一種校園智能服務機器人的制作方法

本實用新型涉及一種自動化機器人，特別是一種校園智能服務機器人，屬于服務機器人技術領域。

背景技術：

在社會和科技的不斷發展背景下，服務機器人廣泛應用于各個行業，但是服務機器人在校園里的應用還是非常少。每當到了開學季，就會有一批新生到學校報道注冊，新生對于校園壞境陌生，對校園不熟悉，怎么走到哪里去等等，這都是問題，同時學生家長們來學校參觀難免會遇到對學校地點不熟悉，不知道該往哪走等問題。對于學校接待工作人員來說，每天接待來學校辦事的人們、家長和學生們等，他們工作量比較大，特別是開學季的時候更是工作任務重。校園安全一直是人們關注的重點，目前大多數學校靠的是安保人員與監控設備來監測校園安全問題，由于各種原因這些措施的功能有很大的局限性，為了進一步確保校園安全，需要消耗更多的人力、物力、財力資源。所以，發明一種校園智能服務機器人有利于解決該問題。

目前，國內外服務機器人大多是護理機器人、搬運機器人、家居服務機器人、醫療機器人等一系列服務機器人，這些機器人所能提供的服務都無法滿足校園服務的功能要求。因此，設計一種校園智能服務機器人可以解決人們在校園里遇到的一些問題，同時幫助校內工作人員完成校園工作任務。

技術實現要素：

本實用新型需要解決的技術問題是針對上述現有技術的不足，而提供一種校園智能服務機器人，能夠代替人完成對校園服務的機器人。該校園智能服務機器人主要任務是為新生和家長們搬運行李到指定位置、介紹校園情況、給不熟悉校園的人們帶路、進行校園巡邏和站崗、為學生們照相、免費分發校園明信片。同時也為校園生活添加一到靚麗的風景線。

為解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案是：

一種校園智能服務機器人，包括機器人身軀，所述機器人身軀上部為信息采集模塊，信息采集模塊上具有照相模塊、語音播報模塊、語音采集與識別模塊，所述機器人身軀上設置有液晶顯示屏、操作面板、校園明信片發放裝置。

作為更進一步的優選方案，所述機器人身軀下部設置有機器人底座，機器人底座上具有用于行駛的履帶裝置。

作為更進一步的優選方案，所述機器人底座上還設置有安全檢測模塊。

作為更進一步的優選方案，所述機器人底座外部設置有行李物品托運車箱，所述行李物品托運車箱與機器人底座之間由牽引帶連接。

作為更進一步的優選方案，所述機器人身軀上還設置有用于協助操作的機器人手臂。

作為更進一步的優選方案，所述機器人身軀與信息采集模塊之間由旋轉運動裝置B連接，所述機器人身軀與機器人底座之間由旋轉運動裝置A連接。

有益效果

與現有技術相比，本實用新型的一種校園智能服務機器人，主要用于學校的接待工作，也可以為來賓提供引導服務，能夠代替人完成對校園服務，為新生和家長們搬運行李到指定位置、介紹校園情況、給不熟悉校園的人們帶路、進行校園巡邏和站崗、為學生們照相、免費分發校園明信片。

附圖說明

圖1是本實用新型的結構示意圖；

圖2是本實用新型的控制原理簡圖；

其中，1-照相模塊、2-語音播報模塊、3-機器人身軀、4-液晶顯示屏、5-操作面板、6-旋轉運動裝置A、7-安全檢測模塊、8-機器人底座、9-履帶裝置、10-語音采集與識別模塊、11-旋轉運動裝置B、12-機器人手臂、13-校園明信片發放裝置、14-牽引帶、15-行李物品托運車箱。

