CN114474082B - 健身服务机器人及其配套系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及健身服务技术领域，具体地说，涉及健身服务机器人及其配套系统和方法。其通过遮光层对顶棚和支板之间的空间进行遮挡形成换衣室，并且整个换衣室位于机器人上，通过机器人进行携带，实现随时随地进行换衣，另外，顶棚和支板与承载件之间均设置有电动推杆，利用电动推杆完成换衣室空间上的收缩，从而方便机器人的携带。

Description

健身服务机器人及其配套系统和方法

技术领域

本发明涉及健身服务技术领域，具体地说，涉及健身服务机器人及其配套系统和方法。

背景技术

目前，人们对健康的需求越来越高，所以健身行业也随之兴起，而且这些健身项目也不仅限于室内了，而在室外进行健身，所以很多地方都建设健身园区，园区内设置跑步的跑道、高尔夫球场等大型健身场地。

很多时候都是工作和健身进行结合的，也就是说一般会选择上班前或者下班后去健身，这样就会出现换衣的问题，因为上班的衣服和健身的衣服是不一样的，尽管健身园区会设立换衣室，但换衣室数量有限，而且只能在固定的地点进行更换，还有些时是选择回家换完再去，这样都比较麻烦，不能进行随时随地的更换。

发明内容

本发明的目的在于提供健身服务机器人及其配套系统和方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明目的之一在于，提供了健身服务机器人，包括移动基座和设置在移动基座顶部的承载件，所述移动基座和承载件之间设置升降载台，所述承载件包括承载台，其特征在于：所述承载台的外侧设置换衣仓，所述换衣仓包括顶棚和支板，所述支板设置在顶棚的底部，所述顶棚和支板之间设置遮光层，其中：

所述遮光层为不透光的柔性结构，并在所述遮光层一侧开设遮光开口，遮光开口为可闭合结构；

所述顶棚和支板与承载件之间均设置有电动推杆，所述顶棚和支板通过电动推杆与承载台连接。

作为本技术方案的进一步改进，所述电动推杆控制支板与顶棚收缩后的距离间距为30-40cm。

作为本技术方案的进一步改进，所述承载件还包括识别探头，所述识别探头设置在承载台的前端，所述识别探头用于对镜头上的人脸录入和体态进行录入，并对录入的人脸和体态进行自主识别，识别后控制移动基座进行自主跟随。

作为本技术方案的进一步改进，所述支板底部设置多个滑管，所述滑管外设置滑柱，所述滑柱与滑管之间固定连接有弹簧。

作为本技术方案的进一步改进，所述承载台的顶部开设有多个储物槽。

作为本技术方案的进一步改进，所述承载台的侧壁上还设置有多组辅助组件，一组辅助组件包括两个辅助架，所述辅助架与承载台铰接配合，且两个辅助架的端部相向弯折。

提供了用于健身服务机器人的配套系统，包括物品存放单元、换衣设定单元、机器人控制单元和通信单元；所述物品存放单元用于控制衣物收纳柜完成物品的存放；所述换衣设定单元用于设定换衣位置和换衣时间；所述机器人控制单元用于控制机器人前往目的地；所述通信单元用于建立各个单元之间的通信以及各个单元与用户之间的通信，其中：

所述衣物收纳柜的前侧开设柜腔，所述柜腔内沿竖直方向设置多列隔层，每列隔层沿长度方向设置多个柜层板，每个柜层板上均设置有活动收纳组件；

所述衣物收纳柜的侧壁上设置触摸屏，所述用户认证单元通过触摸屏输入自己的个人信息，完成身份的认证。

作为本技术方案的进一步改进，所述活动收纳组件包括托板和箱体，所述托板与柜层板活动连接，所述箱体固定于托板的顶部，所述箱体前侧设置箱门，所述箱门与箱体转动连接，另外所述箱体前侧相对于箱门转动的一端设置电动锁止件，所述柜层板顶部设置驱动小车，并沿驱动小车移动的路径开设有柜层驱动道，所述承载台顶部对应柜层驱动道延长的路径上开设承载驱动道，其中：

机器人控制单元包括驱动控制模块、红外感应单元、时间计算模块和小车控制模块；所述时间计算模块用于对园区内空闲机器人进行预定，并计算空闲机器人出发时间，然后将出发时间通过通信单元发送至驱动控制模块；所述驱动控制模块用于控制移动基座带动机器人进行移动，并控制升降载台对承载台进行升降；所述红外感应单元用于通过红外传感器感应提取物品所在位置的柜层驱动道，用以使承载驱动道和柜层驱动道对齐；小车控制模块用于在承载驱动道和柜层驱动道对齐后控制驱动小车带动箱体由柜层板滑上承载台。

