CN116038722A - 按摩机器人、按摩机器人的控制方法、电子设备及介质 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种按摩机器人，应用于按摩器材领域。该机器人包括按摩头结构、机械臂结构及底座机构。其中，底座结构与机械臂结构的固定端连接，按摩头结构连接在机械臂结构的末端上；底座结构包括一对全向驱动轮组件，且每对全向驱动轮组件均包括主动轮、轮毂电机、悬挂系统和转向系统；其中，转向系统与悬挂系统相连，主动轮和轮毂电机均安装在悬挂系统上，且主动轮和所述轮毂电机相连。该底座结构用于驱动所述按摩机器人进行全向运动。本申请实施例对按摩器械进行了可移动设计，机械臂结构与可移动的底座结构可以使按摩机器人不受安装位置的局限，这样按摩机器人可以获得更多的按摩空间，为使用者带来更良好的按摩体验。

Description

按摩机器人、按摩机器人的控制方法、电子设备及介质

技术领域

本发明涉及按摩器材领域，具体涉及一种按摩机器人、按摩机器人的控制方法、电子设备及介质。

背景技术

中医按摩用于悠久的历史，它是一种以医经络理论为指导，使用不同按摩手法作用于人体体表特定部位，以达到调节身体机能，快速消除疲劳的物理理疗方法。传统的按摩方式都是通过专门的按摩师人工进行的，这种方式通常会存在按摩师劳动强度大，按摩师傅人员数量有限，按摩师需要进行长期培训且水平参差不齐等问题。而按摩器材的诞生则大大解放了人力，用户可以自行操作按摩器材达到按摩效果，操作简便且限制少，其中，自动化按摩器材更是深受用户欢迎。

在当下市面上，自动化按摩器材主要分为两种。一种是无需人工操作的全自动化按摩器材，如按摩椅等。使用此种按摩器材，用户只需要躺在固定位置接收按摩即可。按摩器材的程序会控制按摩器材的按摩部进行运动，实现对用户特点部位的按压。而另一种按摩器材是半自动化的按摩器材，如常见的按摩锤、筋膜枪等。用户手持按摩器材对身体特定部位进行按摩。

然而，上述的按摩器材均会受到安装位置以及自身装置结构的限制，只能对身体特定部位进行按摩。比如，按摩椅的按摩空间受按摩部的安装位置以及躺椅本身结构、以及用户躺姿的限制。而按摩锤的按摩空间则完全取决的用户手部的活动空间，由于诸多位置发力不变，按摩锤等手持按摩器才只能对身体少部分位置进行按摩。因此，如何增大按摩器材的按摩空间，实现真正的全身按摩成为了按摩器材领域新的需求。

发明内容

本发明提供一种按摩机器人、按摩机器人的控制方法、电子设备及介质。按摩机器人包括可全向运动的底座和多自由度的机械臂，全向移动的底座可以带动按摩机器人整体进行全方位的运动，而安装在底座上的多自由度的机械臂结构也可以带动按摩头进行多方向伸展，这样按摩机器人的按摩空间可以随底座进行移动，从而解决按摩空间受机械臂安装位置限制的问题，实现真正的全身按摩。

本申请实施例第一方面提供一种按摩机器人，该按摩机器人包括按摩头结构、机械臂结构及底座结构。

其中，底座结构与机械臂结构的固定端连接，按摩头结构连接在机械臂结构的末端上。底座结构包括一对全向驱动轮组件，一对全向驱动轮组件中的每对全向驱动轮组件均包括主动轮、轮毂电机、悬挂系统和转向系统。

其中，转向系统与悬挂系统相连，主动轮和轮毂电机安装在悬挂系统上，且主动轮和轮毂电机相连。

其中，底座结构用于驱动按摩机器人进行全向运动。

本申请实施例第二方面还提供一种按摩机器人的控制方法，应用于上述按摩机器人，该控制方法包括：

通过人机交互设备接收用户发送的按摩指令。

根据按摩指令确定目标按摩头设备以及目标按摩位置。

控制机械臂结构末端移动至按摩头支架处，并通过机械臂结构末端的按摩头安装机构从按摩头支架上获取并安装目标按摩头设备。

控制按摩机器人的底座移动并控制机械臂结构的关节进行转动，以使得机械臂结构末端移动至目标按摩位置。

指示目标按摩头设备对目标按摩位置处进行按摩。

在本申请实施例所提供的技术方案中，按摩机器人包括按摩头结构、机械臂结构及底座结构，该底座结构与机械臂结构的固定端连接，而按摩头结构连接在机械臂结构的末端。其中，底座结构中的全向驱动轮组件，为主动轮、轮毂电机、悬挂系统和转向系统的组合，可以来驱动按摩机器人进行全向移动。与传统的自动按摩器材不同，本申请实施例提供的按摩机器人通过可全向移动的底座结构和机械臂结构的结合，可以使按摩空间不受设备安装位置以及自身结构的限制。由于底座可以全向移动，机械臂也可以自由伸缩，这样按摩机器人可以获得比其他按摩器材更多的按摩空间，可以实现真正的全身按摩。进一步的，可以结合按摩机器人的这种结构设置更多的按摩流程，从而更加增强按摩机器人的智能化和人性化，大大提高用户体验。

