[发明专利]用于迎宾的服务机器人

说明书

本发明提供了一种用于迎宾的服务机器人，其包括：基于麦克纳姆轮的全方位移动底盘；基于Stewart并联机构的六自由度腰部关节，安装在全方位移动底盘上；躯干及头部，固定安装在腰部关节的上端；两个协作机械臂，对称安装在躯干及头部的两侧；两个机械手，分别安装在协作机械臂的末端。迎宾服务机器人腰部可以在一定范围内实现六自由度运动，增加了机器人的灵活性和仿人程度，能够实现鞠躬动作，能够模拟人类行走过程中的躯干摆动动作，还能够模拟人类的扭腰动作。在增加机器人的灵活性和仿人程度的同时，机器人的体积并没有明显增加。由此，能提高用于迎宾的服务机器人的仿人程度，提高用于迎宾的服务机器人的服务质量和被服务对象的满意程度。

技术领域

本发明涉及智能服务机器人领域，尤其涉及一种用于迎宾的服务机器人。

背景技术

随着科技的发展，机器人已经不仅仅被局限在工业生产线中，而是逐步进入了人们的日常生活当中，物流机器人、扫地机器人等都是非常典型的代表。同时，服务机器人作为机器人家族中主要用来直接与人类进行交互的一种新型机器人，具有较大的应用前景，在当前人工智能发展热潮的带动之下，有了一定程度的发展。

服务机器人，理想情况下是完全参考真实的人的服务进行工作，包括人的语言、动作、表情等。但是实际上由于当前机器人控制技术的限制，完全的仿人机器人自由度过多，控制极为复杂，实现的难度非常高。

目前已公开的服务机器人中具有腰部关节的很少，缺少腰部关节直接影响机器人的仿真程度，导致机器人表现过度刚硬，使得服务质量和被服务对象的满意程度较低。于2019年1月1日公布的中国发明专利申请CN109108934A公开了一种基于麦克纳姆轮的导游服务机器人，包括底盘及固定在底盘上的机器人本体，这种机器人仅能完成头部及手臂的基本动作。其他一些机器人的腰部自由度则很少，例如于2016年11月30日授权公告的中国实用新型专利申请CN205734880U公开了一种用于科技馆迎宾的机器人移动装置，引入了单自由度腰部关节，但仿人程度仍然出于较低的程度，存在一定的提升空间。

发明内容

鉴于背景技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种用于迎宾的服务机器人，其能提高用于迎宾的服务机器人的仿人程度，提高用于迎宾的服务机器人的服务质量和被服务对象的满意程度。

为了实现上述目的，本发明提供了一种用于迎宾的服务机器人，其包括：基于麦克纳姆轮的全方位移动底盘；基于Stewart并联机构的六自由度腰部关节，安装在全方位移动底盘上；躯干及头部，固定安装在腰部关节的上端；两个协作机械臂，对称安装在躯干及头部的两侧；两个机械手，分别安装在协作机械臂的末端。

在一实施例中，基于麦克纳姆轮的全方位移动底盘包括四个基于麦克纳姆轮的驱动单元、三个底盘激光雷达、底盘本体、电源及控制器，三个底盘激光雷达安装在底盘本体上。

在一实施例中，底盘本体为中空结构，用于放置电源及控制器。

在一实施例中，各驱动单元包括联轴器、麦克纳姆轮、连接法兰、连接轴、安装架、驱动电机，安装架固定安装在底盘本体的底面上，驱动电机固定安装在安装架上，联轴器的一端与驱动电机的输出轴连接，联轴器的另一端与连接轴的一端连接，连接轴的另一端与连接法兰连接，连接法兰固定安装在麦克纳姆轮上。

在一实施例中，四个麦克纳姆轮均布在底盘本体底面的左前方、左后方、右前方、右后方，以任意三个麦克纳姆轮的中心作为顶点的三角形都是直角三角形。

在一实施例中，基于Stewart并联机构的六自由度腰部关节包括：静平台，固定安装在底盘本体的顶面，静平台中心与底盘本体中心重合；动平台，位于静平台的上方；六个球铰，设置在静平台的上表面；六个卧式虎克铰，设置于动平台的下表面；六根支链，各支链为直线驱动单元，各支链的上端通过卧式虎克铰与动平台连接，各支链的下端通过球铰与静平台连接。

在一实施例中，各支链为电机直线驱动单元、液压直线驱动单元或气压直线驱动单元。