本實(shí)用新型屬于自動(dòng)控制領(lǐng)域，具體涉及一種輪式服務(wù)移動(dòng)機(jī)器人平臺(tái)。

背景技術(shù)：

家用服務(wù)機(jī)器人是為人類服務(wù)的特種機(jī)器人，能夠代替人完成家庭服務(wù)工作的機(jī)器人，它包括行進(jìn)裝置、感知裝置、接收裝置、發(fā)送裝置、控制裝置、執(zhí)行裝置、存儲(chǔ)裝置、交互裝置等；所述感知裝置將在家庭居住環(huán)境內(nèi)感知到的信息傳送給控制裝置，控制裝置指令執(zhí)行裝置做出響應(yīng)，并進(jìn)行防盜監(jiān)測(cè)、安全檢查等工作。

隨著人工智能等先進(jìn)技術(shù)的加速發(fā)展，機(jī)器人迅速從工業(yè)領(lǐng)域向服務(wù)行業(yè)滲透，服務(wù)機(jī)器人展現(xiàn)出比工業(yè)機(jī)器人更為廣闊的市場(chǎng)空間。家用服務(wù)機(jī)器人可以讓人們逐漸地從枯燥乏味的、機(jī)械單一的工作中解脫出來，它在人類生活中演繹著重要的角色。家庭服務(wù)機(jī)器人將成為繼家電、個(gè)人電腦之后，第三個(gè)以超規(guī)模速度走向家庭的產(chǎn)品。根據(jù)IFR(International Federation of Robotics)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，在2014年全球市場(chǎng)共銷售470萬臺(tái)個(gè)人/家用服務(wù)機(jī)器人，比2013年增長28％，總銷售額高達(dá)22億美元。IFR預(yù)計(jì)，在2015-2018年期間，個(gè)人/家用服務(wù)機(jī)器人的銷售額將會(huì)達(dá)到3500萬臺(tái)。目前應(yīng)用較廣泛的家用服務(wù)機(jī)器人為清潔機(jī)器人割草機(jī)器人。隨著機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展，用于看護(hù)、陪伴、娛樂、多功能家務(wù)的擬人化智能家用機(jī)器人[7]的市場(chǎng)份額將會(huì)逐漸提升。大多高端智能家用機(jī)器人的功能相對(duì)齊全，但價(jià)錢非常昂貴，一般的家用清潔的人功能相對(duì)單一，無法滿足用戶多元化的功能要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型提供一種輪式服務(wù)移動(dòng)機(jī)器人平臺(tái)，解決了現(xiàn)有機(jī)器人功能單一、應(yīng)用成本太高，難以普遍運(yùn)用的問題。

本實(shí)用新型可通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種輪式服務(wù)移動(dòng)機(jī)器人平臺(tái)，包括可移動(dòng)的底座、設(shè)置在所述底座上的多層的平臺(tái)，所述底座和平臺(tái)用于搭載主控制模塊和一個(gè)或多個(gè)從控制模塊，相鄰的兩層平臺(tái)之間及底座和底層的平臺(tái)之間通過多個(gè)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)相連，所述調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)用于調(diào)整相鄰的兩層平臺(tái)之間及底座和底層的平臺(tái)之間的距離；所述主控制模塊和一個(gè)或多個(gè)從控制模塊之間通過UART總線相連，輸入輸出模塊和主控制模塊相連。

進(jìn)一步，所述底座和平臺(tái)采用帶有開口的盒體結(jié)構(gòu)，所述底座和平臺(tái)內(nèi)部設(shè)置有彼此垂直交叉的多條滑槽，相同方向的滑槽兩端各垂直設(shè)置有一個(gè)限位擋板，每個(gè)所述限位擋板均橫跨一條或多條相同方向的滑槽且通過限位銷設(shè)置在滑槽上，所述底座下方呈等腰三角形地設(shè)置有兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪和一個(gè)隨動(dòng)輪，所述隨動(dòng)輪位于等腰三角形的頂角上，所述底座的側(cè)壁四周設(shè)置有多個(gè)避障傳感器安裝孔，所述底座和平臺(tái)的底壁設(shè)置有多個(gè)導(dǎo)線通孔，所述平臺(tái)的側(cè)壁四周開設(shè)有多個(gè)缺口，正對(duì)所述缺口設(shè)置有傳感器安裝凸臺(tái)。

