本發(fā)明涉及機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種智能伴隨機(jī)器人。

背景技術(shù)：

載人平衡車(chē)逐漸進(jìn)入家庭，成為方便的代步工具，而目前還沒(méi)有既能代步，又能作為機(jī)器人使用的產(chǎn)品出現(xiàn)。專(zhuān)業(yè)機(jī)器人不能載人，而能夠載人運(yùn)動(dòng)的平衡車(chē)、電動(dòng)車(chē)、電動(dòng)滑板車(chē)等，不能伴隨主人自動(dòng)行走，也不具有儲(chǔ)物和智能避障功能，而且不僅重量大，尺寸也大，不便于攜帶。并且遇到臺(tái)階等障礙，需要人拿起來(lái)才能通過(guò)，作為代步工具，使用不夠方便。

以segway為代表的平衡車(chē)，都是通過(guò)光電傳感器，檢測(cè)是否有人站在車(chē)上，當(dāng)前采用的光電傳感器，體積較大，不利于小型化，是造成平衡車(chē)不便攜的諸多原因之一。另外為了通過(guò)性好，所有的平衡車(chē)均采用6英寸以上的大輪和大型輪轂電機(jī)，也帶來(lái)了沉重和不便攜的問(wèn)題。

目前市場(chǎng)上最輕巧的平衡車(chē)，如專(zhuān)利號(hào)為201420314351.5的電動(dòng)平衡扭扭車(chē)，需要通過(guò)一根中空軸連接兩個(gè)輪，檢測(cè)兩側(cè)踏板的角度來(lái)控制車(chē)體轉(zhuǎn)向，也帶來(lái)了機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜、尺寸大、不便攜等問(wèn)題。并且現(xiàn)有的載人機(jī)器人平衡車(chē)，僅僅具有騎乘的功能，需要使用者駕駛才能前進(jìn)，當(dāng)使用者下車(chē)行走時(shí)，現(xiàn)有的機(jī)器人平衡車(chē)無(wú)法實(shí)現(xiàn)跟隨人行走，不具備伴隨的功能，而且現(xiàn)有的伴隨機(jī)器人普遍使用光電傳感器進(jìn)行距離和障礙物的偵測(cè)，偵測(cè)誤差比較大，并且光電傳感器對(duì)光線、地面平坦以及天氣狀況要求比較高，因此不適合在戶外、夜晚、異常天氣情況下使用，現(xiàn)有的可以實(shí)現(xiàn)伴隨功能的機(jī)器人還存在功能單一、外形不美觀、用戶體驗(yàn)差等問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種智能伴隨機(jī)器人，用于克服現(xiàn)有的智能伴隨機(jī)器人無(wú)法同時(shí)兼顧自動(dòng)伴隨、騎乘、儲(chǔ)物和避障功能，不適合在戶外、夜晚、異常天氣情況下使用，并且功能單一、外形不美觀、用戶體驗(yàn)差等技術(shù)問(wèn)題。

本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種智能伴隨機(jī)器人，該智能伴隨機(jī)器人包括儲(chǔ)物單元、傳感單元、主控系統(tǒng)、電池以及驅(qū)動(dòng)單元，所述儲(chǔ)物單元包括儲(chǔ)物倉(cāng)以及用于啟閉儲(chǔ)物倉(cāng)的倉(cāng)門(mén)，所述傳感單元包括分別設(shè)置在儲(chǔ)物倉(cāng)側(cè)部及前部的第一傳感器和第二傳感器，所述儲(chǔ)物倉(cāng)外部安裝有握持組件；所述驅(qū)動(dòng)單元包括裝配在儲(chǔ)物單元底部的驅(qū)動(dòng)輪以及與驅(qū)動(dòng)輪相對(duì)設(shè)置的導(dǎo)向輪。

