專利名稱：模塊化個人機器人的制作方法
技術領域：
本發明涉及的是一種機器人，特別是一種模塊化個人機器人，屬于機器人技 術領域。
背景技術：
在不久的將來，機器人主要用于個人，而不是用于工廠。雖然已在許多場所 開發出了大量個人機器人，但這些個人機器人特性各異，不能進行技術共享；每 種個人機器人根據各自要求，從零構造。因此，此機器人幾乎不能被擴展或應用 到他機器人上，而且機器人不能滿足不同使用者的要求。為了使個人機器人能象 其他的消費產品一樣，應降低個人機器人的成本、便于維修、提高安全性等，為 了達到這些目標，個人機器人應象個人電腦一樣，采用模塊化結構和標準化接口 。
經對現有技術的文獻檢索發現，李安伏等人在《自動化博覽》，2000年第3 期，P42-43，撰文"個人機器人問世"，該文介紹了日本索尼生產的AIBO外形象 哈叭狗的機器人，有頭、軀干、尾巴、四條腿，能與人交流，該機器人具有娛樂 功能。但是，該個人機器人沒采用模塊化結構，不能快速維修、更換，制造成本 不能降低；該個人機器人結構固定，不能根據模塊的不同而重組為不同結構的個 人機器人。

發明內容
本發明針對現有技術的不足，提供一種由四種功能模塊組成的模塊化個人機 器人，該機器人由多個功能模塊及標準接口裝配而成，各種功能模塊可批量生產、 獨立維修、獨立擴展，快速組裝成不同性能的個人機器人，便于機器人的擴展、 快速更換與維修，結構靈活。
本發明是通過以下技術方案實現的，本發明包括傳感模塊、控制模塊、驅 動模塊、標準接口模塊。連接方式為標準接口模塊有兩個，傳感模塊與控制模
塊通過第二標準接口模塊相連，控制模塊與驅動模塊通過第一標準接口模塊相連。傳感模塊固定在第二標準接口模塊上，控制模塊的一端固定在第二標準接口 模塊上，另一端固定在第一標準接口模塊上，驅動模塊固定在第一標準接口模塊 的另一端，驅動模塊運動帶動整個機器人運動。
驅動模塊包括右電機、右傳動系統、右驅動輪、導向輪、左電機、左傳動 系統、左驅動輪、第一殼體，連接方式為左電機、右電機固定在第一殼體上， 右電機的輸出軸與右傳動系統相連，右傳動系統的輸出軸與右驅動輪固聯，左電 機的輸出軸與左傳動系統相連，左傳動系統的輸出軸與左驅動輪固聯，導向輪的 支架與第一殼體固聯，左、右電機工作，帶動左、右驅動輪轉動，從而使機器人 運動。
控制模塊包括第二殼體、電路板、蓄電池，連接方式為第二殼體的上端 固定在第二標準接口模塊上，第二殼體的下端固定在第一標準接口模塊上，電路 板和蓄電池分別固定在第二殼體上，蓄電池給機器人提供能源，電路板控制機器 人的運動。
傳感模塊包括攝像頭、第三殼體、紅外線傳感器，連接方式為攝像頭固 定在第三殼體的上部，紅外線傳感器固定在第三殼體的四周，攝像頭和紅外線傳 感器采集的信息傳遞到控制模塊。
本發明提供了由四種功能模塊組成的模塊化個人機器人，該機器人的結構采 用模塊化方式，便于機器人功能的擴展、機器人結構的快速更換與維修，便于大 批量生產。
工作時，左、右電機驅動，帶動左、右驅動輪轉動，模塊化個人機器人可完 成前進、后退、左右轉動等動作。機器人在運動過程中，由裝在傳感模塊中的攝 像頭和紅外線傳感器采集信息，傳遞到控制模塊中的電路板，由蓄電池提供能源， 控制左、右電機轉動，驅動機器人運動，驅動模塊中的導向輪為機器人提供導向 的作用。
本發明是在分析機器人的功能特點后，根據個人機器人的任務要求后而設計 的一種模塊化機器人。該機器人由四種功能模塊組成，便于機器人功能的升級、 擴展，可快速組裝、更換與維修，降低制造成本。


圖l本發明結構示意圖
具體實施例方式
下面結合附圖對本發明的實施例作詳細說明本實施例在以本發明技術方案 為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發明的保護 范圍不限于下述的實施例。
如圖1所示，本實施例包括傳感模塊、控制模塊、驅動模塊、兩個標準接 口模塊。連接方式為傳感模塊與控制模塊由第二標準接口模塊相連，控制模塊 與驅動模塊由第一標準接口模塊相連。傳感模塊固定在第二標準接口模塊上，控 制模塊的一端固定在第二標準接口模塊上，另一端固定在第一標準接口模塊上， 驅動模塊固定在第一標準接口模塊的另一端，驅動模塊運動帶動整個機器人運 動。
