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    一种 智能家居 机器人
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    摘要
    申请专利号:

    CN201410772577.4

    申请日:

    2014.12.12

    公开号:

    CN104714411A

    公开日:

    2015.06.17

    当前法律状态:

    实审

    有效性:

    审中

    法律详情: 实质审查的生效IPC(主分类):G05B 15/02申请日:20141212|||公开
    IPC分类号: G05B15/02; G05D1/02 主分类号: G05B15/02
    申请人: 青岛海尔机器人有限公司; 青岛海尔模具有限公司; 海尔集团公司
    发明人: 米永东; 徐鹏; 张灿代; 谭夏霞; 杨超显; 田婷婷; 刘勇
    地址: 266101山东省青岛市崂山区海尔路1号海尔工业园
    优先权: 201310687993X 2013.12.13 CN
    专利代理机构: 北京元中知识产权代理有限责任公司11223 代理人: 张则武
    PDF完整版下载: PDF下载
    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201410772577.4

    授权公告号:

    |||

    法律状态公告日:

    2017.01.11|||2015.06.17

    法律状态类型:

    实质审查的生效|||公开

    摘要

    本发明涉及一种智能家居机器人,包括机器人本体,机器人本体上设有控制电路板;机器人上设有家居控制系统;所述的家居控制系统包括设在控制电路板上的家电控制单元,与家电控制单元相连接的信号发射接收单元;用户发出的??刂噶钚藕啪藕欧⑸浣邮盏ピ邮罩良业缈刂频ピ?,家电控制单元将接收数据进行存储、处理、分析生成各家用电器的家电控制信号,并经信号发射接收单元将家电控制信号发送至各家用电器;所述的机器人本体上还设有远程监控系统、环境监测系统和娱乐系统中的至少一种。通过将不同设备整合于机器人一身,使机器人集成了家居控制、远程监控、环境监测和娱乐系统四大功能,实现了用户全方位的家居需求,提高了家居舒适性、便利性。

    权利要求书

    权利要求书
    1.  一种智能家居机器人,包括,机器人本体,机器人本体上设有控制电路板;其特征在于:机器人上设有家居控制系统;所述的家居控制系统包括设在控制电路板上的家电控制单元,与家电控制单元相连接的信号发射接收单元;用户发出的??刂噶钚藕啪藕欧⑸浣邮盏ピ邮罩良业缈刂频ピ?,家电控制单元将接收数据进行存储、处理、分析生成各家用电器的家电控制信号,并经信号发射接收单元将家电控制信号发送至各家用电器;所述的机器人本体上还设有远程监控系统、环境监测系统和娱乐系统中的至少一种。

    2.  根据权利要求1所述的一种智能家居机器人,其特征在于:所述的信号发射接收单元包括wifi???,与控制电路板相连接,与用户的手机、平板电脑或电脑中的至少一种??刂斩讼嗥ヅ?,以将用户经??刂斩松傻脑冻桃?刂噶钚藕欧⑺椭量刂频缏钒?;所述的控制电路板将远程??刂噶钚藕糯渲良业缈刂频ピ?,家电控制单元将远程??刂噶钚藕沤蟹治?、判断,生成家电控制信号;所述的信号发射接收单元还包括无线??刂斩?,与家电控制单元相连接、与各家用电器相匹配,以将家电控制单元生成的家电控制信号发送给各家用电器;
    优选的,所述的各家用电器包括电视、冰箱、热水器、空调、洗衣机中的至少一种;
    进一步优选的,所述的远程监控系统包括,摄像头,监测家居环境以生成家居环境视频;话筒,监测家居环境以生成家居环境音频;所述的摄像头和话筒分别与控制电路板相连接,将监测到的家居环境视频和/或音频经控制电路板、wifi??榉蠢≈劣没У氖只?、平板电脑或电脑上;
    再一步优选的,各家用电器的家电实时信息经无线??刂斩朔⑺椭良业缈刂频ピ?,所述的家电控制单元将家电实时信息进行存储并经控制电路板、wifi??榉蠢≈劣没У氖只?、平板电脑或电脑上。

    3.  根据权利要求1所述的一种智能家居机器人,其特征在于:所述环境监测系统包括传感器;优选的,所述的传感器为机器人本体上安装的感知家居环境变化的传感器,至少包括温度传感器、光照度传感器和湿度传感器;
    优选的,所述的传感器经控制电路板与家电控制单元相连接,所述的家电控制单元将检测到的家居环境的实时信息经对比、分析后转换为家电控制信号,并通过信号发射接收单元向各家用电器发出;
    进一步优选的,所述的传感器经控制面板与远程监控系统相连接,将监测到的家居环境信息反馈至远程用户。