進(jìn)一步地，所述儲(chǔ)物倉(cāng)頂部設(shè)有可翻轉(zhuǎn)的鞍座，鞍座底部的儲(chǔ)物倉(cāng)殼體上設(shè)有凹槽結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選的，所述儲(chǔ)物倉(cāng)兩側(cè)對(duì)稱(chēng)設(shè)有一對(duì)可收納在儲(chǔ)物倉(cāng)外壁上的踏板，所述踏板由主控系統(tǒng)控制彈出或收起。

優(yōu)選的，所述握持組件包括可收納在儲(chǔ)物倉(cāng)外壁上的t形桿以及分別鉸接在t形桿端部?jī)蓚?cè)的把手。

優(yōu)選的，所述t形桿的桿身與儲(chǔ)物倉(cāng)后部的弧形結(jié)構(gòu)相配合，t形桿與儲(chǔ)物倉(cāng)的銜接處設(shè)有鎖舌。

優(yōu)選的，所述儲(chǔ)物倉(cāng)外設(shè)有照明燈。

優(yōu)選的，所述儲(chǔ)物單元前端設(shè)有觸摸屏。

優(yōu)選的，所述驅(qū)動(dòng)輪上設(shè)有避震系統(tǒng)，避震系統(tǒng)上設(shè)有第三傳感器。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明至少具有以下優(yōu)點(diǎn)：

通過(guò)本發(fā)明的技術(shù)方案，儲(chǔ)物倉(cāng)上的usb接口可方便為外接移動(dòng)設(shè)備充電，使用方便可靠。握持組件包括與儲(chǔ)物倉(cāng)外形相配合的t形桿以及鉸接在t形桿上的可折疊把手，當(dāng)握持組件展開(kāi)時(shí)與導(dǎo)向輪銜接，從而控制機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)方向；當(dāng)握持組件折疊時(shí)，可嵌入儲(chǔ)物倉(cāng)的凹槽內(nèi)，把手收納在可打開(kāi)的鞍座下，折疊方便，不影響外形的美觀。儲(chǔ)物單元為弧形結(jié)構(gòu)，外形美觀，可通過(guò)觸屏或手控卡扣結(jié)構(gòu)開(kāi)啟倉(cāng)門(mén)，使用方便。傳感器單元中，位于儲(chǔ)物倉(cāng)側(cè)部的第一傳感器可偵測(cè)周?chē)恼系K物，儲(chǔ)物倉(cāng)前部的第二傳感器可偵測(cè)機(jī)器人與被伴隨者之間的距離，位于減震系統(tǒng)上的第三傳感器可偵測(cè)前方路面的障礙物，避免碰到障礙物導(dǎo)致的運(yùn)行穩(wěn)定性降低，本發(fā)明中的傳感器均采用超聲波傳感器、紅外和射頻傳感器，有效避免了傳統(tǒng)光電傳感器，因受光線、地面平坦以及天氣狀況等影響，偵測(cè)誤差大，自動(dòng)伴隨效果差的問(wèn)題。機(jī)器人可在伴隨模式與騎乘模式之間自由切換。驅(qū)動(dòng)單元主要包括驅(qū)動(dòng)輪和導(dǎo)向輪，伴隨模式下，驅(qū)動(dòng)輪作為前驅(qū)輪帶動(dòng)機(jī)器人移動(dòng)，騎乘模式下，驅(qū)動(dòng)輪作為后驅(qū)輪帶動(dòng)機(jī)器人及乘員移動(dòng)。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明使用狀態(tài)i的等軸側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明使用狀態(tài)ii的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是鞍座打開(kāi)狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明中的附圖，對(duì)本發(fā)明中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

