CN217524945U - 家用机器人 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种家用机器人，包括机器人本体、移动机构及摄像头，所述移动机构设置在所述机器人本体上并提供带动所述机器人本体移动的驱动力，所述摄像头连接在所述机器人本体上，所述摄像头包括可见光成像模组和红外热成像模组；所述可见光成像模组用于拍摄获得可见光图像，所述红外热成像模组用于拍摄获得带有温度测量值的红外热成像图。本申请的家用机器人中，移动机构带着机器人本体及摄像头移动，摄像头中的可见光成像模组和红外热成像模组可获得可见光图像和红外热成像图，能够追踪居家人员尤其是老人、儿童的图像和温度数据，从而实现对居家人员监护和查看。

Description

家用机器人

技术领域

本申请涉及机器人技术领域，尤其是涉及一种家用机器人。

背景技术

随着机器人技术与人工智能技术的发展，家用机器人开始获得广泛的应用。目前的家用机器人的功能主要集中在人机交互、智能语音播报、监控和通话等偏娱乐性的方面，而不具备更多工具性、实用性的功能。

随着老龄化社会的逐渐到来以及多孩家庭结构的变化，居家时间较长的多为老人与儿童。为了真正解决家庭的实际使用需求，让家用机器人的功能不仅仅只限于娱乐，亟需为机器人完善部分工具性功能，解决对家用机器人的根本需求。

发明内容

为解决现有存在的技术问题，本申请提供一种家用机器人，能够对居家人员执行体温采集监护功能。

为达到上述目的，本申请实施例的技术方案是这样实现的：

本申请实施例提供一种家用机器人，包括机器人本体、移动机构及摄像头，所述移动机构设置在所述机器人本体上并提供带动所述机器人本体移动的驱动力，所述摄像头连接在所述机器人本体上，所述摄像头包括可见光成像模组和红外热成像模组；所述可见光成像模组用于拍摄获得可见光图像，所述红外热成像模组用于拍摄获得带有温度测量值的红外热成像图。

在其中一个实施例中，所述家用机器人包括可在高度方向上升和下降的升降模组，所述升降模组的下端设置在所述机器人本体上，所述摄像头安装在所述升降模组的顶端。

在其中一个实施例中，所述升降模组包括至少两段由外至内嵌套设置的升降杆，内层的所述升降杆可相对外层的所述升降杆沿所述高度方向移动，所述摄像头安装在最内层的所述升降杆的顶部。

在其中一个实施例中，所述摄像头设有可移除的镜头罩，以遮挡所述可见光成像模组或从所述可见光成像模组前移开。

在其中一个实施例中，所述机器人本体中设有控制器，所述移动机构、所述可见光成像模组及所述红外热成像模组连接且受控于所述控制器。

在其中一个实施例中，所述家用机器人还包括空气优化模组，所述空气优化模组可拆卸地安装在所述机器人本体上的安装座内；所述空气优化模组中设有除甲醛滤芯和/或加湿滤芯，所述除甲醛滤芯用于对进入所述空气优化模组中的空气进行净化，所述加湿滤芯用于对进入所述空气优化模组中的空气进行加湿。

在其中一个实施例中，所述家用机器人还包括设置在所述机器人本体底部的扫拖模组，所述扫拖模组包括清扫刷、吸尘口及拖布，所述清扫刷(61)、所述吸尘口及所述拖布由前至后依次布置。

在其中一个实施例中，所述移动机构包括设置在所述机器人本体两侧的差速驱动轮及万向轮，两侧的所述差速驱动轮分别采用差速电机驱动，所述万向轮设置所述机器人本体的底部且位于两侧的所述差速驱动轮的连线的中轴线上。

在其中一个实施例中，所述移动机构还包括双目相机、防撞开关及激光雷达，所述双目相机设置于所述机器人本体的前端且用于通过图像识别对障碍物进行分辨，所述防撞开关设置于所述机器人本体的前端底部且用于在发生碰撞时停止所述家用机器人移动，所述激光雷达设置于所述摄像头的顶部且用于进行扫描建图。

在其中一个实施例中，所述机器人本体中设有控制器，所述家用机器人还包括设置在所述机器人本体上的麦克风及喇叭组件和按键开关，所述麦克风及喇叭组件设置于所述机器人本体的前端且用于拾取声音并进行播放，所述按键开关设置于所述机器人本体的顶部且用于对所述家用机器人进行操控。