作为本技术方案的进一步改进，所述衣物收纳柜的一侧设置有换衣站，所述换衣站包括顶板和底板，所述顶板设置在底板的顶部，且顶板和底板均与衣物收纳柜固定连接，所述顶板和底板之间还设置有隔离层，所述隔离层为不透光结构，并在隔离层上开设隔离开口。

提供了用于健身服务机器人的配套方法，包括如下方法步骤：

S1、用户认证单元对物品存放人员的身份进行认证；

S2、认证成功后，物品存放单元解除电动锁止件的锁止；

S3、换衣设定单元设定换衣位置和换衣时间，并通过通信单元发送至驱动控制模块；

S4、时间计算模块对园区内空闲机器人进行预定，并计算空闲机器人的出发时间，然后通信单元将出发时间发送至驱动控制模块；

S5、驱动控制模块控制机器人在出发时间前往衣物收纳柜提取箱体，然后前往换衣位置。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

1、该健身服务机器人及其配套系统和方法中，通过遮光层对顶棚和支板之间的空间进行遮挡形成换衣室，并且整个换衣室位于机器人上，通过机器人进行携带，实现随时随地进行换衣，另外，顶棚和支板与承载件之间均设置有电动推杆，利用电动推杆完成换衣室空间上的收缩，从而方便机器人的携带。

2、该健身服务机器人及其配套系统和方法中，通过设置与机器人配套使用的衣物收纳柜，并利用机器人对衣物收纳柜内存储衣物的箱体进行配送，以实现单点存储多点配送的系统，只需少量的机器人完成配送即可，降低服务成本。

3、该健身服务机器人及其配套系统和方法中，通过弹簧产生的弹力作用进行缓冲，以对落地瞬间的支板进行保护。

4、该健身服务机器人及其配套系统和方法中，辅助架与承载台铰接配合，且两个辅助架的端部相向弯折，从而在闭合后形成一个支撑圈，以便于袋状物品的悬挂。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的换衣仓结构示意图；

图3为本发明的换衣仓工作原理结构示意图；

图4为本发明的承载件结构示意图；

图5为本发明的配套系统模块流程框图；

图6为本发明的衣物收纳柜结构示意图；

图7为本发明的活动收纳组件结构示意图；

图8为本发明的柜层板结构示意图；

图9为本发明的驱动小车移动原理结构示意图；

图10为本发明的磁吸区位置结构示意图；

图11为本发明的支板结构示意图；

图12为本发明的辅助架结构示意图。

图中各个标号意义为：

100、移动基座；110、升降载台；

200、承载件；210、承载台；211、承载导向道；212、承载驱动道；213、储物槽；214、辅助架；220、操作面板；221、显示屏；222、按键区；230、识别探头；

300、换衣仓；310、顶棚；320、支板；321、滑管；322、滑柱；323、弹簧；330、遮光层；331、遮光开口；340、电动推杆；

400、衣物收纳柜；410、柜腔；420、柜层板；421、柜层导向道；422、柜层驱动道；430、活动收纳组件；431、托板；4311、滑板；4312、磁吸区；432、箱体；4321、箱门；4322、电动锁止件；440、触摸屏；450、换衣站；451、顶板；452、底板；453、隔离层；4531、隔离开口；

500、驱动小车。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

实施例1

请参阅图1所示，提供了健身服务机器人，包括移动基座100和设置在移动基座100顶部的承载件200，承载件200设置的主要目的是用于承载健身用品或者其他物品，且为了实现承载件200的高度调节，在移动基座100和承载件200之间还设置升降载台110，考虑到很多时候都是在户外进行健身，而且健身时候所穿的衣物与非健身状态下穿的衣物是不同的，但户外健身更换衣物需要找到更衣室或者卫生间才能进行更换，但是用户健身的起点、终点位置附近未必具有合适的更衣室、卫生间等场所，为解决该问题，本实施例中，承载件200的外侧设置换衣仓300，请参阅图2所示，换衣仓300包括顶棚310和支板320，支板320设置在顶棚310的底部，顶棚310和支板320之间设置遮光层330，其主要目的是对顶棚310和支板320之间的空间进行遮挡形成换衣室，因此遮光层330为不透光结构，具体采用不透光的帆布，并在帆布的一侧开设遮光开口331，以方便换衣人员的进入，且遮光开口331通过拉链进行闭合，也可以采用魔术贴、纽扣等，同时，考虑到机器人移动时携带庞大的换衣仓300非常不方便，而且移动起来也非常困难，为此，顶棚310和支板320与承载件200之间均设置有电动推杆340，其中：

