專利名稱：一種機器人的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種機器人，尤其涉及一種可遠(yuǎn)程控制的高仿真、高靈活性和強互動性的機器人。
背景技術(shù)：
銷售行業(yè)傳統(tǒng)的接待方式是由員工親自接待客戶，并向客戶介紹產(chǎn)品信息，該方式浪費了人力資源；為了替代人的工作，各種迎賓機器人開始受到關(guān)注。虛擬現(xiàn)實技術(shù)(簡稱VR)，又稱靈境技術(shù)，是以沉浸性、交互性和構(gòu)想性為基本特征的計算機高級人機界面。它綜合利用了計算機圖形學(xué)、仿真技術(shù)、多媒體技術(shù)、人工智能技術(shù)、計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、并行處理技術(shù)和多傳感器技術(shù)，模擬人的視覺、聽覺、觸覺等感覺器官功能，使人能夠沉浸在計算機生成的虛擬境界中，并能夠通過語言、手勢等自然的方式與之進(jìn)行實時交互，創(chuàng)建了一種適人化的多維信息空間，具有廣闊的應(yīng)用前景。
中國專利98202179. 8公開了一種模特機器人，包括殼體、底座、肩關(guān)節(jié)驅(qū)動器、肘關(guān)節(jié)驅(qū)動器、腰關(guān)節(jié)驅(qū)動器、胯關(guān)節(jié)驅(qū)動器、膝關(guān)節(jié)驅(qū)動器、大臂骨架、小腿骨架、光敏傳感器、發(fā)聲裝置、可編程控制器及電源驅(qū)動裝置，中國專利200410046644. O公開了一種模特機器人，由人形殼體、底座、電動裝置、語音電路和驅(qū)動控制電路組成，所述人形殼體能在電動裝置和驅(qū)動控制電路的控制下自動模仿人的迎賓動作，所述語音電路能自動播放迎賓語言，上述兩種設(shè)計具有語言表達(dá)功能，能夠表演一些簡單的迎賓動作，主要用于演示服裝， 效果好于衣架或者模型展示，花費低于模特隊表演，但無法遠(yuǎn)程控制，機器人各部分結(jié)構(gòu)動作自由度低，互動性差。中國專利200710171273. 2公開了一種迎賓機器人，包括底座、安裝在底座上的外殼，所述外殼內(nèi)設(shè)有集成語音電路的控制電路、電源，底座內(nèi)設(shè)有電動裝置，電動裝置與控制電路電連接，所述控制電路中集成有單片機和存儲器，所述底座底部設(shè)有行走輪和路線傳感器，行走輪與電動裝置通過傳動機構(gòu)連接，所述外殼上還設(shè)有觸摸屏，所述路線傳感器和觸摸屏均和控制電路電連接，另外，所述外殼的前方固定安裝有一個輪椅，該設(shè)計具有迎賓、引路、語音提示和助殘等功能，而且有一定的人機互動性，但亦無法遠(yuǎn)程控制，動作靈活性不夠，尤其是腰部、頸部、頭部和手臂的動作自由度低，仿真度不高。另外，中國專利201010553200. I公開了一種迎賓機器人系統(tǒng)，包括機器人載體和遠(yuǎn)程交互平臺，兩者通過無線網(wǎng)絡(luò)通信，機器人載體包括主控模塊、人機交互模塊、無線通訊模塊、運動模塊、電源模塊和傳感器模塊；所述主控模塊分別與所述人機交互模塊、無線通訊模塊、運動模塊、傳感器模塊和電源模塊連接；所述遠(yuǎn)程交互平臺用于顯示客人的需求信息。該設(shè)計雖然可以遠(yuǎn)程控制，并具有人臉識別、人機對話、自主避障和導(dǎo)航功能，但其運動模塊僅能夠?qū)崿F(xiàn)移動的的動作，無法實現(xiàn)腰部、頸部、頭部以及手臂的多自由度運動，動作的仿真度依然不高。同時，上述各公開的專利文獻(xiàn)中的技術(shù)方案均無有效利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，所設(shè)計的機器人對周圍現(xiàn)實環(huán)境的空間感知不足，導(dǎo)航的精確性和避障的有效性不聞。