[發明專利]一種多功能機器人及其工作流程

有效

• 申請號: 201810997286.3
• 申請日: 2018-08-29
• 公開（公告）號: CN109079817B
• 公開（公告）日: 2022-03-18
• 發明（設計）人: 孫王虎;孫譽寧
• 申請（專利權）人: 揚州智光環保科技發展有限公司
• 主分類號: B25J11/00
• 分類號: B25J11/00
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 孟睿

1.一種多功能機器人的工作流程，其特征在于，包括系統保護、發現目標、跟瞄目標、驗證目標、處置行為；

所述多功能機器人包括控制系統(1)、采集系統(2)、動作系統(3)、驗證系統(4)、仿真系統(5)、保障系統(6)，所述采集系統(2)用于實時采集環境信息并將其傳遞給控制系統(1)，所述動作系統(3)用于完成機器人肢體動作，所述驗證系統(4)用于數據比對、驗證和判斷，并將結果傳遞至控制系統(1)，所述仿真系統(5)用于模仿真人的形態，所述保障系統(6)用于提供照明、供電、輔助監控、開關門閘、存儲、收發包裹，所述控制系統(1)用于控制其他子系統做出相應動作；

其中，所述仿真系統(5)包括仿真人體(51)、保安制服(52)、保安崗臺(53)、保安崗傘(54)，所述仿真人體(51)設置在保安崗臺(53)上，外穿保安制服，且頭頂和后背為可開啟結構(60)，所述仿真人體(51)包括仿真軀殼(55)、高仿皮膚(56)、高仿毛發(57)、高仿眼睛(58)和受力結構(59),所述仿真軀殼(55)依托受力結構(59)支撐固定，仿真軀殼(55)內部涂有防火涂料；

所述采集系統(2)包括角度傳感器(19)、攝錄裝置(20)、超聲傳感器(21)、雷達模塊(22)、聲控模塊(23)、紅外模塊(24)、濕度傳感器(25)、雨水傳感器(26)、溫度傳感器(27)、壓力傳感器(28)、光線傳感器(29)和震動傳感器(30)，上述角度傳感器(19)、攝錄裝置(20)、超聲傳感器(21)、雷達模塊(22)、聲控模塊(23)、紅外模塊(24)、濕度傳感器(25)、雨水傳感器(26)、溫度傳感器(27)、壓力傳感器(28)、光線傳感器(29)和震動傳感器(30)均與控制系統通訊連接；

所述動作系統(3)包括腳部機構(31)、膝部機構(32)、髖部機構(33)、腰部機構(34)、肩部機構(35)、手部機構(36)、肘部機構(37)、頸部機構(38)、口部機構(39)和眼部機構(40)，上述腳部機構(31)、膝部機構(32)、髖部機構(33)、腰部機構(34)、肩部機構(35)、手部機構(36)、肘部機構(37)、頸部機構(38)、口部機構(39)和眼部機構(40)均與控制系統的通訊連接；

所述動作系統(3)中的各機構均包括動力裝置、驅動裝置(18)、傳動與減速裝置、限位裝置、緩沖裝置、轉動裝置、固定裝置、角度傳感器；

所述驗證系統(4)包括車輛識別模塊(41)、人臉識別模塊(42)、語音應答模塊(43)、專配手機(44)、報警裝置(45)，上述車輛識別模塊(41)、人臉識別模塊(42)、語音應答模塊(43)、專配手機(44)、報警裝置(45)均與控制系統通訊連接；所述車輛識別模塊(41)和人臉識別模塊(42)均通過安裝于左眼內的攝像頭(46)采集車輛、人臉圖像；所述語音應答模塊包括控制器、麥克風(47)、全頻揚聲器(48)；所述專配手機(44)固定在機器人掌心，包括智能手機和集成的磁卡讀卡器模塊、程序與數據下載模塊、指紋識別模塊；