请参阅图4所示，承载件200包括承载台210，顶棚310和支板320通过电动推杆340与承载台210连接，并利用电动推杆340完成换衣室空间上的收缩，因此遮光层330必须为柔软结构，优选采用帆布。

工作原理：

请参阅图3所示，其中a、b为电动推杆340外伸的方向，虚线部分为外伸后的换衣仓300，首先在机器人行驶的状态下，换衣仓300为收缩的状态，该状态下，支板320不与地面接触，且支板320与顶棚310之间的距离收缩在30-40cm，以便于机器人进行行驶，换衣时，顶棚310和支板320对应的电动推杆340工作，其活塞杆部分外伸，顶棚310与支板320分别向上下两侧延伸，使换衣室空间扩大，其中：

支板320与地面接触时对应的电动推杆340停止工作，这样能够保证整个换衣仓300被地面支撑，提高稳定性，顶棚310高度根据换衣人员的身高而定。

实施例2

考虑健身过程中无法对机器人进行控制，例如在跑步过程中需要机器人自主的跟随健身人员，为此，请参阅图4所示，在承载件200还包括识别探头230，识别探头230设置在承载台210的前端，在使用机器人前先通过识别探头230进行人脸录入和体态录入，录入完成后，识别探头230自主识别镜头内的人脸或者体态，然后通过移动基座100驱动跟随录入的健身人员，从而实现机器人的自主跟随，无需健身人员操控。

实施例3

考虑到机器人自主跟随不仅在健身园区内建设更多的机器人，而且相对于消费者来说成本也是很高的，为此提供用于健身服务机器人的配套系统，请参阅图5所示，配套系统包括物品存放单元、换衣设定单元、机器人控制单元和通信单元，首先物品存放单元通过衣物收纳柜400实现物品的存放，具体的：

请参阅图6所示，衣物收纳柜400的前侧开设柜腔410，柜腔410内沿竖直方向设置多列隔层，每列隔层沿长度方向设置多个柜层板420，每个柜层板420上均设置有活动收纳组件430，活动收纳组件430设置的主要目的是对物品进行存放，另外考虑到需要在衣物收纳柜400所在处进行换衣的问题，所以在衣物收纳柜400的一侧设置有换衣站450，如果健身园区内人员流量较多可以在衣物收纳柜400外围设置多个换衣站450，换衣站450包括顶板451和底板452，顶板451设置在底板452的顶部，且顶板451和底板452均与衣物收纳柜400固定连接，为了实现顶板451和底板452之间的隔离，顶板451和底板452之间还设置有隔离层453，隔离层453为不透光结构，并在隔离层453上开设隔离开口4531，以便换衣人员的进入，隔离层453具体可采用帆布，也可采用板材；

衣物收纳柜400的侧壁上设置触摸屏440，用户认证单元通过触摸屏440输入自己的个人信息，完成身份的认证(该身份需要是园区录入的健身人员身份)，认证成功后物品存放单元控制活动收纳组件430打开，其中：

请参阅图7所示，活动收纳组件430包括托板431和箱体432，托板431与柜层板420活动连接，为了保证托板431在柜层板420上移动的稳定性，托板431的底部对称设置有滑板4311，请参阅图8所示，柜层板420的顶部沿托板431移动的路径开设柜层导向道421，从而提高托板431移出的稳定性，箱体432固定于托板431的顶部，箱体432前侧设置箱门4321，箱门4321与箱体432转动连接，另外箱体432前侧相对于箱门4321转动的一端设置电动锁止件4322，电动锁止件4322采用电动锁，身份认证成功后，物品存放单元解除电动锁的锁止，然后健身人员将其随身物品放入箱体432内，并关闭箱门4321，当电动锁再次锁止后，通信单元将已存放完成的信息通知给用户的手机端或者通过触摸屏440进行显示，存放完成后，再通过换衣设定单元设定换衣位置和换衣时间，该操作可以在触摸屏440上完成，也可以在手机端完成，而且后期需要更改可通过手机端进行更改，机器人控制单元包括驱动控制模块、红外感应单元、时间计算模块和小车控制模块，首先时间计算模块会对园区内空闲机器人进行预定，并计算出预定机器人到达衣物收纳柜400处的时间T1，机器人由衣物收纳柜400处到达换衣设定单元设定换衣位置的时间T2，假设换衣设定单元设定的时间为下午4点，T1为10分钟，T2为5分钟，并且考虑到机器人提取物品的时间，假设机器人提取物品的时间为2分钟，则预定的机器人需要在下午3点43分出发前往衣物收纳柜400提取物品，并通过通信单元将该时间发送至驱动控制模块。

