CN111907613B - 一种智能机器人 - Google Patents
一种智能机器人 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111907613B CN111907613B CN201911327947.2A CN201911327947A CN111907613B CN 111907613 B CN111907613 B CN 111907613B CN 201911327947 A CN201911327947 A CN 201911327947A CN 111907613 B CN111907613 B CN 111907613B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- robot
- main body
- controller
- suction
- sensor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D57/00—Vehicles characterised by having other propulsion or other ground- engaging means than wheels or endless track, alone or in addition to wheels or endless track
- B62D57/02—Vehicles characterised by having other propulsion or other ground- engaging means than wheels or endless track, alone or in addition to wheels or endless track with ground-engaging propulsion means, e.g. walking members
- B62D57/024—Vehicles characterised by having other propulsion or other ground- engaging means than wheels or endless track, alone or in addition to wheels or endless track with ground-engaging propulsion means, e.g. walking members specially adapted for moving on inclined or vertical surfaces
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
- A62C—FIRE-FIGHTING
- A62C31/00—Delivery of fire-extinguishing material
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
- A62C—FIRE-FIGHTING
- A62C37/00—Control of fire-fighting equipment
- A62C37/36—Control of fire-fighting equipment an actuating signal being generated by a sensor separate from an outlet device
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60F—VEHICLES FOR USE BOTH ON RAIL AND ON ROAD; AMPHIBIOUS OR LIKE VEHICLES; CONVERTIBLE VEHICLES
- B60F5/00—Other convertible vehicles, i.e. vehicles capable of travelling in or on different media
- B60F5/02—Other convertible vehicles, i.e. vehicles capable of travelling in or on different media convertible into aircraft
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- Emergency Management (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Manipulator (AREA)
Abstract
