服务机器人

1.一种服务机器人，包括躯干装置、安装在躯干装置上的头部装置、连接在躯干装置两侧的肩部装置、设置在躯干装置下部的基座以及控制系统，其特征在于， 所述头部装置包括头部壳体以及安装在所述头部壳体上的视觉传感器； 所述躯干装置包括躯干壳体；
所述肩部装置包括肩部壳体以及安装在所述肩部壳体内的手臂驱动电机； 所述肩部装置连接有由所述手臂驱动电机驱动的手臂装置，所述手臂装置包括大臂、通过第一摆动轴与所述大臂链接的小臂以及通过第二摆动轴与所述小臂链接的机械手； 所述基座上安装有行走装置，所述行走装置包括驱动轮、将动力传递给所述驱动轮的行走驱动电机、万向轮以及红外传感器；
所述控制系统设置在所述躯干壳体内，所述控制系统分别与所述视觉传感器、所述手臂驱动电机、所述行走驱动电机以及所述红外传感器相连。
2.根据权利要求1所述的服务机器人，其特征在于，所述手臂装置的大臂以及小臂内均设有轴承，大臂内的轴承一端与所述手臂驱动电机相连，另一端通过所述第一摆动轴与小臂内的轴承链接，小臂内的轴承与机械手之间通过所述第二摆动轴链接。
3.根据权利要求1所述的服务机器人，其特征在于，所述躯干装置的一面安装有用于显示控制菜单实现人机交互的触摸屏。
4.根据权利要求3所述的服务机器人，其特征在于，所述躯干装置上与安装有所述触摸屏相对的另一面安装有维护舱门。
5.根据权利要求1所述的服务机器人，其特征在于，所述基座上设有一圈用以显示机器人不同状态的LED灯带。
6.根据权利要求1所述的服务机器人，其特征在于，所述服务机器人还包括在所述控制系统控制下播放预制的语音和音乐的语音系统，所述语音系统与内置在所述头部壳体内的扬声器相连。
7.根据权利要求1所述的服务机器人，其特征在于，所述头部壳体、肩部壳体以及躯干壳体的材料均为ABS工程塑料。

服务机器人\n技术领域\n[0001] 本实用新型涉及机器人技术领域，具体地说，涉及一种适用于家庭环境的服务机器人。\n背景技术\n[0002] 服务机器人是一种半自主或全自主工作的机器人，它的应用范围很广，可以从事维护保养、修理、运输、清洗、保安、救援、监护等工作。随着经济的发展和人口老龄化日益严重，以及中国社会居家养老模式的不断推广，人们对服务机器人的需求也日益增强。但是现有的服务机器人主要从事工业或商业服务操作，还未有专门为家庭成员，特别是老年人提供服务的服务机器人。因此需要一种能够运用于家庭生活环境的服务机器人，能给家庭成员，特别是老年人提供一些必要的日常生活支援，包括拿取、运送物品，人机交互以及辅助娱乐等。\n实用新型内容\n[0003] 本实用新型的目的在于解决上述问题，提供一种服务机器人，用于家庭生活环境中的服务，给家庭成员，尤其是老年人提供一些必要的日常生活支援，包括拿取、运送物品，人机交互以及辅助娱乐等。\n[0004] 为实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案。\n[0005] 一种服务机器人包括躯干装置、安装在躯干装置上的头部装置、连接在躯干装置两侧的肩部装置、设置在躯干装置下部的基座以及控制系统，所述头部装置包括头部壳体以及安装在所述头部壳体上的视觉传感器；所述躯干装置包括躯干壳体；所述肩部装置包括肩部壳体以及安装在所述肩部壳体内的手臂驱动电机；所述肩部装置连接有由所述手臂驱动电机驱动的手臂装置，所述手臂装置包括大臂、通过第一摆动轴与所述大臂链接的小臂以及通过第二摆动轴与所述小臂链接的机械手；所述基座上安装有行走装置，所述行走装置包括驱动轮、将动力传递给所述驱动轮的行走驱动电机、万向轮以及红外传感器；所述控制系统设置在所述躯干壳体内，所述控制系统分别与所述视觉传感器、所述手臂驱动电机、所述行走驱动电机以及所述红外传感器相连。