物品提取的工作原理如下：

请参阅图8所示，小车控制模块对驱动小车500进行控制，驱动小车500设置在柜层板420顶部，在柜层板420顶壁上沿驱动小车500移动的路径开设有柜层驱动道422，请参阅图4所示，承载台210顶部对应柜层导向道421和柜层驱动道422延长的路径上分别开设承载导向道211和承载驱动道212，当机器人到达衣物收纳柜400后，驱动控制模块控制升降载台110工作对承载台210进行抬升，然后红外感应单元通过红外传感器感应提取物品所在位置的柜层驱动道422，同时驱动控制模块还控制移动基座100进行移动，使承载驱动道212与柜层驱动道422对齐，当承载驱动道212与柜层驱动道422对齐后，小车控制模块控制驱动小车500带动托板431进行移动，使托板431带动箱体432由柜层板420滑上承载台210，然后机器人通过移动基座100带动箱体432前往换衣设定单元设定的换衣位置，请参阅图4所示，承载台210前端的操作面板220，操作面板220上设置显示屏221，显示屏221的一侧设置按键区222，这时候健身人员通过按键区222输入物品的提取编号，输入成功后，电动锁解除锁止，打开箱门4321即可取出物品，取出后关闭箱门4321，再利用实施例1中的换衣仓300完成衣物的更换，更换完成后通过手机端取消机器人的服务即可，取消后机器人则处于空闲状态，从而实现单点存储多点配送的系统，只需少量的机器人完成配送即可，降低服务成本。

值得说明的是，请参阅图9所示，驱动小车500通过电机驱动滚轮完成移动，且滚轮与承载驱动道212和柜层驱动道422之间通过齿进行啮合，以保证滚轮的抓地力，提高稳定性，另外，驱动小车500的顶部设置磁感应区，由小车控制模块控制通断电，请参阅图10所示，托板431的底部设置磁吸区4312，当驱动小车500顶部的磁感应区移至磁吸区4312后，小车控制模块控制磁感应区通电，产生电磁力，通过电磁力吸合磁吸区4312带动托板431进行移动。

另外，电动锁锁止后，只有在认证或者输入成功的情况下才能打开，以保证物品存放的安全性，除特殊情况下(例如健身人员忘记提取编号)工作人员也能打开。

活动收纳组件430归还时逆向操作即可。

实施例4

考虑到支板320落地后的地面不一定平整，为了对其进行防护，请参阅图11所示，支板320底部设置多个滑管321，滑管321外设置滑柱322，滑柱322与滑管321之间固定连接有弹簧323，从而通过弹簧323产生的弹力作用进行缓冲，以对落地瞬间的支板320进行保护。

此外，考虑到手机或者水瓶等物品都是需要在健身过程中随时拿取的物品，如果放在箱体432内拿取就不是很方便，为此，请参阅图4所示，在承载台210的顶部开设有多个储物槽213，用于放置水瓶或者手机等随时拿取的物品。

除此之外，承载台210的侧壁上还设置有多组辅助组件，一组辅助组件包括两个辅助架214，辅助架214与承载台210铰接配合，且两个辅助架214的端部相向弯折，从而在闭合后形成一个支撑圈，以便于袋状物品或者钩状物品的悬挂，例如高尔夫球袋或者伞等。

实施例5

本实施例提供了用于健身服务机器人的配套方法，包括如下方法步骤：

S1、用户认证单元对物品存放人员的身份进行认证；

S2、认证成功后，物品存放单元解除电动锁止件4322的锁止；

S3、换衣设定单元设定换衣位置和换衣时间，并通过通信单元发送至驱动控制模块；

S4、时间计算模块对园区内空闲机器人进行预定，并计算空闲机器人的出发时间，然后通信单元将出发时间发送至驱动控制模块；

S5、驱动控制模块控制机器人在出发时间前往衣物收纳柜400提取箱体432，然后前往换衣位置。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.健身服务机器人，包括移动基座(100)和设置在移动基座(100)顶部的承载件(200)，所述移动基座(100)和承载件(200)之间设置升降载台(110)，所述承载件(200)包括承载台(210)，其特征在于：所述承载台(210)的外侧设置换衣仓(300)，所述换衣仓(300)包括顶棚(310)和支板(320)，所述支板(320)设置在顶棚(310)的底部，所述顶棚(310)和支板(320)之间设置遮光层(330)，其中：

