CN216299301U - 一种智能机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种智能机器人，包括机器人主体、行走机构、摄像组件以及拓展槽；所述摄像组件包括摄像模块和旋转支撑臂，所述摄像模块内设置有摄像头，所述旋转支撑臂一端与机器人主体转动连接，旋转支撑臂另一端与摄像模块的一端转动连接，通过对转动连接的调节可以控制摄像模块的图像采集角度；所述拓展槽开设于机器人主体上，通过在拓展槽内插入不同功能的功能模块可拓展智能机器人的使用功能。同时也是提供了一种模块式多任务机器人的基础解决方案，通过摄像组件可以采集到周向多个角度的图像信息，通过拓展槽可以在不改机器人数量的前提下使小体积的智能机器拥有更多的功能。

Description

一种智能机器人

技术领域

本实用新型涉及智能机器人技术领域，具体而言，涉及一种智能机器人。

背景技术

如今，智能机器人已经大量的进入到人们的生产和生活中，代替人工做一些重复性的工作，或是通过远程控制、预设程序等方式使控制人可以在远离使用场景时智能机器人还能运行，以提升生产和生活的便捷性。

然而，现有的智能机器人的结构多是专门针对某一类工作的具体工作内容而设计的，有的工作需要智能机器人进行图像的采集以及识别，针对特定任务的摄像头采集范围较为单一，在需要拓展机器人的使用场景时，单一的摄像头采集范围限制了机器人的使用场景拓展；有些凸于机器人主体上的摄像头在不使用时反而还会阻挡机器人的通行，降低机器人的通过性也容易造成摄像头的损坏；而且，基于机器人的体积和成本等方面的考虑，现在功能单一、体积小的智能机器人在市场上的流通范围更大，这种机器人虽然体积较小但是要实现更多的功能就需要增加机器人的数量来达到目的，(例如在宠物机器人中喂食以及铲屎这两个功能需要两个机器人才能实现)，但同时拥有两种功能的机器人无疑会增加机器人的购置成本还会容易造成使用场景中的混乱。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种智能机器人呢，以解决上述的技术问题。

本实用新型的实施例是这样实现的：一种智能机器人，包括机器人主体、行走机构、摄像组件以及拓展槽，

所述行走机构设置在机器人主体的底部，与地面接触，使智能机器人能够行走移动；

所述摄像组件包括摄像模块和旋转支撑臂，所述摄像模块内设置有摄像头，所述旋转支撑臂的一端通过转轴与机器人主体转动连接，所述旋转支撑臂的另一端通过转轴与摄像模块的一端转动连接，所述转轴的轴线与旋转支撑臂相垂直。

进一步地，所述拓展槽开设于机器人主体上，功能模块所述拓展槽用于插入功能模块。

进一步地，所述机器人主体通过支承座与旋转支撑臂转动连接；所述转轴包括固定段以及转动配合段，所述转轴的固定段与旋转支撑臂的末端固定连接，所述转轴的转动配合段与对应位置的摄像模块或支承座上的轴孔转动配合。

进一步地，所述支承座和摄像模块内分别固定设置有一旋转动力件，所述旋转动力件的旋转动力输出端与一侧的旋转支撑臂所连接的转轴同轴固定连接。

进一步地，所述转轴还包括限位段，所述限位段周向具有一个或两个相对的限位凸起边，相应的与对应转轴相转动连接的摄像模块或支承座上具有限位块，限位块与限位转轴相配合限制转动臂与摄像模块和支承座之间的转动角度。

进一步地，所述旋转支撑臂为两条，两条旋转支撑臂对称设置在摄像模块和支承座的两侧；所述转轴上开设有穿线孔，所述旋转支撑臂为中空结构。

进一步地，所述机器人主体上还设置有收纳槽，所述摄像组件可收入收纳槽中。

进一步地，所述摄像模块还包括照明灯。

进一步地，所述拓展槽底部设置有插接槽，所述插接槽内还设置有凸起的插接配合块，插接配合块上开设有电性连接口，与对应的功能模块相插接固定并电性连接；

所述拓展槽内还设置有按压开关，所述按压开关用以检测是否有功能模块插入。

进一步地，所述机器人主体为圆饼形状，所述摄像组件和拓展槽沿机器人主体的中心点对称设置在机器人主体两端；

所述机器人主体的周向还设置有缓冲护板，所述缓冲护板形状与机器人主体的形状贴合，与机器人主体之间具有缓冲间隙，且缓冲护板通过具有间隙孔的连接板与机器人主体间活动连接，机器人主体与缓冲护板之间还设有缓冲弹片，缓冲弹片一端固定在机器人主体上，另一端与缓冲护板滑动抵接。