具體實施方式

下面結合附圖詳細說明本實用新型的優選技術方案。

如圖1所示，本實用新型的一種校園智能服務機器人，包括機器人本體部分、移動平臺、行李物品托運車箱15。其中所述機器人本體部分包括頭部（信息采集模塊）、身軀（機器人身軀3）、手臂(機器人手臂12)，所述機器人頭部通過旋轉運動裝置B11和機器人身軀3連接，所述機器人手臂12通過舵機與身軀連接，在機器人的頭部安裝有照相模塊1和語音播報模塊2，在兩眼部位置安裝有相機，在耳朵位置安裝了語音采集與識別模塊10。在機器人的身軀面上設置有液晶顯示屏4、操作面板5和校園明信片發放出口，液晶顯示屏4和操作面板5與控制模塊相連接。在機器人的身軀內部安裝有系統電源模塊、導航定位模塊、驅動電路、巡邏和站崗模塊、控制模塊，所述的系統電源模塊、導航定位模塊、驅動電路、巡邏和站崗模塊都和控制模塊連接，控制模塊起到中央控制決定作用。其中所述的驅動電路控制著移動平臺舵機和頭部和身軀旋轉運動。

其中所述的移動平臺通過旋轉運動裝置A6與機器人身軀3相連接，包括底部的履帶裝置9、電機、機器人底座8。所述的機器人底座8內設置有可充電的電池組和安全檢測模塊7，其中電池組為整個系統供電，安全檢測模塊7的功能是在機器人行駛過程中實時檢測周邊情況，避免發生碰撞，或者避免在托運行李物品時、巡邏校園時、導航帶路時發生意外事情，從而確保機器人的安全運行。

其中所述的行李物品托運車箱15通過牽引帶14與機器人底座8相連接，包括車箱底部的車輪裝置、行李架、隔板。其中行李架可以根據機器人的動力性進行擴展，隔板是防止行李物品掉落。所述的行李物品托運車箱15可以根據需要連接在機器人底座8后面，也可以卸載下來放置一旁不用，在開學季人多的時候或者學校舉行重大活動的時候，可以把車箱連接在機器人底座8后面，進行行李物品的托運。在不需要運輸物品或者行李的時候，可以把此車箱卸載下來，讓機器人運動更加靈活，一般在機器人執行校園巡邏、校園站崗、導航帶路的時候把行李物品托運車箱15卸載下來。

進一步所述的導航定位模塊利用GPS來進行導航和定位，通過3G/4G網絡實時與校園管理信息中心無線通訊。當人們使用操作面板5上的校園地點查詢功能選項時，人們可以用語音輸入也可以文字輸入要去的學校某地點，此時機器人上的液晶顯示屏4會給出線路圖以及怎么走，如果人們實在找不到，也可以使用操作面板5上的校園帶路功能選項來讓機器人親自帶路，帶領人們到指定地點位置。

進一步所述的巡邏和站崗模塊與控制模塊連接，設計人員根據學校具體情況預先設計巡邏程序于控制模塊內，巡邏模塊和導航定位模塊、照相模塊1、語音播報模塊2相配合使用。其中導航定位模塊為機器人提供導航和定位，照相模塊1可拍照上傳于校園管理信息中心，工作人員可實時監測校園情況，當有情況發生時，校園管理工作人員可及時采取措施。語音播報模塊2可以提醒同學和老師們注意安全。所述的站崗模塊和控制模塊、照相模塊1、語音播報模塊2連接，當機器人在學校大門口、交通路口等處，通過照相模塊1來獲取來往車輛和人員的基本信息，同時外來人員可以通過人機交互界面來和校內工作人員取得聯系。

進一步所述的語音播報模塊2與控制模塊連接，語音播報模塊2用于語音介紹學校情況，同時液晶顯示屏4會根據播報內容顯示相應的圖片。

進一步所述的照相模塊1可以為師生們提供照相服務，當選擇操作面板5上的照相功能選項時，首先打開機器人眼部的相機，同時機器人胸部的液晶顯示屏4會顯示相機所獲得的實時圖片，當人們擺好姿勢時，用語音控制機器人進行拍照，拍好的照片可以通過機器人內置的藍牙模塊把照片傳輸到移動終端內。

