[发明专利]一种模块化多功能机器人

说明书

本发明涉及一种模块化多功能机器人，包括机器人本体，机器人本体包括自下而上依次设置的底层基础功能控制模块、中层特殊功能控制模块和上层感知与交互模块，底层基础功能控制模块包括一号底壳、设置在一号底壳上的一号外壳和运动控制组件，中层特殊功能控制模块包括设于一号外壳顶部的二号底壳、设置在二号底壳上的二号外壳、程序控制器以及多个功能构件，上层感知与交互模块包括设于二号外壳顶部的三号底壳、封盖、设于三号底壳和封盖之间的三号外壳以及多个交互构件。与现有技术相比，本发明使得机器人的功能发挥更加灵活，提高了机器人生产的通用性，便于生产企业降低生产成本与研发难度，也便于消费者降低维修与更换成本。

技术领域

本发明属于多功能机器人领域，具体涉及一种模块化多功能机器人。

背景技术

在当今社会，机器人已经越来越多地被应用于各个领域以解放人力：为实现房间的清扫功能，相关企业发明了扫地机器人；为实现作物或绿化设施的浇灌或农药的喷洒，相关企业发明了可实现喷洒功能的无人机或AGV；为实现如疫情期间隔离病房的食品配送，相关企业发明了送餐机器人等。未来随着科技的发展，可实现向导功能的向导机器人、可实现搜寻功能或巡逻功能的巡逻机器人也会进一步发展。如此则存在一个问题，那就是为实现不同功能，所设计出的机器人几乎完全不同，这就导致某种机器人只能适用于某个特定领域而不具备通用性。未来对于某些情况复杂的场所如超市等，为实现环境的整洁性、同时便于顾客携带商品，需要配置多种不同的机器人，这就增加了机器人的购置成本与管理成本；同时，对于机器人的生产企业而言，为实现不同功能，需生产出不同的机器人，这也造成了资源浪费与生产成本的增加。

发明内容

本发明的目的就是提供一种模块化多功能机器人，本发明采用了机器人本体与附加功能部分配合的方法，由机器人本体实现基础的运动等功能，由附加功能部分实现特定功能，以便在未来机器人能够实现不同功能的同时，其本身也具有一定的通用性，使得机器人的功能发挥更加灵活，促进不同领域的无人化，并提高了机器人生产的通用性，便于生产企业降低生产成本与研发难度，也便于消费者降低维修与更换成本。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种模块化多功能机器人，所述机器人包括机器人本体，所述机器人本体包括自下而上依次设置的底层基础功能控制模块、中层特殊功能控制模块和上层感知与交互模块，所述底层基础功能控制模块包括一号底壳、设置在一号底壳上的一号外壳和运动控制组件，所述一号底壳和一号外壳围成用于容纳运动控制组件的一号腔室，所述中层特殊功能控制模块包括设于一号外壳顶部的二号底壳、设置在二号底壳上的二号外壳、对机器人全部功能实现控制的程序控制器以及多个功能构件，所述二号底壳和二号外壳围成用于容纳程序控制器及多个功能构件的二号腔室，所述上层感知与交互模块包括设于二号外壳顶部的三号底壳、封盖、设于三号底壳和封盖之间的三号外壳以及多个交互构件，所述三号底壳、封盖和三号外壳之间形成三号腔室，多个交互构件分别设于三号外壳的外壁上或封盖顶部或三号腔室中。

所述运动控制组件包括成对的驱动轮、万向节、驱动电机以及与驱动电机电连接的电池组，所述驱动电机设于一号腔室的中部，成对的驱动轮位于驱动电机的两侧并贯穿一号底壳设置，所述驱动电机和驱动轮之间设有万向节进行传动连接。驱动轮能够对机器人运动起驱动作用，万向节能够在不同角度下均能够实现驱动力矩传输，驱动电机能够对驱动轮起控制作用。

所述运动控制组件还包括支撑组件和减振弹簧组，所述支撑组件包括分隔框、成对设于分隔框两侧的支撑槽和成对设于支撑槽两侧的支撑架，所述分隔框环绕驱动电机布设，所述支撑槽水平设置，一端和分隔框相连接，另一端和支撑架相连接，所述减振弹簧组包括相互连接的斜向弹簧和水平弹簧，所述斜向弹簧的端部和驱动电机的输出轴相连接，所述水平弹簧水平位于支撑槽中，端部固定在支撑槽的内壁上。由于机器人不同于汽车，其万向轮与驱动轮的尺寸较小，以至于在某些场景如停车场下，减速带的高度与轮的尺寸量级相当，因此为保证结构不至过分变形并保证减振效果的顺利实现，设置了减振弹簧组，减振弹簧组能够在路面不平时对振动起减缓作用，以保证充足的自由度。