自移动机器人的制作方法

本申请涉及机器人领域，尤其涉及一种移动机器人。

背景技术：

自移动机器人，是一个集环境感知、动态决策与规划、行为控制与执行等多功能于一体的综合系统。它集中了传感器技术、信息处理、电子工程、计算机工程、自动化控制工程以及人工智能等多学科的研究成果，代表机电一体化的最高成就，是目前科学技术发展最活跃的领域之一。随着机器人性能不断地完善，自移动机器人的应用范围大为扩展，应用于服务行业的自移动机器人包括清洁机器人、安防机器人、迎宾机器人及送餐机器人等。因自移动机器人可以代替人们独立完成工作，给人们的生活带来了极大的便利，解放了人们的双手，越来越受到人们的青睐。

现有技术中，自移动机器人在工作过程中，主要通过固定在自移动机器人的机身上部件或者是语音提示来提供移动机器人的状态或服务信息，用户不能很直观的了解自移动机器人的状态或服务信息，体验感不佳。

技术实现要素：

本申请所要解决的技术问题在于，提供一种自移动机器人，所述自移动机器人包括功能模块，所述功能模块包括第一部件及通过第一轴安装于所述第一部件的第二部件，所述第二部件被配置为提供所述自移动机器人的状态或服务信息，所述第二部件可绕所述第一轴在第一位置和第二位置之间来回转动，使得用户可以更加直观地了解到所述自移动机器人的信息，提升用户体验感。

为了解决上述技术问题，本申请的实施例采用以下技术方案：

本申请提供一种自移动机器人，包括:

主体；

驱动轮部件，安装于所述主体，驱动所述移动机器人在地面上移动；

功能模块，安装于所述主体，与所述主体电连接，所述功能模块包括第一部件及通过第一轴安装于所述第一部件的第二部件，所述第二部件被配置为提供所述自移动机器人的状态或服务信息，所述第二部件可绕所述第一轴在第一位置和第二位置之间来回转动。

在其中一个实施例中，所述第二部件包括连接部及功能部，所述连接部枢接于所述安装轴，当所述第二部件转动至所述第一位置时，所述第二部件缩回所述主体，所述第二部件从所述第一位置转动至所述第二位置的过程中，所述功能部逐渐伸出所述主体。

在其中一个实施例中，所述第一部件设置有第一支架，所述连接部对应于所述第一支架设置有第二支架，所述第二支架通过安装轴安装于所述第一支架，以将所述第二部件安装于所述第一部件。

在其中一个实施例中，所述功能部安装有显示屏，所述第二部件在第一位置和第二位置之间转动，使得所述显示屏缩回或伸出所述主体，所述显示屏被配置为根据所述移动机器人的状态提供视觉显示。

在其中一个实施例中，所述视觉显示为动画、图像、亮暗变化中的一种或多种的结合。

在其中一个实施例中，所述功能模块还包括环境探测组件，所述环境探测组件包括视觉传感器及承载所述视觉传感器的安装座，所述安装座随着所述第二部件的转动而转动，当所述第二部件转动至所述第一位置时，所述视觉传感器的光学轴与所述主体的顶部表面平行。

在其中一个实施例中，所述安装座与所述功能部所在的平面之间的夹角为锐角。

在其中一个实施例中，所述安装座安装于所述第二部件的顶部，自所述连接部的一端向所述功能部的一端向上倾斜。

在其中一个实施例中，所述第一部件为转动盘，所述第一部件还包括第一驱动器，所述第一驱动器驱动所述第一部件绕所述第一轴旋转。

在其中一个实施例中，所述第二部件包括第二驱动器，所述安装轴自中间部位至两端依次连接第二驱动器、第二支架及第一支架。

与现有技术相比，本申请实施例的技术方案至少具有以下有益效果：

本申请的实施例中公开了一种自移动机器人，所述所述自移动机器人包括主体、驱动所述驱动所述自移动机器人在地面上移动的驱动轮部件、安装于所述主体并与所述主体电连接的功能模块，所述功能模块包括第一部件及通过第一轴安装于所述第一部件的第二部件，所述第二部件被配置为提供所述自移动机器人的状态或服务信息，所述第二部件可绕所述第一轴在第一位置和第二位置之间来回转动，使得用户可以更加直观地了解到所述自移动机器人的状态信息，提升用户体验感。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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变形形式。

