CN211842012U - 机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种机器人(10)。包括头部(12)；太阳能面板(14)，设置在头部(12)的后方；摄像装置(16)，摄像装置(16)构造为头部(12)的至少一个眼部(18)；存储装置，存储装置连接摄像装置(16)；语音发送装置(20)，语音发送装置(20)设置在头部的嘴部。本申请提供一种新型的机器人(10)，以提高机器人的实用性。

Description

机器人

技术领域

本实用新型涉及机器人领域，具体地，涉及一种新型机器人。

背景技术

机器人是近年来发展起来的一种高科技自动化设备，涉及生物学、力学、机械学、电气液压技术、自控技术、传感技术、计算机技术和人工智能技术等学科领域，是一门跨学科综合技术，已成为一门高度交叉的前沿学科。

现有的机器人常按其用途可分为工业(或产业)机器人、探索机器人、服务机器人和军事机器人。机器人按移动性分可分为固定式机器人和移动式机器人。

随着智能机器人的不断发展，需要对机器人的功能进行丰富和改进，以提高机器人的实用性。

实用新型内容

针对相关技术中存在的问题，本申请的目的在于提供一种机器人，以至少实现机器人的影像记录功能。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种机器人，包括：头部；太阳能面板，设置在头部的后方；摄像装置，摄像装置构造为头部的至少一个眼部；存储装置，存储装置连接摄像装置；语音发送装置，语音发送装置设置在头部的嘴部。

根据本实用新型的一个实施例，还包括：腿部，腿部位于头部下方并且具有多个万向轮。

根据本实用新型的一个实施例，还包括：躯干部，躯干部位于头部和腿部之间，躯干部具有构造成可伸缩结构的脊柱，脊柱的伸缩可改变腿部和躯干部之间的距离。

根据本实用新型的一个实施例，躯干部还包括机械手臂，机械手臂设置为可伸缩结构。

根据本实用新型的一个实施例，还包括：第一托盘，设置在脊柱上，第一托盘与躯干部固定设置，第一托盘上设置有机器人的内部组件。

根据本实用新型的一个实施例，还包括：弹性垫，设置在躯干部的前臂上。

根据本实用新型的一个实施例，还包括：第二托盘，第二托盘设置在脊柱与腿部之间，脊柱固定在第二托盘上。

根据本实用新型的一个实施例，至少一个腿部具有连接万向轮与第二托盘的可伸缩结构。

根据本实用新型的一个实施例，躯干部的后壁上设置有充电接口。

根据本实用新型的一个实施例，还包括：投影装置，配置在头部的至少另一个眼部处。

本实用新型的有益技术效果在于：本申请的机器人具备摄像装置及存储装置，以至少提高机器人的实用性。

附图说明

图1为本实用新型的机器人的一个实施例的示意图；

图2为本实用新型的机器人的一个实施例的示意图；

图3为本实用新型的机器人的一个实施例的头部的示意性后视图；

图4为本实用新型的机器人的一个实施例的躯干部的示意性后视图。

具体实施方式

以下将参照附图对本实用新型进行详细描述。

如图1至图4所示，具体参见图1和图2，本实用新型提供了一种智能机器人10，该智能机器人主要包括以下部件：头部12、腿部22、躯干部24、机械手臂30，以及对机器人10进行控制驱动的设备和系统。

如图1至图4所示，根据本申请的一个实施例，太阳能面板14设置在头部12的后方，摄像装置16构造为头部12的一个眼部18，存储装置与摄像装置16连接以便提供给摄像装置16所收集的影像存储位置，使得机器人具备影像记录功能。在一个实施例中，包括控制器，连接储存装置和摄像装置16，使得机器人10能实现对影像的保存、删除等操作。头部的材料选择可以为不锈钢，或其它满足机器人10的构件的性能需求的材料如玻璃钢等。在本实用新型的优选实施例中，机器人10的头部为半球形，最大截面处的直径为42cm。机器人10的后脑还具有信号收发器50，用来实现与外界的信号交流的目的。机器人10的头部配置有嘴部，设置有语音发送装置20，诸如发声器、扬声器等。机器人10的头部还设置有耳部，耳部有声音接收装置，诸如收声器等。根据本申请的一个实施例，机器人10的耳部、嘴部以及其他带有孔的结构部分，通过加装防水装置，或通过自身的密闭做工以实现防水防潮的功能。