本申请的家用机器人至少具有以下有益效果：本申请的家用机器人中，移动机构可带着机器人本体及摄像头移动，摄像头中的可见光成像模组和红外热成像模组可分别获得可见光图像和红外热成像图，能够追踪居家人员尤其是老人、儿童的图像和温度数据，从而实现对居家人员的及时监护和查看。

附图说明

图1为本申请实施例的家用机器人的立体图；

图2为图1中的家用机器人的主视图；

图3为图1中的家用机器人的仰视图；

图4为图1中的家用机器人的升降模组升高状态下的立体图；

图5为图4中的家用机器人的升降模组继续升高状态下的立体图；

图6为图5中的家用机器人的升降模组继续升高状态下的立体图；

图7为图1中的家用机器人的电路结构图。

图中各元件标号如下：

家用机器人100；机器人本体10；移动机构20(其中，差速驱动轮21、万向轮22、双目相机23、防撞开关24、激光雷达25)；摄像头30(其中，可见光成像模组31、红外热成像模组32)；空气优化模组40；升降模组50(其中，升降杆51)；扫拖模组60(其中，清扫刷61、吸尘口62、拖布63)；麦克风及喇叭组件70；按键开关80；控制器90。

具体实施方式

以下结合说明书附图及具体实施例对本申请技术方案做进一步的详细阐述。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请的实现方式。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

请参阅图1、图2和图3，本申请一实施例的家用机器人100包括机器人本体10、移动机构20、摄像头30、空气优化模组40、升降模组50、扫拖模组60、麦克风及喇叭组件70、按键开关80和控制器90(见图7)。其中，移动机构20设置在机器人本体10上，用于驱动家用机器人100移动；摄像头30设置在机器人本体10上，用于对环境进行巡视拍摄；空气优化模组40可拆卸地安装在机器人本体10上，用于对环境中的空气进行净化、加湿等优化处理；升降模组50设置在机器人本体10的前部，用于支撑摄像头30；扫拖模组60设置在机器人本体10底部，用于对房屋进行清扫和拖洗；麦克风及喇叭组件70用于拾取声音并进行播放；按键开关80设置在机器人本体10的顶部，方便通过按键开关对家用机器人100进行操控。机器人本体10中还设有控制器90，移动机构20、摄像头30、空气优化模组40、升降模组50、扫拖模组60、麦克风及喇叭组件70、按键开关80均信号连接至控制器90，按键开关80通过控制器90对移动机构20、摄像头30、空气优化模组40、升降模组50、扫拖模组60、麦克风及喇叭组件70进行集中控制。

图示实施例中，机器人本体10呈收容壳体，移动机构20设置于机器人本体10的底部及前端，摄像头30通过升降模组50安装在机器人本体10的上方，空气优化模组40安装在机器人本体10后方的安装座内。

请结合参阅图2和图3，移动机构20可采用差速电机驱动轮搭配万向轮的方式进行驱动和转向。具体地，移动机构20包括差速驱动轮21及万向轮22，差速驱动轮21设置在机器人本体10的两侧，万向轮22设置机器人本体10的底部且位于两差速驱动轮21的连线的中轴线上，两差速驱动轮21与万向轮22形成三角形。两侧的差速驱动轮21分别采用差速电机驱动，通过万向轮22，可实现原地转弯，从而轻松通过狭小空间。

移动机构20还包括双目相机23、防撞开关24及激光雷达25，双目相机23用于通过图像识别对障碍物进行识别分辨，防撞开关24用于在发生碰撞的紧急情况下停止家用机器人100移动，激光雷达25用于进行扫描建图。双目相机23、防撞开关24设置在机器人本体10的前端的底部，激光雷达25设置于摄像头30的顶部。

当家用机器人100初次进入工作环境时，通过顶部的激光雷达25扫描全屋，相对于传统的扫地机用碰撞室内各墙壁和障碍物的模式建图，激光雷达25三维建图的模式更加高效精确。建图完成后，家用机器人100在室内执行任务遇到障碍时，例如桌椅被挪动，人或者宠物突然走动到家用机器人100前的情况，除了通过激光雷达25扫描避障外，设置于前端的双目相机23通过图像识别对障碍物进行识别分辨，为自主避障提供双重保障，从而避免出现深色物体和透明物体出现时激光雷达25避障失效导致家用机器人100失去避障效果的情况出现。

