CN207771842U - 一种具有储物功能的保姆机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于机器人应用技术领域，公开了一种具有储物功能的保姆机器人，解决了现有机器人功能单一、无法满足用户日常照看儿童的需求等问题。本实用新型包括机器人本体；机器人本体包括上箱体及下箱体；上箱体内置有储物箱体；储物箱体的开口侧设置有柜门；下箱体内设置有控制装置；控制装置包括微处理器；下箱体的外侧设置有显示屏、扬声器、摄像头及红外线传感器；下箱体的底部设置有行走机构；行走机构包括底板、第一行走轮组件及第二行走轮组件。本实用新型可应用于家庭场景，使得大人在照顾儿童的同时可以做一些其他的事情，储物的功能使得用户在照顾儿童时可以随时拿到儿童所用的物品，实用性高，操作简单，适于推广使用。

Description

一种具有储物功能的保姆机器人

技术领域

本实用新型属于机器人应用技术领域，具体涉及一种具有储物功能的保姆机器人。

背景技术

近年来，随着信息技术、自动控制技术、通讯技术等的发展，使机器人进入人们日常生活，改变人的生活方式成为可能，对服务机器人的研究逐渐进入人们的视线，服务机器人的应用范围很广，可以从事维护保养、修理、运输、清洗、保安、救援、监护等工作。

而当下社会，家政服务市场的人工费用也在逐步提高，在这种背景下使用机器人承担一部分照顾老幼的工作是目前急需解决的一个难题；其中，家中儿童的照顾对于一个家庭来说是尤其重要的；但是现有的家庭服务型的机器人一般只能用于讲故事或进行简单的语音互动，功能单一，无法满足用户日常照看儿童的需求，所以目前急需一款能够解决上述问题的机器人。

实用新型内容

为了解决现有技术存在的上述问题，本实用新型目的在于提供一种具有储物功能的保姆机器人。

本实用新型所采用的技术方案为：

一种具有储物功能的保姆机器人，包括机器人本体，所述的机器人本体包括上箱体及下箱体；所述的上箱体内置有储物箱体；所述的储物箱体的开口侧设置有柜门。

所述的下箱体内设置有控制装置；所述的控制装置包括微处理器；所述的下箱体的外侧设置有微处理器分别与微处理器电连接的显示屏、扬声器、摄像头及红外线传感器。

所述的下箱体的底部设置有行走机构；所述的行走机构包括设置于下箱体底部的底板，还包括行走方向相互垂直且结构相同的第一行走轮组件及第二行走轮组件；所述的第一行走轮组件通过安装支架与底板固定连接；所述的第二行走轮组件通过铰接支架与底板连接；所述的铰接支架的两端分别与第二行走轮组件及底板铰接；所述的底板上还设置有两端分别与铰接支架的中部及底板铰接的伺服电缸；所述的伺服电缸与微处理器电连接。

作为优选，所述的储物箱体内侧壁设置有分别与微处理器电连接的烘干器、紫外线灭菌设备及湿度传感器；所述的储物箱体的外壁与上箱体的内壁之间的空隙内设置有多个缓冲块。

作为优选，所述的上箱体在储物箱体的开口侧环绕设置有门框；所述的柜门的一侧通过连接机构与门框的一侧铰接；所述的柜门的另一侧通过电磁锁与门框的另一侧配合安装。

作为优选，所述的门框上设置有用于检测柜门开合且与微处理器电连接的距离传感器；所述的储物箱体内设置有与微处理器电连接的照明灯。

作为优选，所述的连接机构包括垂直贯穿门框的通孔、设置于柜门内且开口位于柜门的上表面的容置槽，还包括第一限位块、第二限位块、第一弹簧、第二弹簧、第一插销及第二插销；所述的第一插销位于容置槽内；所述的第一插销的上端连接有第一限位块；所述的第一弹簧套于第一插销上且两端分别与第一限位块的下表面及容置槽的底部相抵；所述的第二插销位于通孔内；所述的第二插销的上端连接有第二限位块；所述的通孔内设置有弹簧固定板；所述的第二插销的下端贯穿弹簧固定板；所述的第二弹簧套于第二插销上且两端分别与第一限位块的下表面及弹簧固定板的上表面相抵。

