CN205363879U - 一种智能机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种智能机器人，包括控制组件、运动组件、传感组件、执行组件、验证组件、数据通信组件、能源组件和自动充电组件，控制组件分别与运动组件、传感组件、执行组件、验证组件、数据通信组件和自动充电组件连接，能源组件分别与控制组件、自动充电组件、运动组件、传感组件、执行组件、验证组件和通信组件连接。本实用新型中机器人能够通过数据通信组件与远端机器人平台、机器人、操作人员、其他设备等进行数据交互；能通过执行组件对外部设备进行控制；能对通过验证组件对自身运动的状态、指令执行后的姿态进行验证并校正；能通过自动充电组件自动进行充电等。

Description

一种智能机器人

技术领域

本实用新型涉及机器人技术领域，特别是涉及一种智能机器人。

背景技术

随着科技的进步，机器人越来越受到人们的关注。现在，机器人不仅应用于工业生产中，而且越来越多的进入人们的日常生活，给人们的生活带来了便利，然而现有的应用于家庭、社会服务、工厂中的机器人在技术上还不够完善，例如：机器人不能通过传感器等执行组件对外部设备进行控制；不能与远端机器人平台、机器人、操作人员、其它设备的数据交互；不能对自身运动的状态、指令执行后的姿态进行验证并校正；或者不能自动进行充电等。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种智能机器人，能够通过数据通信组件与远端机器人平台、机器人、操作人员等进行数据交互；能通过自动充电组件自动进行充电等。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：一种智能机器人，包括控制组件、用于驱动机器人移动的运动组件、用于检测机器人周围环境的传感组件、执行组件、验证组件、用于机器人进行通信的数据通信组件、能源组件和用于为能源组件充电的自动充电组件，控制组件分别与运动组件、传感组件、执行组件、验证组件、数据通信组件和自动充电组件连接，能源组件分别与控制组件、自动充电组件、运动组件、传感组件、执行组件、验证组件和通信组件连接。

所述运动组件为履带式运动机构、轮式运动机构、气动飞行式运动机构、气体悬浮式运动机构、双足式运动机构、多足式运动机构、节肢式运动机构、喷射式运动机构、旋转时运动机构或电子肌肉式运动机构。

所述传感组件包括第一红外发射器、第一热成像设备、第一超声波发射器、第一电磁发射器、语音识别装置、第一光学识别器、第一射频发射器、第一压力传感器、定位装置、第一位移传感器、第一声压传感器、第一温湿度传感器、第一激光发射器中的一种或多种。

所述定位装置为GPS定位器、北斗定位器、陀螺仪、RFID定位器、ZigBee定位器、位移定位器、电磁定位器、多轴定位器或NFC定位器、图形识别定位器。

所述执行组件包括机械臂、第二红外发射器、第二超声波发射器、第二射频发射器、第二激光发射器和第二电磁发射器中的一种或多种。

所述验证组件包括第一热成像设备、第二光学识别器、第二压力传感器、音频采集设备、第二位移传感器、第二位移传感器、第二温湿度传感器和第二声压传感器中的一种或多种。

所述数据通信组件为1X/2G/3G/4G/5G通信装置、WiFi通信装置、ZigBee通信装置、蓝牙通信装置、射频通信装置或微波通信装置。

所述控制组件包括单片机、PC机和服务器中的一种或多种。

本实用新型的有益效果是：

（1）本实用新型中机器人通过数据通信组件接受动态指令，并根据存储在存储器中的内置指令或接收到动态指令进行相应操作、控制被控设备，并验证是否完成相应操作；

（2）本实用新型中机器人能够通过数据通信组件与远端机器人平台、机器人、操作人员等进行数据交互；能通过执行组件对外部设备进行控制；能对通过验证组件对自身运动的状态、指令执行后的姿态进行验证并校正；能通过自动充电组件自动进行充电等；

