一種智能跟隨機(jī)器人的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種智能跟隨機(jī)器人。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展，越來(lái)越多的工作發(fā)展需要用到機(jī)器人，但真正能給人們?nèi)粘Ｉ顜?lái)方便和“親民”的機(jī)器人卻寥寥無(wú)幾，比如在春運(yùn)的車站，人潮涌動(dòng)，人們都大包小包的帶著行李，背著挎著提著;建筑工地上，沉重木料，沙石，水泥讓運(yùn)送的工人們苦不堪言;工廠倉(cāng)庫(kù)里，倉(cāng)庫(kù)工人們正辛勞地搬運(yùn)一件件貨物。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明旨在提供一種智能跟隨機(jī)器人，能跟隨使用者并搬運(yùn)物體。
[0004]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
[0005]—種智能跟隨機(jī)器人，包括機(jī)器人主體、遙控器，所述機(jī)器人主體上設(shè)有控制系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng)、行走機(jī)構(gòu);所述控制系統(tǒng)包括控制器、定位模塊，所述定位模塊與遙控器無(wú)線連接，定位模塊連接控制器，所述動(dòng)力系統(tǒng)受控于控制器，所述動(dòng)力系統(tǒng)包括電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊，所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊與用以驅(qū)動(dòng)所述行走機(jī)構(gòu)的行走電機(jī)相連。
[0006]優(yōu)選的，所述定位模塊包括無(wú)線收發(fā)模塊和超聲波接收模塊，所述遙控器包括遙控器控制器、無(wú)線收發(fā)模塊和超聲波發(fā)射模塊，所述超聲波接收模塊至少有三個(gè)。
[0007]進(jìn)一步的，所述行走電機(jī)和行走機(jī)構(gòu)均有兩個(gè)，兩個(gè)行走電機(jī)分別與兩個(gè)行走機(jī)構(gòu)相連，所述兩個(gè)行走機(jī)構(gòu)相對(duì)于機(jī)器人主體前進(jìn)的方向左右設(shè)置。兩個(gè)行走電機(jī)分別控制兩個(gè)行走機(jī)構(gòu)，使用差速控制機(jī)器人主體的轉(zhuǎn)向。
[0008]優(yōu)選的，所述行走機(jī)構(gòu)包括履帶式輪。
[0009]進(jìn)一步的，所述行走機(jī)構(gòu)還包括移動(dòng)履帶，所述移動(dòng)履帶設(shè)于履帶式輪前方并與履帶式輪相連，所述移動(dòng)履帶包括轉(zhuǎn)動(dòng)臂和履帶，步進(jìn)電機(jī)通過(guò)轉(zhuǎn)軸與轉(zhuǎn)動(dòng)臂的一端相連，轉(zhuǎn)動(dòng)臂兩端均設(shè)有轉(zhuǎn)輪，所述履帶套在轉(zhuǎn)輪上，移動(dòng)履帶前方設(shè)有避障傳感器，所述避障傳感器與控制器相連，所述步進(jìn)電機(jī)與電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊相連。移動(dòng)履帶可以幫助機(jī)器人主體通過(guò)陡坡、階梯等路面。
[0010]進(jìn)一步的，所述控制器系統(tǒng)包括與控制器相連的避障傳感器和/或溫度傳感器和/或角度傳感器。
[0011]優(yōu)選的，所述控制器連有蜂鳴器，當(dāng)機(jī)器人本體與遙控器超過(guò)設(shè)定距離時(shí)蜂鳴器鳴響。
[0012]優(yōu)選的，所述機(jī)器人主體設(shè)有LED燈，在遙控器上設(shè)有控制LED燈的遙控器按鍵。
[0013]進(jìn)一步的，所述遙控器位于手環(huán)上。