腿部22位于头部12的下方，并且腿部22下方具有多个万向轮，根据本实用新型的一个优选的实施例，万向轮可以360度自由旋转。在一个实施例中，万向轮的直径可以为10cm。且根据本实用新型的一个实施例，机器人10的腿部22，配置为四个万向轮。当然，机器人10的腿部22的万向轮的个数视机器人10以及所选万向轮的尺寸、力学特性、运动特性等情况而定。以使得万向轮的组合在起到不影响机器人爬行的情况下，也不影响万向轮随着腿部22伸缩的运动。所以，万向轮的尺寸应偏小。

可以理解的是，本申请的万向轮包括可实现万向轮作用的多种轮式结构构件，例如可以是用于转椅的球形万向轮，或者麦卡纳姆轮等。因为麦卡纳姆轮为3自由度，与万向轮的2自由度一样，其结构的自由度数大于其系统工作空间的维数，因而万向轮的控制不能由其轮子转动角位移来确定机器人10本身的位置和方向，需要按照冗余自由度机器人系统来进行处理。

在本实用新型的一个实施例中，选择的是具有双自由度的球形万向轮。在多个万向轮的上部，连接有第二托盘34，在第二托盘34的中心处，设有一个主动万向轮(未示出)，该主动万向轮至少与两个驱动器(未示出)连接，使得该主动万向轮具有双自由度，一个驱动器对应一个自由度。当主动万向轮运动时，其余的万向轮为从动万向轮，从动万向轮跟随主动万向轮的运动而运动。此种结构设计只需要给中心处的一个主动轮设置双自由度的两个驱动器，不需要给每一个其它的从动万向轮都设置驱动器，在减小体积的同时，也充分利用了万向轮的灵活性。其中，驱动器与机器人10的电脑的控制部分连接，以接收控制部分的指令而按要求转动。主动万向轮的对应两个自由度的旋转轴，一个旋转轴用于定向，另一旋转轴用于移动，无论是定向还是移动，都是利用驱动器驱动对应的部件旋转来实现。其中一个旋转轴所在轴线与脊柱28未弯曲的状态平行，另一个旋转轴与脊柱28未弯曲的状态垂直。从动万向轮则跟随主动万向轮的运动而运动。此种配置有利于底盘的稳定性。

根据本实用新型的一个实施例，机器人10的配置有躯干部24，在一个实施例中，躯干部的高度为1米，机器人10的躯干部24形状为圆柱状，所选材料优选地为不锈钢材料，或其它能达到防水防锈、满足机器人10所使用要求、工艺要求、经济要求而定的材料诸如玻璃钢等。

根据本实用新型的一个实施例，机器人的躯干部24的前壁处设置有弹性垫36，该弹性垫36所选材料可以是橡胶或其它具有减震防损的材料，该弹性垫36起到防止躯干部24在爬行过程中磨损躯干部24。

根据本实用新型的一个实施例，机器人10的躯干部24位于头部12和腿部22之间，躯干部24具有构造成可伸缩结构的脊柱28，脊柱28的伸缩可以改变腿部22和躯干部24之间的距离。

根据本实用新型的一个实施例，机器人10的躯干部24还配置机械手臂30，机械手臂30配置成可伸缩结构。如图1示出的是机器人10结构为机械手臂30、腿部22的脊柱28缩入躯干部24的示意图。如图2示出的是机器人10结构为机械手臂30、腿部22的脊柱28伸出躯干部24的示意图。躯干部24配置成底部具有可360°旋转的第一托盘32，设置在所述脊柱28上，第一托盘32与躯干部24固定设置，第一托盘32上设置有机器人10的内部组件，以方便安装内部设备。

