可移动的家居服务机器人及方法技术

公开了可移动的家居服务机器人及方法，机器人中，深度摄像头固定于机械手驱动电机，深度摄像头实时识别待取物品以生成深度图像，至少两个机械手指分别铰接于机械手手掌，且相对于机械手手掌对称布置，三角推杆对的钝角处与导轨支架以及第二连杆对形成复合铰链铰接，第二连杆对的钝角处的长边末端处与导轨支架以及三角推杆对构成复合铰链铰接，钝角处的短边末端处铰链铰接第三连杆对，钝角处与第二连杆构成复合铰链铰接，当机械手驱动电机致动丝杠使得机械手手掌向远离机械手驱动电机的方向运动，推动第一连杆、第二连杆对、第三连杆对、第二连杆、指腹和指尖向机械手手掌方向内收。

【技术实现步骤摘要】
可移动的家居服务机器人及方法
本专利技术涉及机器人
，特别是一种可移动的家居服务机器人及方法。
技术介绍
随着人工智能学科和机器人学的发展，人们产生了利用智能机器人提高生活水平的需求。目前市面上的智能家居助手产品的具有代表性的功能是语音识别功能，智能家居助手通过对人的语言的识别，按照人的意愿执行对应的命令，该功能为用户的生活提供了便利。然而，已投放市场的智能家居助手产品存在不足之处。这些产品通常放置在固定位置，若现有产品离用户的距离较远、或与用户之间的阻挡物较多，现有产品无法正常按照用户的命令作出对应的执行。另外，部分用户对智能家居助手产品提出了更高的服务要求，期望此类产品能够具有取物功能和家居整理功能，从而减少人的劳动量，然而现有产品无法满足这部分用户的需求。上述两点为现有产品的缺陷。
技术介绍
部分中公开的上述信息仅仅用于增强对本专利技术背景的理解，因此可能包含不构成本领域普通技术人员公知的现有技术的信息。
技术实现思路
鉴于上述问题，本专利技术公开了一种可移动的家居服务机器人，机器人可精确移动以及自身具有可用于取物和家居整理功能的自适应机械手，从而解决现有产品位置固定且不可执行取物和家居整理功能的缺陷。本专利技术公开了一种可移动的家居服务机器人包括，可移动底座，其包括移动轮和用于控制移动方向的第一舵机，机械臂，其可转动地连接所述可移动底座，所述机械臂包括机械手和控制机械臂运动的第二舵机，所述机械手包括，机械手驱动电机，深度摄像头，其固定于所述机械手驱动电机，所述深度摄像头实时识别待取物品以生成深度图像，导轨支架，其安装于所述机械手驱动电机，丝杠，其经由第一丝杠螺母安装于所述机械手驱动电机，机械手手掌，其经由第二丝杠螺母连接丝杠以在丝杠致动下沿着导轨支架滑动，至少两个机械手指，其分别铰接于所述机械手手掌，且相对于所述机械手手掌对称布置，所述机械手指包括，第一连杆对，其一端铰接所述机械手手掌，三角推杆对，其为钝角三角形结构，其钝角处与导轨支架以及第二连杆对形成复合铰链铰接，钝角处的长边末端处铰接所述第一连杆对的另一端，短边末端处与第一连杆一端铰接，第二连杆，其为具有锐角且锐角两边不相等的杆件，其锐角处铰接第一连杆另一端，锐角处的短边末端处与第二连杆对构成复合铰链铰接，锐角处的长边末端处与指尖128铰接，第二连杆对，其为具有钝角弯曲且钝角两边长度不相等的杆件，钝角处的长边末端处与导轨支架以及三角推杆对构成复合铰链铰接，钝角处的短边末端处铰链铰接第三连杆对，钝角处与第二连杆构成复合铰链铰接，指腹，其固定夹紧于第二连杆对之间，第三连杆对，其一端铰接第二连杆对，指尖，其根部分别铰接第三连杆对的另一端以及第二连杆构成复合铰链铰接，当机械手驱动电机致动丝杠使得机械手手掌向远离机械手驱动电机的方向运动，第一连杆对相对机械手手掌作逆时针转动，从而使三角推杆对相对导轨支架作顺时针转动，推动第一连杆、第二连杆对、第三连杆对、第二连杆、指腹和指尖向机械手手掌方向内收。所述的可移动的家居服务机器人中，第二连杆、指尖向内收的角度大于第二连杆对、第二指腹向内收的角度，所述深度摄像头包括用于视觉识别的识别单元。所述的可移动的家居服务机器人中，机械臂包括，第一臂，其可转动连接于可移动底座，第二臂，其可转动连接所述第一臂，所述机械手可转动连接所述第二臂。所述的可移动的家居服务机器人中，还包括，激光雷达，其扫描地形建立地图，第一控制板，其设在所述可移动底座，其连接所述深度摄像头和激光雷达以基于所述深度图像和地图规划移动路径。所述的可移动的家居服务机器人中，还包括第二控制板，其设在所述可移动底座，其连接所述第一舵机、第二舵机和机械手驱动电机，以基于所述移动路径发送控制指令到第一舵机和第二舵机以移动可移动底座和机械臂，并致动机械手执行抓取。所述的可移动的家居服务机器人中，还包括第三控制板，其设在所述可移动底座，其包括，语音识别模块，其串口通信所述第一控制板，温度传感器，其实时监测环境温度。