图1是本申请一实施例中自移动机器人的立体图；

图2是本实施例中功能模块的立体示意图；

图3是本申请一实施例中第二部件转动至第二位置的示意图；

图3a是图3中i部分的局部放大图；

图4是本申请一实施例中第二部件在第一位置和第二位置之间转动的示意图；

图5是本申请一实施例中第二部件转动至第二位置时自移动机器人的示意图；

图6是本申请一实施例中视觉显示的线框图；

图6a是本申请一实施例中第二部件的功能部所显示的视觉显示示意图；

图6b是本申请一实施例中第二部件的功能部所显示的另一视觉显示示意图；

图7是本申请另一实施例中功能模块的示意图；

图8是本申请一实施例中自移动机器人的局部剖视图；

图9是本申请一实施例中安装座与功能部之间夹角的示意图；

图10是本申请另一实施例中第二部件位于第二位置的示意图；

图11是本申请另一实施例中第二部件位于第一位置的示意图；

图12为本申请另一实施例中功能部所显示的视觉显示示意图；

图13为本申请另一实施例中功能部显示的另一视觉显示示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本文中所述方位词“前”、“后”、“左”、“右”均是以自移动机器人前进方向为参考方向，本文中所述的“顶”、“底”均是以所述自移动机器人正常工作时的状态为参考。

请参阅图1和图2，图1是本申请一实施例中自移动机器人的立体图，图2是本实施例中功能模块的立体示意图。本实施例中以自移动机器人为清洁机器人为例进行说明,在其他实施例中，所述自移动机器人可以是送餐机器人、陪护机器人、机场机器人及引导机器人等。所述自移动机器人包括主体10、安装于所述主体10并驱动所述自移动机器人在地面上移动的驱动轮部件20及功能模块30，所述功能模块30安装于所述主体10，并与所述主体10电连接。所述功能模块30包括第一部件31及通过安装轴l2安装于所述第一部件31的第二部件32，所述第二部件32被配置为根据所述自移动机器人的状态或服务信息提供视觉显示，所述状态或服务信息可以包括自移动机器人的所执行任务的信息、用户与自移动机器人的交互信息等，所述第二部件32可绕所述安装轴l2在第一位置和第二位置之间来回转动。

所述第一部件31绕安装于所述主体10的第一轴转动，所述第一轴所在的轴线为l1，所述第二部件32通过安装轴l2安装于所述第一部件31，所述第二部件32绕所述安装轴l2在第一位置和第二位置之间来回转动，当所述第二部件32转动至所述第二位置时，所述第二部件32伸出所述主体，当所述第二部件32转动至所述第一位置时，所述第二部件32缩回所述主体。

所述驱动轮部件20包括左右驱动轮，所述左右驱动轮安装于所述主体10的底部的左右两侧，所述底部为所述主体10朝向地面的一面，所述驱动轮部件20被配置为承载所述自移动机器人并驱动所述自移动机器人在地面上移动。自移动机器人执行各种工作任务时，需要行走至相应的位置，所述自移动机器人还可以包括全向轮，所述全向轮可以安装于所述主体10的底部的靠前位置或者是靠后位置，使得所述全向轮与所述左右驱动轮的安装位置构成三角形，提高自移动机器人移动过程中的平稳性，所述全向轮为活动脚轮，可以水平360度旋转，以使得所述自移动机器人可以灵活转向，自移动机器人行走的平稳度及转向的灵活性均可以提升用户体验感。

所述自移动机器人为清洁机器人，其还可以包括主清洁刷、副清洁及收纳盒，所述主清洁刷安装于所述主体10的中间位置，优选地介于所述左右驱动轮之间，所述主清洁刷绕一横向的轴旋转，以清洁所述主体覆盖的区域，所述主清洁刷沿其轴向螺旋布置有多束刷毛或胶条，以对待清洁面进行清洁。所述副清洁刷被配置为绕大体上垂直于所述主体的轴旋转，所述副清洁刷安装有多束刷毛或胶条，所述刷毛或胶条至少部分延伸至所述主体10的外缘。清洁机器人清洁待清洁面的过程中，所述副清洁刷将所述主体外缘的污物推向所述主体10能够覆盖的位置。所述主体10安装所述主清洁刷的位置开设有吸口，在所述主体10的内部安装有收纳盒与所述吸口连通，所述主体10的内部还安装有风机，所述主清洁刷将污物推至所述吸口，在所述风机的抽吸作用下，将污物经由所述吸口吸入所述收纳盒。所述收纳盒与所述风机的连通路径上设置有过滤件，将气流过滤，防止污物进入风机，对风机造成损坏。所述污物可以是碎屑、垃圾、灰尘、污水或其他较小废弃物。所述清洁机器人可以是用于家庭环境的智能扫地机器人或吸尘器，还可以是用于清洁商场、车站、餐厅灯公共场所环境的较为大型的清洁机器人。