進(jìn)一步，兩個(gè)所述驅(qū)動(dòng)輪內(nèi)側(cè)設(shè)置有第一聯(lián)軸器和第二聯(lián)軸器，所述第一聯(lián)軸器的一端與一個(gè)驅(qū)動(dòng)輪相連，另一端與第一電機(jī)的輸出軸相連，所述第二聯(lián)軸器的一端與另一個(gè)驅(qū)動(dòng)輪相連，另一端與第二電機(jī)的輸出軸相連。

進(jìn)一步，所述底座上設(shè)置有兩個(gè)導(dǎo)線通孔，所述平臺(tái)上設(shè)置有一個(gè)導(dǎo)線通孔。

進(jìn)一步，所述調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括固定座和支撐桿，所述固定座設(shè)置在底座上或者相鄰的兩層平臺(tái)中下部的平臺(tái)上，所述支撐桿一端嵌套在所述固定座內(nèi)部，另一端連接相鄰的兩層平臺(tái)中上部的平臺(tái)或者與底座最近的一層平臺(tái)，所述固定座和支撐桿通過高度調(diào)節(jié)旋鈕連接，所述高度調(diào)節(jié)旋鈕設(shè)置在所述固定座外側(cè)，用于調(diào)節(jié)支撐桿伸出的高度。

進(jìn)一步，所述底座和最近的平臺(tái)之間設(shè)置有三個(gè)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，所述平臺(tái)之間設(shè)置有兩個(gè)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。

進(jìn)一步，還包括設(shè)置在底座上的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)用于支撐和調(diào)節(jié)輸入輸出模塊。

進(jìn)一步，所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括螺紋桿，所述螺紋桿整體外側(cè)設(shè)置有外螺紋，所述螺紋桿的一端穿過多個(gè)平臺(tái)與設(shè)置在底座的螺紋桿固定座配合固定，所述螺紋桿固定座設(shè)置有與螺紋桿配合的內(nèi)螺紋，所述螺紋桿的另一端設(shè)置有支架，所述支架設(shè)置有與螺紋桿配合的內(nèi)螺紋，所述支架通過兩套相互垂直的旋轉(zhuǎn)軸與顯示屏相連，所述支架、旋轉(zhuǎn)軸和顯示屏彼此之間通過支撐臂相連。

進(jìn)一步，所述主控制模塊包括主控制器，與主控制器相連的WiFi模塊、GPS模塊、主電源模塊、攝像頭模塊、觸摸屏模塊、存儲(chǔ)模塊、藍(lán)牙模塊和USB模塊；所述從控制模塊包括從控制器、與所述從控制器相連的傳感器模塊、JTAG調(diào)試接口、從電源模塊和/或電機(jī)模塊。

進(jìn)一步，所述底座上設(shè)置有從控制模塊，所述從控制模塊包括電機(jī)模塊和避障傳感器模塊，所述電機(jī)模塊用于驅(qū)動(dòng)設(shè)置在底座下方的兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪，所述避障傳感器模塊設(shè)置在底座側(cè)壁的四周，用于測(cè)試周圍障礙物離移動(dòng)機(jī)器人的距離。

本實(shí)用新型有益的技術(shù)效果在于：

本實(shí)用新型借助多層平臺(tái)，可搭載多種不同功能的電路模塊，從而實(shí)現(xiàn)移動(dòng)機(jī)器人的功能多元化，用戶可利用調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)根據(jù)自身需要調(diào)節(jié)移動(dòng)機(jī)器人的高度，增加使用舒適度，同時(shí)結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，方便推廣應(yīng)用。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的機(jī)械結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實(shí)用新型的底座俯視圖；