所述的可移动的家居服务机器人中，所述第二控制板包括，ROI抓取计算模块，其基于所述深度图像中待抓取区域生成ROI特征，ROI抓取检测器，其基于ROI特征构建抓取数据集，第二控制板基于抓取数据集和/或控制指令致动机械手执行抓取。所述的可移动的家居服务机器人中，所述第二控制板包括，点云轮廓计算模块，其基于所述深度图像中待抓取区域生成点云特征，第二控制板基于点云特征和/或控制指令致动机械手执行抓取。根据本专利技术另一方面，一种基于所述的可移动的家居服务机器人的工作方法包括以下步骤，扫描地形以建立地图，深度摄像头实时识别待取物品以生成深度图像，响应于指令，基于所述深度图像和地图规划移动路径，基于所述移动路径移动可移动底座和机械臂，并致动机械手执行抓取，其中，机械手驱动电机致动丝杠使得机械手手掌向远离机械手驱动电机的方向运动，第一连杆对相对机械手手掌作逆时针转动，使三角推杆对相对导轨支架作顺时针转动，推动第一连杆、第二连杆对、第三连杆对、第二连杆、指腹、指尖向机械手手掌方向内收以执行抓取。所述的方法中，所述指令包括语音信号，所述指令为整理指令、巡航指令或跟随指令，响应于整理指令，深度摄像头拍摄待整理物品和对应收纳箱的深度图像，基于所述深度图像和地图规划移动路径，响应于巡航指令，基于所述深度图像和地图规划巡航路线，基于巡航路线生成移动路径，响应于跟随指令，深度摄像头识别被跟随者后，规划移动路径和移动速度。本专利技术与现有技术相比存在的优势有如下几点。1、搭载了移动式的底座，可精确移动，使工作范围覆盖整间居室，不存在工作死角。2、搭载机械手，能对取物和家居整理指令进行执行。3、搭载的机械手为自适应欠驱动的机械手，对常见物体的多种外形具有良好的自适应性，可针对多种目标物体进行取物和整理动作。4、具有视觉识别功能，可以自主识别常见的物体，并对其进行归类，按照对应的类别采取相应的处理方式。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够使得本专利技术的技术手段更加清楚明白，达到本领域技术人员可依照说明书的内容予以实施的程度，并且为了能够让本专利技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，下面以本专利技术的具体实施方式进行举例说明。附图说明通过阅读下文优选的具体实施方式中的详细描述，本专利技术各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。说明书附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本专利技术的限制。显而易见地，下面描述的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。而且在整个附图中，用相同的附图标记表示相同的部件本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可移动的家居服务机器人，其包括，/n可移动底座，其包括移动轮和用于控制移动方向的第一舵机，/n机械臂，其可转动地连接所述可移动底座，所述机械臂包括机械手和控制机械臂运动的第二舵机，所述机械手包括，/n机械手驱动电机，/n深度摄像头，其固定于所述机械手驱动电机，所述深度摄像头实时识别待取物品以生成深度图像，/n导轨支架，其安装于所述机械手驱动电机，/n丝杠，其经由第一丝杠螺母安装于所述机械手驱动电机，/n机械手手掌，其经由第二丝杠螺母连接丝杠以在丝杠致动下沿着导轨支架滑动，/n至少两个机械手指，其分别铰接于所述机械手手掌，且相对于所述机械手手掌对称布置，所述机械手指包括，/n第一连杆对，其一端铰接所述机械手手掌，/n三角推杆对，其为钝角三角形结构，其钝角处与导轨支架以及第二连杆对形成复合铰链铰接，钝角处的长边末端处铰接所述第一连杆对的另一端，短边末端处与第一连杆一端铰接，/n第二连杆，其为具有锐角且锐角两边不相等的杆件，其锐角处铰接第一连杆另一端，锐角处的短边末端处与第二连杆对构成复合铰链铰接，锐角处的长边末端处与指尖128铰接，/n第二连杆对，其为具有钝角弯曲且钝角两边长度不相等的杆件，钝角处的长边末端处与导轨支架以及三角推杆对构成复合铰链铰接，钝角处的短边末端处铰链铰接第三连杆对，钝角处与第二连杆构成复合铰链铰接，/n指腹，其固定夹紧于第二连杆对之间，/n第三连杆对，其一端铰接第二连杆对，/n指尖，其根部分别铰接第三连杆对的另一端以及第二连杆构成复合铰链铰接，/n当机械手驱动电机致动丝杠使得机械手手掌向远离机械手驱动电机的方向运动，第一连杆对相对机械手手掌作逆时针转动，从而使三角推杆对相对导轨支架作顺时针转动，推动第一连杆、第二连杆对、第三连杆对、第二连杆、指腹和指尖向机械手手掌方向内收。/n...