进一步地，所述行走机构包括动力行进轮以及支撑轮，所述动力行进轮为机器人提供行走的动力，所述动力行进轮为两个，且两个动力行进轮沿机器人主体的中心点对称设置在机器人行进方向的左右两侧；

所述支撑轮在机器人主体的周向上与支撑轮间隔90°夹角设置，且所述支撑轮为一个或两个。

本实用新型实施例的有益效果是：本实用新型提供了一种智能机器人，同时也是提供了一种模块式多任务机器人的基础解决方案，通过摄像组件两个轴向的角度转动组合，可以采集到周向多个角度的图像信息，使智能机器人可以拓展至更多的使用场景中，不会受图像采集角度的限制；摄像组件可通过折叠的方式收在机器人主体中，提高了机器人的通过性，另外也可以避免机器人上方有障碍物时或是在运输的过程中发生碰撞导致机摄像头的损坏；通过拓展槽可以在不改机器人数量的前提下使小体积的智能机器拥有更多的功能。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型实施例提供的智能机器人的摄像组件收纳示意图；

图2为本实用新型实施例提供的摄像组件前方图像采集状态示意图；

图3为本实用新型实施例提供的摄像组件斜下方图像采集状态示意图；

图4为本实用新型实施例提供的摄像组件后方图像采集状态示意图；

图5为本实用新型实施例提供的摄像组件图像采集角度调节示意图；

图6为本实用新型实施例提供的支承座和拓展槽结构示意图；

图7为本实用新型实施例提供的功能模块安装示意图；

图8为本实用新型实施例提供的谁信那个模块壳体打开状态的结构示意图；

图9为本实用新型实施例提供的转轴连接示意图；

图10为本实用新型实施例提供的限位凸起边与限位块的配合状态示意图；

图11为本实用新型实施例提供的缓冲护板与机器人主体连接示意图；

图12为本实用新型实施例提供的缓冲护板结构示意图；

图13为本实用新型实施例提供的行走机构示意图。

图标：

机器人主体1、支承座11、支承座座体111、支承座座盖112、旋转动力件12、固定柱13、拓展槽14、插接槽141、插接配合块142、电性连接口1421、按压开关143、盖板144、收纳槽15；

动力行进轮21、支撑轮22；

摄像组件3、摄像模块31、摄像头311、壳体312、照明灯313、旋转支撑臂32、转轴33、固定段331、转动配合段332、限位段333、限位凸起边3331、穿线孔334、限位块34；

缓冲护板4、连接板41、间隙孔411、缓冲弹片42；

功能模块5、插接块51、插接孔52。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参照图1-图13，本实用新型实施例提供一种智能机器人，包括机器人主体1、行走机构、摄像组件3以及拓展槽14，行走机构设置在机器人主体1的底部，与地面接触，使智能机器人能够行走移动。摄像组件3包括摄像模块31和旋转支撑臂32，所述摄像模块31内设置有摄像头311，所述旋转支撑臂32的一端通过转轴与机器人主体1转动连接，所述旋转支撑臂32的另一端通过转轴33与摄像模块31的一端转动连接，所述转轴33 的轴线与旋转支撑臂32相垂直。

背景技术中所提出的现有的智能机器人进行图像采集的摄像头311多是针对特定任务而设定的，其采集范围较为单一，在需要拓展智能机器人的使用场景时，单一的摄像头311采集范围限制了智能机器人的使用场景拓展。通过上述的技术方案，本实用新型所提供的摄像组件3设置在机器人主体1上，由于摄像模块31的一端与旋转支撑臂32一端转动连接，旋转支撑臂32的另一端与机器人主体1转动连接，通过调节旋转支撑臂32 与机器人主体1之间、旋转支撑臂32与摄像模块31之间的转动连接角度，可以使摄像模块31的摄像头311在转动的周向进行角度调节，采集到更多角度的画面。