作为优选，所述的上箱体上设置有分别与微处理器电连接的控制开关；所述的控制开关包括电源开关及柜门开关。

作为优选，所述的上箱体上设置有与微处理器电连接的声光报警器。

作为优选，所述的第一行走轮组件包括转动设置于安装支架上的从动轴、固定设置于从动轴上的行走车轮、设置于安装支架上的驱动电机、连接于驱动电机的输出端的主动轴、设置于安装支架上的接近传感器和设于从动轴上的凸块；驱动电机与微处理器电连接；所述的主动轴呈台阶状，其靠近从动轴的一端设置有偏离主动轴的轴心的贯穿孔；所述的贯穿孔远离从动轴的一端螺纹连接有螺钉；所述的贯穿孔靠近从动轴的一端设有顶杆；所述的顶杆与螺钉之间设有压缩弹簧；所述的顶杆向从动轴延伸；所述的从动轴朝向顶杆的一端对应顶杆设有圆锥孔。

作为优选，所述的第二行走轮组件包括转动设置于铰接支架上的从动轴、固定设置于从动轴上的行走车轮、设置于铰接支架上的驱动电机、连接于驱动电机的输出端的主动轴、设置于铰接支架上的接近传感器和设于从动轴上的凸块；驱动电机与微处理器电连接；所述的主动轴呈台阶状，其靠近从动轴的一端设置有偏离主动轴的轴心的贯穿孔；所述的贯穿孔远离从动轴的一端螺纹连接有螺钉；所述的贯穿孔靠近从动轴的一端设有顶杆；所述的顶杆与螺钉之间设有压缩弹簧；所述的顶杆向从动轴延伸；所述的从动轴朝向顶杆的一端对应顶杆设有圆锥孔。

作为优选，所述的贯穿孔为台阶孔；所述的顶杆呈台阶状；所述的顶杆的一端置于贯穿孔内；所述的顶杆的另一端置于圆锥孔内。

本实用新型的有益效果为：

1)通过上箱体与下箱体的配合使用，使得本实用新型可以应用于家庭场景，尤其用于承担一部分儿童的保姆工作，由此使得用户可以在照顾儿童的同时做一些其他的事情，储物的功能使得用户在照顾儿童时可以随时拿到儿童所用的物品，实用性高，且行走机构中两个行走轮组的设置避免了机器人行走只能直线反复运动造成的不便，同时微处理器与显示屏、红外线传感器、摄像头等元器件的配合使用，使得用户能够及时得知儿童离开预设范围，进一步地，摄像头还可以起到监视和记录的作用；

2)第一行走轮组件及第二行走轮组件中，均通过在从动轴和主动轴之间设置顶杆、弹簧和圆锥孔；正常情况下，顶杆在弹簧的作用下紧顶在从动轴的圆锥孔内，一旦从动轴卡死，驱动电机就会驱动顶杆脱离圆锥孔，使主动轴相对从动轴打滑，从而保护驱动电机不会烧毁，其次，通过在安装支架上设置接近传感器和在从动轴上设置凸块，当接近传感器感应到从动轴没有转动时，就会向控制装置发出信号，控制装置一方面通过声光报警器向用户发出报警，便于用户及时清理异物，另一方面控制驱动电机停止转动，避免造成危险；

3)湿度传感器、烘干器及紫外线杀菌设备分别与微处理器的配合使用，使得储物箱体的内部可以根据用户的需求及储物箱体内的环境变换自动对储物箱体内部进行杀菌消毒及湿度调节，使得放置有儿童物品的储物箱体内湿度过高造成细菌滋生，安全性更佳，且缓冲块的设置使得机器人行走过程中振动产生的冲击力降到最低，避免对储物箱体内造成损坏；

4)连接机构与门框及柜门的配合使用，使得柜门可以根据用户的需求随时进行拆卸，方便清理及取放物品，操作简单，适于推广使用。

附图说明

图1为本实施例的结构示意图。

图2为连接机构的结构示意图。

图3为图1中A放大图，即第一行走轮组件的结构示意图。

图4为图1的仰视图。

图中：1-上箱体，2-下箱体，3-储物箱体，4-柜门，5-显示屏，6-第一行走轮组件，7-第二行走轮组件，8-伺服电缸，9-电源开关，10-柜门开关，11-距离传感器，12-照明灯，13-湿度传感器，14-烘干器，15-紫外线灭菌设备，16-电磁锁，17-缓冲块，18-容置槽，19-通孔，20-第一限位块，21-第二限位块，22-第一弹簧，23-第二弹簧，24-第一插销，25-第二插销，26-弹簧固定板，27-门框,28-声光报警器，29-空隙，30-扬声器，31-摄像头，32-红外线传感器，

