[发明专利]一种智能示教机器人

说明书

本发明公开了一种智能示教机器人，其结构包括：机械波传导装置、倾斜角臂、提升力臂、电磁波发生装置、行程力臂、信号拦截装置、移动盘，本发明的有益效果：通过在结构上研发出机械波传导装置、电磁波发生装置与信号拦截装置并利用两种不同的波段相辅相成实现对玻璃材质障碍物的精准避障，两种波段的信号汇总后则通过信号拦截装置的处理器处理电磁波接收器接收到的电磁波信号并判断机器人与障碍物之间的距离以及处理机械波接收器传导的信号并以此判断障碍物的尺寸体积并指示机器人做好提前规避的动作，防止机器人误撞玻璃造成玻璃破损并由此产生一系列不可预知的事故发生。

技术领域

本发明涉及陪伴学习类型的机器人领域，尤其是涉及到一种智能示教机器人。

背景技术

机器人是近几十年来发展起来的一种典型的、机电一体化的、独立的自动化生产工具，机器人的研究、创造和应用正受到广泛重视，然而随着机器人技术的发展，机器人应用领域的不断扩大，对机器人的性能提出了更高的要求，因此如何有效将其他领域的研究成果应用到机器人控制系统的实时操作中是一项关键的研究工作，其中结合了示教系统的机器人作为研究用的基础机器人发展前景可期，但是机器人的作用虽大，但是其本身存在的安全隐患不容忽视，由于机器人都是采用摄像头成像技术作为视觉捕捉图像，所以对于玻璃等透光性高的透明材质物体识别度过低导致机器人撞击玻璃的事件时有发生，玻璃因其本身具有易碎的特点，一旦破碎容易形成锋利的棱角划伤处于玻璃附近的围观人员，特别是智能陪护类型的机器人由于其用途的特殊性更需要对这个问题进行高度重视，机器人不仅要做到技术革新，还应该切实关注存在的安全隐患，基于以上前提，本案研发了一种智能示教机器人以解决这个问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明是通过如下的技术方案来实现：一种智能示教机器人，其结构包括：机械波传导装置、倾斜角臂、提升力臂、电磁波发生装置、行程力臂、信号拦截装置、移动盘，所述机械波传导装置连接倾斜角臂，倾斜角臂通过提升力臂连接电磁波发生装置，电磁波发生装置底部连接行程力臂，行程力臂与信号拦截装置相连，信号拦截装置设于移动盘上表面，机械波传导装置主要是通过发射机械波对面前的障碍物实现定位、判断，把电信号变成声音信号也就是机械波向机器人的前方发射，机械波在空气中传递时，如果遇到玻璃等障碍物，就会被反射回来，反射回的机械波被换能器接收，又变成电信号，经放大处理在机械波接受器上变成声音。根据信号往返时间可以确定障碍物的距离，根据声调的高低等情况可以判断障碍物的性质，利用“多普勒效应”原理所说，回声的音调应有所变化，音调不断变高，说明障碍物正向机器人靠拢，音调不断变低，说明障碍物离机器人远去，电磁波发生装置则是将电信号转换为红外线光信号，芯片板产生所需要的控制信号，控制指令信号经调制电路板调制后，最终由驱动电路板驱动发射机发出红外线指令信号对准前方进行发射，提升力臂主要是带动机械波传导装置向上提升或向下降低，通过改变其高度变化来实现机械波的发射高速以及角度。

作为本发明进一步技术补充，所述机械波传导装置由换能器、定位模块、发射模块、温度传感器、电池块、增强模块、磁性开关、控制模块、距离传感器组成，所述换能器设有定位模块与温度传感器，定位模块通过控制模块连接发射模块，发射模块与电池块相连，换能器底部设有增强模块并与电池块连接，磁性开关与距离传感器均设于换能器外侧，换能器优选为压电陶瓷换能器，利用压电效应，当施加压力或拉力在这种陶瓷片上时，陶瓷片的两端会产生极性相反的电荷，通过回路而形成电流，在机械波的作用下，在其两端便会感应出电荷来，这就是机械波接收器，而且压电效应是可逆的，假如在压电陶瓷片上施加一个交变电场，陶瓷片就会时而变薄时而变厚，同时产生振动发射机械波，定位模块用来确定机械波发射的位置角度，温度传感器则是用于监测机械波传导装置的工作状态以防止其过热过载，距离传感器能够判别机械波发射的距离并识别障碍物与机器人的距离以便于机器人做好提前规避的动作。