所述保障系統(6)包括電源裝置(61)、門閘設施(62)、照明裝置(63)、輔助監控(64)、外部存儲(65)以及輔助設備(66)，上述保障系統(6)包括電源裝置(61)、門閘設施(62)、照明裝置(63)、輔助監控(64)、外部存儲(65)以及輔助設備(66)均與控制系統的通訊連接；所述照明裝置(63)包括崗臺的夜間路燈照明、人臉、車輛識別時所需亮度的輔助照明、攝錄裝置所需的夜間紅外照明；所述輔助監控(64)用于記錄機器人及其周邊狀況；所述門閘設施(62)為電動大門、電動道閘，其電機受控制系統控制，目標驗證通過后開啟大門/道閘，驗證不通過時確保大門、道閘關閉；所述外部存儲(65)用于備份系統數據；所述電源裝置(61)用于為系統提供不間斷恒壓直流電源，所述輔助設備(66)包括用于收發的包裹箱；

所述控制系統包括主機(7)、從機(8)、上位機(9)和遠程設備(10)，所述主機控制從機，并接受上位機(9)和遠程設備控制，從機控制相應子系統；

所述系統保護貫穿系統工作、待機全部時間段，通過震動傳感器、壓力傳感器、雨水傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、光線傳感器、電源傳感器采集參數，接收外部控制，進行系統自檢、休眠控制、問題修復、故障警示，并結合輔助監控，保障系統穩定、安全；所述外部控制是指系統管理員、授權人員，通過上位機、遠程設備、專配手機進行指令輸入、參數設定、數據更新、程序下載；

所述發現目標具體為：紅外模塊、聲控模塊、雷達模塊主動發現附近目標和外部指令確定的目標，所述紅外模塊用于發現行人、車輛發熱目標，聲控模塊通過腳步聲音、行車聲音發現目標，雷達模塊利用微波發現移動目標；任一模塊發現目標就喚醒系統進行下一步的跟瞄目標；

所述跟瞄目標具體為：根據紅外模塊、超聲傳感器、雷達模塊采集的數據和外部指令，計算目標的距離和角度，并啟動、控制跟瞄動作，使紅外模塊、超聲傳感器、雷達模塊朝向、接近目標，進行精確計算目標的距離和角度；所述跟瞄動作包括腳部動作、膝部動作、髖部動作、腰部動作和頸部動作；當目標到達機器人預設的位置，進行敬禮動作，并開始驗證目標；

所述驗證目標具體為：通過人臉識別、車牌識別、語音應答、智能手機、外部指令中一種或多種進行目標的身份驗證；所述人臉識別驗證是通過攝像機采集目標面貌，并與系統存儲的面貌數據庫進行比對、驗證；所述車牌識別驗證是通過攝像采集車牌圖像，識別車牌號碼，并與系統存儲的車牌號碼進行比對、驗證；所述語音應答驗證是對目標說話內容進行語音識別，并與目標進行對話，根據目標說話內容、語音特征與系統數據庫存儲、設定的信息進行比對，驗證目標身份；所述專配手機是利用機器人手持的智能手機和集成的模塊進行人機對話、信息輸入和顯示，包括屏幕輸入、屏幕顯示、識別指紋、讀取磁卡、攝像照相、錄音發聲、接收外部指令，進行身份驗證；

所述處置行為包括迎賓行為、收費行為、收發行為、傳達行為、放行行為、阻止行為、報警行為；所述迎賓行為針對驗證目標確定的賓客，通過語音應答模塊說歡迎詞、與賓客禮貌會話，并完成敬禮動作、放行手勢和目送動作；所述收費行為針對驗證目標確定的收費對象，計算收費金額，通過語音、屏幕告知交費對象，利用手機支付、讀卡器進行收費；所述收發行為針對驗證目標確定的收發對象，通過語音、屏幕告知收發方法，利用傳感器控制包裹箱開關，利用手機掃碼、掃碼器進行掃碼，并通知收發人將包裹存入/取出；所述傳達行為針對驗證目標確定的傳達對象，通過語音、屏幕進行告知；所述放行行為針對驗證通過、完成交費的目標，包括放行手勢、目送動作、開啟門閘、禮貌會話；所述阻止行為針對驗證沒通過、沒完成交費的目標，包括阻止手勢、目送動作、關閉門閘、勸離用語；所述報警行為是指發現通緝犯就通知公安部門，遇到強行闖入、暴力襲擊就通過語音、警笛進行警示、求助并通知管理員，遇到系統故障也通知管理員。