[实用新型]一种居室轮式机器人系统

权利要求书

1.一种居室轮式机器人系统，其特征在于：由机械结构和电控系统组成，机械结构包括移动、平台、机身和机械臂；移动平台是轮式移动机构，机身是立式中空前表面上方有穿臂孔的壳体，机械臂是包含多个具有旋转和摆动功能的关节和固定臂的组合；机身立放于移动平台上，机械臂穿过机身前表面的穿臂孔固定于后表面的内侧；电控系统包括主控电路板、电机、关节电路板、单轴舵机、双轴舵机和电源；主控电路板安放于移动平台内；电机安装在移动平台下方，电机轴与移动平台轮相连，电机电源线与电池相连，电机控制线与主控电路板相连；关节电路板安放在机械臂关节附近里面，专门用于就近关节的控制，与主控电路板通过CAN总线相连；单轴舵机和双轴舵机都安装在机械臂关节内，舵机轴与关节相连，单轴舵机驱动轴驱动关节的旋转，双轴舵机驱动关节的摆动；舵机的电源线与电源相连，舵机的控制线与关节电路板相连；电源给整个电路系统供电。

2.根据权利要求1所述的一种居室轮式机器人系统,其特征在于：移动平台的前侧面为向移动平台倾斜的面,以便于机械臂将前方地面物体拿回到移动平台上。

3.根据权利要求2所述的一种居室轮式机器人系统,其特征在于：机械臂由肩、肘和腕关节组成,每个关节都有旋转和摆动运动。

4.根据权利要求3所述的一种居室轮式机器人系统,其特征在于：主控电路板用带CAN总线接口的单片机开发板,电动机采用无刷直流电动机,关节电路板也采用带CAN总线接口的单片机开发板,摆动舵机采用双输出轴舵机,旋转舵机采用单输出轴舵机,电源系统采用带稳压的锂电池系统；主控电动机通过I/O口与无刷直流电动机的PWM,CW和FG线相连,主控电路板通过CAN总线与关节电路板相连,关节电路板通过I/O口与舵机的PWM线相连,主控电路板、关节电路板和舵机的供电线与锂电池系统的5V电源输出相连,无刷直流电动机的供电线与锂电池系统的12V电源相连。

5.根据权利要求4所述的一种居室轮式机器人系统,其特征在于:还包括摄像头,摄像头安放于机身前表面的穿臂孔的上方,摄像头摄像面朝向前方,摄像头数据输出线与主控电路板相连。

6.根据权利要求5所述的一种居室轮式机器人系统,其特征在于：还包括姿态传感器,安放在各个关节处,传感信号输出线与主控电路板相连。

7.根据权利要求6所述的一种居室轮式机器人系统,其特征在于：还包括通信模块,安放在主控电路板附近,与主控电路板相连。

8.根据权利要求4所述的一种居室轮式机器人系统,其特征在于:机械臂有一个肩关节、一个肘关节和一个腕关节；主控电路板采用STM32F407开发板,电动机采用GM37-BL3650,关节电路板采用C8051F040开发板,肩关节摆动舵机采用LD-260MG双轴舵机,肩关节旋转舵机采用RDS5160单轴舵机,肘关节摆动舵机采用RDS3225双轴舵机,肘关节旋转舵机采用RDS3225单轴舵机,腕关节摆动舵机采用RDS3115双轴舵机,腕关节旋转舵机采用MG996单轴舵机,锂电池系统采用有5V和12V输出的节仕得锂电池,通信模块采用ESP8266WIFI模块板。

9.根据权利要求5所述的一种居室轮式机器人系统,其特征在于:还包括摄像头,摄像头是D435,主控电路板由两块电路板担当,一块是树莓派开发板,另一块是STM32F407开发板；树莓派开发板用于图像处理,与摄像头通过USB口相连,又通过USB口与STM32F407相连。

10.根据权利要求9所述的一种居室轮式机器人系统,其特征在于:机械部分的尺寸是,设计机器人整体高度为100cm,其中机械手的机身高为80cm,上臂和下臂的长度均为20cm,各个关节的长度为10厘米,手长为10厘米。