以摄像组件3的设置方向为机器人主体1的前方，相对的另一方向为后方，

图1所示为摄像组件3的收纳状态，可在机器人主体1上开设收纳槽 15进行摄像组件3的收纳，此时摄像头311的采集方向为机器人主体1的上方；

图2-4所示的是轴向摄像组件的一种实施方式中角度调节过程，首先转动机器人主体1与旋转支撑臂32之间的角度，转动90°后至图2所示位置时摄像头311可采集机器人正前方的图像，然后摄像模块31可相对地向后转动至图3所示位置时，摄像头311可采集机器人前面的斜下方的图像，当继续转动至与旋转支撑臂32平行也就是图4所示位置时，摄像头311可采集机器人后方的图像。上述过程的摄像头311图像采集角度变化如图5 所示，为满足摄像头311的图像采集需求，可在这一转动过程中任意停止，以使摄像头311能够采集到所需的图像。当然，上述的过程仅是摄像组件3 的一种实施方式，在本实用新型提供的摄像组件3的基础上还可通过两个转动角度的组合、改变转动的方向来获得更多的摄像采集角度，拓展应用场景。

进一步地，拓展槽14开设于机器人主体1上，拓展槽14用于插入功能模块5。

为解决现有的智能机器人在小体积时功能单一的问题，本实用新型在机器人主体1上还设置了拓展槽14，如图6-7所示，通过拓展槽14和不同功能的功能模块5连接，可以使体积较小的智能机器人拥有更多的功能，还不会造成机器人数量的增加，以背景技术中提到的宠物机器人为例，要实现喂食及铲屎这两个功能就需要相应的机构来完成，若是实现这两个功能的结构都安装在同一机器人上则会增加机器人的体积和重量，采用模块式的拓展则只需一个体积较小的机器人就可以完成不同功能的任务。当然，申请所提供的一种智能机器人不限于作为宠物机器人使用，对于其他生产、生活中需要用到智能机器人的场景下均能适用。

进一步地，机器人主体上还设置有收纳槽15，摄像组件可收入收纳槽 15中。收纳槽15底部低于机器人主体的表面，而摄像组件可通过折叠的方式收在收纳槽15中，此时摄像头不会竖直的突出机器人主体，可以通过一些高度较低的空间，另外也可以避免机器人上方有障碍物时或是在运输的过程中发生碰撞导致机摄像头的损坏。

进一步地，参照图8-9，摄像模块31由一个壳体312内部设置有摄像头311组成，壳体312用于搭载摄像头311和用于转动连接旋转支撑臂32，摄像模块31的壳体312可以是两半式的扣合结构，扣合后构成一个轴孔与转轴33转动连接。

参照图6，机器人主体通过支承座11与旋转支撑臂32转动连接；支承座11包括支承座座体111和支承座座盖112，支承座座体111和支承座座盖112之间扣合构成一个轴孔与转轴33转动连接。

参照图6、图9，转轴33包括固定段331以及转动配合段332，转轴 33的固定段331与旋转支撑臂32的末端固定连接，转轴33的转动配合段332与对应位置的摄像模块31或支承座11上的轴孔转动配合。转轴33的固定段331与旋转支撑臂32之间固定连接目的在于使转动轴转动时可以带动旋转支撑臂32跟随转动，这里的固定可以理解的是在旋转方向上的固定，具体的转轴33与旋转支撑臂32之间可以是非圆形(多边形、椭圆形)截面的配合套接，在不考虑制造问题时也可以是一体式的结构。

进一步地，参照图8、图9，支承座11和摄像模块31内分别固定设置有一旋转动力件12，旋转动力件12的旋转动力输出端与一侧的旋转支撑臂 32所连接的转轴33同轴固定连接。旋转动力件12可以选择直流电机、减速电机或是舵机等可以输出旋转动动力的动力件,由旋转动力件12的旋转动力输出端带动转轴33转动，由于转轴33与旋转支撑臂32之间固定连接，可以通过旋转动力件12来控制旋转支撑臂32与机器人主体1、摄像模块 31之间的相对旋转角度。

需要说明的是支承座11和摄像模块31内的旋转动力件12采用独立的控制电路，即两个位置的旋转动力件可单独带动转轴转动，也可共同旋转进行摄像头拍摄角度的组合，以达到所需的图像采集角度。

进一步地，参照图10，转轴33还包括限位段333，限位段333周向具有一个或两个相对的限位凸起边3331，相应的与对应转轴33相转动连接的摄像模块31或支承座11上具有限位块34，限位块34与限位转轴33相配合限制转动臂与摄像模块31和支承座11之间的转动角度。限位凸起边3331 为在转轴33周向的C型凸起段的周向端面，C型凸起段所凸起的位置限位块34不能进入，即限制了转轴33的转动角度，同时限位凸起边3331可以为相对转轴33轴线垂直的竖直边或是相对转轴33轴线倾斜的斜向边，为便于转轴33和限位块34的安装，限位凸起边3331还可沿转轴33的周向延长，实现对转轴33转动角度的限制。