请参阅图3，图3是本申请一实施例中第二部件转动至第二位置的示意图。所述第二部件32包括连接部321及功能部322，所述连接部321枢接于所述安装轴l2，带动所述功能部322在所述第一位置与所述第二位置之间转动。所述第一部件31设置有第一支架313，所述连接部321对应于所述第一支架313设置有第二支架323，所述第二支架323通过安装轴l2安装于所述第一支架313，以将所述第二部件32安装于所述第一部件31。所述第一支架313固定安装于所述第一部件31，结合图3a，图3a是图3中i部分的局部放大图，所述第一支架313包括第一左支架313a及第二左支架313b，所述第二支架323包括第二左支架323a及第二右支架323b，所述第二左支架323a靠近用于所述第一左支架313a，所述第二右支架323b靠近于所述第一右支架313b安装。所述第一支架313及所述第二支架323均开设有安装轴孔，所述安装轴l2穿过所述安装轴孔，以将所述第二部件32与所述第一部件31连接，所述第二部件32还包括第二驱动器324，所述安装轴l2自中间部位至两端依次连接所述第二驱动器324，即所述第二驱动器324安装于所述安装轴l2的中间位置，所述第二驱动器324的左侧依次连接第二左支架323a及第一左支架313a，所述第二驱动器324的右侧依次连接第二右支架323b及第一右支架313b。所述第二驱动器324可以是驱动电机、舵机等。

所述第二驱动器324驱动所述连接部321绕所述安装轴l2枢转，带动所述功能部322在所述第一位置与所述第二位置之间转动。所述第二部件32的几何中心所在的直线为l3，请参与图4及图5，图4是本申请一实施例中第二部件在第一位置和第二位置之间转动的示意图，图5是本申请一实施例中第二部件转动至第二位置时自移动机器人的示意图。当所述第二部件32在所述第一位置时，所述直线l3与所述第一轴所在的轴线l1相重合，即所述直线l3与所述第一轴所在的轴线l1之间的夹角θ1为零，当所述第二部件32在所述第二位置时，所述直线l3与所述第一轴所在的轴线l1之间的夹角θ1为非零夹角，所述夹角θ1的取值为0度至90度之间。箭头o1所示为所述第二部件31的转动方向，在其他实施例中，所述第二部件32的转动方向还可以是与o1所述方向相反的o2所示的方向，转动角度θ2的取值仍然为0度至90度之间。

所述第一部件31为转动盘，所述第一部件31还包括第一驱动器(图中未示出)，所述第一驱动器驱动所述第一部件31绕所述第一轴旋转，所述第一轴为所述第一驱动器的驱动轴，所述第一驱动器可以是驱动电机、舵机等。所述第一部件31可以360度范围旋转，带动所述第二部件32旋转，所述第二部件32可以在随着所述第一部件31旋转的同时绕所述安装轴l2枢转。

在一些实施例中，所述功能部322安装有显示屏，所述第二部件32在所述第一位置和所述第二位置之间转动，使得所述显示屏缩回或伸出所述主体10，所述显示屏被配置为根据所述自移动机器人的状态提供视觉显示。请参阅图6，图6是本申请一实施例中视觉显示的线框图，所述视觉显示可以是动画、图像、亮暗变化中的一种或多种的结合。例如：当自移动机器人启动时，所述显示屏转动至第二位置处，显示屏上播放开机动画或者是其他动态画面与语音结合以提供给用户自移动机器人已开机的视觉显示，当所述自移动机器人进入清洁模式时，所述显示屏上呈现如图6a所示的功能图示，该图示为扫帚类图像，也可以是通过多个图像组成的能够动态移动或旋转的动画，以视觉形式向用户呈现自移动机器人目前处于清洁地面的状态；当所述自移动机器人进入充电模式时，所述显示屏上显示如图6b所示的电池电量图像，以提供给用户当前所处状态的视觉显示，还可以是通过电量图像与亮暗变化的结合进行显示，电量少时变暗，随着充电使得电量的增加，所述电池电量图像逐步变亮，充满电后自移动机器人自行执行其他功能，所述显示屏上呈现相应状态的视觉显示。在其他实施例中，所述显示屏所显示的信息可以是人机交互或者是互动的画面，用户可以对着所述显示屏说话，显示屏上会呈现出相应的内容，所述显示屏可以根据声音的方位转动至朝向相应位置，所述服务信息为与用户的交互信息，例如：可以是显示播放音乐界面以提供音乐服务的视觉显示，或者是与用户的其他互动信息等，以进一步提升用户体验。