601-行走车轮，602-接近传感器，603-安装支架，604-从动轴，605--凸块，606-驱动电机，607-顶杆，608-螺钉，609-压缩弹簧，610-主动轴，611-铰接支架。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步阐述。

如图1所示，一种具有储物功能的保姆机器人，包括机器人本体，机器人本体包括上箱体及下箱体。

下箱体内设置有控制装置；控制装置包括微处理器，微处理器可以但不限于采用型号为STM32F103RCT6的ARM芯片，用于实现对其它设备的智能控制及信号处理，控制装置内还应当配置有存储器和电源，存储器与微处理器电连接，用于存储诸如软件程序和虚拟参数等数字信息及摄像头摄制的视频信息；电源用于为微处理器及其他电子设备提供电能支持；下箱体的外侧设置有微处理器分别与微处理器电连接的显示屏、扬声器、摄像头及红外线传感器，显示屏用于查看各个电子设备的检测情况及工作状态，还用于大人不在身边时播放视频吸引儿童注意，避免大人不在身边时儿童乱走造成危险；扬声器用于播放预警信息，还可以配合显示屏使用，在播放视频时输出对应的音频；红外线传感器通过检测人体发出的红外光，与微处理器配合使用来检测儿童是否仍在预设范围内，如超出预设范围，则驱动扬声器发出预警语音信息，提醒大人注意并及时查看情况。

上箱体内置有储物箱体；储物箱体的开口侧设置有柜门。本实施例中，储物箱体内侧壁设置有分别与微处理器电连接的烘干器、紫外线灭菌设备及湿度传感器；储物箱体的外壁与上箱体的内壁之间的空隙内设置有多个缓冲块；每个缓冲块内填充有橡胶球，由此使得消除振动产生的冲击力的效果更佳。

如图2所示，本实施例中，上箱体在储物箱体的开口侧环绕设置有门框；柜门的一侧通过连接机构与门框的一侧铰接；所述的柜门的另一侧通过电磁锁与门框的另一侧配合安装；连接机构包括垂直贯穿门框的通孔、设置于柜门内且开口位于柜门的上表面的容置槽，还包括第一限位块、第二限位块、第一弹簧、第二弹簧、第一插销及第二插销；第一插销位于容置槽内；第一插销的上端连接有第一限位块；第一弹簧套于第一插销上且两端分别与第一限位块的下表面及容置槽的底部相抵；第二插销位于通孔内；第二插销的上端连接有第二限位块；通孔内设置有弹簧固定板；第二插销的下端贯穿弹簧固定板；第二弹簧套于第二插销上且两端分别与第一限位块的下表面及弹簧固定板的上表面相抵；当正常使用时，在第一弹簧的作用下，第一限位块被抵入通孔内，由此即可使得门框的一侧与柜门的一侧铰接，柜门沿着第一插销旋转即可实现柜门的开合；当需要将柜门取下时，按压第二限位块，使得第一弹簧与第二弹簧均处于压缩状态，且第一限位块被压回容置槽中，即可将柜门取下，松开第二限位块后，第二弹簧恢复原状，即可将第二限位块及第二插销回位。

本实施例中，门框上设置有用于检测柜门开合且与微处理器电连接的距离传感器；储物箱体内设置有与微处理器电连接的照明灯；由此可以在当柜门打开时，距离传感器接收到信号并将信号发给微处理器，微处理器器控制照明灯亮起，提供储物箱体内的照明。

本实施例中，上箱体上设置有分别与微处理器电连接的控制开关；控制开关包括电源开关及柜门开关，电源开关用于控制内部各个电子元器件的启停；柜门开关用于控制电磁锁的启停，由此避免儿童在大人不知情的情况下打开柜门造成不必要的麻烦；上箱体上设置有与微处理器电连接的声光报警器，由此可以在某个电子设备发生故障或儿童走出红外线传感器的预设范围时，及时发出预警信息，便于及时检修及处理。