在家用机器人100执行任务过程中，有时候会遇到人或宠物突然出现在家用机器人100的前方，此时，激光雷达25和双目相机23避障都来不及反应，家用机器人100与障碍物发生碰撞。这时候布置在机器人本体10底部前端的防碰撞开关24率先与障碍物碰撞接触，从而触发避障功能。另外，对于家中的大底座细杆类障碍物，例如落地台灯，台灯底盘低于激光雷达25和双目相机23的高度，此时就需要防碰撞开关24通过与台灯底盘进行轻微碰撞，触发避障功能。

在移动机构20中，双目相机23、防撞开关24及激光雷达25三种避障方式相辅相成，保证在差速驱动轮21及万向轮22带着家用机器人100移动时的安全性，消除碰撞隐患。

请结合参阅图2，摄像头30为双光摄像头，其包括可见光成像模组31及红外热成像模组32，可见光成像模组31用于拍摄高清实景图片或视频，红外热成像模组32拍摄获得目标的红外热成像图、获取目标的温度测量值。在实际应用中，可见光成像模组31用于拍摄视频或照片，可用于家用机器人100初次巡视时对空间录制地图，还可在日常使用中进行监控和拍照记录。红外热成像模组32实现红外测温功能，能检测老人、儿童的体温数据。通过将检测到的体温数据发送至控制器90，控制器90可记录体温数据并按照日期生成数据表格发送至用户手机端，实现常态化日常监护、防疫等。

由于家用机器人100可设定日常移动巡检，为保护用户隐私，摄像头30可设置可移除的镜头罩，从而遮挡可见光成像模组31或从可见光成像模组31前移除。在不需要可见光成像的场合下，镜头罩在强制遮挡可见光成像模组31，不影响红外热成像模组32进行红外热成像。同时，夜间红外热成像模组32进行红外成像可以在无光环境下实现外来入侵监察报警，24小时保障家庭安全，在不泄漏用户个人隐私的前提下，也不会耽误巡检报警。

空气优化模组40安装在机器人本体10后部的安装座(未标示)中，空气优化模组40用于对环境空间内的空气进行净化、加湿等，从而提高空气质量，优化环境空间。具体地，空气优化模组40中设有除甲醛滤芯和/或加湿滤芯，空气可从机器人本体10上的安装座旁的进气口进入空气优化模组40。除甲醛滤芯采用第五代高分子多胺技术，可长效分解甲醛。1000碘值活性炭的表面积大、孔隙发达、吸附能力强，混合高分子多胺类反应剂，改性处理后分解、净化甲醛。加湿滤芯采用蒸发式加湿技术，不需要超声磁片，不存在磁片因水质问题堵塞隐患，不挑水质，加湿无白雾，自然舒适。空气优化模组40可搭配设置在尾部的温湿度传感器及甲醛传感器，实时监测室内空气质量，空气经过除甲醛滤芯和/或加湿滤芯净化和/或加湿后，从空气优化模组40顶部的出气口流出，循环为环境空间进行空气优化，使居家环境更佳。为保证摄像头30全方位的监护、拍摄，摄像头30通过升降模组50安装到机器人本体10上。升降模组50的下端固定在机器人本体10中，摄像头30安装在升降模组50的顶端，通过升降模组50自身的升降功能，实现将摄像头30在高度方向上进行升降。

具体地，请结合参阅图4、图5和图6，升降模组50具有多段由外至内嵌套设置的升降杆51，内层的升降杆51可相对外层的升降杆51沿高度方向进行升降移动，摄像头30安装在最内层的升降杆51的顶部。当次外层的升降杆51(第二层升降杆51)相对最外层的升降杆51(第一层升降杆51)升起时，其内部的升降杆51及摄像头30随同一起升高，如图4中所示；当次外层的升降杆51完全升起仍未到达所需高度时，第三层的升降杆51相对次外层的升降杆51升起，其内部的升降杆51及摄像头30随同一起升高，如图5中所示；当第三层的升降杆51完全升起仍未达到所需高度时，第四层的升降杆51(图示实施例中最内层的升降杆51)升起，摄像头30随同一起升高，如图6中所示。图示实施例中，升降模组50中升降杆51的段数仅为举例；在其它实施例中，升降模组50中升降杆51的段数可进行相应的增减。