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種機器人，結(jié)構(gòu)精巧、動作靈活、仿真度高，各部分結(jié)構(gòu)可以多自由度活動，支持無線遠(yuǎn)程控制與信息傳輸，能夠很好地實現(xiàn)路徑規(guī)劃、自主導(dǎo)航、人臉識別、人機對話以及迎賓待客等多種功能。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是一種機器人，包括機器人主體以及通過無線通信網(wǎng)絡(luò)平臺與機器人主體進(jìn)行通訊的遠(yuǎn)程交互平臺，所述機器人主體包括移動裝置和移動裝置上方的功能模塊，所述移動裝置包括機械腿、機械腿下端的底盤、設(shè)置在底盤內(nèi)部的直流無刷電機、直流無刷電機驅(qū)動器、與直流無刷電機相連的驅(qū)動輪和萬向輪， 所述功能模塊包括多自由度的機械腰、機械頸、機械頭、機械臂和機械手。作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述機械腰包括至少三個并聯(lián)的直線推桿I、 通過十字萬向節(jié)設(shè)置在直線推桿I底端的底板、依次通過球面軸承和彈簧設(shè)置在所述直線推桿I頂端的頂板、套設(shè)在彈簧外部的旋筒以及用于控制所述直線推桿I的電機驅(qū)動裝置；所述機械頸包括支座、至少三套設(shè)置在支座上面的直線推桿II和橫向設(shè)置在所述直線推桿II頂端的頸位板；所述機械頭包括兩個對稱設(shè)置在所述頸位板上面的口腔板、通過橫軸設(shè)置在兩個口腔板之間的上唇和下唇、與上唇和下唇均相切的凸輪、與凸輪軸接且設(shè)置在口腔板側(cè)壁上的減速電機、上唇和下唇之間的拉簧、口腔板頂端的托板、托板上的舵機
I、由舵機I控制的俯仰架、設(shè)置在俯仰架上的舵機II、由舵機II控制的轉(zhuǎn)動裝置以及設(shè)置在轉(zhuǎn)動裝置上的兩個攝像頭；所述機械臂包括與所述機械頸相連的上臂、通過轉(zhuǎn)軸與上臂相連的下臂、與下臂相連的手腕、設(shè)置在上臂內(nèi)部的大扭矩直流減速電機、齒輪、設(shè)置在下臂內(nèi)部的直流減速電機和齒輪；所述機械手包括手掌、手指和控制手套，所述手掌包括連接板、掌殼和安裝在掌殼內(nèi)并與所述手指相連的擺指裝置，所述手指包括至少兩個指關(guān)節(jié)和設(shè)置在相鄰指關(guān)節(jié)之間的屈指裝置。作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述擺指裝置包括減速電機I、減速電機I的固定架、與減速電機I軸接的齒輪I、與齒輪I嚙合的冠齒輪I、與冠齒輪I同軸連接的編碼盤I、與冠齒輪I相連的搖擺桿以及設(shè)置在所述手指與所述掌殼之間的推力軸承。作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述屈指裝置包括相鄰指關(guān)節(jié)之間的連接軸、 減速電機II、與減速電機II軸接的齒輪II、與齒輪II嚙合并與所述連接軸同軸的冠齒輪II 以及與冠齒輪II軸接的編碼盤II，所述冠齒輪II與所述指關(guān)節(jié)的內(nèi)壁固定連接。作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述機器人主體還包括主控模塊以及分別與所述主控模塊相連的感應(yīng)模塊、人機交互模塊塊、無線通訊模、電源模塊、視頻模塊、音頻模塊和人臉識別模塊，所述主控模塊包括內(nèi)嵌式工控機和單片機，所述人機交互模塊包括設(shè)置在所述機械腰側(cè)面的觸摸屏模塊和顯示模塊。