CN219582873U - 一种老年人陪护机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种老年人陪护机器人，包括支板，所述支板的底端安装有履带行走装置；陪护机器人本体，所述陪护机器人本体安装在支板的顶端，所述陪护机器人本体表面的一侧分别安装有语音交互模块、触控交互屏以及超声波测距模块；下U型架，所述下U型架固定在陪护机器人本体内部的一端，所述下U型架的两内壁上通过转轴二转动安装有倒U型架，所述倒U型架的顶部通过旋转驱动件安装有转轴一。本实用新型相比于以往定点机器人或者具备移动功能的机器人而言，其实现跟随陪护的功能，提高机器人的陪护效果。

Description

一种老年人陪护机器人

技术领域

本实用新型涉及陪护机器人技术领域，具体为一种老年人陪护机器人。

背景技术

随着年龄的逐渐增长,老年人通常会面临社交活动减少、与朋友家人分离等问题,从而面临更高的孤独和身体健康风险。特别是行动不便、社交圈狭窄的独居老人，更加需要身体和心理的关照，因此陪护机器人随之出现，该类机器人主要由语音识别模块、摄像模块、扬声器模块、单片机、超声波测距模块等部分构成，其可以部分地满足老年人、特别是空巢老人的心理需求。除了陪伴逗乐外功能，也会承担一定的健康、生活助理的职责，例如吃药提醒、智能家居等功能，现有的老年人陪护机器人利用电子屏、语音方式与老年人进行交互，虽然能够给老年人提供一定的情感陪护，但是作业位置固定，给老年人停供的服务范围较窄，对于行动不便的老人而言，使用起来存在一定的不便，难以起到有效的陪护效果。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种老年人陪护机器人，具备用户跟随的功能，以解决上述背景技术中提出老年人陪护机器人作业位置较为固定，需要用户根据机器人的位置上而移动的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种老年人陪护机器人，包括：

支板，所述支板的底端安装有履带行走装置；

陪护机器人本体，所述陪护机器人本体安装在支板的顶端，所述陪护机器人本体表面的一侧分别安装有语音交互模块、触控交互屏以及超声波测距模块；

下U型架，所述下U型架固定在陪护机器人本体内部的一端，所述下U型架的两内壁上通过转轴二转动安装有倒U型架，所述倒U型架的顶部通过旋转驱动件安装有转轴一,转轴一的顶端延伸至陪护机器人本体的外部并安装有头壳，所述头壳的表面安装有双目人脸识别摄像头；

带轮传动组件，带轮传动组件安装在下U型架一侧的内壁上，所述带轮传动组件的输出端与其中转轴二相互连接；

PCB板，所述PCB板安装在下U型架下方的陪护机器人本体内壁上，所述PCB板包括PCB板、主控芯片、数据存储模块以及网络通讯模块，所述主控芯片与数据存储模块、网络通讯模块、带轮传动组件、旋转驱动件、触控交互屏、语音交互模块、超声波测距模块以及履带行走装置电性连接。

优选的，所述履带行走装置包括固定在支板底端的车架，以及车架两侧外壁上的履带行走机构一、履带行走机构二，所述车架的两内壁上分别安装有电机一、电机二，所述电机一、电机二的输出端与履带行走机构一、履带行走机构二中的一组履带轮相互连接，所述电机一、电机二与主控芯片电性连接。

优选的，所述旋转驱动件为安装在倒U型架顶部的舵机二,舵机二的输出端与转轴一的底端通过联轴器相互连接，所述舵机二和主控芯片电性连接。

优选的，所述带轮传动组件包括安装在下U型架一侧内壁上的舵机一，舵机一和主控芯片电性连接，所述舵机一的输出端通过带轮传动结构与其中一组转轴二的一端相互连接。

优选的，所述带轮传动结构包括安装在其中一组转轴二表面一端的从动轮以及安装在舵机一输出端的主动轮，主动轮、从动轮通过皮带相互连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型一种老年人陪护机器人通过设置有超声波测距模块和履带行走装置等相互配合的结构，利用双目人脸识别摄像头在该陪护机器人中的数据存储模块预留本人的人脸信息，随后通过触控交互屏使得该机器人处于跟随陪护模式，则机器人通过双目人脸识别摄像头获取环境中的人脸信息，主控芯片根据差异数据信息生成调整信息并将调整信息发送给电机一、电机二，则主控芯片控制电机一、电机二进行工作，进而该机器人利用履带行走机构一、履带行走机构二进行移动，使得机器人始终跟随住用户，该过程中由超声波测距模块向机器人反馈根据距离，使其以合理距离跟随用户，相比于以往定点机器人或者具备移动功能的机器人而言，其可实现跟随陪护的功能，提高机器人的陪护效果。

