CN117207223B - 一种智能家居用服务机器人 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机器人技术领域，尤其涉及一种智能家居用服务机器人。本发明要提供一种智能家居用服务机器人，包括有机器人本体、集成控制器和机械臂，机器人本体上固定安装有集成控制器，机器人本体上对称设有与集成控制器电性连接的机械臂，还包括有移动组件等，机器人本体上设有用于使其进行移动的移动组件。本发明通过在机器人本体上加装机械臂，从而使机器人本体能够在移动组件的驱动下自主移动至指定位置辅助人类拿取物品，以此减轻用户日常的劳动量以及帮助行动不便的人群拿取物件，并在机器人本体内设置放置筐，再通过与机械臂的相互配合装取物品，进而增加机器人本体单次所能拿取的数量，提高家居服务机器人的实用性。

Description

一种智能家居用服务机器人

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，尤其涉及一种智能家居用服务机器人。

背景技术

机器人是一种能够半自主或全自主工作的智能机器，机器人能够通过编程和自动控制来执行诸如作业或移动等任务，其中家庭服务机器人是为人类服务的特种机器人，能够代替人完成家庭服务工作的机器人，用以取代或协助人类的日常工作。

根据专利公开号为CN113110086A的中国专利公开文件中提出带情感陪伴的家庭健康服务机器人，包括机器人本体，所述机器人本体包括有显示交互模块、数据输出模块、健康管理模块、精神娱乐陪护模块、安防监测模块、环境监测模块和生活服务模块，且机器人本体安装有智能家居网关。

上述专利虽然能够通过机器人提供部分的家居服务功能，但是在实际使用过程中，该专利机器人所提供的服务功能仅停留在显示以及语音识别层面，然而家居机器人的主要适用人群主要为老人等弱势群体，若缺少实际的生活辅助功能将直接影响机器人的实用性以及受众的购买欲。

发明内容

为了克服现有装置所提供的服务功能仅停留在显示以及语音识别层面，缺少实际的生活辅助功能，存在影响机器人实用性的缺点，本发明要提供一种智能家居用服务机器人，以此解决上述问题。

本发明的技术方案是：一种智能家居用服务机器人，包括有机器人本体、集成控制器和机械臂，机器人本体上固定安装有集成控制器，机器人本体上对称设有与集成控制器电性连接的机械臂，还包括有移动组件和放置组件，机器人本体上设有用于使其进行移动的移动组件，移动组件包括有驱动轮和万向轮，机器人本体上设有与集成控制器电性连接的驱动轮，机器人本体上设有多个万向轮，机器人本体内设有用于放置物品的放置组件，放置组件包括有电动滑块、安装架、驱动齿轮Ⅰ、旋转架、从动齿轮、放置筐和驱动电机Ⅰ，机器人本体内对称固定安装有与集成控制器电性连接的电动滑块，机器人本体内设有可从其前面向外滑出的安装架，安装架上对称设有滑轨，两滑轨分别与同侧的电动滑块滑动式连接，安装架上设有与集成控制器电性连接的驱动电机Ⅰ，驱动电机Ⅰ的输出轴上连接有驱动齿轮Ⅰ，安装架内设有可旋转的旋转架，旋转架贯穿安装架后设有与驱动齿轮Ⅰ相啮合的从动齿轮，旋转架上设有多个平行于机器人本体内底面的放置筐；还包括有卡位组件，安装架上设有用于使放置筐保持水平的卡位组件，卡位组件包括有固定杆、限位块、安装块、顶杆和复位弹簧，旋转架转轴的两端贯穿安装架后分别固定连接有限位块，两电动滑块上分别固定安装有固定杆，两滑轨上分别固定安装有安装块，两安装块内分别设有可滑动的顶杆，两顶杆分别与同侧的限位块相抵接，且两顶杆分别与同侧的固定杆相抵接，两顶杆与对应安装块之间分别设有复位弹簧；两固定杆上分别设有朝向对应顶杆方向倾斜的斜面；还包括有转动组件，机器人本体内设有用于密封的转动组件，转动组件包括有导向环、移动门、驱动齿轮Ⅱ、齿环和驱动电机Ⅱ，机器人本体内固定安装有导向环，机器人本体内设有可沿其进行移动的移动门，移动门与导向环滑动式连接，机器人本体内对称设有与集成控制器电性连接的驱动电机Ⅱ，两驱动电机Ⅱ的输出轴上分别固定连接有驱动齿轮Ⅱ，移动门内固定连接有齿环，齿环与机器人本体转动式连接，且齿环与驱动齿轮Ⅱ相啮合。