（3）本实用新型中机器人能够在自身电池电量低于预设值时自行充电。

附图说明

图1为本实用新型的结构框图；

图2为本实用新型中运动组件为履带式运动机构时的示意图；

图3为本实用新型中运动组件为轮式运动机构时的示意图；

图4为本实用新型中运动组件为三足式运动机构时的示意图；

图5为本实用新型中机器人通过多种方式控制被控设备的示意图；

图6为本实用新型中机器人根据内置指令和动态指令执行相应操作的示意图；

图7为本实用新型中机器人对被控设备进行操作和验证的示意图；

图8为本实用新型中机器人与远端设备和用户的通信示意图。

具体实施方式

下面结合附图进一步详细描述本实用新型的技术方案，但本实用新型的保护范围不局限于以下所述。

如图1所示，一种智能机器人，包括控制组件、用于驱动机器人移动的运动组件、用于检测机器人周围环境的传感组件（如温度、湿度、位置和电磁强度等信息）、用于机器人进行通信的数据通信组件、根据内置指令或动态指令执行对应操作执行组件、用于验证机器人是否完成内置指令或动态指令中的操作的验证组件、用于为机器人各组件供电的能源组件和用于为能源组件充电的自动充电组件。所述运动组件包括锁死机构和刹车机构，锁死机构能够在机器人静止时锁死机器人，防止机器人意外移动，造成不必要的损失，所述锁死机构包括拉杆和锁死电动机，拉杆连接于运动组件的刹车机构，锁死电动机连接于拉杆，锁死电动机的输入端连接于控制组件，拉杆和刹车机构之间还设有弹簧，弹簧的两端分别连接于拉杆和刹车机构；控制组件分别与运动组件、传感组件、执行组件、验证组件、数据通信组件和自动充电组件连接，能源组件分别与控制组件、自动充电组件、运动组件、传感组件、执行组件、验证组件和通信组件连接。

所述运动组件为履带式运动机构（如图2所示）、轮式运动机构（如图3所示）、气动飞行式运动机构、气体悬浮式运动机构、双足式运动机构、多足式运动机构（如图4所示，图4为三足式运动机构示意图）、节肢式运动机构、喷射式运动机构、旋转时运动机构或电子肌肉式运动机构。

所述传感组件包括第一红外发射器、第一热成像设备、第一超声波发射器、第一电磁发射器、语音识别装置、第一光学识别器、第一射频发射器、第一压力传感器、定位装置、第一位移传感器、第一声压传感器、第一温湿度传感器、第一激光发射器中的一种或多种。

所述定位装置为GPS定位器、北斗定位器、陀螺仪、RFID定位器、ZigBee定位器、位移定位器、电磁定位器、多轴定位器或NFC定位器、图形识别定位器。

所述数据通信组件为2G/3G/4G通信装置、WiFi通信装置、ZigBee通信装置、蓝牙通信装置、射频通信装置或微波通信装置。

所述执行组件包括机械臂、第二红外发射器、第二超声波发射器、第二射频发射器、第二激光发射器、第二电磁发射器等传感器中的一种或多种。如图5所示，机器人能够通过多种方式控制空调、电视、空气净化器、门和其他被控设备，图6为机器人根据内置指令和动态指令执行相应操作、控制被控设备的示意图。

所述控制组件包括单片机、PC机和服务器中的一种或多种。

进一步的，还包括存储器，存储器与控制组件连接。

所述验证组件包括第一热成像设备、第二光学识别器（如拍照、摄像设备、视频识别设备）、第二压力传感器、音频采集设备（如音频头、声音及声波采集设备）、第二位移传感器、第二温湿度传感器和第二声压传感器等传感器中的一种或多种；如图7所示，机器人能够通过执行组件操作被控设备，通过验证组件验证该操作是否完成；如图8所示，机器人通过数据通信组件接收远端设备或用户远端动态指令，并将动态指令的完成情况信息通过数据通信组件发送给远端设备或用户。验证组件本身可以与机器人为一体，也可处于机器人本体之外，可以为一个，也可以是多个不同类型的传感器。

本实用新型中，不同组件可以共用某一个传感器，例如传感组件包括第一压力传感器，验证组件包括第二压力传感器，实际应用中传感组件和验证组件可以共用一个压力传感器，从而减少了机器人包含的部件数量，降低了机器人的成本，有利于该机器人的推广使用。

所述内置指令由用户预先设定，并且存储在机器人内部的存储器中；动态指令由用户发送给机器人，机器人通过数据通信组件接收动态指令。机器人通过执行组件中相应的器件能够执行的操作包括打开/关闭各种电器、打开/关闭门、拍摄音视频文件并传输到其他设备终端等。

所述自动充电组件包括与供电电源电连接的充电器、充电电池、电池电量检测电路、自动充电检测电路（包括通过各种传感器定位的电路）和自动充电插头，自动充电插头与充电电池连接，充电器上设有与自动充电插头配合的自动充电插座。

所述自动充电检测电路包括设于自动充电插头与充电电池电连接线路上的霍尔电流传感器，霍尔电流传感器的输出端通过霍尔电流采集电路与控制组件电连接。

所述自动充电插座包括外支架、带电弧形铜片和支撑弹簧，带电弧形铜片设于外支架的内部，支撑弹簧的两端分别与外支架和带电弧形铜片相抵。

电池电量检测电路检测充电电池的剩余电量，并将检测结果发送到控制组件，当充电电池的剩余电量低于预设值时，控制组件控制机器人移动到充电器处进行充电；在充电时，自动充电检测电路通过利用霍尔电流传感器检测电流的方式判断机器人是否进入自动充电状态，检测速度快、灵敏度高。

