一种六足宠物机器人及其交互方法技术

本发明专利技术涉及智能机器人领域，具体涉及一种六足宠物机器人及其交互方法，包括壳体、控制模块、超声波传感器、电源模块、摄像头、扬声器、运动足驱动总成和六个运动足，控制模块、扬声器、运动足驱动总成和电源模块均固定安装在壳体内，超声波传感器和摄像头均固定安装在壳体上，超声波传感器检测前方障碍物，六个运动足分两排排列在壳体两侧，六个运动足均与运动足驱动总成连接，超声波传感器、摄像头、扬声器及运动足驱动总成均与控制模块连接，电源模块为其余元器件供电。本发明专利技术的有益技术效果包括：能够在居家环境这样的非结构地形中移动灵活，同时仅利用四个电机进行驱动，使机器人整体质量较轻，能耗较低，控制难度适中。控制难度适中。控制难度适中。

【技术实现步骤摘要】
一种六足宠物机器人及其交互方法


[0001]本专利技术涉及智能机器人领域，具体涉及一种六足宠物机器人及其交互方法。

技术介绍

[0002]随着社会的进步和科学的发展，人们的生活水平日益提高，宠物机器人作为一种替代动物宠物的工具逐渐兴起。传统的宠物机器人以每个关节使用一个电机驱动控制机器人运动，如SONY公司的宠物机器人Aibo等，该类机器人运动灵活性高，能够最大限度的模仿宠物动物的运动，但是其存在能耗大、质量大与控制难度高等缺陷。为此，有必要研究能够解决能耗大、质量大和控制难度高等技术问题且移动灵活的宠物机器人。
[0003]如中国专利CN213081477U，公开日2021年4月30日，一种桌面宠物智能机器人。该技术头部设置有导音孔、触摸传感器、麦克风阵列、摄像头、距离传感器、表情显示屏、遮光罩、音腔、扬声器、USB接口，耳机左右两侧各有导向限位槽分别与头部的左右两侧导向限位凸起配合，距离传感器固定连接在头部前端面下端并向下倾斜一定角度，表情显示屏固定连接在头内部前端且被遮光罩覆盖，头内部设置有机器人控制系统，包括主处理器、协处理器、wifi、蓝牙、USB、电源、无线充电、舵机电控、存储、姿态、扬声器功放等模块，实现了丰富的交互功能，解决了宠物机器人能耗大、质量大和控制难度高等技术问题。但其技术方案并没有解决宠物机器人在居家环境这样的非结构地形中移动能力有限的技术问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题：目前宠物机器人存在能耗大且移动能力有限的技术问题，提出了一种六足宠物机器人及其交互方法，能够在居家环境这样的非结构地形中移动灵活。
[0005]解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：一种六足宠物机器人，包括壳体、控制模块、超声波传感器、电源模块、摄像头、扬声器、运动足驱动总成和六个运动足，所述控制模块、扬声器、运动足驱动总成和电源模块均固定安装在壳体内，所述超声波传感器和摄像头均固定安装在壳体上，所述超声波传感器检测前方障碍物，六个所述运动足分两排排列在所述壳体两侧，六个所述运动足均与运动足驱动总成连接，所述超声波传感器、摄像头、扬声器及运动足驱动总成均与所述控制模块连接，所述电源模块为其余元器件供电。
[0006]作为优选，所述运动足驱动总成包括摆动驱动总成和抬落驱动总成，所述摆动驱动总成与运动足中部转动连接，驱动运动足前后摆动，所述抬落驱动总成与运动足上部转动连接，驱动运动足抬落运动。