附图说明

图1是本申请实施例提供的按摩机器人的结构示意图；

图2是本申请实施例提供的按摩机器人的底座结构结构示意图；

图3是本申请实施例提供的全向驱动轮组件的结构示意图；

图4是本申请实施例提供的按摩机器人的控制方法的流程示意图；

图5是本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图。

附图标记：

10-底座结构；

11-按摩头支架；12-底板；13-二层板；14-机身立柱；15-配重块；16-万向轮组件；17-电机安装板；18-转向架安装座；19-圆形立柱；

20-全向驱动轮组件；

21-主动轮；23-轮毂电机；

25-悬挂系统；

251-转向架；2511-转向架连接轴；2513-转向架主体；253-弹簧；255-光轴；257-轴承座；

27-转向系统；

271-转向电机；273-同步带轮；2731-主动齿轮；1733-被动齿轮；275-同步带；

30-机械臂结构；31-按摩头结构安装机构；40-按摩头结构；

50-人机交互设备；

51-摄像头；52-扬声器；53-麦克风；

60-控制系统；

70-传感器设备；71-激光雷达；73-超声波传感器；75-触边防撞传感器。

具体实施方式

本申请实施例提供了一种按摩机器人、按摩机器人的控制方法、电子设备及介质。按摩机器人包括可全向运动的底座和多自由度的机械臂，全向移动的底座可以带动按摩机器人整体进行全方位的运动，而安装在底座上的多自由度的机械臂结构也可以带动按摩头进行多方向伸展，这样按摩机器人的按摩空间可以随底座进行移动，从而解决按摩空间受机械臂安装位置限制的问题，实现真正的全身按摩。

为了使本领域的技术人员能够更好的理解本申请的技术方案，下面结合本申请实施例中的附图，对本申请进行清楚、完整地描述。但本申请能够以很多不同于上述描述的其他方式进行实施，因此，基于本申请提供的实施例，本领域普通技术人员在不经过创造性劳动的情况下，所获得的所有其他实施例，都应属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请的权利要求书、说明书及附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”等是用于区别类似的对象，并不用于描述特定的顺序或先后次序。这样使用的数据在适当情况下是可以互换的，以便于本文所描述的本申请的实施例，能够以除了在本文图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”、“具有”以及他们的变形形式，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本申请的描述中，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”、“轴向”、“径向”、“周向”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申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置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申请的限制。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在已存在的采用机械臂结构的按摩器中，进行按摩的机械臂结构将被安装在固定平台上，这样，机械臂结构的运动空间将受到安装位置的限制，只能对使用者的固定位置进行按摩。例如，当使用者趴在固定平台时，机械臂只能对其背面进行按摩。因此，使用者需要多次调整自己的姿势才能实现全身按摩。现如今市面上的按摩器材，其按摩空间都受设备安装位置以及自身结构的限制，无法自动地实现真正意义上的全身按摩。

鉴于此，本申请提供了一种按摩机器人、按摩机器人控制方法、电子设备及存储介质。其中，按摩机器人包括按摩头结构、机械臂结构、以及可全向移动的底座结构。其中底座结构与机械臂结构的固定端连接，按摩头结构连接在机械臂结构的末端上。其中，底座结构可以带动真个按摩机器人进行自由的全向全方位移动。这样，使用者在使用按摩机器人时，不用到达指定位置也无需确定指定姿势，按摩机器人就可以绕着使用者进行运动，对使用者的全身进行按摩。由于底座具有全向移动性，因此安装在底座上的机械臂结构的活动空间也是可移动的，这样就大大扩展了按摩机器人的按摩空间，提高了按摩机器人的性能。

下面结合附图对本申请公开的实现方式进行介绍，应当理解的是，下述实现方式仅是示意性的，并非是穷尽式的列举，在这些实现方式的基础上，本领域技术人员可以对某些特征或者某些示例进行替换、拼接或者组合，这些仍应视为本公开的公开内容。

下面结合附图对本申请实施例提供的按摩机器人进行的详细介绍。

如图1所示，图1为本申请实施例提供的一种按摩机器人的结构示意图；其中，图1左下侧所示的部分为底座结构10，底座结构10的顶部连接机械臂结构30的固定端，机械臂结构30的末端连接按摩头结构40。

其中，按摩头结构40用于直接与人体接触对人体进行按摩，其具体结构可根据不同的按摩需求进行不同设计，在此不做具体限定。而机械臂结构30的末端安装有该按摩头结构40并且机械臂结构30可以直接控制按摩头结构40进行运动。而底座结构10用于支撑机械臂结构30，并且可以带动整个按摩机器人进行全向运动，即按摩机器人的控制系统可以控制底座结构10进行全向运动，使得整个按摩机器人随之移动。其中，全向运动包括加速、停止、前进、后退，转向等运动。

其中，机械臂结构30为多自由度机械臂结构，由多个可活动的节臂组成。为了保证机械臂结构30可以更加灵活的到达三维空间中更多的位置，一般采用6自由度或者7自由度机械臂结构。这样，可以提高机械臂结构30的灵活性和驱动能力，使得其可以更好的驱动按摩头结构40到达指定位置。在工作过程中，机械臂结构30可以通过各个关节的转动来调整各个节臂的动作，改变机械臂结构30末端的位置，从而使按摩头结构40能在以其安装固定端为原点的三维空间范围内进行移动。

而底座结构10在平面上可以进行全向移动，由于机械臂结构30的安装固定端在底座结构10上，因此底座结构10的全向移动性能可以使机械臂结构30不再收到限制，即机械臂结构30的安装固定端也是可移动的，因此机械臂结构30所能到达的三维空间范围可以随着底座结构10的运动而改变，这样，机械臂结构30可以获得更多的按摩空间，从而实现真正的全身按摩。