应当理解的是，升降模组50中升降杆51的段数根据每一段升降杆51的高度与所需的最高拍摄高度所决定，而每一段升降杆51的高度又根据机器人本体10中所能提供的安装高度所决定。如此，可使得升降模组50在所有的内层升降杆51全部升起时满足所需的最高拍摄高度，又能够在所有的内层升降杆51完全回缩时收容在机器人本体10内，降低家用机器人100的整体高度，减少所占用的空间。

扫拖模组60设置在机器人本体10的底部，包括清扫刷61、吸尘口62及拖布63，清扫刷61、吸尘口62及拖布63由前至后依次布置。清扫刷61将灰尘杂物等扫向吸尘口62，吸尘口62内产生负压将灰尘杂物等吸到尘袋中，拖布63对地面进行拖地，通过前扫后拖模式，可实现家用机器人100在家中的扫拖一体模式。拖布63在机器人充电桩处自动清洗加湿，与吸尘口62连接的尘袋在机器人充电桩处自动集尘，用户只需要定期在机器人充电桩处更换尘袋，清理污水添加清水即可，彻底让客户从繁杂的扫地拖地工作中释放出来。

机器人本体10的前端设有麦克风及喇叭组件70，顶面上设有按键开关80。麦克风及喇叭组件70用于拾取收音和播放，可实现人机互动。麦克风及喇叭组件70可在人机交集控制下进行音乐、新闻等播报，也可自主发出警报等。按键开关80可采用触控开关也可采用实体按键，触控开关80可一键控制机器人开关、Wi-Fi连接及返回机器人充电桩。

上述家用机器人100的电路示意图如图7中所示，机器人本体10中设有控制器90，对家用机器人100的各模组进行集中控制。具体地，移动机构20、摄像头30、空气优化模组40、升降模组50、扫拖模组60、麦克风及喇叭组件70均连接至且受控于控制器90，触发触控开关80后，控制器90开始工作。

更具体地，家用机器人100的运动通过控制器90进行控制，控制器90分别控制两侧的差速驱动轮21的差速驱动电机，从而可使两侧的差速驱动轮21的速度相同或不同，进而实现前进、转弯等动作。

摄像头30中的可见光成像模组31和红外热成像模组32均受控于控制器90，控制器90控制可见光成像模组31和红外热成像模组32成像，控制器90处理和存储可见光成像模组31和红外热成像模组32的成像，且控制器90可通过无线模块将处理后的结果发送至手机等外部电子设备。

空气优化模组40在控制器90的控制下启动或停止。控制器90可用户的操作，如按下机器人主体10上按键或者通过手机远程操控，从而启动空气优化模组40进行空气净化和/或加湿。家用机器人100上还可设置控制器90还可设置空气质量传感器(如PM2.5传感器)和空气湿度传感器，空气质量传感器和空气湿度传感器的测量结果发送至控制器90，控制器90根据接收到的空气质量和空气湿度来启动空气优化模组40进行空气净化和/或加湿。

升降模组50通过电机驱动，可在控制器90对电机的控制下将安装在升降模组50上的摄像头30升降至所需的高度。例如，摄像头30进行拍摄过程中如果视场角受到遮挡，则控制器90驱动电机将升降模组50的高度升高，直至摄像头30不被遮挡。通过控制器90对移动底盘20及升降模组50的控制，摄像头30视场角可实现360°无遮挡，搭配摄像头30中双光模组(可见光成像模组31和红外热成像模组32)，可实现对环境快速三维建图和监护巡视。

上述家用机器人100中，移动底盘20及升降模组50使摄像头30实现了自由移动及高度自由调整，摄像头30中的红外热成像模组32的红外测温功能随时随地追踪老人、儿童的体温数据。红外热成像模组32的红外热成像进行描边可实现获取人的身高体重，通过对人的身高体重进行记录，可定期生成图表(如折线图、柱状图等)发送至用户手机，如此对儿童的成长进行监护，也可对成人身体健康进行提醒。

上述家用机器人100中，红外热成像模组32能够在无光情况下对家中的老人、儿童形成红外热成像，进行防止意外监护。当发现老人或儿童孩子的高度突然降低时，可能出现跌落、晕倒等危急情形，此时控制器90控制移动底盘20点对点用最短时间移动至老人或儿童身边，并控制可见光成像模组31拍摄照片或视频发给用户，可及时发现意外、避免意外造成更严重的后果。