    4.  根据权利要求1所述的一种智能家居机器人,其特征在于:所述的机器人本体上设有自动行走控制系统,至少包括运动???、被动红外感应装置和陀螺与电子罗盘所述的运动???、被动红外感应装置和陀螺与电子罗盘分别与控制电路板相连接;
    优选的,所述的运动??榱佑新泶?,为机器人的自动行走提供动力。
    进一步优选的,所述娱乐系统包括音频和/或视频播放器,设于机器人本体上、与控制电路板相连接,将存储在机器人上的声频和/或视频文件进行播放。
    再一步优选的,所述音频和/或视频播放器经信号控制电路板、wifi??橛胗没У氖只?、平板电脑或电脑相连接,使音频、视频播放器与用户的手机、平板电脑或电脑之间进行音频流、视频流的相互传输。

    5.  根据权利要求1所述的一种智能家居机器人,其特征在于:所述的信号发射接收单元包括语音识别终端,所述的语音识别终端由可识别语音信息的话筒构成;所述话筒与控制电路板相连接,经家电控制单元将语音识别信号转换为家电控制信号,并通过信号发射接收单元向各家用电器发出;
    进一步优选的,构成语音识别终端的话筒经控制电路板与远程监控系统相连接,将检测到的家居环境中的音频信息经信号控制电路板、wifi??榉蠢≈劣没У氖只?、平板电脑或电脑;
    再一步优选的,所述的信号发射接收单元包括动作识别终端,所述的动作识别终端由可识别动作信息的摄像头构成;所述摄像头与控制电路板相连接,经家电控制单元将动作识别信号转换为家电控制信号,并通过信号发射接收单元向各家用电器发出;
    优选的,构成动作识别终端的摄像头经控制电路板与远程监控系统相连接,将检测到的家居环境中的视频信息经信号控制电路板、wifi??榉蠢≈劣没У氖只?、平板电脑或电脑;
    进一步优选的,所述的机器人设有人脸识别系统,所述的人脸识别系统包括获取人脸图像信息的摄像头,所述的摄像头与控制电路板相连,控制电路板将摄像头获取的人脸图像信息进行分析、判断后识别出所检测人员的身份。

    6.  一种如权利要求1至5任一所述的智能家居机器人,包括,机器人本体;其特征在于:所述的机器人本体上设有自动行走控制系统,至少包括设于机器人本体的底盘上的至少三个自走轮,至少一个自走轮经减速机构与驱动电机相连接;所述的减速机构包括壳体,自壳体一端穿入设置的、与驱动电机相连接的输入轴,壳体相对另一端穿入设置的、与自走轮相连接的输出轴;所述的壳体内还设有行星减速齿轮组,所述的行星减速齿轮组的两传动端分别与输入轴和输出轴相啮合。

    7.  根据权利要求6所述的一种智能家居机器人,其特征在于:机器人的底盘(16)上设有三个自走轮,分别为处于底盘(16)前部的第一自走轮(17)和处于底盘(16)后部的第二自走轮(18)和第三自走轮(19);三个自走轮呈等边三角形状排布安装在底盘(16)上;所述的第二自走轮(18)和第三自走轮(19)同轴设置。

    8.  根据权利要求7所述的一种智能家居机器人,其特征在于:处于底盘(16)后部的第二自走轮(18)和第三自走轮(19)分别经减速机构(21)与驱动电机(20)相连接;第二自走轮(18)和第三自走轮(19)分别经水平设置的销轴与底盘(16)相枢轴连接。

    9.  根据权利要求6至8任一所述的一种智能家居机器人,其特征在于:输入轴(23)与驱动电机(20)输出端相啮合,输出轴(24)与自走轮相啮合;输入轴(23)和输出轴(24)均与对应自走轮同轴设置;
    所述的行星减速齿轮组包括,与输入轴(23)相固定的中心齿轮(25),与中心齿轮(25)相啮合的行星齿轮,与行星齿轮相啮合的内齿圈(28);所述的行星齿轮安装在行星轮架上,所述的行星轮架和内齿圈(28)分别可相对壳体绕输入轴(23)轴线旋转的安装在壳体内;所述的输出轴(24)与行星轮架或内齿圈(28)相啮合。

    10.  根据权利要求9所述的一种智能家居机器人,其特征在于:所述的行星齿轮包括上行星齿轮(29)和下行星齿轮(26);所述的上行星齿轮(29)和下行星齿轮(26)分别安装在上行星轮架(30)和下行星轮架(27)上;所述的下行星齿轮(26)分别与中心齿轮(25)和内齿圈(28)相啮合、上行星齿轮(29)与内齿圈(28)相啮合,上 行星轮架(30)与输出轴(24)相固定连接;上行星轮架(30)、下行星轮架(28)和内齿圈(28)均分别可相对输出轴(24)轴线旋转的与壳体相连接。