本发明涉及一种智能机器人,通过在机器人本体上设置若干吸盘,各吸盘的表面设置压力检测装置,其滚轮上设置重力传感器以及在其头部设置风速传感器,使得控制器能够根据接收到的数据来调整吸盘需要额外增加的吸力大小和吸力方向,进而实现整个智能机器人可以克服自身重力影响,实现在墙体上的爬行,避免机器人在墙面上跌落。当然,该智能机器人还增加设置了烟雾传感器、储水箱、水泵和喷射装置,从而可以由控制器根据烟雾数据来判断家居环境内是否存在火灾风险,进而决定命令水泵和喷射装置工作,实现在发现火灾的第一时间执行灭火操作,有效地保护家居环境的安全。
Description
技术领域
本发明涉及智能家居设备领域,尤其涉及一种智能机器人。
背景技术
随着工业化制造技术的不断发展,越来越多的家居用智能化设备相继涌现,并且被应用到各种应用场合,智能机器人便是其中的一种。
现在市面上的智能机器人种类繁多,例如有我们常见的扫地式机器人,还有实现诸如火灾现场勘测功能的机器人。这些机器人通过自动控制或者受到用户的远程/近程控制,给人们的日常生活或者加工作业带来了诸多的便利。
但是,现在的家居用智能机器人依然多集中于对家居的清洁工作,始终没有脱离现有扫地式机器人的核心功能。智能机器人一旦遇到对倾斜的坡面爬行,甚至是针对墙面爬行时,难以确保其不会因重力影响而从坡面或墙面上跌落。另外,用户不仅仅需要清洁的室内环境,而且还需要有安全的居家环境,这就使得现有的智能机器人功能远远无法满足用户的实际需要。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种智能机器人。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为:一种智能机器人,包括机器人主体和头部,头部可转动地设置在机器人主体上,机器人主体的下端具有可转动地滚轮,其特征在于,还包括:
红外摄像头,设置在机器人的头部;
语音播放器,设置在机器人的头部;
无线通信装置,嵌入在机器人主体内;
吸盘装置,其紧贴机器人主体的外侧设置,该吸盘装置具有若干吸力矢量受控的吸盘;其中,所述吸力矢量包括吸力大小和吸力方向;
若干压力检测装置,分别设置在各吸盘的表面,以检测对应吸盘表面受到的压力;
重力传感器,设置在滚轮上;
倾斜角度传感器,其紧贴机器人主体的外侧设置;
可转动的机械臂,设置在机器人主体上,该机械臂具有受控的夹持手;
驱动气缸,设置在机器人主体内,用以驱动机械臂的转动以及夹持手的夹持动作;
电机,设置在机器人主体内,用以驱动滚轮的移动;所述滚轮的表面具有受控后可隐藏的摩擦力增强装置;
供电装置,位于机器人主体内且连接储电装置的电能输入端;
速度传感器,设置在机器人的头部;
超声波探测器,设置在机器人头部的前侧;
若干震动传感器,分别均布在机器人主体的外表面;
显示屏,位于机器人头部的外表面;
光敏传感器,设置在机器人的头部;
照明灯,设置在机器人主体的外表面上;
风速传感器,设置在机器人头部的外表面上;
数据存储器,位于机器人主体内,其分别连接红外摄像头、语音播放器、无线通信装置、速度传感器、超声波探测器、震动传感器、显示屏、光敏传感器和风速传感器;
控制器,位于机器人主体内,其分别连接红外摄像头、语音播放器、无线通信装置、各吸盘、压力检测装置、重力传感器、倾斜角度传感器、驱动气缸、电机、速度传感器、超声波探测器、各震动传感器、显示屏、光敏传感器、照明灯、风速传感器和数据存储器;该控制器用以至少在机器人爬墙时控制吸盘的吸力大小和吸力方向。
为了使得智能机器人可以对一定程度的火源做出自动紧急灭火,改进地,所述智能机器人还包括:
烟雾传感器,连接控制器,该烟雾传感器设置在机器人主体的外表面上;
储水箱,位于机器人主体内,该机器人主体上具有连通储水箱的注水口;
水泵,与控制器连接,该水泵位于机器人主体内且其进水端连接储水箱的出水口;
喷射装置,连接控制器,该喷射装置可转动地设置在机器人的头部且喷射装置的进水端连接水泵的出水端,喷射装置的出水端位于机器人头部的喷射口处。
当然,为了实现智能机器人在一定程度上的自动发电,以满足低能耗装置的工作学院,再进一步地,所述智能机器人还包括:
太阳能电池板,设置在机器人主体的外表面;
储电装置,位于机器人主体内且连接太阳能电池板的电能输出端,储电装置的电能输出端连接供电装置的电能输入端。
为了使得智能机器人可以根据自身所处环境的温湿情况调整工作状态以及实现对前方远距离视野的图像采集需要,再进一步地,所述智能机器人还包括:
光束发生器,设置在机器人的头部,该光束发生器连接控制器;
温度传感器,设置在机器人主体的外表面上,该温度传感器连接控制器;
湿度传感器,设置在机器人头部的外表面上,该湿度传感器连接控制器。
当然,所述机器人主体的左侧可以设置有左转向灯,所述机器人主体的右侧也可以设置有右转向灯,所述左转向灯和右转向灯分别连接控制器。
进一步地,在所述智能机器人中,所述机器人主体的内侧设置有备用电源,该备用电源与供电装置的电能输入端连接。
为了降低移动中的震动影响,在所述智能机器人中,所述机器人主体的下端与滚轮之间设置有减震装置。