需要理解的是，由于底座结构10的移动会为按摩机器人整体的移动带来更多的自由度，因此，机械臂结构30与底座结构10进行结合时，可以对机械臂结构30的相关自由度进行释放。示例性的，机械臂结构30可以对应较少的自由度。对整个按摩机器人来说，仅需保证机械臂结构30末端的按摩头结构40具备6个及以上的自由度即可，即本实施例不对机械臂结构30的自由度进行限制。具体的，可以根据实际需求对机械臂结构30的自由度进行一定的修改，从而使其与底座结构10达成不同的组合方式，最后根据按摩头结构40要到达的指定空间位置对底座结构10的移动方式以及移动轨迹做出不同的变更即可。

示例性的，为了提高按摩机器人的按摩性能，可以为该按摩机器人设计多种按摩头结构，以为用户提供多种按摩方式。而更换按摩头时，不仅可以用户手动更换，按摩机器人还可以自动更换按摩头。其中，按摩机器人自动更换按摩头所依赖的硬件结构如图1所示，机械臂结构30的末端设置有按摩头安装结构31，用于安装按摩头结构40。而在机身立柱14上则对应设置按摩头支架11，该按摩头支架11用于放置多个不同的按摩头结构40。按摩机器人在自动更换按摩头结构的过程中，控制系统可以根据用户输入的指令控制按摩头安装结构31从按摩头支架11处选取并安装其中一个按摩头结构40。

可以理解的，按摩机器人不仅包括上述的移动结构和按摩结构，还包括人机交互设备、控制系统、传感器设备、电源等组件。其中，人机交互设备用于为用户提供功能选择服务，即按摩机器人需要根据感知用户需求，根据用户需求确定不同的按摩方案。而控制系统则为按摩机器人的核心元件，用于控制其他结构进行工作，而传感器设备则用于感知周围环境，监测各项数据。电源则为按摩机器人提供电能。其中，控制系统和电源等结构可以安置在底座内部。而人机交互设备则可以设置在底座结构10上。如图1所示，底座结构10上设置有人机交互设备50，包括摄像头51、扬声器52、麦克风53。人机交互设备50用于采集用户发送的指令信息，并将该指令信息发送至控制系统中。而控制系统则需要根据用户发送的指令信息确定具体的按摩方案，包括确定按摩机器人移动方案、选择要使用的按摩头、控制按摩力度和按摩时间等。可以理解的，按摩机器人安装的人机交互设备50可以根据不同的需求选择不同的设备，具体不做限定。

另外，传感器设备也可以设置在底座结构10上，便于更好的采集环境信息其中，传感器设备可以采集周围环境信息发送给控制系统，控制系统则根据环境信息实时监测按摩机器人的移动位置和移动装置，例如按摩机器人的物理位置以及朝向等，进而控制按摩机器人移动至指定位置处。如图1所示，底座结构10上安装有传感器设备70，包括有激光雷达71，超声波传感器73，触边防撞传感器75。可以理解的，传感器设备70也可以根据不同的需求选择不同的设备，具体不做限定。

在本申请实施例所提供的技术方案中，按摩机器人包括按摩头结构、机械臂结构及底座结构，该底座结构与机械臂结构的固定端连接，而按摩头结构连接在机械臂结构的末端。其中，底座结构可以来驱动按摩机器人进行全向移动。与传统的自动按摩器材不同，本申请实施例提供的按摩机器人通过可全向移动的底座结构和机械臂结构的结合，可以使按摩空间不受设备安装位置以及自身结构的限制。由于底座可以全向移动，机械臂也可以自由伸缩，这样按摩机器人可以获得比其他按摩器材更多的按摩空间，可以实现真正的全身按摩。进一步的，可以结合按摩机器人的这种结构设置更多的按摩流程，从而更加增强按摩机器人的智能化和人性化，大大提高用户体验。

结合上述内容，图2为本申请实施例提供的按摩机器人的底座结构的结构示意图。可以理解的，图1所示的底座结构10是被外壳包裹后所呈现的形状，外壳之下的底座部分10请参见图2。

支持底座结构10进行全向移动的移动装置包括一对全向驱动轮组件以及万向轮组件16。其中，每个全向驱动轮组件均包括一个主动轮21。主动轮21通过悬挂系统安装在底座结构10的底板上，利用轮毂电机以及转向系统来进行全向运动。其中，转向系统用于控制主动轮21的转向，轮毂电机则用来驱动主动轮进行转动，控制主动轮进行移动。可以理解的，主动轮21是带动整个按摩机器人进行全向移动的重要结构。而万向轮组件16则用于支撑整个底座结构10，保持整个底座结构10的平衡，一般性的，底座结构10包括4个万向轮组件16，位于底板的四角。

底座结构10作为整个按摩机器人的支撑结构，对按摩机器人进入工作模式后的稳定性具有重要意义，以下结合图2对底座结构10的各部分进行详细介绍。

如图2所示，底座结构10主要由底板12、二层板13、以及机身立柱14构成。其中，底板12与二层板13均水平布置，两板之间使用多个圆形立柱19进行固定连接，并且多个圆形立柱19分布于底板12和二层板13的外围，此时底板12与二层板13就会形成一个中空的夹层结构。此夹层结构为其他零件的布置提供了安装空间。示例性的，控制系统60就可以被安置在该中空夹层中，当然，电池系统、检测系统中的各零件也可以安置在该中空夹层中。当然，在一种可行的实施方式中，可以根据需求设置更多的夹层结构，如在二层板13之上设置另一层板，获得双夹层结构等，在获得更多安装空间的同时使底座结构10的结构稳固。