进一步的，两机械臂上分别设有硅胶材质的摩擦块。

进一步的，还包括有配重块，每个放置筐上分别固定安装有配重块。

进一步的，还包括有稳固组件，安装架上设有用于对最上侧放置筐进行抚平的稳固组件，稳固组件包括有楔形凸块、滑块、回力弹簧、翘板、顶架和楔形顶块，每个放置筐上分别对称设有楔形凸块，安装架上对称滑动式连接有滑块，旋转架转动时将与两滑块相抵接，两滑块与安装架的连接处之间分别设有回力弹簧，安装架上对称转动式安装有翘板，两翘板分别与同侧的滑块滑动式连接，安装架上对称滑动式连接有顶架，两顶架分别与同侧翘板转动式连接，两顶架互相靠近的一侧分别设有楔形顶块，旋转架旋转时楔形凸块将与对应的楔形顶块相抵接。

进一步的，同一放置筐同侧的两楔形凸块的斜面设于相互靠近的一侧。

进一步的，还包括有语音模块，机器人本体上对称固定安装有与集成控制器电性连接的语音模块。

进一步的，还包括有识别模块，机器人本体上固定安装有与集成控制器电性连接的识别模块。

有益效果为：本发明通过在机器人本体上加装机械臂，从而使机器人本体能够在移动组件的驱动下自主移动至指定位置辅助人类拿取物品，以此减轻用户日常的劳动量以及帮助行动不便的人群拿取物件，并在机器人本体内设置放置筐，再通过与机械臂的相互配合装取物品，进而增加机器人本体单次所能拿取的数量，提高家居服务机器人的实用性。

本发明通过在旋转架的两端设置限位块，并利用顶杆顶动限位块对其进行限位固定，从而防止在机器人本体移动过程中旋转架出现偏转的情况，以此确保物品在运输过程中的稳定性。

本发明通过旋转架旋转的过程中顶动滑块进行移动，使顶架带动楔形顶块对放置筐上对应的楔形凸块进行承接，从而使旋转架最上侧的放置筐始终保持水平状态，以此防止人在拿取物品时放置筐出现偏转的情况，进而保证上侧放置筐在存放与拿取时的稳定性。

本发明通过在机器人本体上设置语音模块，用于对用户的语音信息进行识别与处理，从而增加本机器人的智能性，提高人机交互体验的趣味性。

附图说明

图1为本发明整体的结构示意图。

图2为本发明的剖面结构示意图。

图3为本发明放置组件的结构示意图。

图4为本发明隐藏机器人本体后放置组件的结构示意图。

图5为本发明放置组件的横向爆炸结构示意图。

图6为本发明卡位组件的结构示意图。

图7为本发明安装块和顶杆的剖面结构示意图。

图8为本发明稳固组件的结构示意图。

图9为本发明隐藏安装架后稳固组件的结构示意图。

图10为本发明转动组件的结构示意图。

图中零部件名称及序号：1、机器人本体，2、集成控制器，3、机械臂，401、驱动轮，402、万向轮，501、电动滑块，502、安装架，503、滑轨，504、驱动齿轮Ⅰ，505、旋转架，506、从动齿轮，507、放置筐，508、配重块，509、驱动电机Ⅰ，601、固定杆，602、限位块，603、安装块，604、顶杆，605、复位弹簧，701、楔形凸块，702、滑块，703、回力弹簧，704、翘板，705、顶架，706、楔形顶块，801、导向环，802、移动门，803、驱动齿轮Ⅱ，804、齿环，805、驱动电机Ⅱ，9、语音模块，10、识别模块。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的优选技术方案。