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述感應(yīng)模塊包括虛擬現(xiàn)實技術(shù)模塊、彎曲傳感器、超聲波傳感器、紅外傳感器、陀螺儀、光電編碼器、電位器、電子尺、觸覺傳感器和加速度傳感器，所述彎曲傳感器設(shè)置在所述控制手套上，所述陀螺儀設(shè)置在所述機械腰的頂板上，所述光電編碼器與所述驅(qū)動輪相連，所述電子尺設(shè)置在所述直線推桿I和直線推桿II 的側(cè)壁上，所述電位器設(shè)置在所述機械臂內(nèi)部并分別與所述大扭矩直流減速電機、直流減速電機以及單片機相連。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述無線通訊模塊通過所述無線通信網(wǎng)絡(luò)平臺與所述遠(yuǎn)程交互平臺進(jìn)行通訊，所述無線通信網(wǎng)絡(luò)平臺采用ZigBee平臺。作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述的電源模塊包括蓄電池、備用電池和直流穩(wěn)壓模塊。作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述視頻模塊包括與所述攝像頭相連的視頻采集卡和分類器，所述音頻模塊包括語音識別模塊和語音模塊，所述人臉識別模塊包括與所述攝像頭相連并設(shè)置在內(nèi)嵌式工控機內(nèi)的圖像存儲模塊和圖像對比模塊。采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于本發(fā)明結(jié)構(gòu)精巧、動作靈活、仿真度高，支持無線遠(yuǎn)程控制與信息傳輸，能夠很好地實現(xiàn)路徑規(guī)劃、自主導(dǎo)航、人臉識別、人機對話以及迎賓待客等多種功能，各部分結(jié)構(gòu)可以多自由度活動，具體來講，移動裝置能夠使機器人主體自由移動，機械腰和機械頸不僅可以伸縮，而且可以向任意角度傾斜，機械頭可以俯仰和轉(zhuǎn)動，機械臂和機械手可以擺動和彎折。


圖I是本發(fā)明的通訊原理圖。圖2是機器人主體的信號控制原理圖。圖3是機器人主體的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是移動裝置的仰視圖。圖5是機械腰的結(jié)構(gòu)示意圖。圖6是機械頸的結(jié)構(gòu)示意圖。圖7是機械頭的側(cè)視圖。圖8是機械頭的立體圖。圖9是機械臂的結(jié)構(gòu)示意圖。圖10機械手的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中1、機械腿 2、機械腰21、直線推桿I 22、十字萬向節(jié)23、底板24、球面軸承 25、彈簧 26、旋筒 27、頂板 28、電子尺 3、機械頸 31、支座 32、直線推桿 II 33、頸位板4、機械頭41、口腔板42、橫軸43、上唇44、下唇45、凸輪46、 托板47、舵機I 48、俯仰架49、舵機II 410、轉(zhuǎn)動裝置411、攝像頭 412、減速電機5、機械臂51、上臂52、下臂53、手腕54、大扭矩直流減速電機55、直流減速電機6、機械手61、連接板62、掌殼63、指關(guān)節(jié)64、減速電機I 65、固定架66、齒輪I 67、冠齒輪I 68、搖擺桿69、連接軸610、減速電機II 611、齒輪II 612、冠齒輪II 7、底盤71、直流無刷電機72、驅(qū)動輪73、萬向輪74、光電編碼器。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。同時參看附圖1、3和4，本發(fā)明一個具體實施方式
