CN214138752U - 一种人工智能机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种人工智能机器人，包括躯干，躯干的下端固定连接有底盘，底盘的内部设有滑块，滑块的下表面固定连接有行走装置，底盘的内部固定连接有横梁，横板、滑块、横梁之间转动连接有导向柱，相横板、滑块、横梁之间螺纹配合连接有螺纹杆，横板的上表面固定连接有第三电机，第三电机的主轴穿过横板与螺纹杆固定连接，本实用新型的优点是，通过螺纹杆、导向柱、滑块、行走装置、蜗轮、蜗杆、驱动轮、第一电机、第二电机、第三电机、横梁、横板、支撑圆柱、方形板的共同作用完成了机器人由轮式行走转变为步足行走的过程。

Description

一种人工智能机器人

技术领域

本实用新型属于机器人技术领域，具体为一种人工智能机器人

背景技术

人工智能，它是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。人工智能是计算机科学的一个分支，它企图了解智能的实质，并生产出一种新的能以人类智能相似的方式做出反应的智能机器。

而目前市面上的智能机器人有很多，类型和功能也是千奇百怪，但也有不足之处，例如没有能够在类人行走和轮式滚动间相互转换的机器人，鉴于此，本实用新型设计了一种能够变换行走方式的智能机器人。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种人工智能机器人，以解决现有技术中机器人不能够在类人行走和轮式滚动间相互转换的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种人工智能机器人，包括躯干，躯干为塑料中空长方体，所述躯干的下端固定连接有底盘，底盘整体为矩形框架结构，材质为矩形中空钢管，所述躯干的上端固定连接有躯体，躯体为中空塑料结构，由圆柱、圆锥、圆球构成，所述躯干的上表面固定连接有红外线接收器，红外线接收器为普通电视红外接收器，并配备有能控制气缸、蜗杆、螺纹杆、第一电机、第二电机、第三电机的红外线遥控器，红外线遥控器与红外线接收器是一套，所述底盘的上端固定连接有支撑圆柱，支撑圆柱用于支撑横板，为圆柱形钢管，所述支撑圆柱的上表面固定连接有横板，横板是高强度矩形钢板，所述横板的下表面固定连接有气缸，气缸的输出端与横板的下表面固定连接，气缸的支撑点位于整个机体的重心，支撑时可以保证机体的平衡，气缸的型号是SC50-50-S,使用时用导线将其分别与外界电源、红外线接收器相连。

优选的，所述底盘的内部设有滑块，滑块是钢质矩形板，表面有供螺纹杆螺纹配合连接的螺纹孔和供导向柱转动连接的通孔，内部有能供气缸穿过的开口，开口大小与垫块一致。

优选的，所述滑块的下表面固定连接有行走装置，行走装置用于行走，所述底盘的内部固定连接有横梁，横梁是钢质长条，对称分布有两根，表面有供螺纹杆螺纹配合连接的螺纹孔和供导向柱转动连接的通孔，所述横板、滑块、横梁之间转动连接有导向柱，导向柱为钢质圆柱，所述横板、滑块、横梁之间螺纹配合连接有螺纹杆，螺纹杆为钢质螺纹杆，螺纹杆、导向柱均垂直于地面，所述横板的上表面固定连接有第三电机，第三电机的型号是3D30CN，具有正反转的功能，使用时用导线将其分别与外界电源、红外线接收器相连，所述第三电机的主轴穿过横板与螺纹杆固定连接。

优选的，所述行走装置包括支撑块，支撑块为钢质矩形，支撑块的上端与滑块固定连接，所述支撑块的表面转动连接有转动柱，所述转动柱的一端固定连接有第二电机，第二电机，型号是3D30GN使用时用导线将其分别与外界电源、红外线接收器相连，所述第二电机与支撑块固定连接，所述转动柱的一端固定连接有条形块，所述条形块的表面固定连接有圆柱，所述圆柱的顶端固定连接有步足,支撑块的内部有供转动柱转动的滚珠轴承和通孔，除了最上面的转动柱连接有第二电机外，其余转动柱均转动连接于滚珠轴承，滚珠轴承的作用是让其只能转动不能有其他运动，所有转动柱、条形块、圆柱，大小、形状、位于步足一侧的长度完全一致，步足与呈等边三角形布置的圆柱固定连接，步足一开始时停于最高位。