\n[0006] 进一步，所述手臂装置的大臂以及小臂内均设有轴承，大臂内的轴承一端与所述手臂驱动电机相连，另一端通过所述第一摆动轴与小臂内的轴承链接，小臂内的轴承与机械手之间通过所述第二摆动轴链接。\n[0007] 进一步，所述躯干装置的一面安装有用于显示控制菜单实现人机交互的触摸屏。\n[0008] 进一步，所述躯干装置上与安装有所述触摸屏相对的另一面安装有维护舱门。\n[0009] 进一步，所述基座上设有一圈用以显示机器人不同状态的LED灯带。\n[0010] 进一步，所述服务机器人还包括在所述控制系统控制下播放预制的语音和音乐的语音系统，所述语音系统与内置在所述头部壳体内的扬声器相连。\n[0011] 进一步，所述头部壳体、肩部壳体以及躯干壳体的材料均为ABS工程塑料。\n[0012] 本实用新型一种服务机器人的积极效果是：本实用新型结构合理，性能良好，技术先进，实现通过控制软件控制服务机器人在预定路线下行走，完成端水、取物、送餐以及对话等服务功能，功能齐全且动作协调；主要运用于家庭环境中，为家庭成员特别是老年人提供生活支援；服务机器人壳体选用ABS工程塑料，极大地降低了生产成本，有利于产品的推广和产业化生产。\n附图说明\n[0013] 图1是本实用新型服务机器人的主视图；\n[0014] 图2是本实用新型服务机器人的后视图；\n[0015] 图3是本实用新型服务机器人的俯视图；\n[0016] 图4是本实用新型服务机器人的仰视图；\n[0017] 图5是本实用新型服务机器人端送物品时的状态示意图。\n[0018] 图中的标号分别为：\n[0019] 1.头部壳体； 2.视觉传感器； 3.面部壳体；\n[0020] 4.肩部壳体； 5.躯干壳体； 6.触摸屏；\n[0021] 7. 行走驱动电机； 8.LED灯带； 9.万向轮；\n[0022] 10.驱动轮； 11.基座； 12.大臂；\n[0023] 13.第一摆动轴； 14.小臂； 15.第二摆动轴；\n[0024] 16.机械手； 17.维护舱门； 18.扬声器外壳。\n具体实施方式\n[0025] 以下结合附图介绍本实用新型服务机器人的具体实施方式。\n[0026] 参见图1-图5，一种服务机器人，包括一头部装置、躯干装置、肩部装置、手臂装置、行走装置以及控制系统。为了使所述服务机器人更方便家庭中的老年人或行动不便的人使用，可以设计所述服务机器人高度为110cm-150 cm。\n[0027] 所述头部装置安装在躯干装置上，所述头部装置包括头部壳体1以及安装在所述头部壳体1上的视觉传感器2。所述视觉传感器2用于将在行走时感测到的信号反馈给所述控制系统，例如，在行走过程中当遇到障碍时，所述视觉传感器2将信号反馈给控制系统，以及时控制行走装置中的行走驱动电机制动停机。所述视觉传感器2可以选购市场现有器件。\n[0028] 所述头部壳体1可以采用ABS工程塑料材质。在其他实施方式中，所述视觉传感器2还可以内置在以视觉传感器外壳中（图中未示）。所述头部装置还可以包括一面部壳体\n3，所述面部壳体3也采用ABS工程塑料材质。在本实施方式中，所述头部壳体1采用白色ABS工程塑料材质，所述视觉传感器外壳采用深灰色，所述面部壳体3采用淡灰色ABS工程塑料材质，以使机器人整体外壳形态更具亲和力，适用于居家环境。\n[0029] 所述躯干装置两侧分别连接有一肩部装置，所述肩部装置包括肩部壳体4以及安装在所述肩部壳体4内的手臂驱动电机（图中未示）。所述肩部壳体4也可以采用ABS工程塑料材质。\n[0030] 所述肩部装置连接有由所述手臂驱动电机驱动的手臂装置，所述手臂装置包括大臂12、通过第一摆动轴13与所述大臂12链接的小臂14，以及通过第二摆动轴15与所述小臂14链接的机械手16。