    11.  根据权利要求6至8任一所述的一种智能家居机器人,其特征在于:处于底盘(16)前部的第一自走轮(17)经转向结构安装在底盘(16)上;所述的转向结构包括一可相对底盘(16)水平旋转的旋转架(22),旋转架(22)的上部经竖直设置的旋转轴与底盘(16)相枢轴连接;旋转架(22)的下部经水平设置的销轴与第一自走轮(17)相枢轴连接。

    说明书

    说明书一种智能家居机器人
    技术领域
    本发明涉及机械制造领域,尤其涉及一种智能家居机器人。
    背景技术
    目前市面上很多机器人,如远程监控机器人、娱乐机器人等都只专注于某一种功能,他们已不能满足人们希望全方位提升生活品质的要求,本产品是一种将智能家居控制系统、远程监控系统、环境监测系统和娱乐系统整合在一起的机器人,它会充当人们生活助手的角色,提升家居安全性、便利性、舒适性。
    随着智能机器人行业的不断发展,智能机器人的应用范围越来越广,解决家居不同方面问题的机器人逐渐出现,如清洁机器人,用于清理家中灰尘,语音娱乐机器人,增加家居生活的乐趣,远程监控机器人,人们可远程监控家中情况,这些机器人都解决了人们某一方面的问题,而要把单独作用的机器人都应用于家庭中,一方面经纪上有很大负担,而且多种机器人出现在家居生活,不仅显得凌乱,还很有可能出现机器人之间的相互干扰问题。
    当前,市面上出现很多功能单一的机器人,只可以对空气净化或清洁灰尘或自动擦玻璃等等功能,每一种都是特定的功能加上自主移动形成某种功能单一的机器人,但人们的需求日益增加,种类也多种多样,这些功能单一的机器人已不能满足人们需求。
    现在机器人产品应用的范围越来越广,但大部分产品只是针对家庭生活中的一种,不能全面的满足人们日常生活需求,而把功能单一产品都应用到家庭生活中,不仅会使家里变得凌乱,而且不同机器人之间可能相互干扰,不仅不能提高舒适性,还可能起到反作用。
    同时,现有技术当中,也还没有涉及一种供上述机器人高可靠性的、高减速比的自动行走系统,使得机器人自行走过程中移动不平稳,容易导致机器人侧翻等情况的发生。
    有鉴于此,特提出本发明。
    发明内容
    本发明的目的在于提供一种智能家居机器人,以实现多功能集成、全方位进行家居服务的目的。为实现发明目的,采用如下技术方案:
    一种智能家居机器人,包括,机器人本体,机器人本体上设有控制电路板;机器人上设有家居控制系统;所述的家居控制系统包括设在控制电路板上的家电控制单元,与家电控制单元相连接的信号发射接收单元;用户发出的??刂噶钚藕啪藕欧⑸浣邮盏ピ邮罩良业缈刂频ピ?,家电控制单元将接收数据进行存储、处理、分析生成各家用电器的家电控制信号,并经信号发射接收单元将家电控制信号发送至各家用电器;所述的机器人本体上还设有远程监控系统、环境监测系统和娱乐系统中的至少一种。
    进一步,所述的信号发射接收单元包括wifi???,与控制电路板相连接,与用户的手机、平板电脑或电脑中的至少一种??刂斩讼嗥ヅ?,以将用户经??刂斩松傻脑冻桃?刂噶钚藕欧⑺椭量刂频缏钒?;所述的控制电路板将远程??刂噶钚藕糯渲良业缈刂频ピ?,家电控制单元将远程??刂噶钚藕沤蟹治?、判断,生成家电控制信号;所述的信号发射接收单元还包括无线??刂斩?,与家电控制单元相连接、与各家用电器相匹配,以将家电控制单元生成的家电控制信号发送给各家用电器;
    优选的,所述的各家用电器包括电视、冰箱、热水器、空调、洗衣机中的至少一种。
    进一步,所述的远程监控系统包括,摄像头,监测家居环境以生成家居环境视频;话筒,监测家居环境以生成家居环境音频;所述的摄像头和话筒分别与控制电路板相连接,将监测到的家居环境视频和/或音频经控制电路板、wifi??榉蠢≈劣没У氖只?、平板电脑或电脑上;
    优选的,各家用电器的家电实时信息经无线??刂斩朔⑺椭良业缈刂频ピ?,所述的家电控制单元将家电实时信息进行存储并经控制电路板、wifi??榉蠢≈劣没У氖只?、平板电脑或电脑上。
    进一步,所述环境监测系统包括传感器;优选的,所述的传感器为机器人本体上安装的感知家居环境变化的传感器,至少包括温度传感器、光照度传感器和湿度传感器。