[0007]作为优选，所述摆动驱动总成包括两个摆动驱动机构，两个所述摆动驱动机构分别驱动一排运动足，所述摆动驱动机构包括运动电机、调节电机、三个摆动曲柄、三个摆动摆杆、摆动摇块、摆动摇块座、调节移块、调节移块座、导向杆、齿轮座、螺杆和若干个传动齿轮，所述齿轮座与调节移块座通过导向杆固定连接，所述运动电机固定安装在壳体上，所述调节电机固定安装在所述齿轮座上，若干个所述传动齿轮转动安装在所述齿轮座上，若干
个所述传动齿轮相互啮合，所述运动电机与传动齿轮连接，所述摆动曲柄呈圆柱状，偏心固定安装在传动齿轮上，所述摆动摆杆设置有与所述摆动曲柄外壁配合的孔，所述摆动摆杆滑动安装在摆动曲柄上，所述调节移块滑动安装在导向杆上，所述螺杆一端与调节电机固定连接，另一端转动安装在调节移块座上，所述调节移块加工有与所述螺杆螺纹连接的螺纹孔，所述调节移块与螺杆形成螺纹连接，所述摆动摇块座固定安装在调节移块上，所述摆动摇块与摆动摇块座转动连接，所述摆动摇块与摆动摆杆滑动连接。
[0008]作为优选，所述抬落驱动总成包括六个抬落驱动机构，所述抬落驱动机构包括抬落座、抬落盖、输入齿轮轴、两个伞齿轮、输出齿轮轴、抬落曲柄、抬落摆杆、抬落摆杆限位片、抬落摇块和抬落摇块轴，所述抬落盖与抬落座固定安装，所述抬落座固定安装在所述摆动摆杆上，所述输入齿轮轴和输出齿轮轴分别与两个伞齿轮固定连接，两个所述伞齿轮相互啮合，所述抬落曲柄呈圆柱状，所述抬落曲柄与输出齿轮轴固定连接，所述抬落摆杆设置有与所述抬落曲柄外壁配合的孔，所述抬落摆杆滑动安装在抬落曲柄上，所述抬落摆杆限位片与抬落曲柄连接，所述抬落摇块滑动安装在抬落摆杆上，所述抬落摇块与抬落摇块轴转动连接，所述抬落摇块轴与抬落座固定连接，所述传动齿轮上安装有连接轴，输入齿轮轴与连接轴传动连接。
[0009]作为优选，所述运动足驱动总成还包括六个双万向联轴器，所述双万向联轴器包括两个头部、两个联接销、叉形接头Ⅰ和叉形接头Ⅱ，两个所述头部分别通过联接销与叉形接头Ⅰ和叉形接头Ⅱ转动连接，所述叉形接头Ⅰ加工有卡接槽，所述叉形接头Ⅱ设置有与所述卡接槽匹配的卡接头，所述叉形接头Ⅱ的卡接头与所述卡接槽滑动卡接，两个所述头部分别与所述连接轴和所述输入齿轮轴联接。
[0010]作为优选，所述运动足包括腿部安装块、两个关节连接杆、两个扭簧、大腿骨架、小腿骨架、足外壳母和足外壳公，所述腿部安装块固定安装在所述抬落摆杆上，所述腿部安装块通过关节连接杆与大腿骨架转动连接，所述大腿骨架通过关节连接杆与小腿骨架转动连接，所述足外壳母和足外壳公分别固定安装在所述小腿骨架两侧，所述足外壳母和足外壳公相互连接，所述腿部安装块和大腿骨架之间安装扭簧，所述大腿骨架和小腿骨架之间安装扭簧。
[0011]作为优选，所述壳体包括上壳体、中壳体、下壳体、边缘限位架和中间限位架，所述上壳体安装在中壳体上方，所述下壳体固定安装在中壳体下方，所述中间限位架固定安装于下壳体内，所述中间限位架两侧均与所述齿轮座连接，所述边缘限位架固定安装在所述调节移块座上。
[0012]作为优选，所述控制模块包括主控制板、运动电机驱动板和调节电机驱动板，所述主控制板、运动电机驱动板和调节电机驱动板均固定安装在所述中壳体上，所述运动电机驱动板与所述运动电机连接，所述调节电机驱动板与所述调节电机连接；所述六足宠物机器人还包括通信模块，所述通信模块安装在所述壳体内并与所述控制模块连接。
[0013]一种如前述的六足宠物机器人的交互方法，包括以下步骤：所述摄像头采集人的手势指令并传输至控制模块；所述控制模块对采集到的手势指令进行读取，控制运动足驱动总成的电机运作并控制扬声器发出宠物叫声；
所述超声波传感器采集障碍物信息并传输至控制模块；所述控制模块对障碍物信息进行读取；所述运动足驱动总成驱动六足宠物机器人运动时避开障碍物。