实施例1：一种智能家居用服务机器人，参考图1-图5所示，包括有机器人本体1、集成控制器2和机械臂3，机器人本体1前面的中部通过螺栓安装有集成控制器2，机器人本体1上左右对称设有与集成控制器2电性连接的机械臂3，机械臂3用于抓取物品，两机械臂3上分别设有硅胶材质的摩擦块，摩擦块将增加机械臂3与物品之间的摩擦力，还包括有移动组件和放置组件，机器人本体1的下部设有用于使其进行移动的移动组件，移动组件包括有驱动轮401和万向轮402，机器人本体1后面的下部设有与集成控制器2电性连接的驱动轮401，机器人本体1底面的前部设有三个万向轮402，万向轮402用于辅助对机器人本体1进行转向，机器人本体1的内下部设有用于放置物品的放置组件，放置组件包括有电动滑块501、安装架502、驱动齿轮Ⅰ504、旋转架505、从动齿轮506、放置筐507和驱动电机Ⅰ509，机器人本体1的内底面左右对称通过螺栓安装有与集成控制器2电性连接的电动滑块501，机器人本体1的内下部设有可从其前面向外滑出的安装架502，安装架502的下部左右对称设有滑轨503，两滑轨503分别与同侧的电动滑块501滑动式连接，安装架502右面的中部通过螺栓安装有与集成控制器2电性连接的驱动电机Ⅰ509，驱动电机Ⅰ509的输出轴通过联轴器连接有驱动齿轮Ⅰ504，安装架502的内中部设有可旋转的旋转架505，旋转架505的右端贯穿安装架502后设有与驱动齿轮Ⅰ504相啮合的从动齿轮506，驱动齿轮Ⅰ504将通过与其啮合的从动齿轮506带动旋转架505发生旋转，旋转架505上设有三个平行于机器人本体1内底面的放置筐507。

参考图4和图5所示，还包括有配重块508，每个放置筐507的底面分别通过螺栓安装有配重块508，从而加大放置筐507本身的重量。

当需要使用本机器人帮助拿取物品时，先通过集成控制器2选择所需要拿取物品，然后集成控制器2会控制驱动轮401启动带动机器人本体1进行移动，万向轮402用于调整机器人本体1的移动方向，从而辅助机器人本体1的移动，当到达指定位置后，集成控制器2会控制机械臂3启动对物品进行夹取，机械臂3上的摩擦块将增大与物品之间的摩擦力，从而保证夹取的稳固性，同时集成控制器2会控制电动滑块501启动，电动滑块501会通过滑轨503带动安装架502向前移出机器人本体1内，然后机械臂3会把夹取的物品放置在安装架502前面下侧的放置筐507内，当对应放置筐507放满后集成控制器2会控制驱动电机Ⅰ509启动带动驱动齿轮Ⅰ504进行旋转，驱动齿轮Ⅰ504会通过与其啮合的从动齿轮506带动旋转架505顺时针转动120度角，从而使另一个放置筐507旋转至旋转架505的前侧，装有物品的放置筐507则会被转至旋转架505的正上方，期间放置筐507会与对应的配重块508在重力的作用下保持水平的状态，以此保证物品放置的平稳性，完成物品的放置后电动滑块501会带动安装架502回到机器人本体1内的初始位置，当需要取出物品时机器人本体1会重复上述步骤，并依次使装有物品的放置筐507转至旋转架505的正上方，以此方便用户对物品进行拿取，进而辅助用户拿取物品。

实施例2：在实施例1的基础之上，参考图2、图6和图7所示，还包括有卡位组件，安装架502上设有用于使放置筐507保持水平的卡位组件，卡位组件包括有固定杆601、限位块602、安装块603、顶杆604和复位弹簧605，旋转架505转轴的左右两端贯穿安装架502后分别通过螺栓连接有限位块602，两电动滑块501的上部分别通过螺栓安装有固定杆601，两滑轨503顶面的中部分别通过螺栓安装有安装块603，两安装块603的内上部分别设有可上下滑动的顶杆604，两顶杆604的顶面分别与同侧的限位块602相抵接，从而通过限位块602防止旋转架505发生转动，两固定杆601的上部分别设有朝向对应顶杆604方向倾斜的斜面，且两顶杆604分别与同侧的固定杆601相抵接，固定杆601会顶动对应的顶杆604向上移动，两顶杆604与对应安装块603之间分别设有复位弹簧605。

当滑轨503带动安装架502向前移动时，固定杆601会失去与对应顶杆604的接触，复位弹簧605会复位带动对应的顶杆604向下移动，从而使顶杆604失去对同侧限位块602的接触，以此解除对同侧限位块602的限位，使得旋转架505可顺畅的进行转动，当安装架502向后移动时，固定杆601会通过斜面顶动同侧的顶杆604向上移动，复位弹簧605将被拉伸，从而使顶杆604顶动对应的限位块602，以此防止在机器人本体1移动过程中旋转架505出现偏转的情况，进而确保物品在运输过程中的稳定性。