    进一步,所述的传感器经控制电路板与家电控制单元相连接,所述的家电控制单元将检测到的家居环境的实时信息经对比、分析后转换为家电控制信号,并通过信号发射接收单元向各家用电器发出;
    优选的,所述的传感器经控制面板与远程监控系统相连接,将监测到的家居环境信息反馈至远程用户。
    进一步,所述的机器人本体上设有自动行走控制系统,至少包括运动???、被动红外感应装置和陀螺与电子罗盘;
    所述的运动???、被动红外感应装置和陀螺与电子罗盘分别与控制电路板相连接;优选的,所述的运动??榱佑新泶?,为机器人的自动行走提供动力。
    进一步,所述娱乐系统包括音频和/或视频播放器,设于机器人本体上、与控制电路板相连接,将存储在机器人上的声频和/或视频文件进行播放。
    进一步,所述音频和/或视频播放器经信号控制电路板、wifi??橛胗没У氖只?、平板电脑或电脑相连接,使音频、视频播放器与用户的手机、平板电脑或电脑之间进行音频流、视频流的相互传输。
    进一步,所述娱乐系统包括摄像头,所述的摄像头设于机器人本体上、与主控制电路板相连接,对机器人所处的家居环境进行实时监控,生成家居环境的实时监控影像信息;
    进一步,所述娱乐系统包括话筒,所述话筒与主控制电路板相连接,对机器人所处的家居环境进行实时监控,生成家居环境的实时监控声音信息。
    进一步,所述的信号发射接收单元包括语音识别终端,所述的语音识别终端由可识别语音信息的话筒构成;所述话筒与控制电路板相连接,经家电控制单元将语音识别信号转换为家电控制信号,并通过信号发射接收单元向各家用电器发出;
    优选的,构成语音识别终端的话筒经控制电路板与远程监控系统相连接,将检测到的家居环境中的音频信息经信号控制电路板、wifi??榉蠢≈劣没У氖只?、平板电脑或电脑。
    进一步,所述的信号发射接收单元包括动作识别终端,所述的动作识别终端由可识别动作信息的摄像头构成;所述摄像头与控制电路板相连接,经家电控制单元将动作识别信号转换为家电控制信号,并通过信号发射接收单元向各家用电器发出;
    优选的,构成动作识别终端的摄像头经控制电路板与远程监控系统相连接,将检测到的家居环境中的视频信息经信号控制电路板、wifi??榉蠢≈劣没У氖只?、平板电脑或电脑。
    进一步,所述的机器人设有人脸识别系统,所述的人脸识别系统包括获取人脸图像信息的摄像头,所述的摄像头与控制电路板相连,控制电路板将摄像头获取的人脸图像信息进行分析、判断后识别出所检测人员的身份??刂频缏钒逵朐ご娴挠没У娜肆惩枷裥畔⒔斜榷?,若检测人员为预存的用户之一,调用出对应用户的预存信息,生成对应的机器人控制指令,使机器人对应部件进行工作,如:播放用户选定的音乐、视频等;若检测信息为与预存用户的人脸图像信息不匹配的陌生人员,控制面板将摄像头获取的人脸图像信息经wifi??榉⑺椭劣没У氖只?、平板电脑或电脑等远程??刂斩松?。从而,实现了机器人自动识别判断用户身份,智能服务用户,陌生人闯入向远程用户预警的目的。
    采用上述技术方案,本发明较现有技术的优势在于:将不同功能整合于机器人一身,使机器人集成了家居控制、远程监控、环境监测和娱乐系统四大功能,实现了用户全方位的家居需求,提高了家居舒适性、便利性。同时,通过远程监控系统中的wifi???,使得用户通过手机、平板电脑、电脑等工具经互联网,对家电直接发出远程??匦藕?、进行远程操控,并能及时将家电的状态信息及传感器检测到的家中实时环境信息反馈给远程用户,使用户可准确地判断出家居环境信息,及时向家电发出准确的??匦藕胖噶?,以避免环境给用户身体带来的影响。同时,本发明结构简单,效果显著,适宜推广使用。
    本发明的另一目的在于提供一种智能家居机器人,以实现机器人自动行走的目的。
    为实现上述目的,本发明的具体方案如下:
    一种智能家居机器人,包括,机器人本体;所述的机器人本体上设有自动行走控制系统,至少包括设于机器人本体的底盘上的至少三个自走轮,至少一个自走轮经减速机构与驱动电机相连接;所述的减速机构包括壳体,自壳体一端穿入设置的、与驱动电机相连接的输入轴,壳体相对另一端穿入设置的、与自走轮相连接的输出轴;所述的壳体内还设有行星减速齿轮组,所述的行星减速齿轮组的两传动端分别与输入轴和输出轴相啮合。