为保证底座结构10的稳定，示例性的，底板12与二层板13居中设置，即底板12的中心与二层板13的中心的连线与水平面垂直。另外，示例性的，为进一步保证底座结构10的稳定性，可以使得底板12比二层板13的表面积大且底板12比二层板13重。当然，若为更多层的夹层结构，则可使层板的表面积从最底层依次向上递减，形成塔形的夹层结构。这样可以使底座结构10的重心集中并降低，从而保证按摩机器人整体的稳定以及平衡。

在底座结构10中，机身立柱14设置于二层板13的上表面侧，该机身立柱14的底端垂直固定安装于二层板13的上表面。其中，固定安装方法可以视按摩机器人的整体尺寸大小以及工作需求做出相应改变，如可以是图中所示的利用多个螺栓进行的固定连接，也可以是焊接、铆接等其他固定连接的方式，具体不做限定。

其中，机身立柱14的顶端设置有安装接口，该安装接口用于与机械臂结构30的安装固定端进行连接。机身立柱14作为机械臂结构30的支撑结构，需要保证机械臂结构30的稳定。示例性的，机身立柱14可以是空心的长方体长杆，如常见的型钢钢材所制造的立柱结构。也可以是底部为实心结构而其余部分为中空的结构，或者为规避某一特殊零件而被设置成的其他异形结构，具体不做限定。

另外，机身立柱14顶端的安装接口可以控制机械臂结构30的安装固定端与地面的距离。具体而言，底座结构10对应的全向运动是指在一个平面上的水平全向移动，其上下的空间自由度是受到限制的。因此，若机身立柱14是固定结构的话，机械臂结构30的安装固定端就不能实现上下移动。这样，就限制了机械臂的在上下方向的自由度。因此，示例性的，可以利用伸缩结构使安装接口上下进行移动。即将机身立柱14上的接口可以设置为可基于机身立柱14进行上下位置调整的伸缩结构，来补充机械臂结构30在上下方向移动的自由度。又或者是将机身立柱14设计为可进行上下调整的伸缩结构，从而通过补充自由度。这样，可以使得按摩机器人在空间内获得更多的可移动空间。

按摩机器人在工作时，需要依靠机械臂结构30驱动按摩头结构40与人体接触，并且在按摩过程中会与人体产生轻微撞击。因此，底座结构10的设计将直接影响整个机身的稳定性。下面将详细介绍底座结构10中保持按摩机器人重心稳定的设计。

在本实施例中，机身立柱14相对于二层板13的位置并不在二层板13的中心，而是处于二层板13偏工作背面的一侧，并且机身立柱14的工作背面侧设置配重块15。其中，机械臂结构30超向的一侧为工作正面，其反面即为工作背面。这样，当机械臂结构30伸展时，虽然机械臂结构30的延展会产生较大的力矩，但在另一侧有足够重的配重块产生相应的平衡力矩，这样就可以使整个按摩机器人仍能处于力平衡状态，从而保持按摩机器人的稳定性及平衡性。并且，配重块的设置进一步增大了底座结构10机构的重量，从而使按摩机器人进行移动时具有足够的配种，移动装置与地面接触时所产生的抓地力也更强，移动效率更高。

示例性的，机械臂结构30也可以贯穿二层板13与底板12进行固定连接，同样也可以对其在底板12上所处的位置进行适应调整，并设置对应的配重块，以平衡工作过程中因机械臂结构30伸展所产生的力矩，保证按摩机器人在工作过程中的稳定性。另外，若底座结构10采用更多层板，也需要根据机械臂结构30伸展所产生的力矩调整机械臂结构30的安装位置，在此不做多余赘述。

而配重块15作为调整重心的零件，既可以为一个单独的零件设置在底座结构10上，也可以是其他的形状结构，位于其他的安装位置。示例性的，配重块可以采用多个小型配重块组合的方式来替代图2所示的梯形配重块。也可以是通过增加其他零部件的重量来替代配重块。配重块的安装位置可以是图2所示的二层板13之上，也可以是底板12与二层板13之间。也就是说，安装配重块的目的在于增大底座结构10的重量并降低按摩机器人的重心，从而平衡机械臂结构30伸展所产生的力矩以使得按摩机器人获得足够的稳定性及平衡性。因此配重块15并不受图2所示的结构形式所限制。

在介绍完底座结构10的主体框架结构之后，下面对底座结构10中包含的移动装置进行详细介绍。具体请同时参看图2和图3，图3为本申请实施例提供的全向驱动轮组件20的结构示意图。

底座结构10的移动装置由一对全向驱动轮组件20和万向轮组件16构成。如图2所示，一对全向驱动轮组件20对称分布在底板12的中间，用于给整个按摩机器人提供移动的动力及方向。而万向轮组件16包括安装在底板12四角的多个万向轮，用于支撑底座结构10。万向轮可以根据全向驱动轮组件20任意改变移动方向，万向轮组件16的移动状态与主动轮21的移动状态是一致的。即，万向轮组件16随着全向驱动轮组件20中的主动轮21的运动而运动。示例性的，安装的万向轮还可以是其他数量以及其他的安装位置，只需要保证按摩机器人整体的平衡性及可移动性即可，具体不做限定。

