一种家用智能机器人系统技术方案

本发明专利技术涉及一种家用智能机器人系统，它包括用户端、服务端和用户；用户端包括机器人本体一充电及网络管理系统，机器人本体包括人机接口模块、主控制器、环境监测模块、机器人定位模块、电机驱动模块、视觉模块、语音模块、数据存储模块、无线数据传输模块和电源管理模块；服务端包括用户服务平台和服务端定制产品服务器；用户通过计算机在用户服务平台上注册信息，为定制服务提供信息支持；用户的注册信息经用户服务平台汇总到服务端定制产品服务器后，经分析处理生成相应的定制服务数据包，再由服务端定制产品服务器将该数据包发送到用户端。本发明专利技术能适用于各类人群的功能，且智能化程度较高。本发明专利技术可以广泛应用于各种环境中的机器人系统中。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种机器人系统，特别是关于一种在家庭环境中使用的家用智能机器 人系统。
技术介绍
随着人们生活水平的不断提高，以及机器人技术的不断进步，机器人进入家庭已 经成为可能。现在从事机器人商用化的公司大多是将机器人作为教学器具，应用于教学。但 是，此类机器人通常作为学校进行C语言培训、电子电路教学的辅助工具，对用户的能力要 求较高，因此面向的学生大多是高中以上的在校生。目前，市场上出现了一些家用机器人， 例如除草机器人、搬用机器人、清洁机器人。国内市场上销售的用于家庭的机器人产品是一 种称为清洁机器人的智能吸尘器，它主要承担家居环境的清洁工作。此类机器人主要承担 一些家庭生活中的繁琐，或是重复性的事情，其功能单一，智能化程度较低。除了能给用户 提供特定的服务外(如扫地)，没有任何附加值，也没有升级换代的可能。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术的目的是提供一种适用于各类人群、功能较多且智能化程 度较高的家用智能机器人系统。为实现上述目的，本专利技术采取以下技术方案一种家用智能机器人系统，其特征在 于它包括用户端、服务端和用户；所述用户端包括一机器人本体和一充电及网络管理系 统，所述机器人本体包括一人机接口模块、一主控制器、一环境监测模块、一机器人定位模 块、一电机驱动模块、一视觉模块、一语音模块、一数据存储模块、一无线数据传输模块和一 电源管理模块；所述人机接口模块通过媒介与所述用户进行人机信息交互，并将接受到的 数据传输至所述主控制器内；所述环境监测模块将实时检测到的家居环境信息输入所述主 控制器内；所述机器人定位模块将机器人本体外部信息传输至所述主控制器内处理后，完 成对所述机器人本体所处环境的识别及定位；所述电机驱动模块在所述主控制器控制下， 对伺服电机控制；所述视觉模块和语音模块将采集到的信号输入所述主控制器，所述主控 制器将采集到的各种信号均输入所述数据存储模块内，与所述数据存储模块内预先调用的 服务数据包进行对比完成语音识别；所述无线数据传输模块在所述主控制器控制下，按预 先设定的时间通过无线网络和所述充电及网络管理系统与所述服务端进行信息交互；所述 机器人本体内的各个模块均由所述电源管理模块供电；所述服务端包括一用户服务平台和 一服务端定制产品服务器，所述用户服务平台具有内容发布、产品展示、用户管理、定制服 务和论坛功能单元；所述服务端定制产品服务器将所述用户服务平台更新的数据包发送到 所述用户端；所述充电及网络管理系统包括一智能充电管理模块、一短距离无线数据传输 模块、一以太网接口及文件传输模块和另一用作大容量数据存储器的主控制器；所述短距 离无线数据传输模块通过无线网络采集所述机器人本体中电源管理模块的各种数据信息， 所述智能充电管理模块根据数据信息发出对电池的控制信号，控制信号经所述主控制器输入所述短距离无线数据传输模块内，经无线网络传输至所述电源管理模块中；所述机器人 本体通过无线网络将下载更新服务数据包的控制命令传输至所述短距离无线数据传输模 块后，经所述主控制器传输至所述智能充电管理模块内，由所述智能充电管理模块发出的 下载命令经所述主控制器传输至所述以太网接口及文件传输单元内，启动以太网连接程 序，从所述服务端下载更新服务数据包，并存储在所述主控制器内；所述智能充电管理模块 通过所述短距离无线数据传输模块向所述机器人本体发出下载完毕通知命令，等待所述机 器人本体拷贝更新数据包。所述机器人本体充电时，当电量达到规定值时，所述机器人本体内的主控制器发 出服务数据包传输命令，将保存在所述主控制器内的更新服务数据包拷贝至所述机器人本 体的数据存储模块内。所述机器人定位模块包括一自身状态感知单元和一环境感知单元，所述自身状态 感知单元由加速度传感器、电子罗盘和悬崖传感器组成；所述环境感知单元由测距传感器、 防撞传感器和智能定位系统组成；所述自身状态感知单元和环境感知单元将感知的全部信 息传输至所述主控制器，完成对所述机器人本体所处环境的识别和定位。所述智能定位系统包括一个以上的信标和一设置在所述机器人本体内的信号接 收单元，所述信号接收单元向各所述信标发出具有特定编码的询问信号，所述信标根据询 问信号发出定位信号，定位信号经无线网络传输至所述信号接收单元，使所述机器人本体 根据各定位信号确定自己的位置；各所述信标设置在各房间内较高的位置，或设置在各房 间内比较隐蔽的位置。