    进一步,机器人的底盘上设有三个自走轮,分别为处于底盘前部的第一自走轮和处于底盘后部的第二自走轮和第三自走轮;三个自走轮呈等边三角形状排布安装在底盘上;所述的第二自走轮和第三自走轮同轴设置。
    进一步,处于底盘后部的第二自走轮和第三自走轮分别经减速机构与驱动电机相连接;第二自走轮和第三自走轮分别经水平设置的销轴与底盘相枢轴连接。
    进一步,输入轴与驱动电机输出端相啮合,输出轴与自走轮相啮合;输入轴和输出轴均与对应自走轮同轴设置;所述的行星减速齿轮组包括,与输入轴相固定的中心齿轮,与中心齿轮相啮合的行星齿轮,与行星齿轮相啮合的内齿圈;所述的行星齿轮安装在行星轮架上,所述的行星轮架和内齿圈分别可相对壳体绕输入轴轴线旋转的安装在壳体内;所述的输出轴与行星轮架或内齿圈相啮合;
    进一步,所述的行星齿轮包括上行星齿轮和下行星齿轮;所述的上行星齿轮和下行星齿轮分别安装在上行星轮架和下行星轮架上;所述的下行星齿轮分别与中心齿轮和内齿圈相啮合、上行星齿轮与内齿圈相啮合,上行星轮架与输出轴相固定连接;上行星轮架、下行星轮架和内齿圈均分别可相对输出轴轴线旋转的与壳体相连接。
    进一步,驱动电机与机器人控制电路板上的供电电路相连接;所述的供电电路为三相逆变全桥电路;三相逆变全桥电路与控制电路板上的供电单元相连接,供电单元向三相逆变全桥电路提供24V供电电源。
    进一步,控制电路板和驱动电机上分别设有相匹配连接的RS232接口。
    进一步,控制电路板上设置的RS232接口经接口电路与控制电路板上的处理器相连接。
    进一步,处于底盘前部的第一自走轮经转向结构安装在底盘上;所述的转向结构包括一可相对底盘水平旋转的旋转架,旋转架的上部经竖直设置的旋转轴与底盘相枢轴连接;旋转架的下部经水平设置的销轴与第一自走轮相枢轴连接。
    通过上述设置,使得与驱动电机相连接的自走轮可产生竖直方向的旋转,以带动机器人在地面上移动。同时,通过经旋转架连接的第一自走轮,使得旋转架可相对底盘产生水平方向的倾斜旋转,以带动机器人在地面移动过程中产生转弯。更特别的是,驱动电机通过设有两级减速行星轮系的减速机构与自走轮相连接,使得减速比可达到20,且行星减速结构保证了驱动电机输出轴和自走轮旋转销轴的同轴设置;使得机器人的行走系统结构紧凑、体积小、重量轻、减速比大,且运转灵活,噪音低。
    附图说明
    图1本发明的结构示意图;
    图2本发明中主控制电路板的结构示意图;
    图3本发明中主控制电路板的CPU结构示意图;
    图4本发明中驱动电机的供电电路结构示意图;
    图5本发明中驱动电机的接口结构示意图;
    图6本发明中驱动电机的接口电路结构示意图;
    图7本发明中机器人本体的底盘结构示意图;
    图8本发明中减速机构的结构示意图;
    图9本发明中话筒的供电电路结构示意图;
    图10本发明中主控制电路板的结构框图;
    图11本发明中副主控制电路板的结构框图;
    图12本发明中话筒的连接电路结构示意图。
    主要元件说明:1—主控制电路板,2—家电控制单元,3—无线??刂斩?,31—红外转发设备,32—无线转发设备,41—电视,42—冰箱,43—热水器,44—空调,5—??刂斩?,6—wifi???,7—副控制电路板,8—传感器,9—视频和/或音频播放器,10—运动???,11—被动红外感应装置,12—陀螺与电子罗盘,13—马达,14—摄像头,15—话筒,16—底盘,17—第一自走轮,18—第二自走轮,19—第三自走轮,20—驱动电机,21—减速机构,22—旋转架,23—输入轴,24—输出轴,25—中心齿轮,26—下行星齿轮,27—下行星轮架,28—内齿圈,29—上行星齿轮,30—上行星轮架。
    具体实施方式
    下面结合实施例对本发明进行进一步详细的说明。