[0014]進(jìn)一步的，所述控制系統(tǒng)包括與控制器相連的藍(lán)牙模塊。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果:
[0016]本發(fā)明的機(jī)器人主體能夠隨著拿著遙控器的人行走，不需要拖拽，還可以遙控操作；能夠適應(yīng)各種路面包括坡路、階梯等復(fù)雜路段，行走平穩(wěn)安全，自帶的蜂鳴器可在特殊情況下進(jìn)行報(bào)警，防止跟丟或者遺失。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1是遙控器的電氣原理框圖；
[0018]圖2是機(jī)器人主體的電氣原理框圖；
[0019]圖3是機(jī)器人主體的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖中:1_箱體、2-履帶式輪、3-移動(dòng)履帶、4-LED燈。
【具體實(shí)施方式】
[0021]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0022]實(shí)施例1
[0023]本實(shí)施例中智能跟隨機(jī)器人，包括機(jī)器人主體、遙控器，優(yōu)選的遙控器包括可佩戴的手環(huán)，機(jī)器人主體上設(shè)有控制系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng)、行走機(jī)構(gòu);遙控器設(shè)有遙控器控制系統(tǒng)。遙控器在智能跟隨機(jī)器人系統(tǒng)中充當(dāng)被動(dòng)信號(hào)源角色，主要功能是接收機(jī)器人主體發(fā)射的無(wú)線信號(hào)，并向機(jī)器人主體回發(fā)超聲波信號(hào)配合機(jī)器人系統(tǒng)完成對(duì)遙控器的定位。機(jī)器人主體外側(cè)設(shè)有LED燈，在遙控器上設(shè)有控制LED燈的遙控器按鍵。
[0024]機(jī)器人主體控制系統(tǒng)包括控制器、定位模塊，定位模塊與遙控器無(wú)線連接，定位模塊連接控制器，定位模塊包括無(wú)線收發(fā)模塊和超聲波接收模塊，遙控器包括遙控器控制器、無(wú)線收發(fā)模塊和超聲波發(fā)射模塊，超聲波接收模塊至少有三個(gè)。控制器系統(tǒng)包括與控制器相連的避障傳感器、溫度傳感器、角度傳感器的一個(gè)或者多個(gè)。角度傳感器是安放在機(jī)器人主體下方，控制器連有蜂鳴器，當(dāng)機(jī)器人本體與遙控器超過(guò)設(shè)定距離時(shí)蜂鳴器鳴響。
[0025]動(dòng)力系統(tǒng)受控于控制器，動(dòng)力系統(tǒng)包括電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊，電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊與用以驅(qū)動(dòng)所述行走機(jī)構(gòu)的行走電機(jī)相連。行走電機(jī)和行走機(jī)構(gòu)均有兩個(gè)，所述兩個(gè)行走電機(jī)分別與兩個(gè)行走機(jī)構(gòu)相連，兩個(gè)行走機(jī)構(gòu)相對(duì)于機(jī)器人主體前進(jìn)的方向左右設(shè)置。兩個(gè)行走電機(jī)分別控制兩個(gè)行走機(jī)構(gòu)，使用差速控制機(jī)器人主體的轉(zhuǎn)向。行走機(jī)構(gòu)包括履帶式輪，行走機(jī)構(gòu)還包括移動(dòng)履帶，移動(dòng)履帶設(shè)于履帶式輪前方并與履帶式輪相連，移動(dòng)履帶包括轉(zhuǎn)動(dòng)臂和履帶，步進(jìn)電機(jī)通過(guò)轉(zhuǎn)軸與轉(zhuǎn)動(dòng)臂的一端相連，轉(zhuǎn)動(dòng)臂兩端均設(shè)有轉(zhuǎn)輪，履帶套在轉(zhuǎn)輪上，移動(dòng)履帶前方設(shè)有避障傳感器，避障傳感器與控制器相連，步進(jìn)電機(jī)與電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊相連。步進(jìn)電機(jī)與移動(dòng)履帶相連接，通過(guò)移動(dòng)履帶上的避障傳感器信號(hào)來(lái)控制步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)移動(dòng)履帶往上轉(zhuǎn)動(dòng)。移動(dòng)履帶可以幫助機(jī)器人主體通過(guò)陡坡、階梯等路面。