附图说明

图1为本实用新型的主视结构示意图；

图2为本实用新型的主视局部剖面结构示意图；

图3为本实用新型的侧视结构示意图；

图4为本实用新型图2中A处放大结构示意图；

图5为本实用新型的系统框架结构示意图。

图中：1、支板；2、车架；3、履带行走机构一；4、履带行走机构二；5、电机一；6、电机二；7、陪护机器人本体；701、PCB板；702、主控芯片；703、数据存储模块；704、网络通讯模块；8、触控交互屏；9、语音交互模块；10、头壳；11、双目人脸识别摄像头；12、下U型架；13、倒U型架；1301、转轴二；14、舵机二；15、转轴一；16、舵机一；17、带轮传动结构；18、超声波测距模块。

具体实施方式

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。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

请参阅图1-5，本实用新型提供的一种实施例：一种老年人陪护机器人，包括支板1，支板1的底端安装有履带行走装置；

陪护机器人本体7，陪护机器人本体7安装在支板1的顶端，陪护机器人本体7表面的一侧分别安装有语音交互模块9、触控交互屏8以及超声波测距模块18；

下U型架12，下U型架12固定在陪护机器人本体7内部的一端，下U型架12的两内壁上通过转轴二1301转动安装有倒U型架13，下U型架12、倒U型架13采用铝合金材质的构件制得；

倒U型架13的顶部通过旋转驱动件安装有转轴一15,转轴一15的顶端延伸至陪护机器人本体7的外部并安装有头壳10，头壳10的表面安装有双目人脸识别摄像头11，通过触控交互屏8使得该机器人处于跟随陪护模式，则机器人通过双目人脸识别摄像头11获取环境中的人脸信息；

带轮传动组件，带轮传动组件安装在下U型架12一侧的内壁上，带轮传动组件的输出端与其中转轴二1301相互连接；

PCB板701，PCB板701安装在下U型架12下方的陪护机器人本体7内壁上，PCB板701包括PCB板701、主控芯片702、数据存储模块703以及网络通讯模块704，用户利用双目人脸识别摄像头11在该陪护机器人中的数据存储模块703预留本人的人脸信息；

主控芯片702与数据存储模块703、网络通讯模块704、带轮传动组件、旋转驱动件、触控交互屏8、语音交互模块9、超声波测距模块18以及履带行走装置电性连接，当双目人脸识别摄像头11捕捉到预存的人脸信息后，双目人脸识别摄像头11将获取到的人脸信息送入至主控芯片702中，主控芯片702将摄像的人脸信息与主控芯片702中的预存人脸信息进行比较，计算摄像的人形体态位置信息与单片机人形体态的标准位置信息的差异，并生成差异数据信息，则主控芯片702控制履带行走装置进行工作；

履带行走装置包括固定在支板1底端的车架2，以及车架2两侧外壁上的履带行走机构一3、履带行走机构二4，车架2的两内壁上分别安装有电机一5、电机二6，电机一5、电机二6的输出端与履带行走机构一3、履带行走机构二4中的一组履带轮相互连接，电机一5、电机二6与主控芯片702电性连接，主控芯片702根据差异数据信息生成调整信息并将调整信息发送给电机一5、电机二6，则主控芯片702控制电机一5、电机二6进行工作，进而该机器人利用履带行走机构一3、履带行走机构二4进行移动，使得机器人始终跟随住用户；

由超声波测距模块18向机器人反馈根据距离，避免机器人跟随过近或者过远，使其合理跟随用户；

在履带行走机构一3、履带行走机构二4工作时，让两侧的履带产生速度差来实现机器人的转向，利用一个电机一5、电机二6的差速使两侧履带产生不同的速度，一边的履带转速低或者完全制动不转动，另一边的履带则转动速度高，这样机器人就可以以不动的一侧履带为中心，完成任意角度的转弯，其行走灵活度高，路面通过性能强，该机器人可始终跟随老年用户；

旋转驱动件为安装在倒U型架13顶部的舵机二14,舵机二14的输出端与转轴一15的底端通过联轴器相互连接，舵机二14和主控芯片702电性连接，带轮传动组件包括安装在下U型架12一侧内壁上的舵机一16，舵机一16和主控芯片702电性连接，舵机一16的输出端通过带轮传动结构17与其中一组转轴二1301的一端相互连接；

在双目人脸识别摄像头11捕捉环境内的脸部信息时，主控芯片702控制舵机二14、舵机一16工作，则舵机二14驱动转轴一15、头壳10以及双目人脸识别摄像头11回转，实现机器人的转头动作；