進一步所述的語音采集與識別模塊10利用連接在控制模塊上的語音采集器和識別器來進行信息的輸入。其中語音采集與識別模塊10安裝在機器人的耳朵部位。

進一步所述的機器人上的校園明信片發放裝置13與控制模塊連接，人們可以使用操作面板5上的校園明信片功能選項來進行獲取校園明信片。

如圖2所示，控制模塊作為機器人的大腦，起到決定作用。其中操作面板5通過操作面板5模塊與控制模塊連接，系統電源模塊與控制模塊連接，給系統進行供電；語音采集與識別器通過語音采集與識別模塊10連接；安全檢測模塊7、導航定位模塊、搬運行李模塊與控制器模塊相連接；語音播報器通過語音播報模塊2與控制模塊進行連接；機器人移動機構的直流減速電機通過直流電機驅動電路與控制模塊連接；巡邏和站崗模塊、照相模塊1、明信片模塊都與控制模塊連接；液晶顯示屏4安裝于機器人正面的操作面板5上方位置，與控制模塊導線連接，用于顯示信息與圖片等。

本實用新型的主操作界面示意圖包括八大功能選項，有托運行李、校園介紹、校園地點查詢、校園帶路、校園明信片、照相、使用說明幫助和設置功能選項。其中托運行李功能選項是在行李物品托運車箱15連接到機器人底座8上之后才可以運行，在安全檢測模塊7、導航定位模塊、托運行李模塊、語音播報模塊2的共同作用下，把人們的行李物品安全運送到指定位置。

其中校園介紹功能選項為人們提供介紹校園服務，利用語音播報模塊2來進行語音介紹，同時機器人上的液晶顯示屏4會根據介紹內容出現相應的圖片信息或者文字信息等。機器人還可以一邊行走，一邊介紹，像導游那樣帶領人們到具體地點進行講解。

其中校園帶路功能選項通過人們預先輸入的目標地點信息之后，利用連接到控制模塊的導航定位模塊來進行定位與導航。機器人可以通過液晶顯示屏4來顯示線路信息讓人們自己查詢和尋路，也可以親自給人們帶路。在導航帶路的過程中，需要用到語音采集與識別模塊10、安全檢測模塊7、導航定位模塊、語音播報模塊2和控制模塊的共同作用下來進行帶路。

其中校園明信片功能選項會在人們選擇此功能后，利用機器人內置的明信片發放裝置將明信片彈出來。

其中使用說明幫助功能選項為人們提供機器人基本使用說明服務。

其中設置功能選項是設計人員在進行機器人設置、安裝軟件、調試等工作時候使用的，在使用此功能選項時需要輸入密碼才可以進行設置任務。在設置選項中工作人員可以布置機器人進行校園巡邏任務或者校園站崗任務。

結合圖1、圖2，進一步說明校園巡邏和站崗模塊。校園巡邏和站崗模塊安裝在機器人身軀3內，和控制模塊相連接。校園管理工作人員需要機器人進行校園巡邏任務，則輸入密碼之后設置機器人執行校園巡邏任務，導航定位模塊的信號傳輸到控制模塊中進行處理，控制模塊根據預設的巡邏程序控制直流電機驅動電路來驅動電機運行，驅動電路驅動移動方向舵機來控制機器人的行駛方向，當機器人行駛過程中利用連接到控制模塊的照相模塊1來進行對周圍環境拍照，通過實時拍照獲取校園信息，利用無線網絡把信息傳輸到校園管理中心，管理工作人員可以實時監測校園情況。

校園站崗模塊安裝在機器人身軀3內部和控制模塊連接，當需要機器人協助校園安保人員執行站崗任務時，機器人運行到校園大門口處或者交通路口處等，機器人打開照相模塊1中的相機對來往車輛和人員進行實時拍照獲取信息，把拍照所獲取的信息存儲到服務器中。同時機器人通過人機交互功能來實現人與機器人之間的信息交換，外來人員還可以通過機器人來和校內工作人員進行通話。

進一步說明照相模塊1。它可以為師生們提供照相服務，當選擇操作面板5上的照相功能選項時，操作指令傳輸到控制模塊，控制模塊在處理指令后進而控制安裝在機器人眼部的相機，同時機器人胸部的液晶顯示屏4會顯示相機所捕捉的實時圖片，當人們通過液晶顯示屏4看到已經擺好拍照姿勢時，通過連接到控制模塊的語音采集與識別模塊10，用語音控制機器人進行拍照，拍好的照片可以通過機器人內置的藍牙裝置把照片傳輸到手機等移動終端內。