在一个实施例中，机器人10的爬行功能主要是面对上下楼梯，上下汽车，上下电梯等日常生活所面临的障碍物。上下楼梯或上下汽车前，机器人10先计算高度和角度，机器人10首先伸缩脊柱28，以使机器人10的身体抬高，机械手臂30伸长，接触货车车内，之后倾斜角度，脊柱28继续伸长，机械手臂30收缩。达到重心前移的目的。

在一个实施例中，关于脊柱28角度的倾斜，在脊柱28中可以设置有转动关节(未示出)，该转动关节设置有对应的驱动器，当机器人10伸长，并需要倾斜一定角度，可以利用机器人10的控制部分根据摄像装置16反馈的图像进行计算，以确定具体倾斜角度，机器人10的控制器向驱动器发出指令，使得驱动转动关节转动，以达到倾斜角度的目的。

在一个实施例中，机器人10在需要乘坐电梯前，需要记住要去的楼层，伸缩机械手臂30按楼层号，机器人10的眼部18的摄像装置16扫描后，机器人10的电脑的控制器部分控制机器人上下电梯。

在一个实施例中，机器人10可以链接网络。当机器人10所处区域具有WIFI时，可以通过主人将密码告知机器人10来链接网络。机器人10还设置有手机卡槽，用于放置手机卡，当机器人10所处区域没有外部网络时，可以使用手机卡的网络。在没有网络或信号不佳的区域，机器人10通过语音发送装置20告诉主人所处区域网络不佳或没有信号，不能运用网络内容。

在一个实施例中，机器人10具有存储记忆装置，存储装置用于实现机器人10的记忆功能。对于经常运用的知识以及主人要求下载的，机器人10会主动下载相关知识内容，以备没有网络时使用。图片和生活影像会记录在机器人内，为了节省内存，机器人10会在控制部分中设定选择性保存方式，该保存方式的选项有：永久性保存、保存一年、保存半年、保存3个月、保存3周、保存一周等保存时长，该保存方式可以由机器人10的电脑智能选择，也可以由主人通过控制面板自行选择。在优选的的实施例中，机器人10默认设置为电脑智能选择。在一个实施例中，对于机器人10通过眼部18的摄像装置16所采集到的例如杀人等重大刑事案件的重要证据线索内容、家庭每年的重要时刻的事件，机器人10的电脑智能选择以使得存储装置以永久保存的方式保存摄像装置16所采集到的图像或影像。对于摄像装置所采集到的关于类似吵架、拳头殴打等行为，机器人10的电能智能选择的保存方式为保存一年。对于机器人10与主人对话的内容，机器人10的电脑智能选择的保存方式为保存半年，并且以文字形式保存，对于有涉及强调重要信息的内容，以摄像的形式保存。

在一个实施例中，机器人10还配置有蓝牙，用于链接日常省会所使用的电子设备，例如汽车蓝牙、家用音响、手机、投影仪等设备。机器人10通过与之蓝牙链接，播放音乐、电影等。

在一个实施例中，机器人10具有人脸识别和照片对比功能。这是机器人10的重要功能之一，人脸识别会把主人家庭的主要成员记录在内，智能自动分析该怎样与其对话，该自动分析如何与不同的家庭成员的进行合适对话功能，需要早期人员的预设与大量示教练习。

在一个实施例中，机器人10可以是公安系统用的机器人，机器人10会把公安系统犯罪数据内容录入在内，自动比对身边看过的身份信息，如果发现有逃犯，有犯罪史的人员，机器人10会自动提醒主人，让主人报警或提防重大前科人员。

在一个实施例中，机器人10会把身边重要人物录入在内，例如身边的同事，领导等需要打招呼而主人却总是记不住的人。机器人10通过语音发送装置20与擦肩而过的主人同事、领导等需要打招呼的人员，主动与之打招呼。