[0026]下面結(jié)合附圖分別對(duì)遙控器系統(tǒng)和機(jī)器人主體系統(tǒng)進(jìn)行介紹:
[0027]如圖1所示，遙控器控制系統(tǒng)包括遙控器控制器，以及與遙控器控制器相連的無(wú)線收發(fā)模塊、電源、超聲波發(fā)射模塊和遙控器按鍵。
[0028]超聲波發(fā)射模塊組:在本實(shí)施例中是利用超聲波測(cè)距和定位技術(shù)完成機(jī)器人主體對(duì)遙控器的定位。為了減少定位誤差，采用坐標(biāo)系定位算法，為保證機(jī)器人系統(tǒng)至少同時(shí)有三個(gè)接收器能回應(yīng)，所以超聲波發(fā)射模塊組的超聲波信號(hào)至少覆蓋180°的范圍。
[0029]無(wú)線收發(fā)模塊:為了實(shí)現(xiàn)機(jī)器人主體對(duì)遙控器的同步跟隨，在機(jī)器人主體和遙控器中均安裝了無(wú)線電裝置。機(jī)器人主體向遙控器發(fā)送無(wú)線電，無(wú)線電為機(jī)器人主體的反饋信號(hào)，使得超聲波發(fā)射模塊向機(jī)器人主體發(fā)射超聲波信號(hào)。
[0030]遙控器按鍵:此按鍵通過(guò)無(wú)線信號(hào)傳輸，按下按鍵就給LED燈一個(gè)輸出信號(hào)，達(dá)到照明的作用;還有轉(zhuǎn)換模式的作用，如在跟隨模式和藍(lán)牙遙控模式間轉(zhuǎn)換。
[0031]電源模塊:電源采用輕便可充電的鋰電池，給遙控器供電。
[0032]機(jī)器人主體的動(dòng)力系統(tǒng)與控制系統(tǒng)相連接，并根據(jù)控制系統(tǒng)的程序來(lái)執(zhí)行命令，動(dòng)力系統(tǒng)包括蓄電池、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊，電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊連接兩個(gè)行走電機(jī)，兩個(gè)行走電機(jī)分別連著行走機(jī)構(gòu);蓄電池以給機(jī)器人系統(tǒng)供電，在沒(méi)有電時(shí)，可充電。
[0033]如圖2所示，機(jī)器人系統(tǒng)具體包括控制器，以及與控制器相連的無(wú)線收發(fā)模塊、超聲波接收模塊組、藍(lán)牙模塊、按鍵、角度傳感器、避障傳感器、溫度傳感器、電源模塊、蜂鳴器、顯示模塊、LED燈、電池管理模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊。
[0034]超聲波接收模塊組:在本實(shí)施例中是利用超聲波測(cè)距和定位技術(shù)完成機(jī)器人主體對(duì)遙控器的定位。為了減少定位誤差，采用坐標(biāo)系定位算法，單個(gè)超聲波接收器無(wú)法滿足，機(jī)器人系統(tǒng)至少同時(shí)有三個(gè)接收器能接收到超聲波信號(hào)，為確保機(jī)器人系統(tǒng)同時(shí)至少有三個(gè)接收器接收到超聲波信號(hào)，所以在機(jī)器人主體上安裝至少3個(gè)超聲波接收模塊。為了連續(xù)準(zhǔn)確定位，在機(jī)器人主體上安裝4個(gè)超聲波接收模塊，這樣機(jī)器人主體上的4個(gè)超聲波接收器可以陸續(xù)收到超聲波信號(hào)，優(yōu)選的，4個(gè)超聲波接收模塊分別位于一個(gè)平行四邊形的頂點(diǎn)上，為了方便計(jì)算，4個(gè)超聲波接收模塊分別位于一個(gè)矩形的頂點(diǎn)上。將4個(gè)超聲波接收模