如图4所示，下箱体的底部设置有行走机构；行走机构包括设置于下箱体底部的底板，还包括行走方向相互垂直且结构相同的第一行走轮组件及第二行走轮组件，由此实现了机器人的行走方向变换；第一行走轮组件通过安装支架与底板固定连接；第二行走轮组件通过铰接支架与底板连接，铰接支架的两端分别与第二行走轮组件及底板铰接，底板上还设置有两端分别与铰接支架的中部及底板铰接的伺服电缸，伺服电缸与微处理器电连接；安装支架与铰接支架的设置，可以使机器人本体可以选择使用第一行走轮组件或第二行走轮组件进行移动，由于第一行走轮组件与第二行走轮组件的行走方向相互垂直，所以在转弯时，不需要转弯半径，从而使本实施例的净化机器人能够在狭窄的空间转弯；当选择第一行走轮组件进行移动时，伺服电缸收缩，将第二行走轮组件向底板方向收起，使得第二行走轮组件的最低处高于第一行走轮组件的最低处，伺服电缸为现有的成熟技术，使用便捷，稳定性佳。

如图3所示，本实施例中，第一行走轮组件包括转动设置于安装支架上的从动轴、固定设置于从动轴上的行走车轮、设置于安装支架上的驱动电机、连接于驱动电机的输出端的主动轴、设置于安装支架上的接近传感器和设于从动轴上的凸块；驱动电机与微处理器电连接；主动轴呈台阶状，其靠近从动轴的一端设置有偏离主动轴的轴心的贯穿孔；贯穿孔远离从动轴的一端螺纹连接有螺钉；贯穿孔靠近从动轴的一端设有顶杆；顶杆与螺钉之间设有压缩弹簧；顶杆向从动轴延伸；从动轴朝向顶杆的一端对应顶杆设有圆锥孔；贯穿孔为台阶孔；顶杆呈台阶状；顶杆的一端置于贯穿孔内；顶杆的另一端置于圆锥孔内。

本实施例中，第二行走轮组件包括转动设置于铰接支架上的从动轴、固定设置于从动轴上的行走车轮、设置于铰接支架上的驱动电机、连接于驱动电机的输出端的主动轴、设置于铰接支架上的接近传感器和设于从动轴上的凸块；驱动电机与微处理器电连接；主动轴呈台阶状，其靠近从动轴的一端设置有偏离主动轴的轴心的贯穿孔；贯穿孔远离从动轴的一端螺纹连接有螺钉；贯穿孔靠近从动轴的一端设有顶杆；顶杆与螺钉之间设有压缩弹簧；顶杆向从动轴延伸；从动轴朝向顶杆的一端对应顶杆设有圆锥孔；贯穿孔为台阶孔，其靠近从动轴一端为小端；顶杆呈台阶状，其小端置于贯穿孔的小端内；顶杆的大端置于贯穿孔的大端内；螺钉置于贯穿孔的大端内。

当从动轴被头发等异物缠住卡死时，驱动电机依然带动主动轴旋转，由于顶杆是可以活动的，因此主动轴的旋转会带动顶杆脱离从动轴上的圆锥孔；使驱动电机与从动轴脱离，从而保护驱动电机不会被烧毁；正常行驶时，从动轴每转一圈，接近传感器就会感应到凸块一次，因此如果从动轴有卡死，则微处理器就会接收到接近传感器的脉冲信号，如果预设时间内，微处理器没有接收到接近传感器的脉冲信号，则可以判定从动轴卡死，微处理器就会通过声光报警器向用户报警并控制所有驱动电机停止运行。

本实用新型不局限于上述可选实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是落入本实用新型权利要求界定范围内的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种具有储物功能的保姆机器人，包括机器人本体，其特征在于：所述的机器人本体包括上箱体及下箱体；所述的上箱体内置有储物箱体；所述的储物箱体的开口侧设置有柜门；

所述的下箱体内设置有控制装置；所述的控制装置包括微处理器；所述的下箱体的外侧设置有微处理器分别与微处理器电连接的显示屏、扬声器、摄像头及红外线传感器；

所述的下箱体的底部设置有行走机构；所述的行走机构包括设置于下箱体底部的底板，还包括行走方向相互垂直且结构相同的第一行走轮组件及第二行走轮组件；所述的第一行走轮组件通过安装支架与底板固定连接；所述的第二行走轮组件通过铰接支架与底板连接；所述的铰接支架的两端分别与第二行走轮组件及底板铰接；所述的底板上还设置有两端分别与铰接支架的中部及底板铰接的伺服电缸；所述的伺服电缸与微处理器电连接。