在一个实施例中，机器人10配置有定位系统以及跟随系统。为了防止机器人10丢失，以及更好地跟随主人，主人会随身佩戴定位系统收发器，该定位系统收发器可以集成在主人的智能手机、手环或其他具有定位收发功能的智能电子设备上。以使得机器人10能更好地跟随主人。

在一个实施例中，机器人10配置有导航系统，当主人要去陌生的地方时，会要求机器人10打开导航系统，导航系统具有路线综合规划功能，为主人提供诸如乘坐火车、自驾、乘坐出租车、乘坐公交车、骑自行车、步行等其中一种或多种组合的路线综合规划功能。机器人10的导航系统，具有给主人进行导航作用的同时，在需要跟随主人时，也会对自己有导航作用。

机器人10的定位系统、导航系统以及跟随系统，集成为机器人10的轨迹规划系统。机器人10的轨迹规划系统，包括控制机器人10腿部的主动万向轮的运动、脊柱28的伸缩与弯曲运动、机械手臂30的伸缩与弯曲运动。在本实用新型的一个实施例中，机器人10的定位系统为三维定位，导航系统为三维导航，跟随系统为三维跟随。机器人10的轨迹规划系统分为三部分：万向轮的路径规划、脊柱28的轨迹规划以及机械手臂30的轨迹规划。在上述的每一种轨迹规划的系统中，均配置有定位系统、导航系统以及跟随系统。本实用新型提供的机器人10根据移动方式的划分，属于轮式机器人。轮式机器人按照某一性能指标搜索一条起始状态到目标状态的最优路径。路径规划包括全局路径和局部路径两个方面。其中，全局路径是机器人10运行的总路径，而局部路径可以使机器人在运动过程中避免碰撞导致受损。在轮式机器人中，传感器就相当于人的感官。传感器收集外界和自己发生的信息，从而为后续处理积累了前提的数据。机器人10一般会用到的传感器一般有如下几种：内部有测量机器人行进速度的线加速度计；测量转角的陀螺仪，外部的传感器主要是用来检测外部环境，防止碰撞，如超声波传感器、视觉传感器等。传感器将采集来的数据传送给机器人10的电脑的控制部分，加以处理，使得轮式机器人按照预定路径进行移动。在本实用新型的一个实施例中，机器人10以防丢失，以及更好地跟随主人，机器人10配置有定位系统以及跟随系统。主人会随身佩戴定位系统收发器，该定位系统收发器可以集成在主人的智能手机、手环或其他具有定位收发功能的智能电子设备上。以使得机器人10能更好地跟随主人。机器人10能在需要的时候做到随时跟随主人，则该机器人10的主体路径基于万向轮的规划路径。由于主人的目标位置未知，但起始位置已知，则机器人10的万向轮的路径规划，是一条只知起始状态而不知道终极状态的路径，则此时万向轮的路径规划处于不断地更新状态。且此时的万向轮的路径规划又包括全局路径和局部路径。即全局路径和局部路径均处于不断地更新之中。在此时根据主人所携带的电子设备中设置的定位系统，以机器人10的所在位置为即时初始点S，以主人的所在位置为即时终点R。则具有S₁R₁、S₂R₂、S₃R₃···SnRn，等多种不断更新的路径，可以根据每隔一段时间确定一条新的路径，机器人10与主人之间还需保持一定的距离以防止机器人10撞上主人，在机器人10跟随主人的过程中，除了自身需要避障系统之外，倘若主人在机器人10的视线之内，且主人前部具有障碍，则可以提醒主人，以使主人避免碰撞上障碍物。以防主人未注意到，例如因为边走路边看手机而未及时注意到路障。机器人10的万向轮路径规划系统，根据不断更新的路径进行更改，时间间隔越短，则机器人10的路径就越接近于主人移动的路径轨迹。接近与主人的移动路径是为了节省避障系统的使用。因为主人自己也具有识别路障的作用，只有当主人不具备此作用时，可启用避障系统且重新规划路径并提醒主人避免路障。

