单元别既可以识用户输入的家电设备操控信息,控制单元将家电设备操控信息转化为家电设备操作指令,控制家电设备运作,还可以识别用户输入的机器人本体控制信息,控制单元将机器人本体控制信息转化为机器人本体的执行指令,控制机器人本体运作。
其中,交互单元包括语音识别模块、手势识别模块、语音模块、触摸显示屏和投影仪。
家电设备包括智能洗衣机、智能电水壶、智能热水器、智能浇花器、智能豆浆机、智能洗碗机等。
本发明的实施过程:
安装在室内不同位置的分支采集模块实时获取对应位置的图像信息,主采集模块对室内各处的图像信息进行整合,生成室内的全景图像信息;同时安装于室内不同位置的分支节点实时获取机器人本体不同方位的位置坐标,主节点对从不同方位所获取的机器人本体的坐标进行整合,生成机器人本体在室内的动态坐标;云平台通过室内的全景图像信息,对室内的室内的事物进行识别和分类,并分析判断室内环境的整洁程度。当室内环境的整洁程度不合格时,云平台确定出室内环境整洁程度不合格的具体位置,并为机器人本体规划出导航路线,控制机器人本体进行室内保洁,如东西整理、分类、摆放、擦桌子、扫地等。其中,图像识别单元可以在机器人本体行进间避开周围的障碍物,帮助机器人本体顺利到达目标位置;在室内保洁的过程,图像识别单元对所要整理、分类、摆放、擦拭的东西以及清扫的位置进行识别,以保证与云平台发送的发服务控制信息对应,从而准确的进行室内环境的各项打理服务。
当室内的环境质量不合格时,控制单元根据室内环境不合格的指标控制环境调节设备进行该指标进行调控,使得该指标维持在正常范围中。如冬天室内温度过低,控制智能空调升温;室内空气干燥,控制智能空气净化器,进行空气加湿,空气质量偏差,控制智能通风扇进行室内通风换气,控制智能空气净化器进行空气净化。
用户需要打扫卫生间时,通过通过语音识别模块输入机器人本体打扫卫生间的指令,如清理马桶,云平台将机器人本体到卫生间马桶的路线发送至控制单元,控制单元控制机器人本体移动到马桶位置,并通过图像识别单元识别确定马桶上的污垢,并寻找刷马桶的工具(如马桶刷),以及马桶的冲水按钮,进而控制机械手臂持马桶刷进行污垢清洁和马桶冲水,清洁完成后,通过语音模块发出提示音提醒用户。
用户通过语音识别模块输入需要控制的家电设备,如控制智能电水壶烧水、智能浇花器浇花、智能热水器热水、智能洗碗机刷碗等。
用户通过语音识别模块输入需要拿的东西、需要整理的东西、打扫的地方,机器人本体接收到用户指令后,依照指令进行运作,完成对应的相关事项。
或者,用户需要整理、摆放东西时,通过手势控制机器人本体,用户指向哪个东西,手势识别模块识别手势后,机器人本体将指定的东西整理、摆放到位。
此外,本发明兼具播放视频和音乐、订餐、购物等上网功能。用户可以通过语音输入相关指令,如播放音乐、视频,机器人本体通过语音模块播放音乐、触摸显示屏显示视频等内容;或通过投影仪将所要显示的内容进行投影显示。订餐时机器人本体会通过语音模块与用户沟通,确定用户所要点的食物,再进行支付下单;购物也是如此。以上操作,用户同样也可以在触摸显示屏上完成,具体方式,用户可与根据自己的喜好选择。
以上公开的仅为本发明的较佳的具体实施例,但是,本发明实施例并非局限于此,任何本领域技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种智能家政服务机器人,其特征在于,包括安装于室内的定位节点、图像采集单元、云平台和携带定位标签的机器人本体;
定位节点,用于实时获取机器人本体在室内的动态坐标;
图像采集单元,用于实时采集室内的全景图像信息;
云平台,用于接收器人本体在室内的坐标位置和全景图像信息;
云平台根据所接收的全景图像信息对室内的事物进行识别和分类,并分析判断室内环境的整洁程度;
机器人本体包括控制单元、图像识别单元、执行单元和通信单元;
图像识别单元,用于识别室内的事物,以及用于机器人本体行进间避障;
当云平台判断到室内环境的整洁程度不合格时,云平台根据全景图像信息建立室内环境空间坐标,并将机器人本体在室内的坐标位置与东西空间坐标进行结合,确定并发送室内的服务控制信息;
服务控制信息包括室内整洁程度不合格的具体位置和机器人本体的导航路线;
通信单元接收云平台发送的服务控制信息,控制单元将服务控制信息转化为动作指令,控制执行单元进行相应服务动作。
2.如权利要求1的一种智能家政服务机器人,其特征在于,定位节点包括主节点和若干个分支节点,每个分支节点用于实时获取机器人本体不同方位的位置坐标,并将机器人本体不同方位的坐标发送至主节点进行整合,生成动态坐标。
3.如权利要求1的一种智能家政服务机器人,其特征在于,图像采集单元包括主采集模块和若干个分支采集模块,每个分支采集模块用于获取室内不同位置的图像信息,并将室内不同位置的图像信息发送至主采集模块进行整合,生成全景图像信息。
4.如权利要求1的一种智能家政服务机器人,其特征在于,执行单元包括机械手臂、用于调节机器人本体高度的机械腿和扫地装置。
5.如权利要求1的一种智能家政服务机器人,其特征在于,机器人本体包括环境质量检测单元,用于实时采集室内的环境质量数据;
通信单元通过互联网与室内的环境调节设备无线连接;
控制单元根据室内的环境质量数据分析判断室内的环境质量是否合格,从而控制环境调节设备进行室内的环境调控。
6.如权利要求5的一种智能家政服务机器人,其特征在于,环境调节设备包括:
智能空调,用于室内温度调节;
智能空气净化器,用于室内湿度调节和空气净化;
智能通风扇,用于维持室内空气流通;
智能照明灯,用于室内光线调节。
7.如权利要求1的一种智能家政服务机器人,其特征在于,通信单元通过互联网与室内的家电设备连接,机器人本体包括交互单元,交互单元用于实现用户与机器人本体之间交互,以及用于实现用户与家电设备之间交互。
8.如权利要求7的一种智能家政服务机器人,其特征在于,交互单元识别用户输入的家电设备操控信息,控制单元将家电设备操控信息转化为家电设备操作指令,控制家电设备运作。
9.如权利要求7的一种智能家政服务机器人,其特征在于,交互单元识别用户输入的机器人本体控制信息,控制单元将机器人本体控制信息转化为机器人本体的执行指令,控制机器人本体运作。
10.如权利要求7的一种智能家政服务机器人,其特征在于,交互单元包括语音识别模块、手势识别模块、语音模块、触摸显示屏和投影仪。
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