如图3所示，每一个全向驱动轮组件20均由主动轮21、轮毂电机23、悬挂系统25和转向系统27组成。其中，转向系统27与悬挂系统25相连，主动轮21和轮毂电机23均安装在悬挂系统25上，且轮毂电机23和主动轮21直接相连。轮毂电机23用于为主动轮21提供动力以使主动轮21进行转动，为主动轮21提供移动动力。其中，主动轮21上同轴安装轮毂电机23，运动时轮毂电机23的输出轴进行转动，带动主动轮21进行同步转动。而转向系统27则用于控制主动轮21移动的方向。悬挂系统25则作为连接和固定主动轮21、轮毂电机23以及转向系统27的结构，在整个全向驱动轮组件20中既具有支撑作用，也具有同步转向等功能。下面对悬挂系统25和转向系统27进行详细的介绍：

(一)、悬挂系统25:

悬挂系统25用于连接和固定主动轮21、轮毂电机23以及转向系统27。由转向架251、弹簧253、光轴255、轴承座257共同构成。其中，转向架251为支撑架体，其具体结构参看图3。该转向架251包括顶部的转向架连接轴2511和转向架主体2513。而转向架连接轴2511与转向系统27相连，驱动转向架251整体进行转向。而转向架连接轴2511之下的转向架主体2513，则为主动轮21和轮毂电机23的支撑结构。

如图3所示,转向架主体2513为U型结构，此U型结构的侧面设置为带有开口的口型腔体。在该口型腔体中，设置有关于口型腔体的中心对称的光轴255，该光轴255的上下两端分别与口型腔体的上下端固定连接，并处于腔体开口的两侧。弹簧253则与光轴255同轴安装，即弹簧253套设在光轴255上，并且弹簧253的上端与口型腔体顶端位置固定连接，下端与轴承座257固定连接，这样，轴承座257则被悬挂在转向架251上。

可以理解的，转向架251、光轴255和轴承座257组成了可使主动轮21进行上下移动的导向滑轨结构。其中光轴255相当于轨道，弹簧253下端与轴承座257的连接使得轴承座257处于一种悬挂状态。这样，轴承座257可以利用弹簧253沿光轴255移动。这样与轴承座257连接的主动轮21也可以上下移动。当按摩机器人进行移动时，此种悬挂状态可以为按摩机器人提供越障能力，保证按摩机器人在凹凸不平的地面上进行移动时不至于出现主动轮21悬空的情况，从而提高按摩机器人的运动性能。为了进一步提高越障能力，示例性的，主动轮21的直径需要大于万向轮的直径，且悬挂系统25中的弹簧253处于未压缩的状态时，主动轮21的底端位置要低于万向轮的底端位置。这样，在凹凸不平的地面进行移动时，主动轮21能够始终贴合地面提供移动动力。

具体地，当按摩机器人被放置在平地时，自身重力会使主动轮21的最低点被压至与万向轮的底端处于同一水平面。这样，保证主动轮21进行转动时能与地面接触。而当主动轮21触及地面凸起处时，悬挂系统25的弹簧253则会进一步收缩，抬高主动轮21的位置，此时同样保证主动轮21能与地面接触。而当主动轮21触及凹面时，两侧弹簧253就会因为弹力自动伸展直至接触地面，从而保证主动轮21与地面仍然贴合，这样就避免了因主动轮21悬空而无法为按摩机器人提供移动动力的现象发生。

其中，轮毂电机23与悬挂系统25的轴承座257通过固定螺母与轴承座257同轴可靠连接，为主动轮21提供转动的动力。并且，轮毂电机23支撑点中心与悬挂系统25旋转轴线同轴，即轮毂电机23支撑点中心处于旋转轴线上，以保证转向系统27控制转向架251进行转动，进而带动主动轮21变换移动方向时，不会产生侧向扭矩。

(二)转向系统27：

转向系统27由转向电机271、同步带轮273、同步带275组成。其中，转向电机271提供转向的动力，同步带轮273与同步带275向主动轮21传递该转向动力。同步带轮273包括主动齿轮2731和被动齿轮2733，主动齿轮2731与转向电机271的输出轴固定连接，被动齿轮2733与悬挂系统25中的转向架251的转向架连接轴2511固定连接。当转向电机271转向时，会带动主动齿轮2731进行转动、主动齿轮2731又会通过同步带275带动被动齿轮1733转动，而被动齿轮1733通过转向架251驱使主动轮21在水平方向转动，从而改变移动方向。

其中，转向系统27可以布置在二层板13上。如图3所示，二层板13的上表面上设置有与二层板13平行的转向电机安装板17，该转向电机安装板17与二层板13之间预留有安装主动齿轮2731的夹层空间。转向电机271安装在转向电机安装板17的上表面，其输出轴穿过转向电机安装板17伸到转向电机安装板17与二层板13之间的夹层空间中，与夹层空间中的主动齿轮2731同轴固定连接。