[0014]作为优选，所述运动足驱动总成驱动运动足的方法包括：所述摆动驱动机构通过摆动摆杆的水平摆动实现一侧运动足的摆动运动；两个所述摆动驱动机构通过调节两侧摆动摆杆的摆动幅度从而实现运动足的协调摆动运动；所述双万向联轴器将摆动驱动机构的动力传递到抬落驱动机构上，摆动驱动机构和抬落驱动机构配合实现运动足的摆动抬起复合运动。
[0015]本专利技术的有益技术效果包括：采用本专利技术提出的一种六足宠物机器人及其交互方法，基于仿生原理设计宠物机器人腿的个数为六条，采用三角步态进行运动，使机器人具有良好的静态稳定性；利用运动足驱动总成进行驱动，能够调节腿的摆动幅度，实现前进后退、原地旋转等本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种六足宠物机器人，其特征在于，包括壳体、控制模块、超声波传感器、电源模块、摄像头、扬声器、运动足驱动总成和六个运动足，所述控制模块、扬声器、运动足驱动总成和电源模块均固定安装在壳体内，所述超声波传感器和摄像头均固定安装在壳体上，所述超声波传感器检测前方障碍物，六个所述运动足分两排排列在所述壳体两侧，六个所述运动足均与运动足驱动总成连接，所述超声波传感器、摄像头、扬声器及运动足驱动总成均与所述控制模块连接，所述电源模块为其余元器件供电。2.根据权利要求1所述的一种六足宠物机器人，其特征在于，所述运动足驱动总成包括摆动驱动总成和抬落驱动总成，所述摆动驱动总成与运动足中部转动连接，驱动运动足前后摆动，所述抬落驱动总成与运动足上部转动连接，驱动运动足抬落运动。3.根据权利要求2所述的一种六足宠物机器人，其特征在于，所述摆动驱动总成包括两个摆动驱动机构，两个所述摆动驱动机构分别驱动一排运动足，所述摆动驱动机构包括运动电机、调节电机、三个摆动曲柄、三个摆动摆杆、摆动摇块、摆动摇块座、调节移块、调节移块座、导向杆、齿轮座、螺杆和若干个传动齿轮，所述齿轮座与调节移块座通过导向杆固定连接，所述运动电机固定安装在壳体上，所述调节电机固定安装在所述齿轮座上，若干个所述传动齿轮转动安装在所述齿轮座上，若干个所述传动齿轮相互啮合，所述运动电机与传动齿轮连接，所述摆动曲柄呈圆柱状，偏心固定安装在传动齿轮上，所述摆动摆杆设置有与所述摆动曲柄外壁配合的孔，所述摆动摆杆滑动安装在摆动曲柄上，所述调节移块滑动安装在导向杆上，所述螺杆一端与调节电机固定连接，另一端转动安装在调节移块座上，所述调节移块加工有与所述螺杆螺纹连接的螺纹孔，所述调节移块与螺杆形成螺纹连接，所述摆动摇块座固定安装在调节移块上，所述摆动摇块与摆动摇块座转动连接，所述摆动摇块与摆动摆杆滑动连接。4.根据权利要求2或3所述的一种六足宠物机器人，其特征在于，所述抬落驱动总成包括六个抬落驱动机构，所述抬落驱动机构包括抬落座、抬落盖、输入齿轮轴、两个伞齿轮、输出齿轮轴、抬落曲柄、抬落摆杆、抬落摆杆限位片、抬落摇块和抬落摇块轴，所述抬落盖与抬落座固定安装，所述抬落座固定安装在所述摆动摆杆上，所述输入齿轮轴和输出齿轮轴分别与两个伞齿轮固定连接，两个所述伞齿轮相互啮合，所述抬落曲柄呈圆柱状，所述抬落曲柄与输出齿轮轴固定连接，所述抬落摆杆设置有与所述抬落曲柄外壁配合的孔，所述抬落摆杆滑动安装在抬落曲柄上，所述抬落摆杆限位片与抬落曲柄连接，所述抬落摇块滑动安装在抬落摆杆上，所述抬落摇块与抬落摇块轴转动连接，所述抬落摇块轴与抬落座固定连接，所述传动齿轮上安装有连接轴，输入齿轮轴与连接轴...

【专利技术属性】
技术研发人员：李毅，郭明飞，王日城，李志鑫，李研彪，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：