优选的，所述底盘的内部固定连接有方形板，方形板为矩形板，焊接在底盘的一角，有供转动轴转动连接的滚珠轴承，所述底盘的内部固定连接有第一电机，型号是3D30GN使用时用导线将其分别与外界电源、红外线接收器相连，所述第一电机的主轴固定连接有蜗杆，蜗杆是大传动比45号钢蜗杆，所述方形板之间转动连接有转动轴，转动轴有两个，前后对称设置，所述转动轴的表面固定连接有蜗轮，蜗轮是大传动比45号钢蜗轮，所述蜗杆与蜗轮相啮合，所述转动轴的一端固定连接有驱动轮，车轮为塑料材质，有4个，两个为驱动轮，两个为从动轮，前后对称设置。

优选的，所述转动柱、条形块、圆柱各有三个且在支撑块的表面呈等边三角形分布，原因是重心稳定三角形位于同一平面内步足不会产生偏移。

优选的，所述行走装置有两个且关于滑块的中心线对称分布，两个步足行走更稳定，承重能力更强。

优选的，所述滑块的表面设有矩形开口，所述气缸穿过矩形开口的正中与横板固定连接，气缸的支撑点是机体的重心，矩形开口的中心与机体的重心位于同一条线上保证气缸支撑时机体处于平衡状态。

优选的，所述步足转动到最低位时其底端低于支撑块的底端，所述步足转动到最高位时其顶端低于支撑块的顶端，所述步足转动到最高位时其底端远离地面且不与地面接触，所述步足转动到最低位时其底端与地面接触且受力，所述步足转动到最低位时步足所提供的支撑力足以抬升整个机体，如果步足无法抬升整个机体那么机体便无法前进，所以在满足这些条件下才能保证机体能够正常行走。

优选的，所述滑块的下端下降到横梁处且与横梁的上表面相贴合时支撑块必与地面接触且受力，原因是，横梁处为滑块所能下降的最低点，当气缸托举起机体后，在最低点时支撑块能够起到对机体的支撑作用是保证步足能够正常行走的必要条件。

优选的，所述步足之间的距离小于底盘的宽度且位于底盘的内部，步足的数量为两个，为了使结构更加紧凑的同时保证机体的平衡和步足的承重力，因此两步足需要在底盘的内部行走。

优选的，所述第二电机的主轴与位于最上面的转动柱固定连接，最上面的转动柱提供转动的动力，其它转动柱起支撑和稳定的作用，优点是，提升效果最好，不用起主支撑作用。

优选的，所述导向柱的顶端固定连接有挡块，所述挡块与横板固定连接，挡块起固定、限位的作用。

优选的，所述蜗杆的展开螺旋角小于蜗轮与蜗杆接触的摩擦角，满足此条件只能蜗杆带动蜗轮转动，蜗轮无法带动蜗杆转动，在步足行走时驱动轮悬空，蜗轮蜗杆可以自锁使驱动轮不会转动。

优选的，所述气缸、支撑块均能在步足脱离地面时单独撑起整个机体，气缸、支撑块能在步足脱离地面时单独撑起整个机体是步足能够行走的必要条件，不然当步足转动到脱离地面时机体便会垮塌。

优选的，所述气缸的底端固定连接有垫块，垫块的作用是增大气缸与地面的接触面积，增加稳定性。

优选的，机体受到气缸、支撑块、步足支撑后，运动时机体仍能保持平衡和稳定。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：通过螺纹杆、导向柱、滑块、行走装置、蜗轮、蜗杆、驱动轮、第一电机、第二电机、第三电机、横梁、横板、支撑圆柱、方形板的共同作用完成了机器人由轮式行走转变为步足行走的过程。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构三维视图；