    一种智能家居机器人,包括,机器人本体,机器人本体上设有控制电路板;机器人上设有家居控制系统;所述的家居控制系统包括设在控制电路板上的家电控制单元,将接收数据进行存储、处理、分析生成各家用电器的家电控制信号;信号发射接收单元,与家电控制单元相连接,将用户发出的??刂噶钚藕沤邮罩良业缈刂频ピ?,并将家电控制单元生成的家电控制信号发送至各家用电器。
    如图1所示,本实施例中,所述机器人本体上设有主控制电路板1,所述的主控制电路板1上设有家电控制单元2,所述的主控制电路板1与信号发射接收单元相连接。所述的信号接收发射单元包括,wifi???和无线??刂斩?。
    所述的wifi???直接或经互联网与用户的手机、平板等??刂斩?相匹配连接,使用户的手机、平板等设备经wifi???与主控制电路板1相匹配连接,以使用户通过远程??刂斩?经wifi???向主控制电路板1发出??匦藕?,所述的??匦藕啪业缈刂频ピ?处理、分析后生成家电控制信号,并经无线??刂斩?向各家用电器发出家电控制信号。从而,使得用户通过手机、平板等??刂斩松璞?,在远程实现了对家用电器的远程???。
    所述的无线??刂斩?与家电控制单元2相连接,将家电控制单元2生成的家电控制信号向各家用电器发出,以控制各家用电器的运行状态。所述的各家用电器包括,电视41、冰箱42、热水器43、空调44、洗衣机等家电设备。优选的,所述的无线??刂斩?包括红外转发设备31和/或无线转发设备32,以通过红外线和/或无线电将家电控制单元2生成的家电控制信号传输至各家用电器处。
    同时,各家用电器的实时工作状态信息经无线??刂斩?传输至家电控制单元2,家电控制单元2将各家用电器的实时工作状态信息进行存储,再经主控制电路板1传输至wifi???,通过wifi???将实时信息传输至用户的手机、平板等??刂斩?,反馈给用户。从而,使用户可以随时随地、及时的了解各家用电器的实时工作状态信息。
    实施例1
    如图2所示,主控制电路板包括处理器,及分别与处理器相连接的供电???、wifi连接电路、家电信号输出电路和外设连接电路;所述的供电??橛牖魅说墓┑绲缭聪嗔?,wifi连接电路与WiFi???相连接,家电信号输出电路与无线??刂斩?相连接。
    本发明中,机器人主控制电路板1上设置的处理器由AT91RM9200芯片构成,其具体结构如图3所示。主控制电路板1的结构框图如图10所示。
    实施例2
    如图7所示,本发明中的机器人,包括,机器人本体,机器人本体上设有自动行走控制系统。所述的自动行走控制系统至少包括运动???;所述的运动??榘?,设于机器人本体的底盘16上的至少三个自走轮,至少一个自走轮经减速机构21与驱动电机20相连接。
    如图7所示,机器人的底盘16上设有三个自走轮,分别为处于底盘16前部的第一自走轮17和处于底盘16后部的第二自走轮18和第三自走轮19;三个自走轮呈等边三角形状排布安装在底盘16上;优选的,所述的第二自走轮18和第三自走轮19同轴设置,且分别经不同的减速机构21与同一驱动电机20相连接。第二自走轮18和第三自走轮19分别经水平设置的销轴与底盘16相枢轴连接,使得第二自走轮18和第三自走轮19可分别在驱动电机的带动下旋转,以带动机器人在地面上移动。
    如图7所示,处于底盘16前部的第一自走轮17经转向结构安装在底盘16上。所述的转向结构包括一可相对底盘16水平旋转的旋转架22,旋转架22的上部经竖直设置的旋转轴与底盘16相枢轴连接;旋转架22的下部经水平设置的销轴与第一自走轮17相枢轴连接。从而,使得旋转轴可相对底盘产生竖直方向的旋转带动底盘在地面上移动;同时,旋转架可相对底盘产生水平方向的倾斜旋转,以带动机器人在地面移动过程中产生转弯。
    优选的,旋转轴穿过底盘设置,底盘上设有步进电机,所述的步进电机的输出轴与旋转轴的上端相连接,以带动旋转架旋转(未在附图中注明)。
    本发明中,所述的减速机构21包括壳体,自壳体一端穿入设置的输入轴23,壳体相对另一端穿入设置的输出轴24;所述的壳体内还设有减速齿轮组,所述的减速齿轮组的两传动端分别与输入轴23和输出轴24相啮合。
    所述的减速齿轮组包括,与输入轴23相固定的中心齿轮25,与中心齿轮25相啮合的行星齿轮,与行星齿轮相啮合的内齿圈28;所述的行星齿轮安装在行星轮架上,所述的输出轴24与行星轮架或内齿圈28相啮合。