的結(jié)構(gòu)中包括機器人主體以及通過無線通信網(wǎng)絡(luò)平臺與機器人主體進(jìn)行通訊的遠(yuǎn)程交互平臺，機器人主體包括移動裝置和移動裝置上方的功能模塊，移動裝置包括機械腿I、機械腿I下端的底盤7、設(shè)置在底盤7 內(nèi)部的直流無刷電機71、直流無刷電機驅(qū)動器、與直流無刷電機71相連的驅(qū)動輪72和萬向輪73，功能模塊包括多自由度的機械腰2、機械頸3、機械頭4、機械臂5和機械手6，遠(yuǎn)程交互平臺用于控制機器人主體并利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)顯示機器人主體的空間方位和行走路線， 直流無刷電機驅(qū)動器能夠驅(qū)動直流無刷電機71轉(zhuǎn)動，繼而帶動驅(qū)動輪72滾動，驅(qū)動輪72 的滾動通過齒輪傳動能夠使光電編碼器74工作，光電編碼器74可以檢測并反饋直流無刷電機71的轉(zhuǎn)動量信息，萬向輪73起到輔助移動和轉(zhuǎn)向的作用。參看 附圖5，機械腰2包括六套并聯(lián)的直線推桿I 21、通過十字萬向節(jié)22設(shè)置在直線推桿I 21底端的底板23、依次通過球面軸承24和彈簧25設(shè)置在直線推桿I 21頂端的頂板27、套設(shè)在彈簧25外部的旋筒26以及用于控制直線推桿I 21的電機驅(qū)動裝置，六套直線推桿I 21相互配合，各自按照指令完成一定的伸縮量，可以實現(xiàn)機械腰2的整體伸縮或者任意方向的傾斜，閑置時可以卸掉旋筒26，利用彈簧25的彈性將機器人主體在機械腰處折疊起來，便于存放，節(jié)省空間。參看附圖6，機械頸3包括支座31、三套設(shè)置在支座31上面的直線推桿II 32和橫向設(shè)置在直線推桿II 32頂端的頸位板33，三套直線推桿II 32相互配合，各自按照指令完成一定的伸縮量，實現(xiàn)機械頸3的伸縮或者任意方向的傾斜。參看附圖7和8，機械頭4包括兩個對稱設(shè)置在頸位板33上面的口腔板41、通過橫軸42設(shè)置在兩個口腔板41之間的上唇43和下唇44、與上唇43和下唇44均相切的凸輪 45、與凸輪45軸接且設(shè)置在口腔板41側(cè)壁上的減速電機412、上唇43和下唇44之間的拉簧、口腔板41頂端的托板46、托板46上的舵機I 47、由舵機I 47控制的俯仰架48、設(shè)置在俯仰架48上的舵機II 49、由舵機II 49控制的轉(zhuǎn)動裝置410以及設(shè)置在轉(zhuǎn)動裝置410上的兩個攝像頭411，減速電機412帶動凸輪45同步轉(zhuǎn)動，配合拉簧的回復(fù)功能，使上唇43和下唇44實現(xiàn)張合動作，口腔板41和橫軸42用于固定上唇43、下唇44和減速電機412 ;另夕卜，舵機I 47通過控制俯仰架48來調(diào)整攝像頭411的俯仰角度，舵機II 49通過控制轉(zhuǎn)動裝置410來實現(xiàn)攝像頭411的左右轉(zhuǎn)動。參看附圖9，機械臂5包括與機械頸3相連的上臂51、通過轉(zhuǎn)軸與上臂51相連的下臂52、與下臂52相連的手腕53、設(shè)置在上臂51內(nèi)部的大扭矩直流減速電機54、齒輪、設(shè)置在下臂52內(nèi)部的直流減速電機55和齒輪，大扭矩直流減速電機54和直流減速電機55 能夠帶動齒輪轉(zhuǎn)動，進(jìn)而實現(xiàn)上臂51與下臂52的屈伸動作。參看附圖10，機械手6包括手掌、手指和控制手套，手掌包括連接板61、掌殼62和安裝在掌殼62內(nèi)并與手指相連的擺指裝置，手指包括至少兩個指關(guān)節(jié)63和設(shè)置在相鄰指關(guān)節(jié)63之間的屈指裝置；擺指裝置包括減速電機I 64、減速電機I 64的固定架65、與減速電機I 64軸接的齒輪I 66、與齒輪I 66嚙合的冠齒輪I 67、與冠齒輪I 67同軸連接的編碼盤I、與冠齒輪I 67相連的搖擺桿68以及設(shè)置在手指與掌殼62之間的推力軸承，減速電機I 64依次帶動齒輪I 66、冠齒輪I 67和搖擺桿68進(jìn)行運動，手指被對應(yīng)的搖擺桿68 帶動而進(jìn)行搖擺動作；屈指裝置包括相鄰指關(guān)節(jié)63之間的連接軸69、減速電機II 610、與減速電機II 610軸接的齒輪II 611、與齒輪II 611嚙合并與連接軸69同軸的冠齒輪II 612以及與冠齒輪II 612軸接的編碼盤II，冠齒輪II 612與指關(guān)節(jié)63的內(nèi)壁固定連接，減速電機