其中，主动齿轮2731与被动齿轮1733的外形为常规的齿轮形状，而同步带275可以为柔性皮带，其内侧为齿条形状，同步带275的齿条内侧与主动齿轮2731和被动齿轮1733均可靠啮合，实现主动齿轮2731与被动齿轮1733的同步连接。其中，被动齿轮2733底部的中间位置，设置有与转向架连接轴2511相匹配的台阶接口，用于与转向架连接轴2511固定连接。如图3所示，转向架连接轴2511伸入此接口，与被动齿轮2733通过多个螺钉固定连接，使得转向架251与被动齿轮2733形成固定的组合结构。这样，当被动齿轮2733进行转动时，会使得整个转向架251与被动齿轮2733保持同样的转速，从而带动主动轮21进行同步转动。

示例性的，同步带275与主动齿轮2731和被动齿轮2733分别可靠啮合后，同步带275处于绷紧状态。即同步带275在安装完成后，处于拉伸的状态。这是因为同步带275为柔性材质，在处于绷紧状态时，与齿轮啮合的两端会向中间收缩，从而使得其与齿轮的齿形啮合更加可靠。其中，虽然同步带275为柔性材料，但选择的材料应当具有足够的强度，避免同步带275损坏的情况发生。

在利用同步带275对主动齿轮2731与被动齿轮2733进行同步连接时，若主动齿轮2731与被动齿轮2733的直径相同时，被动齿轮2733将与主动齿轮2731将保持相同的转速。比如，当转向电机271输出轴转动角度为1度时，与之固定连接的主动齿轮2731同样转动1度，同步带275也将带动被动齿轮2733转动1度。而主动齿轮2731与被动齿轮2733的直径不相同时，同步带275会保证主动齿轮2731与被动齿轮2733保持相同的线速度，但角速度则不同。

具体的，若主动齿轮2731的直径小于被动齿轮1733时，主动齿轮2731的角速度会大于被动齿轮1733的角速度。因此，当主动齿轮2731的直径小于被动齿轮1733时，同样的转动时间内被动齿轮1733将获得更小的转动角度，此时，将会延长主动轮21转动到目标角度时的转动时间，此种设计可以在转向电机271转速及时间精度不变的情况下对主动轮21的转动角度进行更小范围的精确控制。而若主动齿轮2731的直径大于被动齿轮2733的直径时，主动齿轮2731的角速度则会小于被动齿轮2733的角速度。此时，会缩小主动轮21到达目标角度时需要的时间。

示例性的，转向电机271一般采用伺服电机或者步进电机等可以实现精准控制的电机设备。在控制转向时，仅需通过电气控制调整其转动方向、启动时间及停止时间即可精准控制其输出轴的转动角度。

在转向系统27中，转向电机271、同步带275轮273与同步带275保证了精准转向的效果。当不进行转向时，转向电机271处于停机状态，此时与转向电机输出轴固定连接的主动齿轮2731同样停止不动。而若受到其他因素影响使主动轮21发生异常转向趋势时，被动齿轮2733就会产生相应的异常转向趋势，此时主动轮21则会产生与之对抗的反作用力，从而保证主动轮21移动方向的稳定。并且，不同于完全运用齿轮啮合进行同步传动的机构，此结构中同步带275的柔性材质，使其在与同步带轮273啮合传递转向动力时，不仅仅能使啮合更加可靠，产生的摩擦力也会更小，从而减小了主动齿轮2731与被动齿轮2733的磨损程度，进而延长了转向系统27正常工作的寿命周期。

需要理解的是，由于全向驱动轮组件20为对称设置的两套相互独立的组件，而控制系统60在进行转向控制时，需要控制转向系统27中的转向电机271的转动来实现。因此为了保证转向的有效性，控制系统60需要保证这一对全向驱动轮组件20中的两个转向电机271同步转动，即保持同样的转动参数，如转动方向、转动速度、以及启动和停止时间。

本实施例中，转向系统27可以使按摩机器人在不改变整体朝向的前提下只改变移动方向，便于按摩机器人进行按摩时可以不停止按摩动作的同时实现移动，即移动过程中不改变机械臂结构30的朝向。而在运动时，控制系统60可以通过对全向驱动轮组件20中轮毂电机23的单独控制，来实现按摩机器人整体的平移运动。具体的，当控制系统60控制两个轮毂电机23保持相同的转动参数时，按摩机器人前进或者后退，此时按摩机器人不转向。

而若控制系统60控制两个轮毂电机23的转动参数产生差异时，比如两个主动轮21转动的相对方向相反，此时就会产生相应的扭矩，从而使得整个按摩机器人进行转动。而控制系统60通过对按摩参数进行控制，也能够实现精准转向。此时，按摩机器人的朝向发生改变。同时，转向系统27和轮毂电机23可以加以结合，使按摩机器人获得更加灵活的移动方式。

另外，全向驱动轮组件20可以处于底座结构10的内部。底板12及二层板13上设置对应的穿孔及安装机构，以配合全向驱动轮组件20的安装位置需求。如图3所示，在底板12上设置供悬挂系统25穿过的圆孔，满足转向架251转动以及主动轮21进行上下位置变动时的空间需求。并且，二层板13上设置有供转向架251进行安装的转向架安装座18，该安装座指示转向架251以及被动齿轮1733的安装位置，并且承载转向架连接轴2511所需要安装的配套轴承。而安装转向电机271的转向电机安装板17也属于此类配套的安装机构。

上述实施例对本申请的按摩机器人的结构进行了详细描述。下面对上述按摩机器人的工作流程进行简单介绍。图4为本发明提供的一种按摩机器人的控制方法的流程示意图。需要说明的是，该流程示意图示出的步骤用于在上述按摩机器人的控制系统中执行。同时，在某些情况下，可以不同于该流程示意图中示出的逻辑顺序执行所示出的步骤。