實(shí)施例一

如圖1-2所示，為本發(fā)明實(shí)施例提出的一種智能伴隨機(jī)器人，該智能伴隨機(jī)器人包括儲(chǔ)物單元、傳感單元、主控系統(tǒng)、電池以及驅(qū)動(dòng)單元，儲(chǔ)物單元包括類(lèi)圓形的儲(chǔ)物倉(cāng)2、用于啟閉儲(chǔ)物倉(cāng)的倉(cāng)門(mén)1。倉(cāng)門(mén)設(shè)置成與儲(chǔ)物倉(cāng)外形相配合的圓形結(jié)構(gòu)，分別設(shè)置在儲(chǔ)物倉(cāng)兩側(cè)，可將儲(chǔ)物倉(cāng)其中設(shè)置成一側(cè)封閉的結(jié)構(gòu)，即其中一側(cè)倉(cāng)門(mén)可開(kāi)啟，另一側(cè)倉(cāng)門(mén)與儲(chǔ)物倉(cāng)呈一體結(jié)構(gòu)，形成封閉側(cè)14。也可設(shè)置成全開(kāi)放結(jié)構(gòu)，即兩側(cè)倉(cāng)門(mén)均可開(kāi)啟。倉(cāng)門(mén)與儲(chǔ)物倉(cāng)的連接可采用扭簧鉸接(如圖1所示，扭簧鉸接細(xì)節(jié)并未示出，但該結(jié)構(gòu)屬于本領(lǐng)域的常規(guī)技術(shù)選擇)，倉(cāng)門(mén)的啟/閉則可通過(guò)機(jī)械式結(jié)構(gòu)，則可通過(guò)帶有彈簧的卡扣結(jié)構(gòu)將倉(cāng)門(mén)限位。也可采用卡扣式連接，即倉(cāng)門(mén)與儲(chǔ)物之間無(wú)連接，僅通過(guò)卡扣可拆卸的裝配(圖略)，本技術(shù)方案可將機(jī)器人作為代步工具。

作為本發(fā)明一種可選或優(yōu)選地實(shí)施方式，倉(cāng)門(mén)的底部位置，在儲(chǔ)物倉(cāng)兩側(cè)對(duì)稱(chēng)設(shè)有一對(duì)可收納在儲(chǔ)物倉(cāng)外壁上的踏板19。該踏板可由機(jī)器人的主控系統(tǒng)操控，由伴隨模式轉(zhuǎn)換為騎行模式時(shí)，踏板可自動(dòng)彈出。具體而言可將踏板通過(guò)扭簧鉸接在儲(chǔ)物倉(cāng)殼體上，并通過(guò)由主控系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)的卡扣限位。鞍座3底部和前部的儲(chǔ)物倉(cāng)上設(shè)置開(kāi)關(guān)4和兩個(gè)usb接口5(圖中鞍座底部的usb接口未示出，鞍座前部為兩個(gè))，并設(shè)置防塵蓋(圖中未示出)，同時(shí)在儲(chǔ)物倉(cāng)前端設(shè)有充電接口(圖中未示出，可采用iec320c14品字頭輸入插座)，并在接口上設(shè)置充電扣蓋9。usb接口輸出電壓為手機(jī)等外部設(shè)備提供充電，打開(kāi)充電扣蓋9為機(jī)器人電源提供充電的輸入插座。

為保證在乘坐過(guò)程中，不會(huì)由于急停、轉(zhuǎn)彎、加速時(shí)導(dǎo)致乘客滑落，在儲(chǔ)物倉(cāng)上裝配有握持組件，握持組件包括可收納在儲(chǔ)物倉(cāng)外壁上的t形桿16、分別鉸接在t形桿端部?jī)蓚?cè)的把手15。t形桿的桿身與儲(chǔ)物倉(cāng)后部的弧形結(jié)構(gòu)相配合，鞍座底部的儲(chǔ)物倉(cāng)殼體上設(shè)有凹槽結(jié)構(gòu)，方便將t形桿及把手收納在儲(chǔ)物倉(cāng)的凹槽內(nèi)，提升了外形的實(shí)用與美觀性。而為了保證t形桿在翻出時(shí)與儲(chǔ)物倉(cāng)之間的穩(wěn)定性，在t形桿與儲(chǔ)物倉(cāng)的銜接處設(shè)有鎖舌17。

