[实用新型]通用模块化双臂服务机器人平台及系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及机器人技术领域，尤其是涉及一种通用模块化双臂 服务机器人平台及应用该平台的通用模块化双臂机器人系统。

背景技术

随着社会经济和社会需求的发展，服务机器人技术成为当今的热门 研究领域之一。目前，世界上至少有48个国家在发展机器人，其中25个 国家已涉足服务机器人开发，40余款服务机器人进入实验或半商业化应 用。然而，服务机器人与工业机器人相比，更强调与人类的交流协作和 情感沟通，对于安全性、交互性、智能性、成长性的要求更高，因而整 体而言对于技术水平的需求比工业机器人高。目前市场上的服务机器人 并不成熟，大部分处于研究开发的初始阶段。

服务机器人市场目前呈现出快速增长的态势。美国商业信息数据库 出具了一份2008年到2015年服务机器人对北美市场影响的研究报告，该 报告指出，服务机器人在北美市场的渗透率从2008年的不到3％，上升到 2015年的50％以上。另外，前瞻产业研究院提供的数据表明，2012年到 2016年，全球服务机器人销售的复合增长率高达19％，市场规模增速也 超过了14％。截止2014年，全球服务机器人保有量为2500万台，市场规 模达280亿美元。预计至2017年，服务机器人产值有望超过工业机器 人，达到500亿～700亿美元，市场前景巨大。

在我国，对于服务机器人的需求也越来越强烈。一方面，越来越快 的社会节奏使得年轻父母陪伴孩子的时间越来越少，而童年是孩子基础 教育和性格习惯养成的黄金期。因此，融合教育学、心理学、人工智能 等多门学科的研究成果，研制出具有教育指导、健康陪护、娱乐互动、 情感交流等功能，并且安全、可靠、智能、廉价的儿童机器人将势在必 行，其市场潜力巨大。另一方面，据全国老龄办预测，2020年我国老年 人口将达2.48亿，我国已成为人口老龄化速度最快的国家之一，也使得 用于照顾老人的助老机器人的需求量持续增加。这些因素将使我国有望 形成全球最大的服务机器人市场。

随着人工智能、传感器、仿生材料等高新技术的发展，以及机电工 程与生物医学工程等的交叉融合，服务机器人技术的发展将呈现三大态 势：(1)、由简单机电一体化装备，向生-机-电一体化和智能化等方面发 展；(2)、由单一作业，向多体协作、远程学习和网络服务等方面发展； (3)、由研制单一复杂系统，向核心技术模块化，功能模块接口规范化 方面发展。未来的服务机器人，将向着更智能、更灵活、学习能力更 强、适应能力更高的方向发展。

实用新型内容

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

本实用新型提供的一种通用模块化双臂服务机器人平台，包括：

环境信息采集模块，通过服务机器人的各个外置传感器来收集环境 信息；

信息认知模块，用于处理环境信息采集模块采集的原始数据，识别 所述服务机器人所处的环境信息；

决策模块，基于信息认知模块识别所述服务机器人所处的环境信 息，计算出相应的智能决策信息；

输出执行模块，在所述决策模块的决策信息的控制下，通过机器人 进行指令输出。

进一步的，所述环境信息包括视觉信息、语音信息、触觉信息。

进一步的，所述视觉信息和语音信息通过Kinect3D体感摄像机进行 采集，所述触觉信息通过机器人机械手上的力觉传感器进行获取。

进一步的，所述信息认知模块包括视觉认知模块、语音认知模块和 触觉认知模块。

进一步的，所述决策模块通过增量式学习算法、多视角学习算法或 自主学习算法来计算出相应的智能决策信息。

进一步的，所述输出执行模块包括视觉输出模块、语音输出模块和 动作输出模块；

所述视觉输出通过机器人面部的显示屏来显示动画合成的机器人表 情或交互信息；

所述语音输出模块通过音箱输出合成的拟人化语音；

所述动作输出模块通过机器人的机械臂和机械手来执行相应的动 作。

本实用新型还公开了一种应用上述通用模块化双臂服务机器人平台 的通用模块化双臂机器人系统，包括机器人固定底座、机器人固定架、 手臂控制柜、两个机械臂、两个机械手、集成电源系统、三维云台、摄 像头、显示屏、音箱和主控工控机；