如图4所示，该按摩机器人的控制方法包括：

401、通过人机交互设备接收用户发送的按摩指令。

首先，在使用过程中，用户即被按摩者可以通过人机交互设备向按摩机器人发送需要其执行的按摩指令。示例性的，用户通过语音控制按摩机器人进行按摩、停止、更换按摩模式等一系列指令。当人机交互设备接收到按摩指令后，就将按摩指令发送至控制系统进行识别。

402、根据按摩指令确定目标按摩头设备以及目标按摩位置。

当接收到按摩指令后，就可以确定目标按摩头设备以及目标按摩位置。具体的，需要根据按摩指令在多个按摩头设备中进行选择，从而确定适用的按摩头设备。而对目标按摩位置的确定则可以是根据预设的工作场景三维模型进行位置确定，也可以直接将按摩机器人的起始位置设为起点，并通过摄像头等装置确定目标按摩位置，其具体实现方法还可以根据不同需求进行具体设置，在此不做具体限定。

其中，按摩头设备即为多个适用于按摩机器人的按摩头结构，用于直接与人体接触进行按摩。目标按摩位置既可以包括被按摩者的位置，也可以包括具体的按摩部位的位置，在此不做具体限定。

403、控制机械臂结构末端移动至按摩头支架处，并通过机械臂结构末端的按摩头安装机构从按摩头支架上获取并安装目标按摩头设备。

在识别确定目标按摩头设备以及目标按摩位置后，就可以执行按摩头安装过程。即控制机械臂结构末端移动至按摩头支架处，并通过机械臂结构末端的按摩头安装机构从按摩头支架上获取并安装目标按摩头设备。

404、控制按摩机器人的底座移动并控制机械臂结构的关节进行转动，以使得机械臂结构末端移动至目标按摩位置。

在安装好确定的按摩头装置后，就根据确定的按摩位置，控制按摩机器人的底座移动并控制机械臂结构的关节进行转动，以使得机械臂结构末端移动至目标按摩位置。其中，控制按摩机器人的底座移动包括控制按摩机器人进行移动及转向。具体实现过程为通过调整转向电机以及轮毂电机的转动参数来实现移动及转向过程。

405、指示目标按摩头设备对目标按摩位置处进行按摩。

当到达指定位置后，就可以对目标按摩位置处进行按摩。具体而言，进行按摩时通过驱动机械臂结构进行按摩动作，如敲击、揉捏等。而在按摩过程中，可以控制按摩机器人的底座处于静止状态以保持同一按摩位置的按摩动作，也可以控制按摩机器人进行移动完成对按摩位置的调整。并且，由于移动过程中可以只在主动轮改变移动方向的过程中不影响按摩机器人的整体朝向，因而也不会对按摩过程造成影响，从而保证用户的按摩体验。

接下来介绍本申请实施例提供的一种电子设备，请参阅图5，图5接下来介绍本申请实施例提供的一种电子设备，请参阅图5，图5为本申请实施例提供的电子设备的一种结构示意图。其中，电子设备800用于实现图4对应实施例中按摩机器人的控制方法的功能。具体的，电子设备800包括：接收器801、发射器802、处理器803和存储器804(其中执行设备800中的处理器803的数量可以一个或多个，图5中以一个处理器为例)，其中，处理器803可以包括应用处理器8031和通信处理器8032。在本申请的一些实施例中，接收器801、发射器802、处理器803和存储器804可通过总线或其它方式连接。

存储器804可以包括只读存储器和随机存取存储器，并向处理器803提供指令和数据。存储器804的一部分还可以包括非易失性随机存取存储器(non-volatile randomaccess memory，NVRAM)。存储器804存储有处理器和操作指令、可执行模块或者数据结构，或者它们的子集，或者它们的扩展集，其中，操作指令可包括各种操作指令，用于实现各种操作。

处理器803控制执行设备的操作。具体的应用中，执行设备的各个组件通过总线系统耦合在一起，其中总线系统除包括数据总线之外，还可以包括电源总线、控制总线和状态信号总线等。但是为了清楚说明起见，在图中将各种总线都称为总线系统。

上述本申请实施例揭示的方法可以应用于处理器803中，或者由处理器803实现。处理器803可以是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器803中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器803可以是通用处理器、数字信号处理器(digital signal processing，DSP)、微处理器或微控制器，还可进一步包括专用集成电路(application specific integratedcircuit，ASIC)、现场可编程门阵列(field-programmable gate array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。该处理器803可以实现或者执行本申请实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本申请实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器804，处理器803读取存储器804中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。

接收器801可用于接收输入的数字或字符信息，以及产生与执行设备的相关设置以及功能控制有关的信号输入。发射器802可用于通过第一接口输出数字或字符信息；发射器802还可用于通过第一接口向磁盘组发送指令，以修改磁盘组中的数据；发射器802还可以包括显示屏等显示设备。

本申请实施例中，处理器803中的应用处理器8031，用于执行图4对应实施例中的按摩机器人的控制方法。需要说明的是，应用处理器8031执行各个步骤的具体方式，与本申请中图4对应的各个方法实施例基于同一构思，其带来的技术效果与本申请中图4对应的各个方法实施例相同，具体内容可参见本申请前述所示的方法实施例中的叙述，此处不再赘述。