    如图8所示,本发明中,所述的行星齿轮包括上行星齿轮29和下行星齿轮26;所述的上行星齿轮29和下行星齿轮26分别安装在上行星轮架30和下行星轮架27上;所述的下行星齿轮26分别与中心齿轮25和内齿圈28相啮合、上行星齿轮29与内齿圈28相啮合,上行星轮架30与输出轴24相固定连接;上行星轮架30、下行星轮架28和内齿圈28均分别可相对输出轴24轴线旋转的与壳体相连接。从而,使得驱动电机的输出端经两级行星减速齿轮组驱动自走轮旋转,使得减速机构的减速比可达到20,大大提高了机器人自行走过程的平稳性。
    本发明中,输入轴23与驱动电机22输出端相啮合,输出轴24与自走轮相啮合;输入轴23和输出轴24均与对应自走轮同轴设置。
    如图4所示,本发明中,驱动电机22与控制电路板上的供电电路相连接;所述的供电电路为三相逆变全桥电路;优选的,三相逆变全桥电路与控制电路板上的供电单元相连接,供电单元向三相逆变全桥电路提供24V供电电源。
    本发明中,控制电路板和驱动电机22上分别设有相匹配连接的RS232接口。所述的驱动电机22上设置的RS232接口的连接方式如图5所示。
    本发明中,与驱动电机22相对应的外设连接电路如图6所示,控制电路板上设置的与驱动电机22相匹配连接的RS232接口上述如图6所示的接口电路与主控制电路板1上的处理器相连接。
    实施例3
    如图1所示,本实施例中介绍的智能家居机器人设有环境监测系统。所述的环境监测系统包括,副控制电路板7与传感器8。所述的副控制电路板7与主控制电路板1相连接,所述的传感器8与副控制电路板7相连接。所述的传感器8为机器人本体上安装的感知家居环境变化的传感器,至少包括温度传感器、光照度传感器和湿度传感器。从而,使得机器人可以对家居环境中的温度、光照强度、湿度等家居环境信息进行检测,并将所检测到的家居环境信息存储至副控制电路板7。
    所述的副控制电路板7将家居环境信息经主控制电路板1、wifi???发送给用户的手机、平板等??刂斩?,不仅实现对家居环境信息的实时检测,还达到了向远程用户实时反馈所检测的家居环境信息,便于用户直观的感受家居环境的变化,以使用户可向各家用电器发出恰当的指令信号。
    优选的,主控制电路板1上设置的家电控制单元2将副控制电路板7存储的传感器所检测到的家居环境信息进行调用,并通过分析、处理后,生成各家用电器的家电控制信号,经无线??刂斩?向各家用电器发出。从而,实现了机器人智能检测家居环境、依据所检测的家居环境信息智能??馗骷矣玫缙鞯哪康?。
    实施例4
    如图1所示,本实施例中介绍的智能家居机器人设有行走控制系统。所述的机器人本体上设有自动行走控制系统,至少包括副控制电路板7、运动???0、被动红外感应装置11和陀螺与电子罗盘12。所述的副控制电路板7与主控制电路板1相连接,所述 的运动???0、被动红外感应装置11和陀螺与电子罗盘12,分别与副控制电路板7相连接。所述的运动???0连接有马达13,为机器人的自动行走提供动力。
    本实施例中,主控制电路板1的结构示意图如图10所示,副控制电路板7的结构示意图如图11所示。
    用户通过手机、平板等??刂斩?经wifi???、主控制电路板1向副控制电路板7发出行走指令,机器人的马达13开启,按用户发出指令对应的线路行走。在行走过程中,被动红外感应装置11,向机器人行走路线的前方不断发出探测红外线,检测前方障碍物信息,将检测到的信息反馈给副控制电路板7;同时,陀螺与电子罗盘12,不断检测机器人所处方位、方向、本体倾斜角度等信息反馈给副控制电路板7;副控制电路板7将障碍物信息及机器人所处方位、方向、本体倾斜角度等信息经主控制电路板1、wifi???发送给用户的手机、平板等??刂斩?,用户依据反馈的信息,及时发出指令,修改机器人的行走路线。
    优选的,所述的副控制电路板7将被动红外感应装置11反馈的障碍物信息和陀螺与电子罗盘12反馈的机器人所处方位、方向、本体倾斜角度等信息,进行分析、判断后,生成修改指令,自动修订机器人的行走线路,控制机器人自动绕过障碍物、按照正确的线路自行行走。从而,使得机器人可以智能判断前进路线,自动绕过障碍物、修订前进路线。