【技术特征摘要】
1.一种可移动的家居服务机器人，其包括，
可移动底座，其包括移动轮和用于控制移动方向的第一舵机，
机械臂，其可转动地连接所述可移动底座，所述机械臂包括机械手和控制机械臂运动的第二舵机，所述机械手包括，
机械手驱动电机，
深度摄像头，其固定于所述机械手驱动电机，所述深度摄像头实时识别待取物品以生成深度图像，
导轨支架，其安装于所述机械手驱动电机，
丝杠，其经由第一丝杠螺母安装于所述机械手驱动电机，
机械手手掌，其经由第二丝杠螺母连接丝杠以在丝杠致动下沿着导轨支架滑动，
至少两个机械手指，其分别铰接于所述机械手手掌，且相对于所述机械手手掌对称布置，所述机械手指包括，
第一连杆对，其一端铰接所述机械手手掌，
三角推杆对，其为钝角三角形结构，其钝角处与导轨支架以及第二连杆对形成复合铰链铰接，钝角处的长边末端处铰接所述第一连杆对的另一端，短边末端处与第一连杆一端铰接，
第二连杆，其为具有锐角且锐角两边不相等的杆件，其锐角处铰接第一连杆另一端，锐角处的短边末端处与第二连杆对构成复合铰链铰接，锐角处的长边末端处与指尖128铰接，
第二连杆对，其为具有钝角弯曲且钝角两边长度不相等的杆件，钝角处的长边末端处与导轨支架以及三角推杆对构成复合铰链铰接，钝角处的短边末端处铰链铰接第三连杆对，钝角处与第二连杆构成复合铰链铰接，
指腹，其固定夹紧于第二连杆对之间，
第三连杆对，其一端铰接第二连杆对，
指尖，其根部分别铰接第三连杆对的另一端以及第二连杆构成复合铰链铰接，
当机械手驱动电机致动丝杠使得机械手手掌向远离机械手驱动电机的方向运动，第一连杆对相对机械手手掌作逆时针转动，从而使三角推杆对相对导轨支架作顺时针转动，推动第一连杆、第二连杆对、第三连杆对、第二连杆、指腹和指尖向机械手手掌方向内收。


2.如权利要求1所述的可移动的家居服务机器人，其中，优选的，第二连杆、指尖向内收的角度大于第二连杆对、第二指腹向内收的角度，所述深度摄像头包括用于视觉识别的识别单元。


3.如权利要求1所述的可移动的家居服务机器人，其中，机械臂包括，
第一臂，其可转动连接于可移动底座，
第二臂，其可转动连接所述第一臂，所述机械手可转动连接所述第二臂。


4.如权利要求1所述的可移动的家居服务机器人，其中，还包括，
激光雷达，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑子维，金悦，陈学杭，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61