作为优选的，参照图10，本实用新型的一种实施方式中限制旋转支撑臂32相对机器人主体1向前转动90°；限制旋转支撑臂32相对机器人主体1向前转动90°后摄像模块31相对旋转支撑臂32向后旋转180°。

进一步地，参照图4、图8，旋转支撑臂32为两条，两条旋转支撑臂 32对称设置在摄像模块31和支承座11的两侧；转轴33上开设有穿线孔 334，旋转支撑臂32为中空结构。两条旋转支撑臂32均与摄像模块31与支承座11转动连接，通过四个点转动实现两个轴向的角度调节，可以保证摄像角度调节时的稳定转动，转轴33上开设穿线孔334使导线可以从机器人主体1处经由转轴33和旋转支撑臂32穿设至摄像模块31中，为摄像模块31提供电力及传输信号和数据。

对于两条旋转支撑臂32的摄像组件3可以采用一条旋转支撑臂32的转轴33与旋转动力输出端连接，另一条旋转支撑臂32用以穿线；对于一条旋转支撑臂32的摄像组件3，可在旋转支撑臂32的转轴33与旋转动力输出端连接的同时通过穿线孔334进行穿线。

进一步地，摄像模块31还包括照明灯313，照明灯313可在黑暗时提供照明，也可作为摄像头311的补光灯使用。

进一步地，参照图6、图7，拓展槽14底部设置有插接槽141，插接槽 141内还设置有凸起的插接配合块142，插接配合块142上开设有电性连接口1421，与对应的功能模块5相插接固定并电性连接。功能模块5上设置于插接槽141和插接配合块142相对应的插接块51和插接孔52，实现了多个插接配合，增加插接配合的面积，保证功能模块5与拓展槽14之间的稳定连接，对于插接后需要相对拓展槽14运动的功能模块5，避免在运动时从拓展槽14中脱落。电性连接口1421设置在插接配合块142上，插接配合块142凸起于插接槽141中，可以避免在插接槽141进水后，进入的水流进电性连接口1421中，起到防水的作用。电性连接口1421可采用市面上常见的连接接口，进行功能模块5的电力输送和信号传输，例如USB接口、Micro USB接口、USB Type C接口以及Lightning接口等传输电力和信号的接口。

拓展槽14还设置有可拆卸的盖板144，在没有插入功能模块时可将盖板144盖在拓展槽14上，拓展槽14进行遮盖，盖板144的外形曲面与机器人主体的外形曲面相贴合。

进一步地，参照图1，拓展槽14内还设置有按压开关143，按压开关 143用以检测是否有功能模块5插入。当功能模块5插入后处于拓展槽14 底部的按压开关143会被按下，此时按压开关143所控制的电路联通，发出电信号，表示此时有功能模块5的插入，取出功能模块5后按压开关143 自动抬起。按压开关143的电路连接可采用具有弹性的电极片(图中未示出)，当下压按压开关143使两电极片接触，电路连通，抬起后电路自动断开。

进一步地，参照图2、图11、图12，机器人主体1为圆饼形状，重心低可以保证移动过程中的稳定，圆形的周向具有较好的通过性，摄像组件3 和拓展槽14沿机器人主体1的中心点对称设置在机器人主体1两端；

机器人主体1的周向还设置有缓冲护板4，缓冲护板形状与机器人主体 1的形状贴合，与机器人主体1之间具有缓冲间隙，且缓冲护板4通过具有间隙孔41的连接板41与机器人主体1间活动连接，机器人主体1与缓冲护板4之间还设有缓冲弹片42，缓冲弹片42一端固定在机器人主体1上，另一端与缓冲护板4滑动抵接。

连接板41的间隙孔41穿设在机器人主体1的固定柱13上，使得缓冲板可以相对机器人主体1在水平方向上一定范围内活动，缓冲弹片42将缓冲护板4向远离机器人主体1的方向推，在机器人前方与障碍物发生碰撞时可对碰撞进行缓冲，避免机器人直接冲撞障碍物，造成机器人损伤。

