一種輪式服務移動機器人平臺的制作方法

本實用新型屬于自動控制領域，具體涉及一種輪式服務移動機器人平臺。

背景技術：

家用服務機器人是為人類服務的特種機器人，能夠代替人完成家庭服務工作的機器人，它包括行進裝置、感知裝置、接收裝置、發送裝置、控制裝置、執行裝置、存儲裝置、交互裝置等；所述感知裝置將在家庭居住環境內感知到的信息傳送給控制裝置，控制裝置指令執行裝置做出響應，并進行防盜監測、安全檢查等工作。

隨著人工智能等先進技術的加速發展，機器人迅速從工業領域向服務行業滲透，服務機器人展現出比工業機器人更為廣闊的市場空間。家用服務機器人可以讓人們逐漸地從枯燥乏味的、機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。家庭服務機器人將成為繼家電、個人電腦之后，第三個以超規模速度走向家庭的產品。根據IFR(International Federation of Robotics)統計數據，在2014年全球市場共銷售470萬臺個人/家用服務機器人，比2013年增長28％，總銷售額高達22億美元。IFR預計，在2015-2018年期間，個人/家用服務機器人的銷售額將會達到3500萬臺。目前應用較廣泛的家用服務機器人為清潔機器人割草機器人。隨著機器人技術的發展，用于看護、陪伴、娛樂、多功能家務的擬人化智能家用機器人[7]的市場份額將會逐漸提升。大多高端智能家用機器人的功能相對齊全，但價錢非常昂貴，一般的家用清潔的人功能相對單一，無法滿足用戶多元化的功能要求。

技術實現要素：

本實用新型提供一種輪式服務移動機器人平臺，解決了現有機器人功能單一、應用成本太高，難以普遍運用的問題。

本實用新型可通過以下技術方案實現：

一種輪式服務移動機器人平臺，包括可移動的底座、設置在所述底座上的多層的平臺，所述底座和平臺用于搭載主控制模塊和一個或多個從控制模塊，相鄰的兩層平臺之間及底座和底層的平臺之間通過多個調節機構相連，所述調節機構用于調整相鄰的兩層平臺之間及底座和底層的平臺之間的距離；所述主控制模塊和一個或多個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。

進一步，所述底座和平臺采用帶有開口的盒體結構，所述底座和平臺內部設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置有一個限位擋板，每個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置在滑槽上，所述底座下方呈等腰三角形地設置有兩個驅動輪和一個隨動輪，所述隨動輪位于等腰三角形的頂角上，所述底座的側壁四周設置有多個避障傳感器安裝孔，所述底座和平臺的底壁設置有多個導線通孔，所述平臺的側壁四周開設有多個缺口，正對所述缺口設置有傳感器安裝凸臺。

進一步，兩個所述驅動輪內側設置有第一聯軸器和第二聯軸器，所述第一聯軸器的一端與一個驅動輪相連，另一端與第一電機的輸出軸相連，所述第二聯軸器的一端與另一個驅動輪相連，另一端與第二電機的輸出軸相連。

進一步，所述底座上設置有兩個導線通孔，所述平臺上設置有一個導線通孔。

進一步，所述調節機構包括固定座和支撐桿，所述固定座設置在底座上或者相鄰的兩層平臺中下部的平臺上，所述支撐桿一端嵌套在所述固定座內部，另一端連接相鄰的兩層平臺中上部的平臺或者與底座最近的一層平臺，所述固定座和支撐桿通過高度調節旋鈕連接，所述高度調節旋鈕設置在所述固定座外側，用于調節支撐桿伸出的高度。

進一步，所述底座和最近的平臺之間設置有三個調節機構，所述平臺之間設置有兩個調節機構。

進一步，還包括設置在底座上的旋轉機構，所述旋轉機構用于支撐和調節輸入輸出模塊。

進一步，所述旋轉機構包括螺紋桿，所述螺紋桿整體外側設置有外螺紋，所述螺紋桿的一端穿過多個平臺與設置在底座的螺紋桿固定座配合固定，所述螺紋桿固定座設置有與螺紋桿配合的內螺紋，所述螺紋桿的另一端設置有支架，所述支架設置有與螺紋桿配合的內螺紋，所述支架通過兩套相互垂直的旋轉軸與顯示屏相連，所述支架、旋轉軸和顯示屏彼此之間通過支撐臂相連。

進一步，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、存儲模塊、藍牙模塊和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調試接口、從電源模塊和/或電機模塊。

進一步，所述底座上設置有從控制模塊，所述從控制模塊包括電機模塊和避障傳感器模塊，所述電機模塊用于驅動設置在底座下方的兩個驅動輪，所述避障傳感器模塊設置在底座側壁的四周，用于測試周圍障礙物離移動機器人的距離。

本實用新型有益的技術效果在于：

本實用新型借助多層平臺，可搭載多種不同功能的電路模塊，從而實現移動機器人的功能多元化，用戶可利用調節機構根據自身需要調節移動機器人的高度，增加使用舒適度，同時結構簡單，成本低廉，方便推廣應用。