本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质包括计算机指令，计算机指令在被处理器执行时用于实现本申请实施例中任意一种按摩机器人的控制方法的技术方案。

本申请虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本申请，任何本领域技术人员在不脱离本申请的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改，因此本申请的保护范围应当以本申请权利要求所界定的范围为准。

Claims (12)

1.一种按摩机器人，其特征在于，所述按摩机器人包括按摩头结构、机械臂结构及底座结构；

其中，所述底座结构与所述机械臂结构的固定端连接，所述按摩头结构连接在所述机械臂结构的末端上；

所述底座结构包括一对全向驱动轮组件；所述一对全向驱动轮组件中的每对全向驱动轮组件均包括主动轮、轮毂电机、悬挂系统和转向系统；

其中，所述转向系统与所述悬挂系统相连，所述主动轮和所述轮毂电机安装在所述悬挂系统上且所述主动轮和所述轮毂电机相连；

所述底座结构用于驱动所述按摩机器人进行全向运动。

2.根据权利要求1所述的按摩机器人，其特征在于，所述悬挂系统用于支撑所述主动轮，所述悬挂系统包括：

转向架、弹簧、光轴以及轴承座；

所述转向架、所述光轴和所述轴承座组成导向滑轨结构；所述弹簧与所述光轴同轴安装；

所述转向架与所述转向系统连接；所述轴承座与所述主动轮连接；

所述光轴固定在所述转向架上，且所述轴承座悬挂在所述转向架上；

所述轴承座利用所述弹簧沿所述光轴移动。

3.根据权利要求2所述的按摩机器人，其特征在于，所述转向系统用于控制所述主动轮转向，所述转向系统包括：

转向电机、同步带轮和同步带，所述同步带轮包括主动齿轮和被动齿轮；

所述转向电机与所述主动齿轮同轴固连，所述主动齿轮通过所述同步带与所述被动齿轮相连，所述被动齿轮与所述转向架相连；

所述同步带为一侧呈齿条形的柔性皮带，且所述同步带的齿条侧与所述主动齿轮及所述同步齿轮均可靠啮合。

4.根据权利要求3所述的按摩机器人，其特征在于，所述底座结构还包括底板和万向轮组件；

其中，一对所述主动轮对称分布在所述底板的中间，所述万向轮组件安装在所述底板的四周；

所述万向轮组件用于支撑所述底座结构；且所述万向轮组件的移动状态与所述主动轮的移动状态一致。

5.根据权利要求4所述的按摩机器人，其特征在于，包括：

所述主动轮的直径大于所述万向轮的直径；且

所述悬挂系统中的弹簧处于未压缩的状态时，所述主动轮的底端位置低于所述万向轮的底端位置。

6.根据权利要求5所述的按摩机器人，其特征在于，所述底座结构还包括：

二层板、机身立柱以及控制系统；

所述底板和所述二层板通过多个圆形立柱连接，形成中空的夹层结构；

所述控制系统和所述转向系统均位于所述中空的夹层结构中；所述控制系统用于控制所述转向电机的转动；

所述机身立柱的底端垂直安装于所述第二层板的顶部，且所述机身立柱的顶端具有安装接口，所述安装接口用于连接所述机械臂结构的固定端；其中，所述安装接口对应的机械臂结构安装方向倾斜于所述机身立柱的安装方向。

7.根据权利要求6所述的按摩机器人，其特征在于，所述按摩机器人还包括：

所述机械臂结构的末端包括按摩头安装结构；所述按摩头安装结构用于安装所述按摩头结构；

所述机身立柱上安装有按摩头支架；所述按摩头支架用于放置多个所述按摩头结构；

所述控制系统用于控制所述按摩头安装结构从所述按摩头支架处更换所述按摩头结构。

8.根据权利要求7所述的按摩机器人，其特征在于，所述底座结构还包括人机交互设备；

所述人机交互设备用于采集用户发送的指令信息，并将所述指令信息发送至所述控制系统中；

所述控制系统用于根据所述指令信息控制所述转向电机转动。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述底座结构还包括传感器设备；

所述传感器设备用于采集环境信息，并将所述环境信息发送给所述控制系统；

所述控制系统用于根据所述环境信息确定所述按摩机器人的位置，并根据所述按摩机器人的位置控制所述按摩机器人进行所述全向移动。

10.一种按摩机器人的控制方法，应用于权利要求1至9任一项所述的按摩机器人，其特征在于，所述控制方法包括：

通过人机交互设备接收用户发送的按摩指令；

根据所述按摩指令确定目标按摩头设备以及目标按摩位置；

控制机械臂结构末端移动至所述按摩头支架处，并通过所述机械臂结构末端的按摩头安装机构从所述按摩头支架上获取并安装所述目标按摩头设备；

控制所述按摩机器人的底座移动并控制所述机械臂结构的关节进行转动；以使得所述机械臂结构末端移动至所述目标按摩位置；

指示所述目标按摩头设备对所述目标按摩位置处进行按摩。

11.一种电子设备，其特征在于，包括：存储器和处理器、所述存储器和所述处理器耦合；

所述存储器用于存储一条或多条计算机指令；

所述处理器用于执行所述一条或多条计算机指令，以实现如权利要求10所述的按摩机器人的控制方法。

12.一种计算机存储介质，其上存储有一条或多条计算机指令，其特征在于，该指令被处理器执行以实现如权利要求10所述的按摩机器人的控制方法。

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