上述家用机器人100中，墙体内水管老化破损漏水、屋顶渗水、墙体内线路老化短路时造成的温度异常，地板下供暖管路堵塞泄漏后造成的温度异常，均可通过红外热成像模组32的红外热成像及时发现并精准定位问题位置，及时修理避免危害扩大化。此外，由于燃气忘关、家电短路、香薰类带火用品失火等原因出现的温度异常，也能通过摄像头30中的红外热成像模组32及时发现并提醒用户，用户可通过可见光成像模组31拍摄照片或视频进行确认，从而避免火灾隐患。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围之内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种家用机器人，其特征在于：包括机器人本体(10)、移动机构(20)及摄像头(30)，所述移动机构(20)设置在所述机器人本体(10)上并提供带动所述机器人本体(10)移动的驱动力，所述摄像头(30)连接在所述机器人本体(10)上，所述摄像头(30)包括可见光成像模组(31)和红外热成像模组(32)；所述可见光成像模组(31)用于拍摄获得可见光图像，所述红外热成像模组(32)用于拍摄获得带有温度测量值的红外热成像图。

2.根据权利要求1所述的家用机器人，其特征在于：还包括可在高度方向上升和下降的升降模组(50)，所述升降模组(50)的下端设置在所述机器人本体(10)上，所述摄像头(30)安装在所述升降模组(50)的顶端。

3.根据权利要求2所述的家用机器人，其特征在于：所述升降模组(50)包括至少两段由外至内嵌套设置的升降杆(51)，内层的所述升降杆(51)可相对外层的所述升降杆(51)沿所述高度方向移动，所述摄像头(30)安装在最内层的所述升降杆(51)的顶部。

4.根据权利要求1所述的家用机器人，其特征在于：所述摄像头(30)设有可移除的镜头罩，以遮挡所述可见光成像模组(31)或从所述可见光成像模组(32)前移开。

5.根据权利要求1所述的家用机器人，其特征在于：所述机器人本体(10)中设有控制器(90)，所述移动机构(20)、所述可见光成像模组(31)及所述红外热成像模组(32)连接且受控于所述控制器(90)。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的家用机器人，其特征在于：所述家用机器人(100)还包括空气优化模组(40)，所述空气优化模组(40)可拆卸地安装在所述机器人本体(10)上的安装座内；所述空气优化模组(40)中设有除甲醛滤芯和/或加湿滤芯，所述除甲醛滤芯用于对进入所述空气优化模组(40)中的空气进行净化，所述加湿滤芯用于对进入所述空气优化模组(40)中的空气进行加湿。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的家用机器人，其特征在于：所述家用机器人(100)还包括设置在所述机器人本体(10)底部的扫拖模组(60)，所述扫拖模组(60)包括清扫刷(61)、吸尘口(62)及拖布(63)，所述清扫刷(61)、所述吸尘口(62)及所述拖布(63)由前至后依次布置。

8.根据权利要求1至5中任一项所述的家用机器人，其特征在于：所述移动机构(20)包括设置在所述机器人本体(10)两侧的差速驱动轮(21)及万向轮(22)，两侧的所述差速驱动轮(21)分别采用差速电机驱动，所述万向轮(22)设置所述机器人本体(10)的底部且位于两侧的所述差速驱动轮(21)的连线的中轴线上。

9.根据权利要求8所述的家用机器人，其特征在于：所述移动机构(20)还包括双目相机(23)、防撞开关(24)及激光雷达(25)，所述双目相机(23)设置于所述机器人本体(10)的前端且用于通过图像识别对障碍物进行分辨，所述防撞开关(24)设置于所述机器人本体(10)的前端底部且用于在发生碰撞时停止所述家用机器人(100)移动，所述激光雷达(25)设置于所述摄像头(30)的顶部且用于进行扫描建图。

10.根据权利要求1至5中任一项所述的家用机器人，其特征在于：还包括设置在所述机器人本体(10)上的麦克风及喇叭组件(70)和按键开关(80)，所述麦克风及喇叭组件(70)设置于所述机器人本体(10)的前端且用于拾取声音并进行播放，所述按键开关(80)设置于所述机器人本体(10)的顶部且用于对所述家用机器人(100)进行操控。

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