所述遮光层(330)为不透光的柔性结构，并在所述遮光层(330)一侧开设遮光开口(331)，遮光开口(331)为可闭合结构；

所述顶棚(310)和支板(320)与承载件(200)之间均设置有电动推杆(340)，所述顶棚(310)和支板(320)通过电动推杆(340)与承载台(210)连接；

所述电动推杆(340)控制支板(320)与顶棚(310)收缩后的距离间距为30-40cm；

所述承载件(200)还包括识别探头(230)，所述识别探头(230)设置在承载台(210)的前端，所述识别探头(230)用于对镜头上的人脸录入和体态进行录入，并对录入的人脸和体态进行自主识别，识别后控制移动基座(100)进行自主跟随；

所述支板(320)底部设置多个滑管(321)，所述滑管(321)外设置滑柱(322)，所述滑柱(322)与滑管(321)之间固定连接有弹簧(323)；

用于健身服务机器人的配套系统，其特征在于：包括物品存放单元、换衣设定单元、机器人控制单元和通信单元；所述物品存放单元用于控制衣物收纳柜(400)完成物品的存放；所述换衣设定单元用于设定换衣位置和换衣时间；所述机器人控制单元用于控制机器人前往目的地；所述通信单元用于建立各个单元之间的通信以及各个单元与用户之间的通信，其中：

所述衣物收纳柜(400)的前侧开设柜腔(410)，所述柜腔(410)内沿竖直方向设置多列隔层，每列隔层沿长度方向设置多个柜层板(420)，每个柜层板(420)上均设置有活动收纳组件(430)；

所述衣物收纳柜(400)的侧壁上设置触摸屏(440)，用户认证单元通过触摸屏(440)输入自己的个人信息，完成身份的认证；

所述活动收纳组件(430)包括托板(431)和箱体(432)，所述托板(431)与柜层板(420)活动连接，所述箱体(432)固定于托板(431)的顶部，所述箱体(432)前侧设置箱门(4321)，所述箱门(4321)与箱体(432)转动连接，另外所述箱体(432)前侧相对于箱门(4321)转动的一端设置电动锁止件(4322)，所述柜层板(420)顶部设置驱动小车(500)，并沿驱动小车(500)移动的路径开设有柜层驱动道(422)，承载台(210)顶部对应柜层驱动道(422)延长的路径上开设承载驱动道(212)，其中：

机器人控制单元包括驱动控制模块、红外感应单元、时间计算模块和小车控制模块；所述时间计算模块用于对园区内空闲机器人进行预定，并计算空闲机器人出发时间，然后将出发时间通过通信单元发送至驱动控制模块；所述驱动控制模块用于控制移动基座(100)带动机器人进行移动，并控制升降载台(110)对承载台(210)进行升降；所述红外感应单元用于通过红外传感器感应提取物品所在位置的柜层驱动道(422)，用以使承载驱动道(212)和柜层驱动道(422)对齐；小车控制模块用于在承载驱动道(212)和柜层驱动道(422)对齐后控制驱动小车(500)带动箱体(432)由柜层板(420)滑上承载台(210)。

2.根据权利要求1所述的健身服务机器人，其特征在于：所述承载台(210)的顶部开设有多个储物槽(213)。

3.根据权利要求2所述的健身服务机器人，其特征在于：所述承载台(210)的侧壁上还设置有多组辅助组件，一组辅助组件包括两个辅助架(214)，所述辅助架(214)与承载台(210)铰接配合，且两个辅助架(214)的端部相向弯折。

4.根据权利要求1所述的用于健身服务机器人的配套系统，其特征在于：所述衣物收纳柜(400)的一侧设置有换衣站(450)，所述换衣站(450)包括顶板(451)和底板(452)，所述顶板(451)设置在底板(452)的顶部，且顶板(451)和底板(452)均与衣物收纳柜(400)固定连接，所述顶板(451)和底板(452)之间还设置有隔离层(453)，所述隔离层(453)为不透光结构，并在隔离层(453)上开设隔离开口(4531)。

5.用于权利要求1-4任一所述的健身服务机器人的配套方法，其特征在于，包括如下方法步骤：

S1、用户认证单元对物品存放人员的身份进行认证；

S2、认证成功后，物品存放单元解除电动锁止件(4322)的锁止；

S3、换衣设定单元设定换衣位置和换衣时间，并通过通信单元发送至驱动控制模块；

S4、时间计算模块对园区内空闲机器人进行预定，并计算空闲机器人的出发时间，然后通信单元将出发时间发送至驱动控制模块；

S5、驱动控制模块控制机器人在出发时间前往衣物收纳柜(400)提取箱体(432)，然后前往换衣位置。