带轮传动结构17包括安装在其中一组转轴二1301表面一端的从动轮以及安装在舵机一16输出端的主动轮，主动轮、从动轮通过皮带相互连接；

由舵机一16通过带轮传动结构17驱动转轴二1301回转，则转轴二1301驱动倒U型架13、转轴一15等部件前后转动，实现头壳10、双目人脸识别摄像头11的扬起以及低头动作，使得该机器人可较为全面的环顾环境，提高机器人的人脸识别范围以及识别精度。

本申请实施例在使用时，首先用户利用双目人脸识别摄像头11在该陪护机器人中的数据存储模块703预留本人的人脸信息，随后通过触控交互屏8使得该机器人处于跟随陪护模式，则机器人通过双目人脸识别摄像头11获取环境中的人脸信息，当双目人脸识别摄像头11捕捉到预存的人脸信息后，双目人脸识别摄像头11将获取到的人脸信息送入至主控芯片702中，主控芯片702将摄像的人脸信息与主控芯片702中的预存人脸信息进行比较，计算摄像的人形体态位置信息与单片机人形体态的标准位置信息的差异，并生成差异数据信息，主控芯片702根据差异数据信息生成调整信息并将调整信息发送给电机一5、电机二6，则主控芯片702控制电机一5、电机二6进行工作，进而该机器人利用履带行走机构一3、履带行走机构二4进行移动，使得机器人始终跟随住用户，该过程中由超声波测距模块18向机器人反馈根据距离，避免机器人跟随过近或者过远，使其合理跟随用户，相比于以往定点机器人或者具备移动功能的机器人而言，其可实现跟随陪护的功能，提高机器人的陪护效果。

Claims (5)

1.一种老年人陪护机器人，其特征在于，包括：

支板(1)，所述支板(1)的底端安装有履带行走装置；

陪护机器人本体(7)，所述陪护机器人本体(7)安装在支板(1)的顶端，所述陪护机器人本体(7)表面的一侧分别安装有语音交互模块(9)、触控交互屏(8)以及超声波测距模块(18)；

下U型架(12)，所述下U型架(12)固定在陪护机器人本体(7)内部的一端，所述下U型架(12)的两内壁上通过转轴二(1301)转动安装有倒U型架(13)，所述倒U型架(13)的顶部通过旋转驱动件安装有转轴一(15),转轴一(15)的顶端延伸至陪护机器人本体(7)的外部并安装有头壳(10)，所述头壳(10)的表面安装有双目人脸识别摄像头(11)；

带轮传动组件，带轮传动组件安装在下U型架(12)一侧的内壁上，所述带轮传动组件的输出端与其中转轴二(1301)相互连接；

PCB板(701)，所述PCB板(701)安装在下U型架(12)下方的陪护机器人本体(7)内壁上，所述PCB板(701)包括PCB板(701)、主控芯片(702)、数据存储模块(703)以及网络通讯模块(704)，所述主控芯片(702)与数据存储模块(703)、网络通讯模块(704)、带轮传动组件、旋转驱动件、触控交互屏(8)、语音交互模块(9)、超声波测距模块(18)以及履带行走装置电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种老年人陪护机器人，其特征在于：所述履带行走装置包括固定在支板(1)底端的车架(2)，以及车架(2)两侧外壁上的履带行走机构一(3)、履带行走机构二(4)，所述车架(2)的两内壁上分别安装有电机一(5)、电机二(6)，所述电机一(5)、电机二(6)的输出端与履带行走机构一(3)、履带行走机构二(4)中的一组履带轮相互连接，所述电机一(5)、电机二(6)与主控芯片(702)电性连接。

3.根据权利要求1所述的一种老年人陪护机器人，其特征在于：所述旋转驱动件为安装在倒U型架(13)顶部的舵机二(14),舵机二(14)的输出端与转轴一(15)的底端通过联轴器相互连接，所述舵机二(14)和主控芯片(702)电性连接。

4.根据权利要求1所述的一种老年人陪护机器人，其特征在于：所述带轮传动组件包括安装在下U型架(12)一侧内壁上的舵机一(16)，舵机一(16)和主控芯片(702)电性连接，所述舵机一(16)的输出端通过带轮传动结构(17)与其中一组转轴二(1301)的一端相互连接。

5.根据权利要求4所述的一种老年人陪护机器人，其特征在于：所述带轮传动结构(17)包括安装在其中一组转轴二(1301)表面一端的从动轮以及安装在舵机一(16)输出端的主动轮，主动轮、从动轮通过皮带相互连接。