对于脊柱28以及机械手臂30的轨迹规划系统，由于脊柱28与机械手臂30均具有伸缩结构部分以及弯曲部分，所以这两者的轨迹规划系统是类似的。根据本实用新型的一个实施例，脊柱28与机械手臂30的运动需要相互配合，之前粗略描述过其运动的先后顺序与配合，在这里详述一下具体的运动细节。在机器人10实现爬行功能的过程中，机器人10的视觉传感器反馈具体图像，再由机器人10的处理器计算脊柱28所需伸缩的高度和倾斜的角度，控制部分接收处理器的信号，脊柱28先进行伸缩到一定高度，在脊柱28的伸缩结构处，配置有驱动器(未示出)使得脊柱28伸长或缩短，脊柱28还设置有转动关节(未示出)，转动关节也配置有驱动器(未示出)使得转动关节转动一定角度，当脊柱28达成到需要的高度之后，脊柱28的伸长行为停止，机器人10的机械手臂30启动伸长，弯曲功能，机械手臂30的触手接触货车车内，此时机械手臂30的伸长弯曲运动终止。在机械手臂30的终端部，配置有触手，在一个实施例中，此触手为气动。通过加压或释压进行牢固接触和放松。此时为加压牢固接触。脊柱28的弯曲启动，倾斜一定角度的同时，机械手臂30会进行相应的收缩，此时机器人10的重心前移。

在一个实施例中，参见图4，机器人10配置有一个充电系统，该充电系统包括一个有线充电接口56和一个无线充电接收器58，配置在机器人10的躯干部24的后壁60处，用于机器人10的能源供应。在一个实施例中，无线充电接收器58是接触式充电板，可以根据所选择的充电方式来选择使用不同的充电装置。在一个实施例中，机器人10记录有预定充电位置，当电量低(例如，小于20％时)，机器人10可以自动移动到充电位置，通过无线充电接收器58和充电设备感应充电。在一个实施例中，机器人10还配置有可伸缩USB接口，设置于机器人10的躯干部24的后壁的闸门54处。该USB接口，方便数据的双向传输，为防止数据被盗用，可伸缩的USB接口必须通过主人说出口令、输入密码、指纹等方式，闸门54才可以打开，USB接口才能够伸出，与外界电子设备连接，以传输数据。在一个实施例中，闸门54的左侧设置有密码器52，以与闸门54配合使用。

根据本实用新型的一个实施例，机器人10具有记忆功能、学习功能、思考功能以及数据分析功能。记忆功能包括上述的重要影像和重要对话的记录的功能。记忆功能基于存储装置、摄像装置、电脑装置来实现。在一个实施例中，记忆功能对于主人学习的相关知识进行记忆，利用学习功能自主搜索网络进行自主学习。如若经常让机器人10给小主人播放《三字经》、儿歌等内容时，机器人10会使用记忆功能记录上述内容，当机器人10遇到小主人时，会利用语音发送装置20自动播放之前记录的内容。同时会利用耳部的语音接收器接收小主人的背诵语音，利用智能识别与之前记录的内容进行比较，如果比对结果的匹配度很高，例如90％～100％，则判断小主人能将其背诵下来，则会更换一些类似内容的知识。当机器人10的主人想学习地理或天文等相关知识时，机器人10会在主人说话时，利用语音接收器接收到主人讲述到的相关知识和内容，智能识别关键字进行搜索，搜索到相关知识后，通过嘴部的语音发送装置播放相关知识。例如，主人说到了北京，机器人10会讲述关于北京的相关地理、人文、风俗习惯等知识。

根据本实用新型的一个实施例，机器人10还配置有影像投放功能，在机器人10的头部另一个眼部处，同步安装投影仪。平时对自己记录的影像进行投放。在投放前，机器人10根据自动分析附近的投放墙面，根据投放距离、角度，自己调解投影仪的播放设置。

根据本实用新型的一个实施例，参见图4，机器人10的躯干部24内可以配置有大的电容量电瓶(未示出)，由于机器人10的动力来源于电力。在一个实施例中，所有功能的能源来源于大容量电瓶。电瓶通过充电系统，即有线充电接口56或无线充电接收器58来给电瓶充电。在一个实施例中，大容量电瓶连接电瓶配置成充电速度快，电容量大，在条件允许的情况下，电瓶越轻越小越好。在一个实施例中，机器人10可以边充电边启用除了万向轮移动的其它功能，诸如记忆功能、播放功能等。