    实施例5
    如图1所示,本实施例中介绍的智能家居机器人设有娱乐系统。所述的机器人本体上设有娱乐系统,至少包括音频和/或视频播放器9。所述的音频和/或视频播放器9设于机器人本体上、与主控制电路板1相连接,将存储在及机器人的主控制电路板1上的声频和/或视频文件进行播放。所述的视频播放器由LCD显示屏构成,所述的音频播放器由音响构成。所述音频和/或视频播放器9经控制电路板1、wifi???与用户的手机、平板等??刂斩?相连接,使得音频、视频播放器与用户的手机、平板电脑或电脑之间可以进行音频流、视频流的交换传输。
    如图1所示,所述的娱乐系统包括摄像头14,所述的摄像头14设于机器人本体上、与主控制电路板1相连接,对机器人所处的家居环境进行实时监控,生成家居环境的实时监控影像信息。所述的实时监控影像信息经主控制电路板1、wifi???送给用户的 手机、平板等??刂斩?设备,使远程用户可实时看到家居环境视频影像?;箍赏ü涫迪衷诩矣没в朐冻逃没е涞氖凳笔悠盗鞔?,提高家庭用户间的互动乐趣。
    所述的娱乐系统包括话筒15,所述话筒15设于机器人本体上、与主控制电路板1相连接,对机器人所处的家居环境进行实时监控,生成家居环境的实时监控声音信息。所述的实时监控声音信息经主控制电路板1、wifi???送给用户的手机、平板等??刂斩?设备,使远程用户可实时听到家居环境音频声音?;箍赏ü涫迪衷诩矣没в朐冻逃没е涞氖凳币羝盗鞔?,进一步提高家庭用户间的互动乐趣。
    如图9所示,话筒15经主控制电路板1上设置的供电电路与处理器CPU相连接,所述的供电电路如图9所示,供电电路的VMIC端为与话筒相连接的输出端?;巴?5经主控制电路板上设置的话筒连接电路与处理器CPU相连接,将话筒接收到的语音信号发送给主控制电路板1上设置的处理器CPU。所述的语音信号转换电路如图12所示。
    实施例6
    如图1所示,本实施例中介绍的智能家居机器人的信号发射接收单元包括语音识别终端。所述的语音识别终端由可识别语音信息的话筒15构成;所述话筒15与主控制电路板1相连接,经主控制电路板1和家电控制单元2进行分析、处理后将检测到的语音识别信号转换为家电控制信号,并通过无线??刂斩?向各家用电器发出。
    本实施例中,所述的信号发射接收单元还可以包括动作识别终端。所述的动作识别终端由可识别用户的动作信息的摄像头14构成;所述摄像头14与主控制电路板1相连接,经主控制电路板1和家电控制单元2进行分析、处理后将检测到的动作识别信号转换为家电控制信号,并通过无线??刂斩?向各家用电器发出??匦藕?。
    通过设置语音识别终端或动作识别终端,使得机器人的操作系统多样化,提高了人机互动的多样化,增加了用户的操作乐趣。
    本实施例中,所述的摄像头可获取家居环境中用户的人脸图像信息,并通过机器人上设置的人脸识别系统判断出用户身份,控制机器人按照与判断结果对应的指令信息,使机器人产生对应动作。所述的人脸识别系统的工作流程如下:摄像头对用户获取人脸图像信息;控制电路板将摄像头获取的人脸图像信息进行分析、判断;若检测人员为预存的用户之一,调用出对应用户的预存信息,生成对应的机器人控制指令,使机器人对应部件进行工作,如:播放用户选定的音乐、视频等;若检测信息为与预存用户的人脸图像信息不匹配的陌生人员,控制面板将摄像头获取的人脸图像信息经wifi??榉⑺?至用户的手机、平板电脑或电脑等远程??刂斩松?。从而,实现了机器人自动识别判断用户身份,并依据判断结果机器人向对应用户做出对应动作,以达到机器人智能服务用户的目的。
    上述实施例中的实施方案可以进一步组合或者替换,且实施例仅仅是对本发明的优选实施例进行描述,并非对本发明的构思和范围进行限定,在不脱离本发明设计思想的前提下,本领域中专业技术人员对本发明的技术方案作出的各种变化和改进,均属于本发明的?;し段?。

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