在一些实施例中，请参阅图7、图8及图9，图7是本申请另一实施例中功能模块的示意图，图8是本申请一实施例中自移动机器人的局部剖视图，图9是本申请一实施例中安装座与功能部之间夹角的示意图。所述功能模块30还包括环境探测组件33，所述环境探测组件33包括视觉传感器332及承载所述视觉传感器332的安装座331，所述安装座331与所述功能部322所在平面之间的夹角θ3为锐角，所述安装座331随着所述第二部件32的转动而转动，以便在所述功能部322转动伸出所述主体10时，不需要增大其转动所需要的空间，可以节约安装空间。所述安装座331安装于所述第二部件32的顶部，自所述连接部321所在的一端向所述功能部322所在的一端向上倾斜。当所述第二部件32转动至所述第一位置时，所述视觉传感器332的光学轴o3与所述主体10的顶部表面平行，即所述视觉传感器332在所述第二部件32转动过程中，均伸出于所述主体10。所述视觉传感器322为相机，当所述自移动机器人执行清洁功能时，所述视觉传感器322探测所述自移动机器人所处的环境，通过采集图像，自移动机器人对图像进行处理，以识别出清洁环境空间内的障碍物，自移动机器人根据采集的信息构建地图，进行路径规划，在清洁过程中，减小自移动机器人与障碍物的碰撞，降低自移动机器人损坏的概率。所述视觉传感器332可以跟随所述第二部件32在所述第一部件31旋转过程中360方向旋转，可以采集到所述自移动机器人所处环境中四周的图像信息，所述视觉传感器332跟随所述第二部件32绕所述安装轴l2转动的过程中，可以采集到不同高度上的障碍物信息，以提高构建地图的精确性。

在其他实施例中，所述视觉传感器332还可以兼具安防功能，当自移动机器人做为家庭清洁机器人时，在不需要清洁的时候，所述自移动机器人的安防或者是停靠位置为所述视觉传感器朝向窗户或者是门的位置，实时采集该位置的图像信息，并通过网络传输至用户的移动终端上，用户可以实时接收获取到家里的信息，一旦发生盗窃事件可以及时采取措施进行处理。

在其他实施例中，请参阅图10及图11，图10是本申请另一实施例中第二部件位于第二位置的示意图，图11是本申请另一实施例中第二部件位于第一位置的示意图。本实施例中，所述自移动机器人为服务机器人或者是陪护机器人，其包括主体10、驱动轮部件20及功能部件30，所述功能部件30成型于所述自移动机器人的头部，所述第二部件32的功能部形成所述头部的面部，以更好地与用户进行交互或互动。

在一些实施例中，所述视觉传感器332与所述显示屏同步工作，更好地实现人机交互，所述视觉传感器332可以进行人脸追踪，用户绕过所述自移动机器人或者是站起蹲下等动作，视觉传感器均可以通过绕第一轴旋转或者是绕所述安装轴l2枢转而实现追踪。请参阅图12及图13所示，图12为本申请另一实施例中功能部所显示的视觉显示示意图，图13为本申请另一实施例中功能部显示的另一视觉显示示意图。在人机交互功能时，所述显示屏所呈现的内容为交互动画，例如表情变化，白色圆圈表示眼眶325，黑色圆圈表示眼球326，在所述视觉传感器332追踪到人脸时，所述眼眶325可以变化大小及形状，所述眼球326可以沿着眼眶325转动及在所述眼眶325所在范围内移动，自移动机器人是公共场所的服务机器人或者是家庭清洁机器人或陪护机器人等，增加其交互功能的多样性，提供给用户不同的体验感，本实施例只是以眼睛图像作为示例性说明，所述交互图像还可以是其他表情图像。

本申请的实施例中公开了一种自移动机器人，所述所述自移动机器人包括主体10、驱动所述驱动所述自移动机器人在地面上移动的驱动轮部件20、安装于所述主体10并与所述主体10电连接的功能模块30，所述功能模块30包括第一部件31及安装于所述第一部件31的第二部件32，所述第二部件32被配置为显示信息，所述第一部件31绕所述第一轴转动，所述第二部件32可以随着第一部件31转动，使得用户可以在各个方位直观地了解到所显示的信息，所述第二部件32还可以绕大体上垂直于所述第一轴的安装轴l2枢转，并且在处于第二位置时，所述第二部,32缩回所述主体10，可以有效保护第二部件32，防止在自移动机器人不工作时，所述第二部件32被损坏或者是积灰造成视觉效果较差的问题，当然所述第二部件32还可以在随着所述第一部件31转动的同时绕所述安装轴l2在第一位置和第二位置之间转动，以便更好与用户进行交互，进一步提升用户体验感。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述的实施方式，并不构成对该技术方案保护范围的限定。任何在上述实施方式的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在该技术方案的保护范围之内。

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