为了实现该智能机器人可以在紧急情况下的移动飞行需要,再改进地,所述机器人主体的左、右两侧均设置有可折叠的侧翼装置,所述机器人主体的下端设置有喷气发动机,所述控制器分别连接侧翼装置和喷气发动机。
当然,出于一般的非紧急飞行需要,也可以针对上述的智能机器人再做出如下改进:所述机器人主体的左右两侧设置有:
氢气腔室,其内设置有氢气生成装置,该氢气生成装置连接控制器;
氢气球,紧固地连接在机器人主体上,该氢气球的气体输入口连接氢气生成装置的氢气输出口;
氢气球释放装置,连接控制器,用于根据控制器的指令释放氢气球。
作为实现控制器对吸盘吸力的具体控制方式,具体地,在本发明的该智能机器人中,所述控制器按照如下步骤1~6的方式在机器人爬墙时控制吸盘的吸力大小和吸力方向:
步骤1,所述控制器接收重力传感器发送来的重力数据以及倾斜角度传感器发送来的倾斜角度;其中,所述重力数据标记为G机器人,所述倾斜角度传感器发送来的倾斜角度标记为θ机器人,该倾斜角度θ机器人为机器人当前所要爬的墙面的倾斜角度;
步骤2,所述控制器接收各吸盘表面压力检测装置分别发送来的压力数据以及压力方向,形成吸盘表面所受到的压力数值集合以及压力方向角度集合;其中,各所述吸盘表面所受到的压力数值集合标记为F吸盘表面,各所述吸盘表面所受到的压力方向角度集合标记为θ吸盘表面,吸盘装置内的吸盘总数量标记为N,第i个吸盘表面的压力检测装置发送来的压力数据标记为压力数据对应的压力方向角度标记为1≤i≤N;为压力数据所对应压力与该第i个吸盘表面之间的夹角;
步骤3,所述控制器接收风速传感器发送来的风速;其中,所述风速的数值标记为V风速,该风速所对应的风向标记为θ风速;
步骤4,所述控制器根据接收的所述风速对应的风向以及吸盘表面所受到的压力数值集合以及压力方向角度集合,得到吸盘表面受到的实际压力数值以及对应的实际压力方向;其中,所述吸盘表面受到的实际压力数值标记为F'吸盘表面,所述吸盘表面受到的实际压力方向标记为θ'吸盘表面:
步骤5,所述控制器根据接收的所述重力数据、倾斜角度传感器发送的所述倾斜角度以及所得吸盘表面受到的实际压力数值以及对应的实际压力方向,得到吸盘装置需要额外增加的总吸力值以及总吸力方向;其中,该总吸力的方向自吸盘的中心指向该机器人当前所要爬的墙面,所述吸盘装置需要额外增加的总吸力值标记为△F,所述吸盘装置需要额外增加的总吸力方向与重力方向之间的夹角为α:
步骤6,所述控制器根据所得吸盘装置需要额外增加的总吸力值、总吸力方向以及该吸盘装置内的总数量,得到每一个吸盘所需要额外增加的吸力值和吸力方向;其中,第i个吸盘所需要额外增加的吸力值标记为△Fi,第i个吸盘所需要额外增加的吸力方向与重力方向之间的夹角标记为β:
与现有技术相比,本发明的优点在于:
首先,本发明中的智能机器人通过在机器人本体上设置若干吸盘,各吸盘的表面设置压力检测装置,检测对应吸盘表面受到的压力,并且还通过在其滚轮上设置重力传感器以及在其头部设置风速传感器,从而使得控制器能够根据接收到的数据来调整吸盘需要额外增加的吸力大小和吸力方向,进而实现整个智能机器人可以克服自身重力影响,以实现在墙体上的爬行需要,避免机器人在墙面上跌落;
其次,该发明的智能机器人还增加设置了烟雾传感器、储水箱、水泵和喷射装置,从而可以由控制器根据烟雾数据来判断家居环境内是否存在火灾风险,进而决定命令水泵和喷射装置工作,实现在发现火灾的第一时间执行灭火操作,有效地保护家居环境的安全;
最后,该发明还在机器人本体的左右两侧分别设置了受控的侧翼和喷气发动机,机器人的控制器可以根据超声波探测器对前方障碍物的探测情况来决定是否启动飞行功能,进而命令侧翼展开和喷气发动机启动,实现机器人的飞行动作,避免机器人的正常移动受到底面障碍物的阻碍影响。
附图说明
图1为本发明实施例中的智能机器人示意图;
图2为本发明实施例中的控制器在机器人爬墙时控制吸盘的吸力大小和吸力方向的流程示意图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
如图1所示,本实施例提供一种智能机器人,包括:
机器人主体1;该机器人主体1优选采用不锈钢材料制成;
头部2,该头部2可转动地设置在机器人主体1上,机器人主体1的下端具有可转动地滚轮3;滚轮3的数量为偶数且对称地设置在机器人主体1的下端,以确保整个机器人通过这些滚轮做滚动移动时的平衡稳定性;
红外摄像头4,设置在机器人的头部;
语音播放器5,设置在机器人的头部;
无线通信装置6,嵌入在机器人主体1内;例如,此处的无线通信装置6采用兼具4G通信功能和5G通信功能的通信装置;当然,无线通信装置6也可以根据需要采用蓝牙通信装置或者红外通信装置;
吸盘装置,其紧贴机器人主体的外侧设置,该吸盘装置具有若干吸力矢量受控的吸盘7;其中,所述吸力矢量包括吸力大小和吸力方向;
若干压力检测装置8,分别设置在各吸盘7的表面,以检测对应吸盘表面受到的压力;