图2为本实用新型图1中的底盘三维视图；

图3为本实用新型图1中的蜗轮蜗杆三维视图；

图4为本实用新型图1中的支撑圆柱三维视图；

图5为本实用新型图1中的螺纹杆三维视图；

图6为本实用新型图1中的行走装置三维视图；

图7为本实用新型图1中的条形块三维视图；

图8为本实用新型图1中的气缸三维视图；

图9为本实用新型图1中的矩形开口三维视图。

图中：1躯干、10转动轴、11蜗轮、12蜗杆、13第一电机、14支撑圆柱、15气缸、16垫块、17滑块、18横梁、19矩形开口、2躯体、20螺纹杆、 21导向柱、22第三电机、3红外线接收器、4驱动轮、5底盘、6横板、7挡块、8行走装置、81第二电机、82转动柱、83条形块、84圆柱、85支撑块、 86步足、9方形板。

具体实施方式

请参阅图1、图2、图4、图5、图8、图9，一种人工智能机器人，包括躯干1，躯干1的下端通过螺丝连接有底盘5，躯干1的上端通过螺丝连接有躯体2，躯干1的上表面通过螺丝连接有红外线接收器3，底盘5的上端焊接有支撑圆柱14，支撑圆柱14的上表面焊接有横板6，横板6的下表面焊接有气缸15，气缸15的底端焊接有垫块16，底盘5的内部设有滑块17，滑块17 的表面设有矩形开口19，气缸15穿过矩形开口的正中与横板6焊接连接。

请参阅图1、图2、图4、图5、图6、图7，滑块17的下表面固定连接有行走装置8，行走装置8有两个且关于滑块17的中心线对称分布，行走装置8包括支撑块85，支撑块85的表面转动连接有转动柱82，转动柱82的一端通过联轴器接有第二电机81，第二电机81与支撑块85通过螺丝连接，转动柱82的一端焊接有条形块83，条形块83的表面焊接有圆柱84，圆柱84的顶端焊接有步足86，转动柱82、条形块83、圆柱84各有三个且在支撑块 85的表面呈等边三角形分布，第二电机81的主轴与位于最上面的转动柱82 通过联轴器连接。

请参阅图2、图4、图5，底盘5的内部焊接有横梁18，横板6、滑块17、横梁18之间转动连接有导向柱21，导向柱21的顶端焊接有挡块7，挡块7 与横板6焊接连接，横板6、滑块17、横梁18之间螺纹配合连接有螺纹杆20，横板6的上表面通过螺丝连接有第三电机22，第三电机22的主轴穿过横板6 与螺纹杆20通过联轴器连接。

请参阅图2、图3，底盘5的内部焊接有方形板9，底盘5的内部通过螺丝连接有第一电机13，第一电机13的主轴通过联轴器连接有蜗杆12，方形板9之间通过滚珠轴承连接有转动轴10，转动轴10的表面通过键槽连接有蜗轮11，蜗杆12与蜗轮11相啮合，转动轴10的一端焊接有驱动轮4，蜗杆12 的展开螺旋角小于蜗轮11与蜗杆12接触的摩擦角。

请参阅图1、图2、图5、图6、图7，步足86转动到最高位时其底端远离地面且不与地面接触，步足86转动到最低位时其底端与地面接触且受力，步足86转动到最低位时步足86所提供的支撑力足以抬升整个机体，滑块17 的下端下降到横梁18处且与横梁18的上表面相贴合时支撑块85必与地面接触且受力。

请参阅图1、图2、图5、图6、图7，步足86之间的距离小于底盘5的宽度且位于底盘5的内部。

请参阅图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9，气缸15、支撑块85均能在步足86脱离地面时单独撑起整个机体。

本方案的工作原理是：通过红外线遥控器控制第一电机13主轴转动带动蜗杆12转动，蜗杆12转动带动与蜗杆12是啮合的蜗轮11和与蜗轮11固定连接的转动轴10转动，转动轴10转动带动与转动轴10是固定连接的驱动轮 4转动，驱动轮4转动带动从动轮转动，进而使机器人运动。

当需要转变行进方式时，通过红外线遥控器控制第一电机13停止转动，然后通过红外线遥控器控制气缸15下降，气缸15下降带动垫块16下降，当垫块16下降到与地面贴合时，气缸15开始反撑将机体托起，当气缸15将机体托起直到车轮脱离地面时通过红外线遥控器将气缸15的运动停止。