\n[0031] 在本实施方式中，所述大臂12以及小臂14内均设有轴承（图中未示），大臂12内的轴承一端与所述手臂驱动电机相连，另一端通过所述第一摆动轴13与小臂14内的轴承链接，小臂14内的轴承与机械手16之间通过所述第二摆动轴15链接。大臂12和小臂14都可以选用由白色ABS工程塑料制成的外壳（图中未示）。在控制系统预编程序的控制下，由大臂12带动小臂14实现转动、伸展、弯曲，从而能完成端取、运送物品的动作，可编制不同的程序来控制所述服务机器人实现端水、送药、送餐等动作日常家居工作。\n[0032] 所述躯干装置下部设有行走装置，所述行走装置包括驱动轮10、将动力传递给所述驱动轮10的行走驱动电机7、万向轮9以及红外传感器（图中未示），所述行走装置安装在基座11上。在运行时，所述红外线传感器即时将路线标志信息反馈给控制系统，控制系统控制行走驱动电机7带动驱动轮10转动或停止，同时调节运行速度和控制运动方向，万向轮9随动。\n[0033] 所述躯干装置包括躯干壳体5，所述躯干壳体5内设有所述控制系统，所述控制系统分别与所述视觉传感器2、所述手臂驱动电机、所述行走驱动电机7以及所述红外传感器相连，本实施方式中采用无线传输的方式接收感测信号以及发送控制信号。所述控制系统通过控制软件根据需要编程，并通过连接件与外部电源相连。所述控制系统可以选购市场现有器件，并按照本实用新型的需要选用软件编制实现相应的控制指令。\n[0034] 所述躯干装置的一面还可以安装一触摸屏6，所述触摸屏6可以显示控制菜单，以实现人机交互和扩展机器人的服务功能，当机器人行走至家庭成员，特别是老年人身边时，可通过触摸屏上的交互菜单选择不同的功能应用，并将选择的服务项目信息反馈至所述控制系统，所述服务机器人根据所述控制系统发出的控制指令，实现对话、行走、取物等服务。\n[0035] 所述躯干装置上与安装有所述触摸屏6相对的另一面安装有维护舱门17（如图2所示），日常维护和检修时可以打开所述维护舱门17。\n[0036] 所述基座11上设有一圈用以显示机器人不同状态的LED灯带8。例如，当所述服务机器人正常工作时，LED灯带8显示绿色；当所述服务机器人出现故障时，LED灯带8则显示红色，能即时提示使用者联系维修人员及时进行检修。\n[0037] 所述服务机器人还包括在所述控制系统控制下播放预制的语音和音乐的语音系统，所述语音系统与内置在所述头部壳体1内的扬声器相连。扬声器的外部可以用网格状塑料扬声器外壳18包裹，既便于声音扩散又能遮挡灰尘。控制系统可编制不同的程序来控制所述服务机器人实现不同的语音提示和音乐娱乐。\n[0038] 本实用新型服务机器人的使用方式为：\n[0039] （1）将所述服务机器人放置在预先划定的带有路线标志的起始路段上；\n[0040] （2）红外线传感器对准路线标志，并将路线标志信息反馈给控制系统；\n[0041] （3）控制系统控制行走驱动电机7带动驱动轮10转动或停止，同时调节运行速度和控制运动方向，沿着既定的地标路线运行，万向轮9随动；\n[0042] （4）当遇到障碍或既定的停机信号时，视觉传感器2及时将信息反馈给控制系统，控制行走驱动电机7制动停机；\n[0043] (5)当需要取物时，大臂12在控制系统预编控制程序的控制下摆动，并带动摆动轴13摆动，进而带动小臂14摆动，小臂14通过摆动轴15带动机械手16微动，即可完成取物等动作；可以在机械手16上配置托盘；\n[0044] （6）通过躯干装置前部的触摸屏6，可随意触摸选择所需服务项目，实现扩展所述服务机器人的智能服务功能。\n[0045] 以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。