所述人机接口模块包括主控制器、存储模块、手机模块、灯光效果模块、LED显示 屏、指示灯、红外遥控模块、ZigBee/蓝牙、按键输入模块和投影仪；所述人机接口模块与所 述用户进行信息交互方式采用手机、遥控器、按键或通过PC机无线网卡遥控。所述机器人本体的主控制器采用RISC嵌入式微处理器。本专利技术由于采取以上技术方案，其具有以下优点1、本专利技术由于采用在用户端设 置有机器人本体和充电及网络管理系统，机器人本体通过语音、灯光效果或指示灯等媒介 与用户进行人机信息交互，且由充电及网络管理系统通过网络与服务端进行信息交互，当 服务端内有更新的服务数据包时，可以通过充电及网络管理系统将服务数据包传输至机器 人本体，可以根据各类用户的现实需求在服务端定制各种不同的功能，因此，实现了适用于 各类人群的功能，且智能化程度较高。2、本专利技术由于采用了用户端和服务端分离的设计，用 户可以根据自身的需要，预先在服务端定制各种功能数据包，因此，大大增强了本专利技术的服 务。3、本专利技术由于在服务端设置有用户服务平台，使得每一个用户端的机器人本体都有一 个强大的数据库支持，用户可以随时通过计算机更改、定制自己需要的功能。4、本专利技术的用 户端中机器人本体的主控制器由于在采用RISC嵌入式微处理器，因此，进一步提高了智能 化水平，可以对各种传感器采集到的信息进行实时分析处理，并根据用户定制的服务要求 作出实时处理。5、本专利技术由于配备了多种检测家居生活环境的传感器，因此，实现了对家居 环境进行实时监测，并告知用户针对当前环境的注意事项。6、本专利技术由于采用了模块化设 计，因此，用户可以定制最适合自己需要的用户端的软件和硬件，实用性较好。本专利技术可以 广泛应用于各种环境中的机器人系统中。附图说明图1是本专利技术的整体结构示意图；图2是本专利技术的机器人本体结构示意图；图3是本专利技术的人机接口模块结构示意图；图4是本专利技术的智能定位系统结构示意图；图5是本专利技术的智能定位系统中信标结构示意图；图6是本专利技术的智能定位系统中信号接收单元结构示意图；图7是本专利技术的充电及网络管理系统结构示意图；图8是本专利技术的服务端结构示意图。具体实施例方式下面结合附图和实施例对本专利技术进行详细的描述。如图1所示，本专利技术包括用户端1、服务端6和用户7。用户端1包括一机器人本体10和一充电及网络管理系统50，如图2所示，机器人 本体10包括一人机接口模块11、一主控制器12、一环境监测模块13、一机器人定位模块 14、一电机驱动模块15、一视觉模块16、一语音模块17、一数据存储模块18、一无线数据传 输模块19和一电源管理模块20。人机接口模块11通过语音、灯光效果或指示灯等媒介与 用户7进行人机信息交互，人机接口模块11并将接收到的数据传输至主控制器12内；环境 监测模块13将实时检测到的家居环境本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种家用智能机器人系统，其特征在于：它包括用户端、服务端和用户；所述用户端包括一机器人本体和一充电及网络管理系统，所述机器人本体包括一人机接口模块、一主控制器、一环境监测模块、一机器人定位模块、一电机驱动模块、一视觉模块、一语音模块、一数据存储模块、一无线数据传输模块和一电源管理模块；所述人机接口模块通过媒介与所述用户进行人机信息交互，并将接受到的数据传输至所述主控制器内；所述环境监测模块将实时检测到的家居环境信息输入所述主控制器内；所述机器人定位模块将机器人本体外部信息传输至所述主控制器内处理后，完成对所述机器人本体所处环境的识别及定位；所述电机驱动模块在所述主控制器控制下，对伺服电机控制；所述视觉模块和语音模块将采集到的信号输入所述主控制器，所述主控制器将采集到的各种信号均输入所述数据存储模块内，与所述数据存储模块内预先调用的服务数据包进行对比完成语音识别；所述无线数据传输模块在所述主控制器控制下，按预先设定的时间通过无线网络和所述充电及网络管理系统与所述服务端进行信息交互；所述机器人本体内的各个模块均由所述电源管理模块供电；所述服务端包括一用户服务平台和一服务端定制产品服务器，所述用户服务平台具有内容发布、产品展示、用户管理、定制服务和论坛功能单元；所述服务端定制产品服务器将所述用户服务平台更新的数据包发送到所述用户端；所述充电及网络管理系统包括一智能充电管理模块、一短距离无线数据传输模块、一以太网接口及文件传输模块和另一用作大容量数据存储器的主控制器；所述短距离无线数据传输模块通过无线网络采集所述机器人本体中电源管理模块的各种数据信息，所述智能充电管理模块根据数据信息发出对电池的控制信号，控制信号经所述主控制器输入所述短距离无线数据传输模块内，经无线网络传输至所述电源管理模块中；所述机器人本体通过无线网络将下载更新服务数据包的控制命令传输至所述短距离无线数据传输模块后，经所述主控制器传输至所述智能充电管理模块内，由所述智能充电管理模块发出的下载命令经所述主控制器传输至所述以太网接口及文件传输单元内，启动以太网连接程序，从所述服务端下载更新服务数据包，并存储在所述主控制器内；所述智能充电管理模块通过所述短距离无线数据传输模块向所述机器人本体发出下载完毕通知命令，等待所述机器人本体拷贝更新数据包。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：焦利民，
申请(专利权)人：焦利民，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]