[实用新型]一款全天候自主智能四足机器人

说明书

本实用新型提供一款全天候自主智能四足机器人，包括：运动控制CPU和应用层AI处理器两个单元组成，运动控制CPU根据当前身体姿态反馈的惯性单元和当前所有关节电机地方的扭矩、位置和速度传感和足底力压力传感器运算出下一步应输出的力。本实用新型提供的全天候自主智能四足机器人具有四足机器人具有良好的地面适应性能，并具备AI载体，可以为人类生活带来便利，以及在人类无法生存的环境生存，其中能量的获取至关重要，具备自理能力，具有思维和情感功能，包括视觉听觉系统，同时得具备优良的机动性能，适于可全天候无人干预的情况下，自主学习进化，经过优化设计，可使用在家庭情感陪护，以及无人干越长期野外巡检工作。

技术领域

本实用新型涉及机器人技术领域，尤其涉及一款全天候自主智能四足机器人。

背景技术

大型仿生机器狗作为刚兴起的行业，截止目前业界大多完成了，正常的行走移动功能，功能比较简单机械，在应用上的许多必要细节问题并未考虑，但是若进入大规模应用，这些细节问题，将严重影响产品客户体验，本实用新型在本公司现有机器狗基础上进行必要的改进和完备，以适用机器狗的全天候工作要求，目前的机器狗不具备自己视觉寻找能量来源，并给自己充电功能，并没考虑到在野外单独行动若无电力后备能量供应问题，机器狗腿部动力关节是机器狗组成的最重要部件，常规设计必须综合重量强度外观装配优良的腿部结构设计几何构成，对于简化运动控制软件也是有很大帮助的，智能机器狗与人类环境交互得具备基础的基础视觉，以完成避障和信息录入，但机器狗视觉不同人眼可以灵活转动，因此视野的规划即机器狗视觉相机的布置得满足正常工作的视角，机器狗是批量生产出来，为了可辨识，并且在使用过程经常碰撞，得具备更换皮肤或者外壳的属性，在融入家庭后，机器狗的金属构造有可能对使用者无意识的伤害，因此机械关键部位的设计得合理，使用的时候机器狗若具有可以和人进行交互的显示装置并且赋予听觉和语音，可以更方便沟通，现代化机器狗不仅仅本地有CPU大脑，还需要与远端CPU大脑进行信息交流，以及记忆情感思维转移，对于碳基生命这几乎无法实现，但是借助现有技术的本地信息整理，中间数据传输，远地母服务器，可以实现硅基生命的转移，本设计具备以上的物理特性，另外根据本公司实际生产制造经验，在为了方便大规模生产，核心部件结构设计优化，在下面给出描述和实现细节。

缺点1：现有机器狗必须得人为充电，不能自己依靠视觉寻找充电装置，并且在野外没有专用充电装置的情况下，不具备苏醒和能量自理获取能力，这样的机器狗以上两种设计的实用性大打折扣。

缺点2：现有机器狗大多是实验性产品，腿部设计零件繁多，很多为皮带传动设计，工作过程容易打滑，长时间损坏，有些为四边形连杆机构，在四边形连杆机构设计中，若不注意四边形的边长构造和优化，会使软件层难度增加，另外传统设计结构重量复杂，会造成成品的机动性能下降，不具备大规模生产的基础设计，其中连杆传动的几个受力部位几乎决定机器狗的使用寿命，在机器狗关节运动中，会出现左右机械死点，和碰撞点，这是通常四边形连杆的特点，也得给与规避。

缺点3：机器狗动力单元主要由电机减速机控制器组成，需要具备长时间工作稳定，功能完善，便于生产，动力单元基本为关节型，关节型电机基本都是360度以内的位置型，常规使用，关节正常活动是180度以内，因为采用了减速机，关节运动360度，内部电机运动了360×N度，N为减速比，现在的绝对编码器基本都是单圈，多圈机械编码器结构复杂，厚度完全无法在本产品使用，常规做法是加一后备电池，随时跟随圈数，存在的问题点很明显，当电池没电后，圈数会消失，并且在浪涌脉冲后，也会紊乱，本设计可以合理规避。

缺点4：如上面提到过，机器狗为工厂批量生产，多个机器狗放在一起，很难区分，因此壳子和外套必须设计，并且碰撞摩擦都会导致出现脏旧发生，另外为了方便客户自己改装皮肤，腿部身子上需要留下安装孔位，方便客户自己DIY，这是现有产品不具备的。

缺点5：现有机器狗视觉，应具备远处近端，也就是既能同时看到远方障碍，也能注意脚下环境，常规设计大部分只注意远方，无法很好的看到足下路况，这样在坑洼或者楼梯的环境下会不理想。