重力传感器9,设置在滚轮3上;该重力传感器9用来检测整个机器人所承受到的自身重力;
倾斜角度传感器10,其紧贴机器人主体1的外侧设置,用以获取机器人主体的倾斜角度;例如,机器人在爬墙面时,该机器人主体与水平面之间的倾斜角度;
可转动的机械臂11,设置在机器人主体1上,该机械臂11具有受控的夹持手12;
驱动气缸13,设置在机器人主体1内,用以驱动机械臂11的转动以及夹持手12的夹持动作;
电机14,设置在机器人主体1内,用以驱动滚轮3的移动;滚轮3的表面具有受控后可隐藏的摩擦力增强装置15;
供电装置16,位于机器人主体内;
速度传感器17,设置在机器人的头部;
超声波探测器18,设置在机器人头部的前侧;该超声波探测器8可以用来探测机器人前方的障碍物情况;当然,该超声波探测器18还可以以转动地的形式设置在机器人头部的前侧;具体地,该实施例中的超声波探测器18采用型号为RF-PJ40的探测器;
若干震动传感器19,分别均布在机器人主体的外表面;
显示屏20,位于机器人头部的外表面;
光敏传感器21,设置在机器人的头部,其可以获取到机器人所处环境的光照情况;
照明灯22,设置在机器人主体1的外表面上;
风速传感器23,设置在机器人头部的外表面上,用以获取该机器人所处环境的风速情况,以便于控制器根据该风速去调整吸盘的吸力大小和方向;
数据存储器24,位于机器人主体1内,其分别连接红外摄像头4、语音播放器5、无线通信装置6、速度传感器17、超声波探测器18、震动传感器19、显示屏20、光敏传感器21和风速传感器23;
控制器25,位于机器人主体1内,其分别连接红外摄像头4、语音播放器5、无线通信装置6、各吸盘7、压力检测装置8、重力传感器9、倾斜角度传感器10、驱动气缸13、电机14、速度传感器17、超声波探测器18、各震动传感器19、显示屏20、光敏传感器21、照明灯22、风速传感器23和数据存储器24;该控制器25用以至少在机器人爬墙时控制吸盘7的吸力大小和吸力方向;
烟雾传感器26,连接控制器25,该烟雾传感器26设置在机器人主体1的外表面上;例如,在发生火灾时,烟雾传感器26会把该机器人所处环境的烟雾数据及时地发送给控制器25,以便于控制器25决定是否启动针对火源的喷水灭火工作;
储水箱27,位于机器人主体1内,该机器人主体1上具有连通储水箱27的注水口;
水泵28,与控制器25连接,该水泵28位于机器人主体1内且其进水端连接储水箱27的出水口;该水泵28可以在控制器25的控制下调整吸水工作状态,以便于自动地调整灭火时的出水量;
喷射装置29,连接控制器25,该喷射装置29可转动地设置在机器人的头部且喷射装置29的进水端连接水泵28的出水端,喷射装置29的出水端位于机器人头部的喷射口处;
太阳能电池板30,设置在机器人主体1的外表面;
储电装置31,位于机器人主体1内且连接太阳能电池板30的电能输出端,储电装置31的电能输出端连接供电装置16的电能输入端;
光束发生器32,设置在机器人的头部,该光束发生器32连接控制器25;控制器25可以根据夜间的行驶需要命令该光束发生器32发出光束,以对红外摄像头4采集前方图像提供足够的补充光源;
温度传感器33,设置在机器人主体的外表面上,该温度传感器33连接控制器25;
湿度传感器34,设置在机器人头部的外表面上,湿度传感器34连接控制器25;其中,机器人主体1的左侧设置有左转向灯35,机器人主体1的右侧设置有右转向灯36,左转向灯35和右转向灯36分别连接控制器25;在机器人主体1的内侧设置有备用电源37,该备用电源37与供电装置16的电能输入端连接;同时,在机器人主体1的下端与滚轮3之间设置有减震装置,以缓解该机器人移动时所受到的震动影响。
参见图2所示,本实施例的控制器25主要通过执行如下步骤1~6的方式来调整吸盘的吸力大小和吸力方向:
步骤1,控制器25接收重力传感器9发送来的重力数据以及倾斜角度传感器10发送来的倾斜角度;其中,假设这里的重力数据标记为G机器人,倾斜角度传感器10所发送来的倾斜角度标记为θ机器人,该倾斜角度θ机器人为机器人当前所要爬的墙面的倾斜角度;由于机器人在爬倾斜的墙面时(该墙面的倾斜角度为0度~90度之间),机器人主体1与该墙面之间是近乎平行的,所以此时的该倾斜角度θ机器人实际上也就是机器人主体1相对于水平面的倾斜角度;
步骤2,控制器25接收各吸盘表面压力检测装置8分别发送来的压力数据以及压力方向,形成吸盘表面所受到的压力数值集合以及压力方向角度集合;其中,各吸盘表面所受到的压力数值集合标记为F吸盘表面,各吸盘表面所受到的压力方向角度集合标记为θ吸盘表面,吸盘装置内的吸盘总数量标记为N,第i个吸盘表面的压力检测装置发送来的压力数据标记为压力数据对应的压力方向角度标记为1≤i≤N;为压力数据所对应压力与该第i个吸盘表面之间的夹角;
步骤3,控制器25接收机器人头部的风速传感器23发送来的风速;其中,风速的数值标记为V风速,该风速所对应的风向标记为θ风速;