II610依次帶動齒輪II 611和冠齒輪II 612進(jìn)行運動，冠齒輪II 612可以帶動指關(guān)節(jié)63圍繞連接軸69進(jìn)行相對轉(zhuǎn)動，進(jìn)而表現(xiàn)為指關(guān)節(jié)63的彎折動作，編碼盤I和編碼盤II能夠分別測量冠齒輪I 66和冠齒輪II 611的轉(zhuǎn)動量并進(jìn)行信息反饋。
參看附圖2，機器人主體還包括主控模塊以及分別與主控模塊相連的感應(yīng)模塊、人機交互模塊、無線通訊模、電源模塊、視頻模塊、音頻模塊和人臉識別模塊，主控模塊包括內(nèi)嵌式工控機和單片機，人機交互模塊包括設(shè)置在機械腰側(cè)面的觸摸屏模塊和顯示模塊，用于顯不產(chǎn)品信息。感應(yīng)模塊包括虛擬現(xiàn)實技術(shù)模塊、彎曲傳感器、超聲波傳感器、紅外傳感器、陀螺儀、光電編碼器74、電位器、電子尺28、觸覺傳感器和加速度傳感器，虛擬現(xiàn)實技術(shù)模塊能夠構(gòu)建出機器人主體的現(xiàn)實工作空間所對應(yīng)的虛擬空間，并結(jié)合感應(yīng)模塊中各傳感器的檢測信息來制定出最優(yōu)行走路線，從而實現(xiàn)精確導(dǎo)航和自主避障，機器人主體的空間位置和路徑信息同步顯示在遠(yuǎn)程交互平臺，彎曲傳感器設(shè)置在控制手套上，使用者戴上手套后所做的手部動作信息被彎曲傳感器檢測到并傳輸?shù)綑C械手6并使后者做出同步動作，超聲波傳感器用于遠(yuǎn)距離目標(biāo)的距離測量和位置測量，紅外傳感器用于近距離目標(biāo)的距離測量和位置測量，兩者互相配合可以精確鎖定目標(biāo)位置，實現(xiàn)目標(biāo)跟蹤的功能，陀螺儀設(shè)置在機械腰2的頂板27上，用于檢測機器人主體運動時的角速度和機械腰2的傾斜角度，光電編碼 器74與驅(qū)動輪72相連，用于反饋直流無刷電機71的轉(zhuǎn)動量信號，電子尺28設(shè)置在直線推桿I 21和直線推桿II 32的側(cè)壁上，用于反饋直線推桿I 21和直線推桿II 32的伸縮位移量，電位器設(shè)置在機械臂5內(nèi)部并分別與大扭矩直流減速電機54、直流減速電機55以及單片機相連，用于輸出與所需位移量成一定關(guān)系的電壓，觸覺傳感器用于判斷機器人主體是否接觸物體，加速度傳感器用于檢測機器人主體行進(jìn)時的加速度，內(nèi)嵌式工控機將感應(yīng)模塊各傳感器檢測到的信息進(jìn)行綜合，通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)使迎賓機器人在特定區(qū)域內(nèi)進(jìn)行精確的行走并控制在觸摸屏模塊上顯示位置信息。無線通訊模塊通過無線通信網(wǎng)絡(luò)平臺與遠(yuǎn)程交互平臺進(jìn)行通訊，無線通信網(wǎng)絡(luò)平臺采用ZigBee平臺，遵從ZigBee協(xié)議,最大傳輸距離為1200m ;電源模塊包括蓄電池、備用電池和直流穩(wěn)壓模塊，蓄電池提供的電源通過直流穩(wěn)壓模塊降壓整流，獲得5V、12V、19V的電壓，為迎賓機器人工作提供能量，當(dāng)蓄電池沒有電時，備用電源開始供電；視頻模塊包括與攝像頭411相連的視頻采集卡和分類器，攝像頭411負(fù)責(zé)采集圖像信息，通過對具體事物的觀測得到時間和空間分布的信息，在已知訓(xùn)練樣本所屬類別的條件下設(shè)計分類器，待檢樣本經(jīng)過預(yù)處理、選擇與提取特征后進(jìn)入分類器，通過該分類器對待識別樣本進(jìn)行識別，得到分類結(jié)果或識別結(jié)果，并將相應(yīng)信息傳輸至內(nèi)嵌式工控機，再由軟件分辨處理后發(fā)出相應(yīng