圖3是本實(shí)用新型的電路連接框圖；

圖4是本實(shí)用新型的程序功能框圖；

其中：1-底座，2-平臺(tái)，3-滑槽，4-限位擋板，5-限位銷，6-驅(qū)動(dòng)輪，7-隨動(dòng)輪，8-避障傳感器安裝孔，9-傳感器安裝凸臺(tái)，10-第一聯(lián)軸器，11-第二聯(lián)軸器，12-第一電機(jī)，13-第二電機(jī)，14-平臺(tái)固定座，15-支撐桿，16-高度調(diào)節(jié)旋鈕，17-螺紋桿，18-螺紋桿固定座，19-支架，20-豎直銷軸，21-水平銷軸，22-支撐臂，23-觸摸屏。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例詳細(xì)說明本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式。

參照附圖1，本實(shí)用新型提供了一種輪式服務(wù)移動(dòng)機(jī)器人平臺(tái)，包括可移動(dòng)的底座1、設(shè)置在底座1上的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和多層平臺(tái)2，該底座1和平臺(tái)2用于搭載主控制模塊和一個(gè)或多個(gè)從控制模塊，旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)用于支撐調(diào)節(jié)輸入輸出模塊23，相鄰的兩層平臺(tái)之間及底座1和底層的平臺(tái)之間通過多個(gè)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)相連，該調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)用于調(diào)整相鄰的兩層平臺(tái)之間及底座和底層的平臺(tái)之間的距離。該主控制模塊和一個(gè)或多個(gè)從控制模塊之間通過UART總線相連，輸入輸出模塊和主控制模塊相連。

底座1和平臺(tái)2采用帶有開口的盒體結(jié)構(gòu)，該底座1和平臺(tái)2內(nèi)部設(shè)置有彼此垂直交叉的多條滑槽3，相同方向的滑槽3兩端各垂直設(shè)置有一個(gè)限位擋板4，每個(gè)限位擋板4均橫跨一條或多條相同方向的滑槽3且通過限位銷5設(shè)置在滑槽3上，底座1下方呈等腰三角形地設(shè)置有兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪5和一個(gè)隨動(dòng)輪6，所述隨動(dòng)輪6位于等腰三角形的頂角上，兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪5分別位于等腰三角形的兩個(gè)底角上，底座1的側(cè)壁四周設(shè)置有多個(gè)避障傳感器安裝孔7，底座1和平臺(tái)2的底壁設(shè)置有多個(gè)導(dǎo)線通孔8，平臺(tái)2的側(cè)壁四周開設(shè)有多個(gè)缺口，正對(duì)缺口設(shè)置有傳感器安裝凸臺(tái)9。

兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪5內(nèi)側(cè)設(shè)置有第一聯(lián)軸器10和第二聯(lián)軸器11，第一聯(lián)軸器10的一端與一個(gè)驅(qū)動(dòng)輪5相連，另一端與第一電機(jī)12的輸出軸相連，第二聯(lián)軸器11的一端與另一個(gè)驅(qū)動(dòng)輪5相連，另一端與第二電機(jī)13的輸出軸相連。

調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括固定座14和支撐桿15，該固定座14設(shè)置在底座1上或者相鄰的兩層平臺(tái)2中下部的平臺(tái)上，該支撐桿15一端嵌套在固定座14內(nèi)部，另一端連接相鄰的兩層平臺(tái)2中上部的平臺(tái)或者與底座1最近的一層平臺(tái)，固定座14和支撐桿15通過高度調(diào)節(jié)旋鈕16連接，該高度調(diào)節(jié)旋鈕16設(shè)置在固定座14外側(cè)，用于調(diào)節(jié)支撐桿15伸出的高度。

旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括螺紋桿17，該螺紋桿17整體外側(cè)設(shè)置有外螺紋，該螺紋桿17的一端穿過多個(gè)平臺(tái)2與設(shè)置在底座1的螺紋桿固定座18配合固定，該螺紋桿固定座18設(shè)置有與螺紋桿17配合的內(nèi)螺紋，該螺紋桿17的另一端設(shè)置有支架19，該支架19設(shè)置有與螺紋桿17配合的內(nèi)螺紋，該支架19通過兩套相互垂直的旋轉(zhuǎn)軸與顯示屏23相連，該相互垂直的旋轉(zhuǎn)軸包括豎直銷軸20和水平銷軸21，該支架19、旋轉(zhuǎn)軸和顯示屏23彼此之間通過支撐臂22相連。