附圖說明

圖1是本實用新型的機械結構示意圖；

圖2是本實用新型的底座俯視圖；

圖3是本實用新型的電路連接框圖；

圖4是本實用新型的程序功能框圖；

其中：1-底座，2-平臺，3-滑槽，4-限位擋板，5-限位銷，6-驅動輪，7-隨動輪，8-避障傳感器安裝孔，9-傳感器安裝凸臺，10-第一聯軸器，11-第二聯軸器，12-第一電機，13-第二電機，14-平臺固定座，15-支撐桿，16-高度調節旋鈕，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。

具體實施方式

下面結合附圖及較佳實施例詳細說明本實用新型的具體實施方式。

參照附圖1，本實用新型提供了一種輪式服務移動機器人平臺，包括可移動的底座1、設置在底座1上的旋轉機構和多層平臺2，該底座1和平臺2用于搭載主控制模塊和一個或多個從控制模塊，旋轉機構用于支撐調節輸入輸出模塊23，相鄰的兩層平臺之間及底座1和底層的平臺之間通過多個調節機構相連，該調節機構用于調整相鄰的兩層平臺之間及底座和底層的平臺之間的距離。該主控制模塊和一個或多個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2采用帶有開口的盒體結構，該底座1和平臺2內部設置有彼此垂直交叉的多條滑槽3，相同方向的滑槽3兩端各垂直設置有一個限位擋板4，每個限位擋板4均橫跨一條或多條相同方向的滑槽3且通過限位銷5設置在滑槽3上，底座1下方呈等腰三角形地設置有兩個驅動輪5和一個隨動輪6，所述隨動輪6位于等腰三角形的頂角上，兩個驅動輪5分別位于等腰三角形的兩個底角上，底座1的側壁四周設置有多個避障傳感器安裝孔7，底座1和平臺2的底壁設置有多個導線通孔8，平臺2的側壁四周開設有多個缺口，正對缺口設置有傳感器安裝凸臺9。

兩個驅動輪5內側設置有第一聯軸器10和第二聯軸器11，第一聯軸器10的一端與一個驅動輪5相連，另一端與第一電機12的輸出軸相連，第二聯軸器11的一端與另一個驅動輪5相連，另一端與第二電機13的輸出軸相連。

調節機構包括固定座14和支撐桿15，該固定座14設置在底座1上或者相鄰的兩層平臺2中下部的平臺上，該支撐桿15一端嵌套在固定座14內部，另一端連接相鄰的兩層平臺2中上部的平臺或者與底座1最近的一層平臺，固定座14和支撐桿15通過高度調節旋鈕16連接，該高度調節旋鈕16設置在固定座14外側，用于調節支撐桿15伸出的高度。

旋轉機構包括螺紋桿17，該螺紋桿17整體外側設置有外螺紋，該螺紋桿17的一端穿過多個平臺2與設置在底座1的螺紋桿固定座18配合固定，該螺紋桿固定座18設置有與螺紋桿17配合的內螺紋，該螺紋桿17的另一端設置有支架19，該支架19設置有與螺紋桿17配合的內螺紋，該支架19通過兩套相互垂直的旋轉軸與顯示屏23相連，該相互垂直的旋轉軸包括豎直銷軸20和水平銷軸21，該支架19、旋轉軸和顯示屏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、攝像頭模塊和存儲模塊，還可以包括與之相連的GPS模塊、藍牙模塊和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調試接口、從電源模塊和/或電機控制模塊。

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、STM32或CORTEX-M3系列處理器等。

我們制作了一個包含兩層平臺的移動機器人，該移動機器人的底座1和一層平臺2之間設置有三個調節機構，該三個調節機構分別位于兩個驅動輪和一個隨動輪的上方，一層平臺和二層平臺之間設置有兩個調節機構，該兩個調節機構位于一層平臺的中心軸線上，在底座1的四周設置分別有兩個機械避障開關和五個電子避障傳感器，在底座1內部設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3兩端各設置一個限位擋板4，共有四塊，在底座1上設置有兩個導線通孔8。

在一層平臺2內部設置兩條相互垂直的滑槽3，每條滑槽3兩端各設置一個限位擋板4，共有四塊，在一層平臺2上設置有一個導線通孔8。

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

該移動機器人以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與手機進行通信，實現向手機發送數據和接受手機指令等功能，同時通過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、測距傳感器的數據控制移動機器人的運動如前進、后退、停止、左轉或者右轉，并將相關的信息顯示在觸摸屏23上，同時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指令從而控制該移動機器人。

本實用新型借助多層平臺，可搭載多種不同功能的電路模塊，從而實現移動機器人的功能多元化，用戶可利用調節機構根據自身需要調節移動機器人的高度，增加使用舒適度，同時結構簡單，成本低廉，方便推廣應用。

雖然以上描述了本實用新型的具體實施方式，但是本領域的技術人員應當理解，這些僅是舉例說明，在不背離本實用新型的和實質的前提下，可以對這些實施方式做出多種變更或修改，因此，本實用新型的保護范圍由所附權利要求書限定。