进一步地，参见图13，行走机构包括动力行进轮21以及支撑轮22，动力行进轮21为机器人提供行走的动力，动力行进轮21为两个，且两个动力行进轮21沿机器人主体1的中心点对称设置在机器人行进方向的左右两侧；支撑轮22在机器人主体1的周向上与支撑轮22间隔90°夹角设置，且支撑轮22为一个或两个。

两个动力行进轮21各自具有单独的旋转驱动机构，分别对其进行转动速度的调节可控制行进的方向和速度，支撑轮22自身没有动力，可在水平方向上进行一定角度的旋转，对机器人的重心进行支撑，辅助移动。支撑轮22的具体数量可根据机器人的重心和结构进行选择。

通过本实用新型所提供的一种智能机器人，包括摄像组件3以及拓展槽14，摄像组件3通过两个轴向的角度转动组合，采集到周向多个角度的图像信息，使智能机器人可以拓展至更多的使用场景中，不会受图像采集角度的限制；通过拓展槽14可以在不改机器人数量的前提下使小体积的智能机器拥有更多的功能。

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)

1.一种智能机器人，其特征在于，包括机器人主体、行走机构、摄像组件以及拓展槽，

所述行走机构设置在机器人主体的底部，使智能机器人能够行走移动；

所述摄像组件包括摄像模块和旋转支撑臂，所述摄像模块内设置有摄像头，所述旋转支撑臂的一端通过转轴与机器人主体转动连接，所述旋转支撑臂的另一端通过转轴与摄像模块的一端转动连接，所述转轴的轴线与旋转支撑臂相垂直。

2.根据权利要求1所述的一种智能机器人，其特征在于，所述拓展槽开设于机器人主体上，所述拓展槽用于插入功能模块。

3.根据权利要求1所述的一种智能机器人，其特征在于，

所述机器人主体通过支承座与旋转支撑臂转动连接；

所述转轴包括固定段以及转动配合段，所述转轴的固定段与旋转支撑臂的末端固定连接，所述转轴的转动配合段与对应位置的摄像模块或支承座上的轴孔转动配合。

4.根据权利要求3所述的一种智能机器人，其特征在于，所述支承座和摄像模块内分别固定设置有一旋转动力件，所述旋转动力件的旋转动力输出端与一侧的旋转支撑臂所连接的转轴同轴固定连接。

5.根据权利要求3或4所述一种智能机器人，其特征在于，所述转轴还包括限位段，所述限位段周向具有一个或两个相对的限位凸起边，相应的与对应转轴相转动连接的摄像模块或支承座上具有限位块，限位块与限位转轴相配合限制转动臂与摄像模块和支承座之间的转动角度。

6.根据权利要求4所述的一种智能机器人，其特征在于，所述旋转支撑臂为两条，两条旋转支撑臂对称设置在摄像模块和支承座的两侧；所述转轴上开设有穿线孔，所述旋转支撑臂为中空结构。

7.根据权利要求1所述的一种智能机器人，其特征在于，所述机器人主体上还设置有收纳槽，所述摄像组件可收入收纳槽中。

8.根据权利要求1或2所述的一种智能机器人，其特征在于，所述拓展槽底部设置有插接槽，所述插接槽内还设置有凸起的插接配合块，插接配合块上开设有电性连接口，与对应的功能模块相插接固定并电性连接；

所述拓展槽内还设置有按压开关，所述按压开关用以检测是否有功能模块插入。

9.根据权利要求1所述的一种智能机器人，其特征在于，所述机器人主体为圆饼形状，所述摄像组件和拓展槽沿机器人主体的中心点对称设置在机器人主体两端；

所述机器人主体的周向还设置有缓冲护板，所述缓冲护板形状与机器人主体的形状贴合，与机器人主体之间具有缓冲间隙，且缓冲护板通过具有间隙孔的连接板与机器人主体间活动连接，机器人主体与缓冲护板之间还设有缓冲弹片，缓冲弹片一端固定在机器人主体上，另一端与缓冲护板滑动抵接。

10.根据权利要求1所述的一种智能机器人，其特征在于，所述行走机构包括动力行进轮以及支撑轮，所述动力行进轮为机器人提供行走的动力，所述动力行进轮为两个，且两个动力行进轮沿机器人主体的中心点对称设置在机器人行进方向的左右两侧；

所述支撑轮在机器人主体的周向上与支撑轮间隔90°夹角设置，且所述支撑轮为一个或两个。

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