2.根据权利要求1所述的具有储物功能的保姆机器人，其特征在于：所述的储物箱体内侧壁设置有分别与微处理器电连接的烘干器、紫外线灭菌设备及湿度传感器；所述的储物箱体的外壁与上箱体的内壁之间的空隙内设置有多个缓冲块。

3.根据权利要求2所述的具有储物功能的保姆机器人，其特征在于：所述的上箱体在储物箱体的开口侧环绕设置有门框；所述的柜门的一侧通过连接机构与门框的一侧铰接；所述的柜门的另一侧通过电磁锁与门框的另一侧配合安装。

4.根据权利要求3所述的具有储物功能的保姆机器人，其特征在于：所述的门框上设置有用于检测柜门开合且与微处理器电连接的距离传感器；所述的储物箱体内设置有与微处理器电连接的照明灯。

5.根据权利要求3所述的具有储物功能的保姆机器人，其特征在于：所述的连接机构包括垂直贯穿门框的通孔、设置于柜门内且开口位于柜门的上表面的容置槽，还包括第一限位块、第二限位块、第一弹簧、第二弹簧、第一插销及第二插销；

所述的第一插销位于容置槽内；所述的第一插销的上端连接有第一限位块；所述的第一弹簧套于第一插销上且两端分别与第一限位块的下表面及容置槽的底部相抵；所述的第二插销位于通孔内；所述的第二插销的上端连接有第二限位块；所述的通孔内设置有弹簧固定板；所述的第二插销的下端贯穿弹簧固定板；所述的第二弹簧套于第二插销上且两端分别与第一限位块的下表面及弹簧固定板的上表面相抵。

6.根据权利要求1所述的具有储物功能的保姆机器人，其特征在于：所述的上箱体上设置有分别与微处理器电连接的控制开关；所述的控制开关包括电源开关及柜门开关。

7.根据权利要求1所述的具有储物功能的保姆机器人，其特征在于：所述的上箱体上设置有与微处理器电连接的声光报警器。

8.根据权利要求1所述的具有储物功能的保姆机器人，其特征在于：所述的第一行走轮组件包括转动设置于安装支架上的从动轴、固定设置于从动轴上的行走车轮、设置于安装支架上的驱动电机、连接于驱动电机的输出端的主动轴、设置于安装支架上的接近传感器和设于从动轴上的凸块；驱动电机与微处理器电连接；所述的主动轴呈台阶状，其靠近从动轴的一端设置有偏离主动轴的轴心的贯穿孔；所述的贯穿孔远离从动轴的一端螺纹连接有螺钉；所述的贯穿孔靠近从动轴的一端设有顶杆；所述的顶杆与螺钉之间设有压缩弹簧；所述的顶杆向从动轴延伸；所述的从动轴朝向顶杆的一端对应顶杆设有圆锥孔。

9.根据权利要求1所述的具有储物功能的保姆机器人，其特征在于：所述的第二行走轮组件包括转动设置于铰接支架上的从动轴、固定设置于从动轴上的行走车轮、设置于铰接支架上的驱动电机、连接于驱动电机的输出端的主动轴、设置于铰接支架上的接近传感器和设于从动轴上的凸块；驱动电机与微处理器电连接；所述的主动轴呈台阶状，其靠近从动轴的一端设置有偏离主动轴的轴心的贯穿孔；所述的贯穿孔远离从动轴的一端螺纹连接有螺钉；所述的贯穿孔靠近从动轴的一端设有顶杆；所述的顶杆与螺钉之间设有压缩弹簧；所述的顶杆向从动轴延伸；所述的从动轴朝向顶杆的一端对应顶杆设有圆锥孔。

10.根据权利要求8或9所述的具有储物功能的保姆机器人，其特征在于：所述的贯穿孔为台阶孔；所述的顶杆呈台阶状；所述的顶杆的一端置于贯穿孔内；所述的顶杆的另一端置于圆锥孔内。