在一个实施例中，机器人10具有观测功能，观测功能主要用于星球轨迹和地球保卫。在一个实施例中，本申请的机器人10可以取名“宇宙卫士”。机器人10可以连接望远镜，在观测范围内观测星球的运行轨迹。或者是提前给机器人10输入各个星球的运行轨迹，机器人10通过望远镜进行观测。

在一个实施例中，机器人10具有坐标功能，在宇宙中，具有相对静止的星球和与相对静止的星球进行相对运动的其他星球，机器人10在小范围的星球间以相对静止的星球当做航向标。例如：在太阳系中，绝大部分星球围绕太阳转，太阳就是在太阳系中相对静止的。机器人10可以以太阳为参照物，自身的公转轨迹和临系星球的机器人观测到太阳公转轨迹，综合分析后做到最小误差，达到坐标的功能。

在一个实施例中，机器人10的线路设置可以是：机器人10可以与电脑并联连接，为了防止个别功能或者局部功能不能使用的情况下，其他功能可以正常使用。

在一个实施例中，机器人10包括机器人应急设备，以具有备用功能，机器人10的重要设备可以同时设置有有应急设备。为了节省空间，应急设备以小而轻便为主。同时为了机器人的平衡，应急设备在躯干部24中左右交错安置。

在一个实施例中，为了实现更好地实现观测功能和坐标功能，本申请的机器人10可以大范围的铺设，以形成监测网，实现误差减小的目的。

根据本申请的实施例，提供了可以记录影像的机器人，进而在各个方面提供便利。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种机器人(10)，其特征在于，包括：

头部(12)；

太阳能面板(14)，设置在所述头部(12)的后方；

摄像装置(16)，所述摄像装置(16)构造为所述头部(12)的至少一个眼部(18)；

存储装置，所述存储装置连接所述摄像装置(16)；

语音发送装置(20)，所述语音发送装置(20)设置在所述头部的嘴部。

2.根据权利要求1所述的机器人(10)，其特征在于，还包括：

腿部(22)，所述腿部(22)位于所述头部(12)下方并且具有多个万向轮。

3.根据权利要求2所述的机器人(10)，其特征在于，还包括：

躯干部(24)，所述躯干部(24)位于所述头部(12)和所述腿部(22)之间，所述躯干部(24)具有构造成可伸缩结构的脊柱(28)，所述脊柱(28)的伸缩可改变所述腿部(22)和所述躯干部(24)之间的距离。

4.根据权利要求3所述的机器人，其特征在于，所述躯干部(24)还包括机械手臂(30)，所述机械手臂(30)设置为可伸缩结构。

5.根据权利要求3所述的机器人(10)，其特征在于，还包括：

第一托盘(32)，设置在所述脊柱(28)上，所述第一托盘(32)与所述躯干部(24)固定设置，所述第一托盘(32)上设置有所述机器人(10)的内部组件。

6.根据权利要求3所述的机器人(10)，其特征在于，还包括：

弹性垫(36)，设置在所述躯干部(24)的前壁上。

7.根据权利要求3所述的机器人(10)，其特征在于，还包括：

第二托盘(34)，所述第二托盘(34)设置在所述脊柱(28)与所述腿部(22)之间，所述脊柱(28)固定在所述第二托盘(34)上。

8.根据权利要求7所述的机器人(10)，其特征在于，至少一个所述腿部(22)具有连接所述万向轮与所述第二托盘(34)的可伸缩结构。

9.根据权利要求3所述的机器人(10)，其特征在于，所述躯干部(24)的后壁上设置有充电接口。

10.根据权利要求1所述的机器人(10)，其特征在于，还包括：

投影装置(38)，配置在所述头部的至少另一个眼部(18)处。

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