步骤4,控制器25根据接收的风速对应的风向以及吸盘表面所受到的压力数值集合以及压力方向角度集合,得到吸盘表面受到的实际压力数值以及对应的实际压力方向;其中,吸盘表面受到的实际压力数值标记为F'吸盘表面,吸盘表面受到的实际压力方向标记为θ'吸盘表面:
步骤5,控制器25根据接收的重力数据G机器人、倾斜角度传感器发送的所述倾斜角度θ机器人以及所得吸盘表面受到的实际压力数值F'吸盘表面以及对应的实际压力方向,得到吸盘装置需要额外增加的总吸力值以及总吸力方向;其中,该总吸力的方向自吸盘的中心指向该机器人当前所要爬的墙面,吸盘装置需要额外增加的总吸力值标记为△F,吸盘装置需要额外增加的总吸力方向与重力方向之间的夹角为α:
步骤6,控制器25根据所得吸盘装置需要额外增加的总吸力值△F、总吸力方向以及该吸盘装置内的总数量,得到每一个吸盘所需要额外增加的吸力值和吸力方向;其中,第i个吸盘所需要额外增加的吸力值标记为△Fi,第i个吸盘所需要额外增加的吸力方向与重力方向之间的夹角标记为β:
如此以来,该智能机器人在执行爬墙动作时,就可以实时地根据墙面倾斜角度情况、该智能机器人的自身重力以及机器人所受到的风力影响来不断调整吸盘对墙面的吸力,从而确保智能机器人可以在较为陡峭的墙面上爬行时,不至于从墙面上跌落下来。
当然,为了满足机器人在紧急行驶中遇到障碍物的情况,该实施例中的智能机器人还可以具有能够在受控后启动飞行的功能。具体地,在该智能机器人的结构中,机器人主体1的左、右两侧均设置有可折叠的侧翼装置38,机器人主体1的下端设置有喷气发动机39,控制器25分别连接侧翼装置38和喷气发动机39。这样,控制器25根据超声波探测器18所探测前方的障碍物情况或者/和烟雾传感器26所采集的烟雾数据情况,就可以命令两侧的侧翼装置38展开,并且也命令喷气发动机39执行点火喷气,并且利用倾斜角度传感器10所检测的倾斜角度来调整机器人主体,从而使得机器人可以飞越前方的障碍物,以飞抵至障碍物的前方,便于机器人继续通过滚轮向前行驶。
另外,还可以根据实际的需要,使得该机器人能够在大致沿竖直的方向向上飘起或者飞起。具体地,在该智能机器人的结构中,机器人主体1的左右两侧设置有:
氢气腔室40,其内设置有氢气生成装置41,该氢气生成装置41连接控制器25;
氢气球42,紧固地连接在机器人主体1上,该氢气球42的气体输入口连接氢气生成装置41的氢气输出口;
氢气球释放装置43,连接控制器25,用于根据控制器的指令释放氢气球。
以下参照图1,对本实施例中智能机器人的工作情况说明如下:
该智能机器人在启动工作时,其控制器会命令电机工作,以由电机带动滚轮做正常的滚动移动;头部的红外摄像头也会不断地采集前方的视频影像;
控制器根据超声波探测器所探测的信息判断前方有障碍物时,控制器就会命令增大电机转速,以由更大的驱动力带动滚轮强行通过障碍物;
如果机器人仍然未能通过障碍物,控制器就命令氢气生成装置生成氢气,然后使氢气充满氢气球,控制器再命令氢气球释放装置把氢气球释放,由于本身氢气球就是有一个紧固点始终与机器人本体紧固,这样,只要氢气球内所充满的氢气足够多,就可以把整个智能机器人带动起来,于是机器人就可以跨越过障碍物;再通过控制氢气球释放装置对氢气球内的氢气泄气,整个机器人就会在重力作用下慢慢降落到底面上,从容继续依靠滚轮前行;
如果前方道路较滑,控制器则命令滚轮上的摩擦力增强装置出来,从而增大其与地面之间的摩擦力,继而确保机器人可以在较滑的地面继续前行;
控制器根据烟雾传感器发来的数据判断是否出现火灾风险,一旦控制器确认有火灾发生,即通过对水泵和喷射装置的控制,对火灾现场做喷水灭火工作;
当然,机器人的控制器根据温度传感器所获取的温度判断该机器人正处在较高温度的环境时,也可以根据需要命令电机快速输出驱动力,以由滚轮随时快速滚动,从而驶离该高温环境的位置;同样地,如果控制器判断湿度过高时,该机器人也可以根据需要迅速驶离该高湿环境的位置;
如果机器人本体受到了外部的震动或者碰触,控制器可以命令语音播放器播放出预先存储在数据存储器内的提示语音;
如果机器人在移动过程中发现其光敏传感器获取的光照强度较弱时,控制器则可以根据需要命令照明灯开启,同时也可以根据需要再命令其头部的光束发生器发出射向前方的光束,以给红外摄像头的正常摄像工作提供足够的光线;
也可以通过对控制器做预先设置,以使得控制器判断前方有障碍物时,优先控制机械臂和夹持手执行动作,以把前方的障碍物移走;
在机器人遇到爬坡动作,尤其是遇到需要爬墙的特殊场景时,控制器就会控制吸盘的吸力大小和吸力方向,以使得整个智能机器人可以在不跌落的情况下执行爬墙动作,真正实现爬墙的智能化。
尽管以上详细地描述了本发明的优选实施例,但是应该清楚地理解,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种智能机器人,包括机器人主体(1)和头部(2),头部(2)可转动地设置在机器人主体(1)上,机器人主体(1)的下端具有可转动地滚轮(3),其特征在于,还包括:
红外摄像头(4),设置在机器人的头部;