)動作指令或反饋信息；音頻模塊包括語音識別模塊和語音模塊，語音識別模塊用于儲存、識別和輸出詞匯，語音模塊利用語音識別功能將接收到的語音信號轉(zhuǎn)換成文本系統(tǒng)，語音識別模塊包括語音采樣訓(xùn)練系統(tǒng)和語音識別系統(tǒng)，負(fù)責(zé)采集周圍的聲音信息，將特定的聲音信息傳輸至內(nèi)嵌式工控機，由相應(yīng)軟件分辨處理后發(fā)出相應(yīng)動作指令或反饋信息，語音模塊自動增益控制電路、麥克風(fēng)前置放大器、揚聲器驅(qū)動線路、振蕩器、內(nèi)存、高音質(zhì)語音錄放電路和聲音合成系統(tǒng)，在內(nèi)嵌式工控機的統(tǒng)一協(xié)調(diào)控制下，發(fā)出聲音，可實現(xiàn)唱歌、問候以及基本的交談；人臉識別模塊包括與攝像頭相連并設(shè)置在內(nèi)嵌式工控機內(nèi)的圖像存儲模塊和圖像對比模塊，可以識別新老客戶并與老客戶對話或者為新客戶建立客戶檔案。本發(fā)明結(jié)構(gòu)精巧、動作靈活、仿真度高，支持無線遠(yuǎn)程控制與信息傳輸，能夠很好地實現(xiàn)路徑規(guī)劃、自主導(dǎo)航、人臉識別、人機對話以及迎賓待客等多種功能，各部分結(jié)構(gòu)可以多自由度活動，具體來講，移動裝置能夠使機器人主體自由移動，機械腰2和機械頸3不僅可以伸縮，而且可以向任意角度傾斜，機械頭可以俯仰和轉(zhuǎn)動，機械臂5和機械手6可以擺動和彎折。上述描述僅作為本發(fā)明可實施的技術(shù)方案提出，不作為對其技術(shù)方案本身的單一限制條件。
權(quán)利要求
1.一種機器人，包括機器人主體以及通過無線通信網(wǎng)絡(luò)平臺與機器人主體進(jìn)行通訊的遠(yuǎn)程交互平臺，其特征在于所述機器人主體包括移動裝置和移動裝置上方的功能模塊，所述移動裝置包括機械腿、機械腿下端的底盤、設(shè)置在底盤內(nèi)部的直流無刷電機、直流無刷電機驅(qū)動器、與直流無刷電機相連的驅(qū)動輪和萬向輪，所述功能模塊包括多自由度的機械腰、機械頸、機械頭、機械臂和機械手。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的機器人，其特征在于所述機械腰包括至少三個并聯(lián)的直線推桿I、通過十字萬向節(jié)設(shè)置在直線推桿I底端的底板、依次通過球面軸承和彈簧設(shè)置在所述直線推桿I頂端的頂板、套設(shè)在彈簧外部的旋筒以及用于控制所述直線推桿I的電機驅(qū)動裝置；所述機械頸包括支座、至少三套設(shè)置在支座上面的直線推桿II和橫向設(shè)置在所述直線推桿II頂端的頸位板；所述機械頭包括兩個對稱設(shè)置在所述頸位板上面的口腔板、通過橫軸設(shè)置在兩個口腔板之間的上唇和下唇、與上唇和下唇均相切的凸輪、與凸輪軸接且設(shè)置在口腔板側(cè)壁上的減速電機、上唇和下唇之間的拉簧、口腔板頂端的托板、托板上的舵機I、由舵機I控制的俯仰架、設(shè)置在俯仰架上的舵機II、由舵機II控制的轉(zhuǎn)動裝置以及設(shè)置在轉(zhuǎn)動裝置上的兩個攝像頭；所述機械臂包括與所述機械頸相連的上臂、通過轉(zhuǎn)軸與上臂相連的下臂、與下臂相連的手腕、設(shè)置在上臂內(nèi)部的大扭矩直流減速電機、齒輪、設(shè)置在下臂內(nèi)部的直流減速電機和齒輪；所述機械手包括手掌、手指和控制手套，所述手掌包括連接板、掌殼和安裝在掌殼內(nèi)并與所述手指相連的擺指裝置，所述手指包括至少兩個指關(guān)節(jié)和設(shè)置在相鄰指關(guān)節(jié)之間的屈指裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的機器人，其特征在于所述擺指裝置包括減速電機I、減速電機I的固定架、與減速電機I軸接的齒輪I、與齒輪I嚙合的冠齒輪I、與冠齒輪I同軸連接的編碼盤I、與冠齒輪I相連的搖擺桿以及設(shè)置在所述手指與所述掌殼之間的推力軸承。