進(jìn)一步地，還包括驅(qū)動(dòng)單元，機(jī)器人采用前驅(qū)式單輪或雙輪驅(qū)動(dòng)單元，其包括裝配在儲(chǔ)物單元底部的兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪12(輪轂電機(jī))以及與驅(qū)動(dòng)輪相對(duì)設(shè)置的導(dǎo)向輪13(如可采用萬(wàn)向輪)；還可以以單輪驅(qū)動(dòng)(以輪13為驅(qū)動(dòng)輪，兩個(gè)從動(dòng)輪12為驅(qū)動(dòng)單元)。驅(qū)動(dòng)輪上設(shè)有避震系統(tǒng)10(如自行車(chē)常用的四連桿避震系統(tǒng))，為機(jī)器人伴隨及騎行時(shí)，保證運(yùn)行穩(wěn)定與舒適度。避震系統(tǒng)上設(shè)有第三傳感器11，協(xié)助驅(qū)動(dòng)輪12(或13)識(shí)別前方路面上的凹坑或凸起等障礙，將障礙信息傳遞至機(jī)器人主控系統(tǒng)，使驅(qū)動(dòng)輪的運(yùn)行。

進(jìn)一步地，傳感單元，包括儲(chǔ)物倉(cāng)的側(cè)部及前部分別設(shè)有第一傳感器6和第二傳感器8，第一傳感器6主要用于獲得側(cè)部的障礙物信息；第二傳感器8用于與被伴隨人的控制終端(如手環(huán))相互感應(yīng)，使機(jī)器人跟隨被伴隨人并保持一定距離。當(dāng)機(jī)器人與被伴隨人之間距離＞設(shè)定閾值時(shí)，則驅(qū)動(dòng)輪12(或13)同時(shí)加速，使機(jī)器人靠近被伴隨人；當(dāng)機(jī)器人與被伴隨人之間距離＜設(shè)定閾值時(shí)，則驅(qū)動(dòng)輪12(或13)同時(shí)減速，使機(jī)器人遠(yuǎn)離被伴隨人。而當(dāng)需要轉(zhuǎn)彎時(shí)，則控制兩側(cè)的驅(qū)動(dòng)輪差速旋轉(zhuǎn)，以實(shí)現(xiàn)該功能。

如圖3所示，當(dāng)作為代步工具使用時(shí)，為提高乘坐的舒適度和實(shí)用性，在儲(chǔ)物倉(cāng)2頂部鉸接可翻轉(zhuǎn)的鞍座3，座下有存放手機(jī)位置，并在座下把手15收容空間內(nèi)設(shè)有usb接口20為手機(jī)充電、空間內(nèi)的t口21為主控制板調(diào)試用的插口、鎖口22為倉(cāng)門(mén)應(yīng)急鎖口。

在具體實(shí)施過(guò)程中，本發(fā)明智能伴隨機(jī)器人包括以下兩種使用狀態(tài)，下面結(jié)合附圖對(duì)兩種使用狀態(tài)進(jìn)行說(shuō)明如下：

伴隨狀態(tài)(使用狀態(tài)i)：由騎乘模式轉(zhuǎn)換為伴隨模式，將鎖舌17向下扳動(dòng)，將把手15向t形桿內(nèi)側(cè)折疊，旋轉(zhuǎn)t形桿收納在鞍座下的儲(chǔ)物倉(cāng)的凹槽內(nèi)，主控系統(tǒng)自動(dòng)轉(zhuǎn)換到伴隨狀態(tài)。