当气缸15停止运动后，通过红外线遥控器控制第三电机22的主轴转动带动螺纹杆20转动，螺纹杆20转动带动与螺纹杆20是螺纹配合连接的滑块 17沿着导向柱21向下运动，滑块17向下运动带动与滑块17是固定连接的行走装置8同样向下运动，当滑块17向下运动到与滑块17是固定连接的支撑块85与地面贴合时，支撑块85反撑将机体托起，当支撑块85将机体托起直到气缸15脱离地面时通过红外线遥控器将第三电机22的运动停止。

当气缸15脱离地面时，此时步足86处在最高位且未与地面接触，通过红外线遥控器控制第二电机81的主轴转动带动与第二电机81是固定连接的转动柱82和与转动柱82是固定连接的条形块83转动，条形块83转动带动与条形块83是固定连接的圆柱84转动，圆柱84转动带动与圆柱84是固定连接的步足86转动，当步足86开始转动到与地面接触时步足86施加给地面一个向后和向下的力，同时地面施加给机体一个向上和向前的反作用力，在步足86转动的过程中向上的反作用力会通过步足86将机体除步足86以外的部分托离地面，而向前的反作用力会将托离地面的机体在步足86转动到脱离地面时将机体甩动到前方，机体甩动到前方落地后步足86继续转动直到再次与地面接触施加给地面一个向后和向下的力，类似于一个人双手各握一根杆作为支撑双脚用力向前跳的过程，至此完成轮式行走到类人行走的转变。

Claims (8)

1.一种人工智能机器人，包括躯干(1)，其特征在于：所述躯干(1)的下端固定连接有底盘(5)，所述躯干(1)的上端固定连接有躯体(2)，所述躯干(1)的上表面固定连接有红外线接收器(3)，所述底盘(5)的上端固定连接有支撑圆柱(14)，所述支撑圆柱(14)的上表面固定连接有横板(6)，所述横板(6)的下表面固定连接有气缸(15)，所述底盘(5)的内部设有滑块(17)，所述滑块(17)的下表面固定连接有行走装置(8)，所述底盘(5)的内部固定连接有横梁(18)，所述横板(6)、滑块(17)、横梁(18)之间转动连接有导向柱(21)，所述横板(6)、滑块(17)、横梁(18)之间螺纹配合连接有螺纹杆(20)，所述横板(6)的上表面固定连接有第三电机(22)，所述第三电机(22)的主轴穿过横板(6)与螺纹杆(20)固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种人工智能机器人，其特征在于：所述行走装置(8)包括支撑块(85)，所述支撑块(85)的表面转动连接有转动柱(82)，所述转动柱(82)的一端固定连接有第二电机(81)，所述第二电机(81)与支撑块(85)固定连接，所述转动柱(82)的一端固定连接有条形块(83)，所述条形块(83)的表面固定连接有圆柱(84)，所述圆柱(84)的顶端固定连接有步足(86)。

3.根据权利要求1所述的一种人工智能机器人，其特征在于：所述底盘(5)的内部固定连接有方形板(9)，所述底盘(5)的内部固定连接有第一电机(13)，所述第一电机(13)的主轴固定连接有蜗杆(12)，所述方形板(9)之间转动连接有转动轴(10)，所述转动轴(10)的表面固定连接有蜗轮(11)，所述蜗杆(12)与蜗轮(11)相啮合，所述转动轴(10)的一端固定连接有驱动轮(4)。

4.根据权利要求2所述的一种人工智能机器人，其特征在于：所述转动柱(82)、条形块(83)、圆柱(84)各有三个且在支撑块(85)的表面呈等边三角形分布。

5.根据权利要求1所述的一种人工智能机器人，其特征在于：所述行走装置(8)有两个且关于滑块(17)的中心线对称分布。

6.根据权利要求1所述的一种人工智能机器人，其特征在于：所述滑块(17)的表面设有矩形开口(19)，所述气缸(15)穿过矩形开口(19)的正中与横板(6)固定连接。

7.根据权利要求2所述的一种人工智能机器人，其特征在于：所述步足(86)转动到最低位时其底端低于支撑块(85)的底端，所述步足(86)转动到最高位时其顶端低于支撑块(85)的顶端。

8.根据权利要求2所述的一种人工智能机器人，其特征在于：所述步足(86)转动到最高位时其底端远离地面且不与地面接触，所述步足(86)转动到最低位时其底端与地面接触且受力。

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