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的機器人，其特征在于所述屈指裝置包括相鄰指關(guān)節(jié)之間的連接軸、減速電機II、與減速電機II軸接的齒輪II、與齒輪II嚙合并與所述連接軸同軸的冠齒輪II以及與冠齒輪II軸接的編碼盤II，所述冠齒輪II與所述指關(guān)節(jié)的內(nèi)壁固定連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的機器人，其特征在于所述機器人主體還包括主控模塊以及分別與所述主控模塊相連的感應(yīng)模塊、人機交互模塊塊、無線通訊模、電源模塊、視頻模塊、音頻模塊和人臉識別模塊，所述主控模塊包括內(nèi)嵌式工控機和單片機，所述人機交互模塊包括設(shè)置在所述機械腰側(cè)面的觸摸屏模塊和顯示模塊。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的機器人，其特征在于所述感應(yīng)模塊包括虛擬現(xiàn)實技術(shù)模塊、彎曲傳感器、超聲波傳感器、紅外傳感器、陀螺儀、光電編碼器、電位器、電子尺、觸覺傳感器和加速度傳感器，所述彎曲傳感器設(shè)置在所述控制手套上，所述陀螺儀設(shè)置在所述機械腰的頂板上，所述光電編碼器與所述驅(qū)動輪相連，所述電子尺設(shè)置在所述直線推桿I和直線推桿II的側(cè)壁上，所述電位器設(shè)置在所述機械臂內(nèi)部并分別與所述大扭矩直流減速電機、直流減速電機以及單片機相連。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的機器人，其特征在于所述無線通訊模塊通過所述無線通信網(wǎng)絡(luò)平臺與所述遠(yuǎn)程交互平臺進(jìn)行通訊，所述無線通信網(wǎng)絡(luò)平臺采用ZigBee平臺。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的機器人，其特征在于所述的電源模塊包括蓄電池、備用電池和直流穩(wěn)壓模塊。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的機器人，其特征在于所述視頻模塊包括與所述攝像頭相連的視頻采集卡和分類器，所述音頻模塊包括語音識別模塊和語音模塊，所述人臉識別模塊包括與所述攝像頭相連并設(shè)置在內(nèi)嵌式工控機內(nèi)的圖像存儲模塊和圖像對比模塊。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種機器人，包括機器人主體以及通過無線通信網(wǎng)絡(luò)平臺與機器人主體進(jìn)行通訊的遠(yuǎn)程交互平臺，所述機器人主體包括移動裝置和移動裝置上方的功能模塊，所述移動裝置包括機械腿、機械腿下端的底盤、設(shè)置在底盤內(nèi)部的直流無刷電機、直流無刷電機驅(qū)動器、與直流無刷電機相連的驅(qū)動輪和萬向輪，所述功能模塊包括多自由度的機械腰、機械頸、機械頭、機械臂和機械手。本發(fā)明結(jié)構(gòu)精巧、動作靈活、仿真度高，各部分結(jié)構(gòu)可以多自由度活動，支持無線遠(yuǎn)程控制與信息傳輸，能夠很好地實現(xiàn)路徑規(guī)劃、自主導(dǎo)航、人臉識別、人機對話以及迎賓待客等多種功能。
文檔編號B25J11/00GK102699914SQ201210149760
公開日2012年10月3日 申請日期2012年5月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月15日
發(fā)明者何清葉, 侯九霄, 其他發(fā)明人請求不公開姓名, 馮志超, 楊晨光, 潘世豪, 石九龍, 袁帥, 馬寬 申請人:鄭州大學(xué)