驅動模塊包括右電機8、右傳動系統IO、右驅動輪9、導向輪ll、左電機 14、左傳動系統12、左驅動輪13、第一殼體15，連接方式為左電機14、右電 機8固定在第一殼體15上，右電機8的輸出軸與右傳動系統10相連，右傳動系 統10的輸出軸與右驅動輪9固聯，左電機14的輸出軸與左傳動系統12相連， 左傳動系統12的輸出軸與左驅動輪13固聯，導向輪11的支架與第一殼體15 固聯，左電機14、右電機8工作，帶動左驅動輪13、右驅動輪9轉動，從而使 機器人運動。
所述的右傳動系統IO、左傳動系統12可以采用現有的成熟的技術，比如由 減速齒輪組成的傳動系統等。
控制模塊包括第二殼體5、電路板6、蓄電池16，連接方式為第二殼體 5的上端固定在第二標準接口模塊4上，第二殼體5的下端固定在第一標準接口 模塊7上，電路板6和蓄電池16分別固定在第二殼體5上，蓄電池16給機器人 中的電路板6、左電機14、右電機8提供能源，電路板6可處理攝像頭1、紅外 線傳感器3傳遞來的信息，驅動左電機14、右電機8工作，通過左傳動系統12、 右傳動系統IO，使左驅動輪13旋轉、右驅動輪9旋轉，從而控制整個機器人的 運動，固定在第一殼體15上的導向輪11為機器人起導向的作用。
傳感模塊包括攝像頭1、第三殼體2、紅外線傳感器3，連接方式為攝像頭1固定在第三殼體2的上部，紅外線傳感器3固定在第三殼體2的四周。機 器人工作，蓄電池16提供能源，傳感模塊中的攝像頭1和紅外線傳感器3采集 的信息傳遞到控制模塊，控制模塊中的電路板處理信息，控制驅動模塊中左電機 14、右電機8旋轉，經過傳動系統，驅動左驅動輪13、右驅動輪9旋轉，從而 控制機器人的動作，完成前進、后退、左右轉動等任務。
本實施例把機器人中要用的傳感器集成在傳感模塊中，控制元器件集成在控 制模塊中，傳動元器件集成在驅動模塊中。便于各模塊的擴展、批量生產及維修， 便于機器人的快速組裝。
權利要求
1、一種模塊化個人機器人，包括兩個標準接口模塊，其特征在于還包括傳感模塊、控制模塊、驅動模塊，傳感模塊與控制模塊通過第二標準接口模塊相連，控制模塊與驅動模塊通過第一標準接口模塊相連，傳感模塊固定在第二標準接口模塊上，控制模塊的一端固定在第二標準接口模塊上，另一端固定在第一標準接口模塊上，驅動模塊固定在第一標準接口模塊的另一端，驅動模塊運動帶動整個機器人運動；所述傳感模塊包括攝像頭、第三殼體、紅外線傳感器，攝像頭固定在第三殼體的上部，紅外線傳感器固定在第三殼體的四周，攝像頭和紅外線傳感器采集的信息傳遞到控制模塊；所述控制模塊包括第二殼體、電路板、蓄電池，第二殼體的上端固定在第二標準接口模塊上，第二殼體的下端固定在第一標準接口模塊上，電路板和蓄電池分別固定在第二殼體上所述驅動模塊包括右電機、右傳動系統、右驅動輪、導向輪、左電機、左傳動系統、左驅動輪、第一殼體，左、右電機固定在第一殼體上，右電機的輸出軸與右傳動系統相連，右傳動系統的輸出軸與右驅動輪固聯，左電機的輸出軸與左傳動系統相連，左傳動系統的輸出軸與左驅動輪固聯，導向輪的支架與第一殼體固聯。
2、 根據權利要求1所述的模塊化個人機器人，其特征是，所述蓄電池給電 路板、左電機、右電機提供能源，電路板處理攝像頭、紅外線傳感器傳遞來的信 息，驅動左電機、右電機工作，通過左傳動系統、右傳動系統，使左驅動輪旋轉、 右驅動輪旋轉，從而控制整個機器人的運動。
3、 根據權利要求1或2所述的模塊化個人機器人，其特征是，所述的右傳 動系統、左傳動系統均為減速齒輪組成的傳動系統。
全文摘要
一種模塊化個人機器人屬于機器人領域。本發明包括傳感模塊、控制模塊、驅動模塊、標準接口模塊，傳感模塊與控制模塊由第二標準接口模塊相連，控制模塊與驅動模塊由第一標準接口模塊相連。傳感模塊固定在第二標準接口模塊上，控制模塊的一端固定在第二標準接口模塊上，另一端固定在第一標準接口模塊上，驅動模塊固定在第一標準接口模塊的另一端，驅動模塊運動帶動整個機器人運動。本發明是在分析機器人的功能特點后，根據個人機器人的任務要求后而設計的一種模塊化個人機器人。該機器人由4種功能模塊組成，便于機器人功能的升級、擴展，可快速組裝、更換與維修，降低制造成本。由于采用模塊化結構，便于大批量生產。
文檔編號B25J5/00GK101306533SQ20081004014
公開日2008年11月19日 申請日期2008年7月3日 優先權日2008年7月3日
發明者磊 徐, 費燕瓊 申請人:上海交通大學