语音播放器(5),设置在机器人的头部;
无线通信装置(6),嵌入在机器人主体内;
吸盘装置,其紧贴机器人主体的外侧设置,该吸盘装置具有若干吸力矢量受控的吸盘(7);其中,所述吸力矢量包括吸力大小和吸力方向;
若干压力检测装置(8),分别设置在各吸盘(7)的表面,以检测对应吸盘表面受到的压力;
重力传感器(9),设置在滚轮(3)上;
倾斜角度传感器(10),其紧贴机器人主体(1)的外侧设置;
可转动的机械臂(11),设置在机器人主体(1)上,该机械臂(11)具有受控的夹持手(12);
驱动气缸(13),设置在机器人主体内,用以驱动机械臂(11)的转动以及夹持手(12)的夹持动作;
电机(14),设置在机器人主体内,用以驱动滚轮的移动;所述滚轮(3)的表面具有受控后可隐藏的摩擦力增强装置(15);
供电装置(16),位于机器人主体内;
速度传感器(17),设置在机器人的头部;
超声波探测器(18),设置在机器人头部的前侧;
若干震动传感器(19),分别均布在机器人主体的外表面;
显示屏(20),位于机器人头部的外表面;
光敏传感器(21),设置在机器人的头部;
照明灯(22),设置在机器人主体的外表面上;
风速传感器(23),设置在机器人头部的外表面上;
数据存储器(24),位于机器人主体内,其分别连接红外摄像头(4)、语音播放器(5)、无线通信装置(6)、速度传感器(17)、超声波探测器(18)、震动传感器(19)、显示屏(20)、光敏传感器(21)和风速传感器(23);
控制器(25),位于机器人主体内,其分别连接红外摄像头(4)、语音播放器(5)、无线通信装置(6)、各吸盘(7)、压力检测装置(8)、重力传感器(9)、倾斜角度传感器(10)、驱动气缸(13)、电机(14)、速度传感器(17)、超声波探测器(18)、各震动传感器(19)、显示屏(20)、光敏传感器(21)、照明灯(22)、风速传感器(23)和数据存储器(24);该控制器(25)用以至少在机器人爬墙时,实时地根据墙面倾斜角度、该智能机器人的自身重力以及机器人所受到的风力调整吸盘对墙面的吸力大小和吸力方向。
2.根据权利要求1所述的智能机器人,其特征在于,还包括:
烟雾传感器(26),连接控制器(25),该烟雾传感器(26)设置在机器人主体的外表面上;
储水箱(27),位于机器人主体内,该机器人主体上具有连通储水箱(27)的注水口;
水泵(28),与控制器(25)连接,该水泵(28)位于机器人主体内且其进水端连接储水箱(27)的出水口;
喷射装置(29),连接控制器(25),该喷射装置(29)可转动地设置在机器人的头部且喷射装置(29)的进水端连接水泵(28)的出水端,喷射装置(29)的出水端位于机器人头部的喷射口处。
3.根据权利要求2所述的智能机器人,其特征在于,还包括:
太阳能电池板(30),设置在机器人主体的外表面;
储电装置(31),位于机器人主体内且连接太阳能电池板(30)的电能输出端,储电装置(31)的电能输出端连接供电装置(16)的电能输入端。
4.根据权利要求3所述的智能机器人,其特征在于,还包括:
光束发生器(32),设置在机器人的头部,该光束发生器(32)连接控制器(25);
温度传感器(33),设置在机器人主体的外表面上,该温度传感器(33)连接控制器(25);
湿度传感器(34),设置在机器人头部的外表面上,该湿度传感器(34)连接控制器(25)。
5.根据权利要求4所述的智能机器人,其特征在于,所述机器人主体(1)的左侧设置有左转向灯(35),所述机器人主体(1)的右侧设置有右转向灯(36),所述左转向灯(35)和右转向灯(36)分别连接控制器(25)。
6.根据权利要求5所述的智能机器人,其特征在于,所述机器人主体(1)的内侧设置有备用电源(37),该备用电源(37)与供电装置(16)的电能输入端连接。
7.根据权利要求6所述的智能机器人,其特征在于,所述机器人主体(1)的下端与滚轮(3)之间设置有减震装置。
8.根据权利要求7所述的智能机器人,其特征在于,所述机器人主体(1)的左、右两侧均设置有可折叠的侧翼装置(38),所述机器人主体(1)的下端设置有喷气发动机(39),所述控制器(25)分别连接侧翼装置(38)和喷气发动机(39)。
9.根据权利要求8所述的智能机器人,其特征在于,所述机器人主体(1)的左右两侧设置有:
氢气腔室(40),其内设置有氢气生成装置(41),该氢气生成装置(41)连接控制器(25);
氢气球(42),紧固地连接在机器人主体(1)上,该氢气球(42)的气体输入口连接氢气生成装置(41)的氢气输出口;
氢气球释放装置(43),连接控制器(25),用于根据控制器的指令释放氢气球。
10.根据权利要求1~9中任一项所述的智能机器人,其特征在于,所述控制器(25)按照如下步骤1~6的方式在机器人爬墙时控制吸盘的吸力大小和吸力方向:
