[发明专利]一种特种机器人头部设计

说明书

本发明公开了一种特种机器人头部设计，涉及人工智能领域。包括头部主体和头部云台，所述头部主体包括一体化成形的头部外壳，以及设置于头部外壳腔体内的头部元器件；所述头部外壳的底部设有缺口，所述缺口处设有拆卸板，将拆卸板拆除后可对头部外壳内的头部元器件进行更换；所述头部主体从所述缺口处与头部云台连接；所述头部云台包括俯仰云台和转动云台，所述俯仰云台的宽度与头部外壳的底部缺口的宽度相匹配，且转动云台连接于俯仰云台下方；所述头部元器件包括眼部结构、麦克风阵列结构。本发明结构稳定，功能化多元，具备视觉听觉一体化的设计，适应于工业、应急领域的特种机器人头部应用。

技术领域

本发明涉及人工智能领域，特别涉及一种特种机器人头部设计。

背景技术

机器人是自动执行工作的机器装置。它既可以接受人类指挥，又可以运行预先编排的程序，也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动。机器人执行的是取代或是协助人类工作的工作，例如制造业、建筑业，或是危险的工作。随着科学技术的发展，机器人逐渐进入危险探查领域，替代人进行一些比较危险的工作，就需要机器人头部具备智能化视觉听觉装置来应用于恶劣环境。

一般来说机器人的头部往往是根据机器人的类型来设定，需要满足特定的需求，如此一来成本很高，缺乏一种适用于大多数工业、应急领域的特种机器人的头部产品。

发明内容

本发明的目的在于：提供了一种特种机器人头部设计，设置的摄像头和红外夜视热成像仪，可实现物体识别、位置识别的功能，精准判断热源中心点和热分布信息。设置的麦克风阵列结构，可对现场声源进行检测、定位、跟踪。其麦克风阵列结构还包括语音交互模块，所述语音交互模块能够接收并完成语音指控。设置的超声波测距模块，能够及时获取距障碍物的距离和方向信息。设置了俯仰云台和转动云台，且上述云台采用的电机均为伺服电机，能够精确的控制电机的转动，从而精确的控制机器人头部的俯仰、转动操作，为物体位置、距离的识别打下基础。本发明结构稳定，功能化多元，具备视觉听觉一体化的设计，适应于工业、应急领域的特种机器人头部应用。

本发明采用的技术方案如下：

一种特种机器人头部设计，包括头部主体和头部云台，所述头部主体包括一体化成形的头部外壳，以及设置于头部外壳腔体内的头部元器件；所述头部外壳的底部设有缺口，所述缺口处设有拆卸板，将拆卸板拆除后可对头部外壳内的头部元器件进行更换；所述头部主体从所述缺口处与头部云台连接；所述头部云台包括俯仰云台和转动云台，所述俯仰云台的宽度与头部外壳的底部缺口的宽度相匹配，且转动云台连接于俯仰云台下方；所述头部元器件包括眼部结构、麦克风阵列结构。

本发明的机器人头部的摄像头为可变焦摄像头，所述摄像头和红外夜视热成像仪受控制中心控制来采集信息，并将采集到的信息传输至控制中心，实现物体识别、位置识别的功能，其中红外夜视热成像仪能够精准判断热源中心点和热分布信息，还具有红外夜视功能，同时可以随云台旋转而调整角度，探测范围半径达到100米。

本发明的机器人头部的麦克风阵列结构，按照一定规律排布于机器人头部两侧，可对现场声源进行检测、定位、跟踪。所述麦克风阵列结构还包括语音交互模块，所述语音交互模块与控制中心电性连接，并且能够接收并完成语音指控。

进一步地，所述头部外壳包括前部壳体和后部壳体，前部壳体和后部壳体呈拼合状固定形成类方形结构；所述头部外壳的上端设有眼部区域，眼部区域上设有两个通孔。

本发明的眼部区域在竖直方向上的截面形状，是由两个半圆和一个矩形组成的轴对称图形，所述眼部区域的侧面为圆弧形，且与其他部件的连接处圆滑。

进一步地，所述眼部结构包括对称设置的眼部云台，所述眼部云台的两端云台座上设置有眼球，所述眼球的眼周设置有LED虹膜；所述其中一个眼球中心设置有摄像头，另一个眼球中心设置有红外夜视热成像仪；眼球的位置与眼部区域上通孔的位置相对应。