[发明专利]一种学步机器人

说明书

本发明涉及一种学步机器人，包括机器人本体和控制系统，机器人本体包括推拉杆、底座、移动轮；推拉杆的底部可前后转动地安装在底座上，在底座的底盘上设有压力传感器，压力传感器为多个且分别位于推拉杆移动方向的前面，底盘上安装有移动轮；控制系统包括电源、控制单元和与其分别连接的压力传感器、激光传感器、声呐传感器、防跌落传感器、驱动电机、通讯单元；婴儿手握推拉杆向前移动学步过程，控制单元通过压力传感器检测推拉杆转动的角度信号并婴儿摔倒时超限报警，通过激光传感器、声呐传感器、防跌落传感器采集学步机器人周围环境的障碍物信息并规划前进路径、控制驱动电机带动移动轮运动，从而避让障碍物。

技术领域

本发明涉及学步车领域，具体涉及一种智能学步机器人。通过多传感器融合并搭载人工智能技术，开发出一款具备早教功能学步类服务机器人。

背景技术

学步车是婴儿小时候学习走路的工具，也是婴儿学会走步之前的代步工具。学步车可以适度辅助婴儿学习走路，同时一些学步车也具有寓教于乐功能，对于训练婴儿肢体动作的协调具有一定帮助。在保证安全和正确使用的前提下，学步车为婴儿学走路提供了方便的工具，也解放了家长的双手。但学步车选择不当，也会对婴儿学习走路产生不良的影响。

现有婴儿学步车有两种：第一种手推车式，优点是可以调节轮速，由水箱控制车体重量，使婴儿走路平稳，缺点是易侧翻，缺乏安全防护。

第二种坐式，优点是四周安全防护，避免磕碰，避免侧翻，解放家长双手，缺点底部万向轮不能调节速度，双腿持续发力，可能会影响孩子骨骼发育。

目前学步车还处于简单的工具化学步工具，所搭配的娱乐性功能也仅为发声式玩具。随着现在技术的不断进步，智能家庭服务类机器人通过不断融入新的技术提高功能的多向性、使用的便捷性和应用的广泛性。现今，家庭服务机器人的核心技术包括人机交互、导航及路径规划、人工智能、云计算等，具体设计语音、语义、处理器、算法、通讯、大数据及物联网等，以实现家庭服务机器人的自主性、适应性、智能性。在此过程中，家庭服务机器人产品的智能化程度以及市场容量也将不断上升。另外，随着上述技术的产业成熟度越来越高，家庭服务机器人的生产成本不断下降，成功进入广阔的消费市场。

发明内容

针对现有技术的上述不足，本发明在已有学步车基础上，添加步速控制、方向控制、距离感应、障碍物扫描、防跌落以及人工智能控制功能，大底座设计防止侧翻，可以拉动的把手，灵活借力，犹如一个家长在扶着孩子的手，实时监控孩子的状态，并且给孩子更大更安全的活动空间。同时可以通过与智能手环的结合监测儿童学步数据。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：一种学步机器人，包括机器人本体和控制系统；所述机器人本体包括推拉杆、底座、移动轮；推拉杆的底部可前后转动地安装在底座上，在底座的底盘上设有压力传感器，所述压力传感器为多个且分别位于推拉杆移动方向的前面；所述底盘上安装有移动轮；所述控制系统包括安装在底盘上的电源、控制单元和与其分别连接的压力传感器、激光传感器、声呐传感器、防跌落传感器、驱动电机、通讯单元；

婴儿手握推拉杆向前移动学步过程中摔倒时，控制单元通过压力传感器检测推拉杆转动的角度信号并超限报警；激光传感器、声呐传感器、防跌落传感器采集学步机器人周围环境的障碍物距离信号、坑洼地势信号输出给控制单元，控制单元根据上述采集信号规划前进路径、控制驱动电机带动移动轮运动，从而避让障碍物；控制单元还通过通讯单元接收上位机的指令控制学步机器人行走。

所述激光传感器包括前激光传感器、后激光传感器；所述前激光传感器检测学步机器人的运动前方的障碍物位置信号并输出给控制单元；所述后激光传感器检测学步机器人与婴儿的距离信号并输出给控制单元。

所述声呐传感器为多个且均匀设置在底盘外侧一圈，用于检测四周障碍物位置信号输出给控制单元。

所述防跌落传感器设置在机器人底盘前方，用于检测检测前进方向的坑洼地势信号输出给控制单元。