騎乘狀態(tài)(使用狀態(tài)ii)：由伴隨模式轉(zhuǎn)換為騎乘模式，開(kāi)啟鞍座3，搬出t形桿16，將把手向外打開(kāi)，踏板19自動(dòng)彈出。t形桿與導(dǎo)向輪銜接，此時(shí)可通過(guò)t形桿控制導(dǎo)向輪的轉(zhuǎn)動(dòng)，以控制方向，主控系統(tǒng)自動(dòng)轉(zhuǎn)換到騎乘狀態(tài)。此時(shí)，驅(qū)動(dòng)單元變更為后驅(qū)式。

實(shí)施例二

在基礎(chǔ)實(shí)施例一的基礎(chǔ)上，儲(chǔ)物單元前端設(shè)有觸摸屏7，觸摸屏7為人機(jī)對(duì)話和控制面板，通過(guò)控制面板可控制倉(cāng)門(mén)1自動(dòng)打開(kāi)，伴隨距離的閾值設(shè)定，電量的顯示等(若不設(shè)置顯示屏，也可改為設(shè)置電量指示燈，可實(shí)現(xiàn)同樣的功能)。而在非設(shè)定狀態(tài)下，可將顯示屏設(shè)定為動(dòng)畫(huà)表情，以提高產(chǎn)品的趣味性。

實(shí)施例三

為提高實(shí)用性，在基礎(chǔ)實(shí)施例一的基礎(chǔ)上，在儲(chǔ)物倉(cāng)前部設(shè)有照明燈18，從而可用于光線不足的環(huán)境中。

實(shí)施例四

在基礎(chǔ)實(shí)施例一的基礎(chǔ)上，驅(qū)動(dòng)單元也可采用四輪結(jié)構(gòu)，結(jié)合現(xiàn)有技術(shù)中汽車(chē)的轉(zhuǎn)向原理，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)彎，圖略。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明至少具有以下優(yōu)點(diǎn)：

通過(guò)本發(fā)明的技術(shù)方案，儲(chǔ)物倉(cāng)上的usb接口可方便為外接移動(dòng)設(shè)備充電，使用方便可靠。握持組件包括與儲(chǔ)物倉(cāng)外形相配合的t形桿以及鉸接在t形桿上的可折疊把手，當(dāng)握持組件展開(kāi)時(shí)與導(dǎo)向輪銜接，從而控制機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)方向；當(dāng)握持組件折疊時(shí)，可嵌入儲(chǔ)物倉(cāng)的凹槽內(nèi)，把手收納在可打開(kāi)的鞍座下，折疊方便，不影響外形的美觀。儲(chǔ)物單元為弧形結(jié)構(gòu)，外形美觀，可通過(guò)觸屏或手控卡扣結(jié)構(gòu)開(kāi)啟倉(cāng)門(mén)，使用方便。傳感器單元中，位于儲(chǔ)物倉(cāng)側(cè)部的第一傳感器可偵測(cè)周?chē)恼系K物，儲(chǔ)物倉(cāng)前部的第二傳感器可偵測(cè)機(jī)器人與被伴隨者之間的距離，位于減震系統(tǒng)上的第三傳感器可偵測(cè)前方路面的障礙物，避免碰到障礙物導(dǎo)致的運(yùn)行穩(wěn)定性降低，本發(fā)明中的傳感器均采用超聲波傳感器、紅外和射頻傳感器，有效避免了傳統(tǒng)光電傳感器，因受光線、地面平坦以及天氣狀況等影響，偵測(cè)誤差大，自動(dòng)伴隨效果差的問(wèn)題。機(jī)器人可在伴隨模式與騎乘模式之間自由切換。驅(qū)動(dòng)單元主要包括驅(qū)動(dòng)輪和導(dǎo)向輪，伴隨模式下，驅(qū)動(dòng)輪作為前驅(qū)輪帶動(dòng)機(jī)器人移動(dòng)，騎乘模式下，驅(qū)動(dòng)輪作為后驅(qū)輪帶動(dòng)機(jī)器人及乘員移動(dòng)。

以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書(shū)的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。