主控制模塊包括主控制器，與主控制器相連的WiFi模塊、主電源模塊、輸入輸出模塊、攝像頭模塊和存儲(chǔ)模塊，還可以包括與之相連的GPS模塊、藍(lán)牙模塊和USB模塊等；從控制模塊包括從控制器、與從控制器相連的傳感器模塊、JTAG調(diào)試接口、從電源模塊和/或電機(jī)控制模塊。

該主控制器可采用ARM9、ARM11或cortex-A9處理器等，該從控制器采用51單片機(jī)、STM32或CORTEX-M3系列處理器等。

我們制作了一個(gè)包含兩層平臺(tái)的移動(dòng)機(jī)器人，該移動(dòng)機(jī)器人的底座1和一層平臺(tái)2之間設(shè)置有三個(gè)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，該三個(gè)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)分別位于兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪和一個(gè)隨動(dòng)輪的上方，一層平臺(tái)和二層平臺(tái)之間設(shè)置有兩個(gè)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，該兩個(gè)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)位于一層平臺(tái)的中心軸線上，在底座1的四周設(shè)置分別有兩個(gè)機(jī)械避障開關(guān)和五個(gè)電子避障傳感器，在底座1內(nèi)部設(shè)置了兩兩相互垂直的四條滑槽3，在每兩條相同方向的滑槽3兩端各設(shè)置一個(gè)限位擋板4，共有四塊，在底座1上設(shè)置有兩個(gè)導(dǎo)線通孔8。

在一層平臺(tái)2內(nèi)部設(shè)置兩條相互垂直的滑槽3，每條滑槽3兩端各設(shè)置一個(gè)限位擋板4，共有四塊，在一層平臺(tái)2上設(shè)置有一個(gè)導(dǎo)線通孔8。

在底座1的內(nèi)部設(shè)置了以cortex-A9處理器為主控制器的電路板，該電路板固定在四個(gè)限位擋板4限定的范圍內(nèi)，該限位擋板4通過限位銷5固定在滑槽3上，底座1的側(cè)壁四周設(shè)置有五個(gè)電子避障傳感器和兩個(gè)機(jī)械避障開關(guān)。在一層平臺(tái)2的內(nèi)部設(shè)置了以STM32F103處理器為從控制器的電路板，該電路板同樣固定在四個(gè)限位擋板4限定的范圍內(nèi)，在一層平臺(tái)2的傳感器凸臺(tái)上分別設(shè)置有溫濕度傳感器、超聲波測(cè)距傳感器和紅外測(cè)距傳感器，在二層平臺(tái)2上設(shè)置有攝像頭，在旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)上設(shè)置有觸摸屏23。

該移動(dòng)機(jī)器人以cortex-A9處理器為主控制器的電路板為控制核心，通過WiFi模塊連接家庭局域網(wǎng)與手機(jī)進(jìn)行通信，實(shí)現(xiàn)向手機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)和接受手機(jī)指令等功能，同時(shí)通過UART總線連接以STM32F103處理器為從控制器的電路板，通過讀取電子避障傳感器、測(cè)距傳感器的數(shù)據(jù)控制移動(dòng)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)如前進(jìn)、后退、停止、左轉(zhuǎn)或者右轉(zhuǎn)，并將相關(guān)的信息顯示在觸摸屏23上，同時(shí)用戶也可以通過觸摸屏23向以cortex-A9處理器為主控制器的電路板下發(fā)指令從而控制該移動(dòng)機(jī)器人。

本實(shí)用新型借助多層平臺(tái)，可搭載多種不同功能的電路模塊，從而實(shí)現(xiàn)移動(dòng)機(jī)器人的功能多元化，用戶可利用調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)根據(jù)自身需要調(diào)節(jié)移動(dòng)機(jī)器人的高度，增加使用舒適度，同時(shí)結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，方便推廣應(yīng)用。

雖然以上描述了本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，這些僅是舉例說明，在不背離本實(shí)用新型的和實(shí)質(zhì)的前提下，可以對(duì)這些實(shí)施方式做出多種變更或修改，因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍由所附權(quán)利要求書限定。