参考图2、图8和图9所示，还包括有稳固组件，安装架502上设有用于对最上侧放置筐507进行抚平的稳固组件，稳固组件包括有楔形凸块701、滑块702、回力弹簧703、翘板704、顶架705和楔形顶块706，每个放置筐507上分别左右对称设有前后对角的楔形凸块701，同一放置筐507同侧的两楔形凸块701的斜面设于相互靠近的一侧，安装架502上左右对称滑动式连接有滑块702，旋转架505转动时将与两滑块702相抵接，两滑块702与安装架502的连接处之间分别设有回力弹簧703，安装架502上左右对称转动式安装有翘板704，两翘板704的下端分别与同侧的滑块702滑动式连接，当两滑块702向互相远离的方向移动时将顶动翘板704的上端向互相靠近的方向翻转，安装架502的上部左右对称滑动式连接有顶架705，两顶架705分别与同侧翘板704的上端转动式连接，两顶架705互相靠近的一侧分别前后对角设有楔形顶块706，旋转架505旋转时楔形凸块701将与对应的楔形顶块706相抵接。

当旋转架505旋转时，旋转架505会顶动两滑块702沿安装架502向互相远离的方向移动，回力弹簧703将被拉伸，滑块702会顶动同侧的翘板704的上端向互相靠近的方向翻转，翘板704会顶动同侧的顶架705同步向互相靠近的方向移动，顶架705则会带动楔形顶块706对放置筐507上对应的楔形凸块701进行承接，从而使旋转架505最上侧的放置筐507始终保持水平状态，以此防止人在拿取物品时放置筐507出现偏转的情况，进而保证上侧放置筐507在存放与拿取时的稳定性。

参考图1和图10所示，还包括有转动组件，机器人本体1内设有用于密封的转动组件，转动组件包括有导向环801、移动门802、驱动齿轮Ⅱ803、齿环804和驱动电机Ⅱ805，机器人本体1的内中部沿周向通过螺栓安装有导向环801，机器人本体1内设有可沿其内侧壁进行移动的移动门802，移动门802的上部与导向环801滑动式连接，机器人本体1的内底面左右对称通过螺栓安装有与集成控制器2电性连接的驱动电机Ⅱ805，驱动电机Ⅱ805的输出轴上通过联轴器连接有驱动齿轮Ⅱ803，移动门802内侧壁的下部沿周向通过螺栓连接有齿环804，齿环804与机器人本体1的内底面转动式连接，且齿环804与驱动齿轮Ⅱ803相啮合，驱动齿轮Ⅱ803会通过与其啮合的齿环804使移动门802在机器人本体1发现移动。

当安装架502需要向前移出机器人本体1时，集成控制器2会先控制驱动电机Ⅱ805启动，驱动电机Ⅱ805的输出轴会带动驱动齿轮Ⅱ803进行顺时针旋转，驱动齿轮Ⅱ803会通过与其啮合的齿环804带动移动门802在机器人本体1内沿导向环801同步移动180度角，以此打开机器人本体1使安装架502能够顺利移出，当安装架502重新回到机器人本体1内后，驱动齿轮Ⅱ803会重复上述步骤带动移动门802再次移动180度角，从而关闭机器人本体1，以此防止放置筐507上的物品与外界相接触。

参考图1所示，还包括有语音模块9，机器人本体1的上部左右对称通过螺栓安装有与集成控制器2电性连接的语音模块9，语音模块9将增加本机器人的智能性，提高人机交互体验的趣味性，语音模块9将对用户的语音信息进行识别与处理，日常使用时用户可通过语音向机器人本体1发送指令，并可进行情感交流。

参考图1所示，还包括有识别模块10，机器人本体1顶面的中间处通过螺栓安装有与集成控制器2电性连接的识别模块10，识别模块10用于机器人本体1对物品的识别功能，并在机器人本体1移动时提供方位与途中障碍物的识别。

以上对本申请进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (7)

1.一种智能家居用服务机器人，包括有机器人本体（1）、集成控制器（2）和机械臂（3），机器人本体（1）上固定安装有集成控制器（2），机器人本体（1）上对称设有与集成控制器（2）电性连接的机械臂（3），其特征在于：还包括有移动组件和放置组件，机器人本体（1）上设有用于使其进行移动的移动组件，移动组件包括有驱动轮（401）和万向轮（402），机器人本体（1）上设有与集成控制器（2）电性连接的驱动轮（401），机器人本体（1）上设有多个万向轮（402），机器人本体（1）内设有用于放置物品的放置组件，放置组件包括有电动滑块（501）、安装架（502）、驱动齿轮Ⅰ（504）、旋转架（505）、从动齿轮（506）、放置筐（507）和驱动电机Ⅰ（509），机器人本体（1）内对称固定安装有与集成控制器（2）电性连接的电动滑块（501），机器人本体（1）内设有可从其前面向外滑出的安装架（502），安装架（502）上对称设有滑轨（503），两滑轨（503）分别与同侧的电动滑块（501）滑动式连接，安装架（502）上设有与集成控制器（2）电性连接的驱动电机Ⅰ（509），驱动电机Ⅰ（509）的输出轴上连接有驱动齿轮Ⅰ（504），安装架（502）内设有可旋转的旋转架（505），旋转架（505）贯穿安装架（502）后设有与驱动齿轮Ⅰ（504）相啮合的从动齿轮（506），旋转架（505）上设有多个平行于机器人本体（1）内底面的放置筐（507）；还包括有卡位组件，安装架（502）上设有用于使放置筐（507）保持水平的卡位组件，卡位组件包括有固定杆（601）、限位块（602）、安装块（603）、顶杆（604）和复位弹簧（605），旋转架（505）转轴的两端贯穿安装架（502）后分别固定连接有限位块（602），两电动滑块（501）上分别固定安装有固定杆（601），两滑轨（503）上分别固定安装有安装块（603），两安装块（603）内分别设有可滑动的顶杆（604），两顶杆（604）分别与同侧的限位块（602）相抵接，且两顶杆（604）分别与同侧的固定杆（601）相抵接，两顶杆（604）与对应安装块（603）之间分别设有复位弹簧（605）；两固定杆（601）上分别设有朝向对应顶杆（604）方向倾斜的斜面；还包括有转动组件，机器人本体（1）内设有用于密封的转动组件，转动组件包括有导向环（801）、移动门（802）、驱动齿轮Ⅱ（803）、齿环（804）和驱动电机Ⅱ（805），机器人本体（1）内固定安装有导向环（801），机器人本体（1）内设有可沿其进行移动的移动门（802），移动门（802）与导向环（801）滑动式连接，机器人本体（1）内对称设有与集成控制器（2）电性连接的驱动电机Ⅱ（805），两驱动电机Ⅱ（805）的输出轴上分别固定连接有驱动齿轮Ⅱ（803），移动门（802）内固定连接有齿环（804），齿环（804）与机器人本体（1）转动式连接，且齿环（804）与驱动齿轮Ⅱ（803）相啮合。

2.根据权利要求1所述的一种智能家居用服务机器人，其特征在于：两机械臂（3）上分别设有硅胶材质的摩擦块。

3.根据权利要求1所述的一种智能家居用服务机器人，其特征在于：还包括有配重块（508），每个放置筐（507）上分别固定安装有配重块（508）。

4.根据权利要求1所述的一种智能家居用服务机器人，其特征在于：还包括有稳固组件，安装架（502）上设有用于对最上侧放置筐（507）进行抚平的稳固组件，稳固组件包括有楔形凸块（701）、滑块（702）、回力弹簧（703）、翘板（704）、顶架（705）和楔形顶块（706），每个放置筐（507）上分别对称设有楔形凸块（701），安装架（502）上对称滑动式连接有滑块（702），旋转架（505）转动时将与两滑块（702）相抵接，两滑块（702）与安装架（502）的连接处之间分别设有回力弹簧（703），安装架（502）上对称转动式安装有翘板（704），两翘板（704）分别与同侧的滑块（702）滑动式连接，安装架（502）上对称滑动式连接有顶架（705），两顶架（705）分别与同侧翘板（704）转动式连接，两顶架（705）互相靠近的一侧分别设有楔形顶块（706），旋转架（505）旋转时楔形凸块（701）将与对应的楔形顶块（706）相抵接。

5.根据权利要求4所述的一种智能家居用服务机器人，其特征在于：同一放置筐（507）同侧的两楔形凸块（701）的斜面设于相互靠近的一侧。

6.根据权利要求1所述的一种智能家居用服务机器人，其特征在于：还包括有语音模块（9），机器人本体（1）上对称固定安装有与集成控制器（2）电性连接的语音模块（9）。

7.根据权利要求1所述的一种智能家居用服务机器人，其特征在于：还包括有识别模块（10），机器人本体（1）上固定安装有与集成控制器（2）电性连接的识别模块（10）。