步骤1,所述控制器接收重力传感器发送来的重力数据以及倾斜角度传感器发送来的倾斜角度;其中,所述重力数据标记为G机器人,所述倾斜角度传感器发送来的倾斜角度标记为θ机器人,该倾斜角度θ机器人为机器人当前所要爬的墙面的倾斜角度;
步骤2,所述控制器接收各吸盘表面压力检测装置分别发送来的压力数据以及压力方向,形成吸盘表面所受到的压力数值集合以及压力方向角度集合;其中,各所述吸盘表面所受到的压力数值集合标记为F吸盘表面,各所述吸盘表面所受到的压力方向角度集合标记为θ吸盘表面,吸盘装置内的吸盘总数量标记为N,第i个吸盘表面的压力检测装置发送来的压力数据标记为压力数据对应的压力方向角度标记为 为压力数据所对应压力与该第i个吸盘表面之间的夹角;
步骤3,所述控制器接收风速传感器发送来的风速;其中,所述风速的数值标记为V风速,该风速所对应的风向标记为θ风速;
步骤4,所述控制器根据接收的所述风速对应的风向以及吸盘表面所受到的压力数值集合以及压力方向角度集合,得到吸盘表面受到的实际压力数值以及对应的实际压力方向;其中,所述吸盘表面受到的实际压力数值标记为F'吸盘表面,所述吸盘表面受到的实际压力方向标记为θ'吸盘表面:
步骤5,所述控制器根据接收的所述重力数据、倾斜角度传感器发送的所述倾斜角度以及所得吸盘表面受到的实际压力数值以及对应的实际压力方向,得到吸盘装置需要额外增加的总吸力值以及总吸力方向;其中,该总吸力的方向自吸盘的中心指向该机器人当前所要爬的墙面,所述吸盘装置需要额外增加的总吸力值标记为△F,所述吸盘装置需要额外增加的总吸力方向与重力方向之间的夹角为α:
步骤6,所述控制器根据所得吸盘装置需要额外增加的总吸力值、总吸力方向以及该吸盘装置内的总数量,得到每一个吸盘所需要额外增加的吸力值和吸力方向;其中,第i个吸盘所需要额外增加的吸力值标记为△Fi,第i个吸盘所需要额外增加的吸力方向与重力方向之间的夹角标记为β:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201911327947.2A CN111907613B (zh) | 2019-12-20 | 2019-12-20 | 一种智能机器人 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201911327947.2A CN111907613B (zh) | 2019-12-20 | 2019-12-20 | 一种智能机器人 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN111907613A CN111907613A (zh) | 2020-11-10 |
CN111907613B true CN111907613B (zh) | 2021-11-30 |
Family
ID=73242989
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201911327947.2A Active CN111907613B (zh) | 2019-12-20 | 2019-12-20 | 一种智能机器人 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN111907613B (zh) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114454979A (zh) * | 2022-02-11 | 2022-05-10 | 扬州市职业大学(扬州开放大学) | 一种墙面爬行装置 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08295272A (ja) * | 1995-04-26 | 1996-11-12 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 壁面作業台車 |
CN1474765A (zh) * | 2000-09-25 | 2004-02-11 | �������ֿ� | 通过粘附而通过曲面的装置和方法 |
EP1703353A1 (en) * | 2005-03-14 | 2006-09-20 | Hitachi, Ltd. | Moving robot |
CN202728393U (zh) * | 2012-08-24 | 2013-02-13 | 华南理工大学 | 具有姿态自主检测和吸附面自适应能力的负压吸附模块 |
CN105216902A (zh) * | 2015-09-29 | 2016-01-06 | 浙江大学 | 一种用于探测航天器表面的攀附机器人 |
CN205281721U (zh) * | 2015-12-09 | 2016-06-01 | 深圳市智安物联科技有限公司 | 一种智能监控系统 |
CN209492625U (zh) * | 2018-12-11 | 2019-10-15 | 浙江大学 | 一种履带式巡逻安防机器人 |