本实用新型中机器人通过数据通信组件接收用户发送过来的动态指令，并通过执行组件执行动态指令中包含的操作，然后通过验证组件验证是否完成该操作；机器人通过传感组件检测周围环境，然后根据内置指令获取当前周围环境对应的操作，并通过执行组件执行该操作，然后通过验证组件验证是否完成该操作。

实施例一：

一种智能机器人，包括单片机、存储器、履带式运动机构、第一红外发射器、第一温湿度传感器、第一超声波发射器、语音识别装置、机器人臂、第一光学识别器、第一射频发射器、第一压力传感器、定位装置、第二红外发射器、第二超声波发射器、第二射频发射器、第二激光发射器、第二温湿度传感器、第二光学识别器和WiFi通信装置，单片机分别与存储器、履带式运动机构、第一红外发射器、第一温湿度传感器、第一超声波发射器、语音识别装置、机器人臂、第一光学识别器、第一射频发射器、第一压力传感器、定位装置、第二红外发射器、第二超声波发射器、第二射频发射器、第二激光发射器、第二温湿度传感器、第二光学识别器和WiFi通信装置。

本实施例中，机器人通过WiFi通信装置接收用户发送过来的动态指令，机器人根据内置指令或动态指令执行相应操作，并验证是否完成相应操作。例如，用户向机器人发送打开空调的动态指令，机器人接收到该动态指令后，机器人通过第一红外发射器控制空调打开，然后通过第二温湿度传感器检测周围温度以验证空调是否打开，当一定时间（如两分钟）后，周围温度的变化值超过阈值，则认为空调已开启；机器人通过语音识别装置检测到门铃声时，机器人根据内置指令通过机械臂执行开门操作，然后通过第二光学识别器检测门是否打开，还可以为本实施中的机器人加装图像验证装置，采用图像验证装置来检测门是否可以打开，通过对比当前门的图像与存储的门处于关闭状态的图像，当两者不一致时，认为门处于打开状态。

实施例二：

一种智能机器人，包括单片机、存储器、轮式运动机构、第一红外发射器、第一热成像设备、第一超声波发射器、第二射频发射器、第二激光发射器、第二热成像设备、第二光学识别器和2G/3G/4G通信装置，单片机分别与存储器、轮式运动机构、第一红外发射器、第一热成像设备、第一超声波发射器、第二射频发射器、第二激光发射器、第二热成像设备、第二光学识别器和2G/3G/4G通信装置连接。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。

Claims (8)

1.一种智能机器人，其特征在于：包括控制组件、用于驱动机器人移动的运动组件、用于检测机器人周围环境的传感组件、执行组件、验证组件、用于机器人进行通信的数据通信组件、能源组件和用于为能源组件充电的自动充电组件，控制组件分别与运动组件、传感组件、执行组件、验证组件、数据通信组件和自动充电组件连接，能源组件分别与控制组件、自动充电组件、运动组件、传感组件、执行组件、验证组件和通信组件连接。

2.根据权利要求1所述的一种智能机器人，其特征在于：所述运动组件为履带式运动机构、轮式运动机构、气动飞行式运动机构、气体悬浮式运动机构、双足式运动机构、多足式运动机构、节肢式运动机构、喷射式运动机构、旋转时运动机构或电子肌肉式运动机构。

3.根据权利要求1所述的一种智能机器人，其特征在于：所述传感组件包括第一红外发射器、第一热成像设备、第一超声波发射器、第一电磁发射器、语音识别装置、第一光学识别器、第一射频发射器、第一压力传感器、定位装置、第一位移传感器、第一声压传感器、第一温湿度传感器、第一激光发射器中的一种或多种。

4.根据权利要求3所述的一种智能机器人，其特征在于：所述定位装置为GPS定位器、北斗定位器、陀螺仪、RFID定位器、ZigBee定位器、位移定位器、电磁定位器、多轴定位器或NFC定位器、图形识别定位器。

5.根据权利要求1所述的一种智能机器人，其特征在于：所述执行组件包括机械臂、第二红外发射器、第二超声波发射器、第二射频发射器、第二激光发射器和第二电磁发射器中的一种或多种。

6.根据权利要求1所述的一种智能机器人，其特征在于：所述验证组件包括第一热成像设备、第二光学识别器、第二压力传感器、音频采集设备、第二位移传感器、第二位移传感器、第二温湿度传感器和第二声压传感器中的一种或多种。

7.根据权利要求1所述的一种智能机器人，其特征在于：所述数据通信组件为2G/3G/4G通信装置、WiFi通信装置、ZigBee通信装置、蓝牙通信装置、射频通信装置或微波通信装置。

8.根据权利要求1所述的一种智能机器人，其特征在于：所述控制组件包括单片机、PC机和服务器中的一种或多种。