-
2019
- 2019-12-20 CN CN201911327947.2A patent/CN111907613B/zh active Active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08295272A (ja) * | 1995-04-26 | 1996-11-12 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 壁面作業台車 |
CN1474765A (zh) * | 2000-09-25 | 2004-02-11 | �������ֿ� | 通过粘附而通过曲面的装置和方法 |
EP1703353A1 (en) * | 2005-03-14 | 2006-09-20 | Hitachi, Ltd. | Moving robot |
CN202728393U (zh) * | 2012-08-24 | 2013-02-13 | 华南理工大学 | 具有姿态自主检测和吸附面自适应能力的负压吸附模块 |
CN105216902A (zh) * | 2015-09-29 | 2016-01-06 | 浙江大学 | 一种用于探测航天器表面的攀附机器人 |
CN205281721U (zh) * | 2015-12-09 | 2016-06-01 | 深圳市智安物联科技有限公司 | 一种智能监控系统 |
CN209492625U (zh) * | 2018-12-11 | 2019-10-15 | 浙江大学 | 一种履带式巡逻安防机器人 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN111907613A (zh) | 2020-11-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN105015640B (zh) | 一种壁面检测救援机器人及其控制方法 | |
CN102872562B (zh) | 一种室内智能灭火消防机器人 | |
CN105667779B (zh) | 可栖息于不同倾角墙壁的智能飞行机器人 | |
CN108594820A (zh) | 一种履带式变电站巡检机器人自主越障系统及其控制方法 | |
US20170197719A1 (en) | Unmanned aerial vehicle for evacuating people from skyscraper and managing method for the same | |
KR101259478B1 (ko) | 무인 화재진압 시스템 | |
CN111907613B (zh) | 一种智能机器人 | |
WO2020133708A1 (zh) | 一种基于陀螺仪的扫地机器人及姿态检测与脱困方法 | |
WO2017198208A1 (zh) | 自移动机器人、其控制方法及其组合机器人 | |
WO2017028275A1 (zh) | 带投影仪的飞行机器人 | |
WO2009022759A1 (en) | Vacuum cleaner having abilities for automatic moving and posture control, and method of controlling the same | |
CN205499350U (zh) | 可栖息于不同倾角墙壁的智能飞行机器人 | |
KR101977304B1 (ko) | 태양광 패널 관리 드론 및 이를 이용한 태양광 패널 관리방법 | |
TW201643579A (zh) | 無人飛行載具自動啟動系統及方法 | |
WO2020052102A1 (zh) | 一种消防无人机的瞄准方法 | |
CN107334418A (zh) | 一种遥控高空作业擦玻璃的机器人 | |
CN106200728A (zh) | 一种智能环境监控系统及其控制方法 | |
KR20200113391A (ko) | 무인 비행 소화기 및 이를 이용한 화재 진압 방법 | |
KR101854337B1 (ko) | 청소기 및 그 제어방법 | |
CN210131279U (zh) | 一种履带式室内用消防巡逻机器人 | |
CN107320010A (zh) | 一种遥控高空作业擦玻璃的机器人 | |
US11840358B2 (en) | Lighter-than-air hovering drone | |
CN209717726U (zh) | 一种粮库园区内使用的远程替身机器人 | |
CN107456152A (zh) | 一种遥控高空作业擦玻璃的机器人 | |
CN206688067U (zh) | 一种消防救援智能机器人 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |