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CN118829520A - 机器人 - Google Patents

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CN118829520A
CN118829520A CN202380025982.7A CN202380025982A CN118829520A CN 118829520 A CN118829520 A CN 118829520A CN 202380025982 A CN202380025982 A CN 202380025982A CN 118829520 A CN118829520 A CN 118829520A
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CN
China
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robot
link
wheel
coupled
robot body
Prior art date
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Application number
CN202380025982.7A
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English (en)
Inventor
崔栋圭
洪乙杓
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LG Electronics Inc
Original Assignee
LG Electronics Inc
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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Abstract

本发明涉及一种机器人,包括:机器人主体,内部容纳有马达和电池;支腿部,分别结合于所述机器人主体的两侧面;以及轮部,可旋转地结合于所述支腿部,包括在地面上滚动的轮;通过将机器人主体的侧面框架和支腿部配置在一对轮的铅直上侧来使机器人主体的荷重垂直集中在轮,从而具有能够稳定地保持机器人主体的平衡的效果。

Description

机器人
技术领域
本发明涉及机器人。更详细而言,涉及一种能够根据用户的指令输入来提供各种服务的机器人。
背景技术
近年来,随着机器人技术的发展,不仅在工业领域,在家中使用机器人的频率也在逐渐增加。
家用机器人,有帮助清扫等家务或控制家电设备等代替人来执行家内事务的机器人、或者利用人工智能(AI)来发挥用户的秘书作用或向用户提供教育的机器人、或者替代宠物的机器人等。
但是,现有的家用机器人存在仅执行上述功能中的一种而无法根据使用者的需求或状况执行各种功能的限制。
另一方面,就机器人而言,除了以固定在特定位置的状态执行功能的机器人之外,还有可移动的移动式机器人。尤其,家用机器人主要使用代替用户或随用户在家中移动的移动式机器人。
在移动式机器人中,具有两个轮的双轮式机器人由于占据面积小,从而具有保管容易的优点,并且由于转换机器人的方向时的旋转半径小,从而具有在空间相对狭小的家中使用容易的优点。
但是,现有的双轮式机器人存在如下的限制,仅能够越过与轮的尺寸成比例的高度的障碍物,即便越过障碍物也可能在越过障碍物的过程中因冲击而不能保持平衡,导致机器人摔倒。
另一方面,美国公开专利US2020-0362972A1(2020.11.19)公开了一种利用具有轮的一对支腿来移动的移动式机器人。
所述移动式机器人可以在利用臂将物件抬起的状态下通过使设置于一对支腿的轮旋转来移动。此时,移动式机器人可以通过弯曲或展开具有连杆结构的支腿部来越过障碍物。
但是,所述移动式机器人为了在行驶中或停止中保持平衡,与支腿部结合的主体以钟摆形态旋转,并且使配重(counter-balance)与主体的旋转对应地旋转,由此保持平衡。
由此,所述移动式机器人存在保持平衡的过程中主体在上下方向上晃动的问题。
另外,所述移动式机器人由于主体在上下方向上晃动,因此存在无法使能够执行附加功能的功能模块结合于主体的上部和下部的问题。
另外,所述移动式机器人由于主体在上下方向上晃动,因此存在不能使用主体而需要使用额外的臂来搬运物件的问题。
尤其,在家用机器人的情况下,在机器人执行搬运饮料或食物的功能的情况下,如果机器人晃动,则可能发生搬运对象洒落或掉落到地上的问题。
另一方面,美国授权专利US10010784B1(2018.07.03)公开了一种具有轮的悬架系统。
所述悬架系统通过在由一个轮构成的车辆安装四节连杆结构来限制轮仅能够上下移动,并且能够通过在四节连杆的端部配置减振器来吸收冲击。
但是,所述悬架系统通过减振器的驱动来升降底板,因此存在底板可升降的高度受到限制的问题。
另外,四节连杆配置于轮的侧方,因此轮向底板的上部露出,从而还存在无法使用底板的全部区域的问题。
发明内容
发明所要解决的问题
本发明为了改善如上所述的以往存在的问题而提出,其目的在于,提供一种能够以两个轮来稳定地保持平衡的机器人。
另外,其目的在于,提供一种能够在移动中越过各种高度的障碍物的机器人。
另外,其目的在于,提供一种能够在移动中越过障碍物时保持平衡而不会前后或左右晃动的机器人。
另外,本发明的目的还在于,提供一种能够根据使用者的需求或状况来执行各种功能的机器人。
另外,本发明的目的还在于,提供一种即便结合有用于执行功能的模块,也能够使占用的空间最小化的机器人。
另外,本发明的目的还在于,提供一种能够将使用中的功能变更为新的功能,或对使用中的功能追加新的功能的机器人。
解决问题的技术方案
为了实现如上所述的目的,本发明的机器人可以包括:机器人主体,内部容纳有马达和电池;支腿部,分别结合于所述机器人主体的两侧面;以及轮部,可旋转地结合于所述支腿部,包括在地面上滚动的轮。
此时,所述支腿部可以仅配置在所述机器人主体的两侧面。
此外,所述轮部可以配置在所述支腿部的铅直下侧。
本发明的机器人可以包括具有与所述支腿部结合的侧面框架以及所述支腿部的四节连杆,所述支腿部包括:第一连杆,连杆结合于所述侧面框架;第二连杆,连杆结合于结合有所述第一连杆的所述侧面框架;以及第三连杆,与所述第一连杆和所述第二连杆连杆结合,并且与所述轮部结合。
所述支腿部可以包括朝抬起所述机器人主体的方向在连杆产生旋转力的重力补偿部。
在所述机器人主体的下侧和一对所述支腿部之间可以形成有可供下部功能模块结合的模块结合空间。
在所述机器人主体的上侧可以结合有上部功能模块。
在所述机器人主体的下侧可以结合有下部功能模块。
在所述支腿部可以形成有电线通过的电线通过孔。
发明效果
如上所述,根据本发明的机器人,在一对轮的铅直上侧配置机器人主体的侧面框架和支腿部,由此机器人主体的荷重可以垂直集中于轮。另外,能够通过机器人主体的荷重朝铅直下方对支腿部加压,由此能够防止机器人主体在左右方向上晃动。因此,具有能够稳定地保持机器人主体的平衡的效果。
另外,根据本发明的机器人,利用由侧面框架、第一连杆、第二连杆以及第三连杆构成的四节连杆结构,具有在遇到各种高度的障碍物时,能够抬起轮越过障碍物的效果。
另外,根据本发明的机器人,四节连杆的各个旋转中心之间的距离配置成具有规定长度比,使得在越过障碍物时,即使轮朝上侧抬起,轮的前后方向位置也不会变化,从而具有轮不会左右晃动并能够保持平衡的效果。
另外,根据本发明的机器人,具有能够根据使用者的需求或者状况,将上部功能模块结合在机器人主体的上侧或将下部功能模块结合在机器人主体的下侧并执行各种功能的效果。
另外,根据本发明的机器人,下部功能模块结合在机器人主体的下部和一对支腿部之间的空间,由此具有能够使结合有下部功能模块的状态下占用的空间最小化的效果。
另外,具有能够通过更换上部功能模块或下部功能模块将使用中的功能变更为新的功能,或者通过追加安装上部功能模块或下部功能模块,来对使用中的功能追加新的功能的效果。
附图说明
图1是用于说明本发明一实施例的机器人的立体图。
图2是图1的分解立体图。
图3是本发明一实施例的机器人的主视图。
图4是本发明一实施例的机器人的后视图。
图5是本发明一实施例的机器人的侧视图。
图6是本发明一实施例的机器人的仰视图。
图7是用于说明从本发明一实施例的机器人去除上部功能模块的状态的图。
图8是用于说明本发明一实施例的机器人的支腿部的图。
图9是用于说明本发明一实施例的机器人的支腿部的连接关系的图。
图10是用于说明本发明一实施例的机器人的第二连杆的图。
图11是用于说明本发明一实施例的机器人的用于隐藏电线的结构的图。
图12是用于说明本发明一实施例的机器人与下部功能模块结合的状态的图。
图13是用于说明本发明一实施例的机器人为了与下部功能模块结合而靠近的状态的图。
图14是用于说明本发明一实施例的机器人的下部功能模块的图。
图15是用于说明本发明一实施例的机器人的控制构成的框图。
图16和图17是用于说明本发明一实施例的机器人中根据支腿部的移动而发生变化的轮的位置的图。
图18是用于说明本发明一实施例的机器人的轮的配置和用于与下部功能模块结合的配置关系的图。
图19是用于说明本发明一实施例的机器人中机器人主体的荷重传递到轮的概略图。
具体实施方式
以下,参照附图,对本发明的优选实施例进行详细的说明。
本发明可以进行多种变更,并具有多种实施例,在图中例示特定实施例并在详细说明中进行具体的说明。这并不意味着要把本发明限定于特定实施方式,应解释为包括在本发明的思想和技术范围中所包含的所有变更、或等同物、或替代物。
图1示出了用于说明本发明一实施例的机器人的立体图,图2示出了图1的分解立体图,图3示出了本发明一实施例的机器人的主视图,图4示出了本发明一实施例的机器人的后视图,图5示出了本发明一实施例的机器人的侧视图,图6示出了本发明一实施例的机器人的仰视图,图7示出了用于说明从本发明一实施例的机器人去除上部功能模块的状态的图。
下面,参照图1至图7,对本发明一实施例的机器人1进行说明。
本发明实施例的机器人1形成为放置于地面(地)并沿着地面B移动。由此,以下,以机器人1被放置在地面的状态为基准定义上下方向并进行说明。
并且,将以电池560为基准配置有后述的第一摄像头531的侧定义为前方,并进行说明。另外,将以电池560为基准与前方相反的方向定义为后方,并进行说明。
在本发明的实施例中说明的各构成的“最低的部分”可以是本发明实施例的机器人1被放置在地面使用时各个构成的位于最低的部分,或者最靠近地面的部分。
本发明实施例的机器人1包括机器人主体100、支腿部200以及轮部300。此时,在机器人主体100的两侧面结合有支腿部200,在支腿部200结合有轮部300。
机器人主体
下面,参照图1至图7,对本发明一实施例的机器人1的机器人主体100进行说明。
机器人主体100可以形成机器人1的外观。在机器人主体100可以结合有构成机器人1的各部件。
例如,在机器人主体100的两侧面框架130分别结合有支腿部200。并且,在设置于机器人主体100的正面的前方盖110可以结合有保险杠112。
尤其,功能模块700、800可以可装卸地结合于本发明一实施例的机器人主体100。在此,功能模块700、800可以包括:上部功能模块700,结合于机器人主体100的上部;以及下部功能模块800,结合在一对轮310之间的空间。
因此,上部功能模块700可以可装卸地结合于在机器人主体100的上侧配置的顶面盖140。下部功能模块800可以可装卸地结合于在机器人主体100的下侧配置的底面盖150。
通过如上所述的构成,具有能够通过将功能模块700、800结合于机器人主体100来执行各种功能的效果。另外,具有能够通过更换功能模块700、800将使用中的功能变更为新的功能,或者能够通过追加安装功能模块700、800来对使用中的功能追加新的功能的效果。
在本发明的实施例中,机器人主体100可以以与上下方向高度相比水平方向的宽度(或直径)更大的形态形成。这种机器人主体100,有助于机器人1形成稳定的结构,并且可以提供有利于机器人1在移动(行驶)的过程中得到平衡的结构。
构成机器人1的一部分部件可以容纳于机器人主体100的内部。例如,在机器人主体100的内部空间可以容纳有包括悬架马达MS在内的一个以上的马达、一个以上的传感器以及电池560。
机器人主体100包括前方盖110。前方盖110构成机器人1的前方外观。即,前方盖110可以在机器人1前进行驶时配置于机器人1的最前方。
例如,机器人主体100的前方盖110可以以平板形态形成。作为另一例子,前方盖110可以是具有曲面的板形态。作为又一例子,前方盖110可以是以规定角度弯曲的板形态。
在前方盖110可以设置有视窗111。视窗111可以由光能够透过的材料形成。例如,视窗111可以由红外线(IR)或可视光线或紫外线(UV)能够透过的材料形成。
前方盖110包括向机器人1的外部露出的外侧面和配置于所述外侧面的背面的内侧面。
在前方盖110的外侧面可以结合有保险杠112。即,保险杠112可以配置在机器人主体100的前方。例如,保险杠112可以设置在前方盖110的外侧面两侧端部,并沿着上下方向并排配置有一对。
保险杠112可以设置为能够相对于机器人主体100移动。例如,保险杠112可以与机器人主体100结合为能够沿着机器人主体100的前后方向往复移动。
保险杠112可以沿着前方盖110的正面边缘一部分结合。或者,保险杠112可以沿着前方盖110的整个边缘结合。通过如上所述的构成,在机器人1与其他事物或人碰撞时,保险杠112可以通过吸收施加到机器人主体100的冲击来保护机器人主体100和容纳于机器人主体100的内部的部件。
在前方盖110的内侧面后方可以配置有第一摄像头531。具体而言,在视窗111的正后方可以配置有第一摄像头531。通过如上所述的构成,第一摄像头531可以感测配置于机器人1的前方的事物或人。
另一方面,虽然未图示,在前方盖110可以设置有接收由用户输入的控制指令的输入部、用于以视觉的方式向用户传递与机器人1的运转状态相关的信息的显示部等。例如,在前方盖110可以设置有以视觉的方式显示机器人1的运转状态,并接收由用户输入的控制指令的触摸屏。
机器人主体100包括后方盖120。
后方盖120构成机器人1的后方外观。例如,后方盖120可以以平板形态形成。作为另一例子,后方盖120可以是具有曲面的板形态。
在后方盖120可以配置有用于调节机器人1的电源的操作部553。
用户可以对操作部553进行操作,通过对操作部553的操作,可以开启或关闭机器人1的电源。
操作部553可以在后方盖120设置为朝左右方向枢转,或者根据实施例可以设置为朝上下方向枢转。
例如,当用户按压操作部553的一侧从而操作部553向一侧枢转时,可以开启机器人1的电源。当用户按压操作部553的另一侧从而操作部553向另一侧枢转时,可以关闭机器人1的电源。
在后方盖120的外侧面可以结合有后方保险杠122。即,后方保险杠122可以配置于机器人主体100的后方。例如,后方保险杠122可以设置于后方盖120的外侧面,并沿着水平方向配置。通过如上所述的构成,后方保险杠122能够在机器人1与其他事物或人发生碰撞的情况下通过吸收施加到机器人主体100的冲击来保护机器人主体100和容纳于机器人主体100的内部的部件。
机器人主体100包括侧面框架130。
侧面框架130构成机器人1的两侧面外观。例如,侧面框架130可以构成为分别配置于机器人1的两侧面并彼此面向。例如,侧面框架130可以以平板形态形成。即,机器人主体100的两侧面可以以平板形态形成并彼此平行配置。作为另一例子,侧面框架130的至少一部分可以以曲面形态形成。
侧面框架130与前方盖110和后方盖120结合。侧面框架130可以使前方盖110和后方盖120连接。通过如上所述的构成,机器人主体100可以形成被前方盖110、后方盖120以及两个侧面框架130包围的内部空间。
在侧面框架130的外侧可以配置有支腿部200。具体而言,第一连杆210和第二连杆220可以以能够旋转的方式结合于侧面框架130的外侧。
通常,在双轮式机器人中,在机器人主体的铅直下方配置有用于支撑的结构,以支撑机器人的荷重。但是,在机器人主体的铅直下方具有支撑结构的情况下,存在无法使用机器人的下侧空间的限制。
为了解决这个问题,本发明一实施例的机器人1在侧面框架130结合有支腿部200。
在侧面框架130的内侧可以配置有悬架马达MS。
在侧面框架130可以形成有连杆结合孔131、132。连杆结合孔包括第一连杆结合孔131和第二连杆结合孔132。
第一连杆结合孔131以圆形孔形态形成于侧面框架130。第一连杆210的至少一部分可以可旋转地容纳于第一连杆结合孔131。例如,第一连杆210的一侧端部可以穿过第一连杆结合孔131与悬架马达MS的轴结合。
第二连杆结合孔132以圆形孔形态形成于侧面框架130。第二连杆220的至少一部分可以可旋转地容纳于第二连杆结合孔132。例如,形成于第二连杆220的一侧的轴可以可旋转地贯穿结合于第二连杆结合孔132。
另一方面,第一连杆结合孔131可以形成为具有比第二连杆结合孔132更大的直径。
第一连杆结合孔131和第二连杆结合孔132可以隔开规定间隔而形成。例如,圆形孔形态的第一连杆结合孔131的中心和圆形孔形态的第二连杆结合孔132的中心可以隔开规定间隔而配置。
第一连杆结合孔131和第二连杆结合孔132可以配置为以地面为基准具有规定的倾斜。例如,在机器人1被放置在地面的状态下,第一连杆结合孔131可以配置在侧面框架130的下侧,第二连杆结合孔132可以配置在侧面框架130的上侧后方。
通过如上所述的构成,形成有连杆结合孔131、132的侧面框架130可以起到一种连杆作用。
另一方面,根据实施例,在侧面框架130可以形成有把手孔133。例如,把手孔133可以形成在侧面框架130的上侧前方。通过如上所述的构成,用户可以将手伸入把手孔133之后抓住侧面框架130并向上抬起机器人主体100。
顶面盖140构成机器人1的上侧外观。顶面盖140与前方盖110、后方盖120以及两个侧面框架130结合。由此,顶面盖140可以覆盖被前方盖110、后方盖120以及两个侧面框架130包围的内部空间的上侧。
在机器人1被放置在地面的状态下,顶面盖140可以被配置为以地面为基准倾斜规定的角度。例如,顶面盖140可以配置为前侧端部比后侧端部更靠近地面。
在顶面盖140可以结合有上部功能模块700。上部功能模块700可以可装卸地结合于顶面盖140的上侧。例如,在顶面盖140可以形成有钩容纳槽141以与上部功能模块700钩结合。通过如上所述的构成,仅通过用户将上部功能模块700的钩对准钩容纳槽141推入的简单的动作,就能够使上部功能模块700结合于机器人主体100。
机器人主体100可以向上部功能模块700供电。具体而言,在顶面盖140可以设置有能够向上部功能模块700供电的端子。
此外,机器人主体100可以与上部功能模块700收发信号。具体而言,在顶面盖140可以设置有能够与上部功能模块700收发信号的端子。
另一方面,在本发明的实施例中,在顶面盖140可以集中配置能够向上部功能模块700供电的端子和能够与上部功能模块700收发信号的端子。例如,在顶面盖140可以设置有包括两个电源引脚和四个信号引脚的弹簧针(pogo pin)142。
在顶面盖140可以形成有至少一个以上的引导槽143。在引导槽143可以结合有上部功能模块700的下侧面。通过如上所述的构成,引导槽143可以引导上部功能模块700的结合位置。
底面盖150构成机器人1的下侧外观。底面盖150与前方盖110、后方盖120以及两个侧面框架130结合。由此,底面盖150可以覆盖被前方盖110、后方盖120以及两个侧面框架130包围的内部空间的下侧。
在底面盖150可以结合有下部功能模块800。下部功能模块800可以可装卸地结合于底面盖150的下侧。具体而言,在底面盖150可以设置有结合杆151,以与下部功能模块800闩锁结合。
结合杆151可以以圆柱形状形成,并沿着机器人1的左右方向配置。并且,在底面盖150可以凸出形成有与结合杆151连接的一对凸起。
在底面盖150可以设置有充电端子152。充电端子152可以配置在底面盖150的下侧面。
此时,充电端子152可以配置于面向设置于机器人充电台(未图示)的充电用端子的位置。充电端子152可以与设置于机器人充电台(未图示)的充电用端子电连接。机器人1可以通过充电端子152从机器人充电台(未图示)接收电源。并且,供应到充电端子152的电源可以被供应到电池560。
另一方面,通常,在双轮式机器人中,为了支撑机器人的荷重,在机器人主体的铅直下方配置有用于支撑的结构。但是,当在机器人主体的铅直下方具有支撑结构时,存在无法使用机器人的下侧空间的限制。
为此,本发明一实施例的机器人1在机器人主体100的两侧面配置有支腿部200。因此,在底面盖150的下侧形成有供下部功能模块800结合的模块结合空间153。
模块结合空间153可以形成在一对支腿部200之间。例如,模块结合空间153可以是指结合杆151的铅直下方空间。即,模块结合空间153可以是沿着左右方向具有规定宽度△S的空间。
因此,由于下部功能模块800结合在机器人主体100的下部和一对支腿部200之间的空间,因此具有能够使安装有下部功能模块800的状态下的机器人1占用的体积最小化的效果。
另一方面,虽然未图示,但是根据实施例,机器人主体100还可以包括外部壳体。外部壳体可以构成机器人主体100的整体外观。外部壳体可以覆盖前方盖110、后方盖120、侧面框架130、顶面盖140以及底面盖150的外部。例如,外部壳体可以以沿着左右方向延伸形成的椭圆体形态形成。
支腿部
图8示出了用于说明本发明一实施例的机器人的支腿部的图,图9示出了用于说明本发明一实施例的机器人的支腿部的连接关系的图,图10示出了用于说明本发明一实施例的机器人的第二连杆的图,图11示出了用于说明本发明一实施例的机器人的用于隐藏电线的结构的图。
下面,参照图1至图11,对本发明一实施例的机器人1的支腿部200进行说明。
支腿部200可以与机器人主体100结合,并支撑机器人主体100。例如,支腿部200设置有一对,并分别结合在机器人主体100的侧面框架130。此时,支腿部200的至少一部分配置为比机器人主体100更靠近地面。因此,机器人主体100可以通过一对支腿部200而以站立在地面形态行驶。即,施加到机器人主体100的重力可以被支腿部200支撑,能够保持机器人主体100的高度。
在本发明一实施例的机器人1中,仅在机器人主体100的两侧面结合有支腿部200。即,支腿部200不与机器人主体100的底面和背面结合。
因此,如图3和图18所示,在底面盖150的下侧和一对支腿部200之间形成有空间。例如,在底面盖150的下侧和一对支腿部200之间可以形成有能够容纳长方体形态的下部功能模块800的空间。
支腿部200包括第一连杆210、第二连杆220以及第三连杆230。此时,第一连杆210和第二连杆220分别可旋转地与侧面框架130和第三连杆230结合。即,第一连杆210和第二连杆220分别与侧面框架130和第三连杆230连杆结合。
第一连杆210与机器人主体100的侧面连杆结合。例如,第一连杆210可以与侧面框架130连杆结合。
第一连杆210与悬架马达MS连接。例如,第一连杆210可以直接或通过齿轮连接到悬架马达MS的轴。通过如上所述的构成,第一连杆210从悬架马达MS接收驱动力。
第一连杆210包括第一连杆主体211、马达结合部212以及连杆结合部213。
第一连杆主体211以框架形态形成,在第一连杆主体211的长度方向一侧设置有马达结合部212,而在长度方向另一侧设置有连杆结合部213。此时,马达结合部212可以配置为比连杆结合部213更远离地面。
第一连杆主体211可以以至少弯曲一次的形态形成。例如,第一连杆主体211可以配置为,与设置有马达结合部212的一侧相比,设置有连杆结合部213的另一侧更远离机器人主体100。
由此,第一连杆主体211形成为随着从垂直方向上侧到下侧而一对第一连杆主体211之间的距离变大。通过如上所述的构成,第一连杆210能够稳定地支撑机器人主体100。
在第一连杆主体211可以形成有筋211a。例如,在第一连杆主体211可以沿着长度方向凸出形成有筋。此时,筋211a可以形成在第一连杆主体211的弯曲的区域。通过如上所述的构成,筋211a具有通过加强第一连杆210来提高耐久性的效果。
马达结合部212连接形成在第一连杆主体211的一侧端部。
马达结合部212可旋转地容纳于侧面框架130的第一连杆结合孔131。例如,马达结合部212可以以盘形态或圆盘形态形成。此时,马达结合部212的最大直径可以与第一连杆结合孔131的最大直径相同或更小。由此,马达结合部212可以贯穿第一连杆结合孔131与悬架马达MS连接。
马达结合部212与悬架马达MS连接。例如,马达结合部212可以固定结合于悬架马达MS的轴。通过如上所述的构成,当悬架马达MS被驱动时,马达结合部212可以通过与悬架马达MS的轴的旋转联动来旋转。
连杆结合部213形成在第一连杆主体211的另一侧端部。
连杆结合部213可旋转地结合于第三连杆230。具体而言,连杆结合部213利用第一连杆轴214而可旋转地结合于第三连杆230。例如,连杆结合部213可以以盘形态形成,第一连杆轴214可以贯穿结合在连杆结合部213的中心。此外,第一连杆轴214可以可旋转地贯穿结合于第三连杆230。通过如上所述的构成,第一连杆210和第三连杆230可以连接为能够相对旋转。
第一连杆轴214设置为连接第一连杆210和第三连杆230。例如,第一连杆轴214可以贯穿第一连杆210的连杆结合部213和/或第三连杆230并结合。此时,第一连杆轴214可以可旋转地与连杆结合部213和/或第三连杆230结合。通过如上所述的构成,第一连杆轴214可以成为第三连杆230旋转的轴。
重力补偿部215补偿机器人主体100因重力而朝铅直下方的移动。即,重力补偿部215提供向上支撑机器人主体100的力。
例如,重力补偿部215可以是扭转弹簧。重力补偿部215可以缠绕成包围第一连杆轴214的外周面外侧。此外,重力补偿部215的一侧端部插入并固定结合于第一连杆210,重力补偿部215的另一侧端部插入并固定结合于第三连杆230。
重力补偿部215朝第一连杆210与第三连杆230之间的角度变大的方向施加力(旋转力)。例如,重力补偿部215的两侧端部预先被紧缩,以朝第一连杆210和第三连杆230之间的夹角变大的方向施加恢复力。由此,即便机器人1被放置在地面从而重力施加到机器人主体100,也能够保持第一连杆210和第三连杆230之间的夹角在规定角度范围内。
通过如上所述的构成,即便未驱动悬架马达MS,也能够防止机器人主体100朝地面侧下降。因此,通过重力补偿部215,具有不仅能够防止根据悬架马达MS的驱动产生的能量损失,而且能够保持机器人主体100的高度距地面规定距离以上的效果。
第二连杆220与机器人主体100的侧面连杆结合。例如,第二连杆220可以与侧面框架130连杆结合。即,第二连杆220可以与第一连杆210一起结合到侧面框架130。
第二连杆220包括第二连杆主体221、框架结合部222以及连杆结合部223。此时,框架结合部222可以配置为比连杆结合部223更远离地面。
第二连杆主体221以框架形态形成,在第二连杆主体221的长度方向一侧设置有框架结合部222,而在长度方向另一侧设置有连杆结合部223。
第二连杆主体221可以以至少弯曲一次的形态形成。例如,第二连杆主体221可以配置为,与设置有框架结合部222的一侧相比,设置有连杆结合部223的另一侧更远离机器人主体100。由此,第二连杆主体221形成为随着从垂直方向上侧到下侧而一对第二连杆主体221之间的距离变大。通过如上所述的构成,第二连杆220能够稳定地支撑机器人主体100。
第二连杆主体221包括面向机器人主体100的内侧面和朝向远离机器人主体100的方向的外侧面。
在第二连杆主体221可以形成有筋221a。例如,在第二连杆主体221的外侧面可以沿着长度方向凸出形成有筋221a。此时,筋221a可以形成于第二连杆主体221的弯曲的区域。通过如上所述的构成,筋221a具有通过加强第二连杆220来提高耐久性的效果。
在第二连杆主体221可以形成有电线容纳壁221b。例如,在第二连杆主体221的内侧面可以沿着长度方向凸出形成有一对电线容纳壁221b。此时,一对电线容纳壁221b可以隔着规定间隔而形成为平行。通过如上所述的构成,在被第二连杆主体221和电线容纳壁221b包围的空间内可以容纳有电线。由此,能够防止电线向外部露出。
另一方面,形成于一对电线容纳壁221b之间的内部空间可以与后述的电线通过孔222c连通。通过如上所述的构成,通过了电线通过孔222c的电线被容纳于形成在电线容纳壁221b之间的内部空间,从而能够防止电线向外部露出。
此外,在第二连杆220可以设置有电线支撑销221c。电线支撑销221c可以贯穿一对电线容纳壁221b。电线支撑销221c可以沿着横穿一对电线容纳壁221b的方向配置。通过如上所述的构成,电线容纳壁221b可以封堵被第二连杆主体221和电线容纳壁221b包围的空间中开放的区域中的一部分。由此,能够防止电线从被第二连杆主体221和电线容纳壁221b包围的空间脱离。
框架结合部222形成在第二连杆主体221的一侧端部。
框架结合部222可旋转地结合于侧面框架130的第二连杆结合孔132。例如,在框架结合部222可以设置有贯穿结合于侧面框架130的结合轴222a。
结合轴222a可以以圆筒形态形成。例如,与结合轴222a的结合到侧面框架130的轴向(长度方向)一侧端部的外径相比,结合轴222a的另一侧端部的外径可以更大。
在结合轴222a可以形成有中空222b。电线可以通过中空222b。通过如上所述的构成,能够防止从电池560向轮马达MW供电的电线向外部露出。
另外,在结合轴222a可以形成有电线通过孔222c。电线通过孔222c可以形成在结合轴222a的轴向另一侧端部的外周面上。通过如上所述的构成,从机器人主体100通过了中空222b的电线可以经由电线通过孔222c容纳于第二连杆主体221。
结合轴222a可以与旋转连接板222d结合。例如,旋转连接板222d可以以圆盘形态形成,旋转连接板222d的直径可以小于结合轴222a的轴向另一侧端部的直径。由此,旋转连接板222d可以容纳并结合于结合轴222a的轴向另一侧端部内。
旋转连接板222d可以与第二连杆主体221一体形成。旋转连接板222d的径向外侧端部可以与第二连杆主体221连接形成。通过如上所述的构成,旋转连接板222d可以使第二连杆主体221和结合轴222a结合。
连杆结合部223形成在第二连杆主体221的另一侧端部。
连杆结合部223可旋转地结合于第三连杆230。具体而言,连杆结合部223利用第二连杆轴224可旋转地结合于第三连杆230。例如,连杆结合部223可以以盘形态形成,在连杆结合部223的中心可以贯穿结合有第二连杆轴224。此外,第二连杆轴224可以可旋转地贯穿结合于第三连杆230。通过如上所述的构成,第二连杆220和第三连杆230可以连接为能够相对旋转。
第二连杆轴224设置为使第二连杆220和第三连杆230连接。例如,第二连杆轴224可以贯穿第二连杆220的连杆结合部223和/或第三连杆230并结合。此时,第二连杆轴224可以可旋转地与连杆结合部223和/或第三连杆230结合。通过如上所述的构成,第二连杆轴224可以成为第三连杆230旋转的轴。
第三连杆230与第一连杆210和第二连杆220连杆结合,并与轮部300结合。
第三连杆230包括第三连杆主体231。第三连杆主体231以框架形态形成,在第三连杆主体231的长度方向一侧形成有第三连杆结合孔232和第四连杆结合孔233,而在长度方向另一侧形成有轮结合部234。
第三连杆主体231可以以至少弯曲一次的形态形成。例如,在一对第三连杆主体231中,与形成有第三连杆结合孔232和第四连杆结合孔233的一侧之间的距离相比,形成有轮结合部234的另一侧之间的距离更短。
在第三连杆主体231可以沿着长度方向凸出形成有至少一个以上的筋231a。所述筋231a可以形成于第三连杆主体231的弯曲的区域。通过如上所述的构成,所述筋可以加强第三连杆主体231。
在第三连杆主体231形成有第三连杆结合孔232。具体而言,在第三连杆主体231的长度方向一侧形成有第三连杆结合孔232。第一连杆轴214可以可旋转地贯穿结合于第三连杆结合孔232。例如,第三连杆结合孔232可以以圆形孔形态形成。通过如上所述的构成,第三连杆230可以利用第一连杆轴214可旋转地与第一连杆210连接。
在第三连杆主体231可以形成有与重力补偿部215结合的孔。例如,扭转弹簧的另一侧端部可以插入结合于所述孔。
在第三连杆主体231形成有第四连杆结合孔233。具体而言,在第三连杆主体231的长度方向一侧形成有第四连杆结合孔233。第二连杆轴224可以可旋转地贯穿结合于第四连杆结合孔233。例如,第四连杆结合孔233可以以圆形孔形态形成。通过如上所述的构成,第三连杆230可以利用第二连杆轴224可旋转地与第二连杆220连接。
第四连杆结合孔233可以配置为比第三连杆结合孔232更远离轮结合部234。
第三连杆230与轮部300结合。此时,在第三连杆主体231的内侧面(朝向机器人主体100的面)结合有轮罩体320,轮310可旋转地结合于第三连杆主体231的外侧面(内侧面的背面)。
另一方面,在第三连杆主体231形成有轮结合部234。具体而言,在第三连杆主体231的长度方向另一侧形成有轮结合部234。
例如,轮结合部234可以以圆形的孔形态形成。在轮结合部234可以容纳有轮马达MW。
另一方面,在机器人1直立在地面上的状态下,轮结合部234可以配置于机器人主体100的铅直下方。例如,在机器人1直立在地面上的状态下,轮结合部234可以配置在悬架马达MS的铅直下方。
在容纳于机器人主体100内的部件中,悬架马达MS的重量相对重。因此,机器人主体100的整体重量可能集中于悬架马达MS的铅直下方。
通过如上所述的构成,结合到轮结合部234的轮310支撑机器人主体100的重心的正下侧,由此能够保持机器人主体100的平衡。
轮部
参照图1至图7,轮部300可以可旋转地结合于支腿部200,并在地面上滚动,使机器人主体100和支腿部200移动。
轮部300包括:轮310,与地面接触,并在地面上滚动;以及轮罩体320,在所述轮罩体320的内部容纳有轮马达MW。
轮310设置为具有规定半径,并沿着轴向具有规定宽度。如图3所示,从正面观察机器人1时,在轮310的铅直上侧可以配置有侧面框架130和支腿部200。
此外,参照图2,在轮310的铅直上侧可以配置有悬架马达MS、第一连杆结合孔131以及第二连杆结合孔132。
轮310包括以圆形状形成的轮框架311。轮框架311可以以朝向轮马达MW的轴的一侧开口的圆筒形状形成。由此,能够减小轮框架311的重量。
但是,在轮框架311以圆筒形状形成时,轮框架311的整体刚性可能下降。考虑到此,在轮框架311的内侧面和外侧面可以分别形成有加强刚性的筋(未图示)。
在轮框架311的外周面结合有轮胎312。轮胎312可以以具有能够套入轮框架311的外周面的直径的环形状形成。
在轮胎312的外周面可以凹陷形成有规定图案的槽,以能够提高轮胎312的抓地力。
在一实施例中,轮胎312可以由具有弹性的橡胶材质形成。
轮罩体320可以是轴向一侧开放的圆筒形态,以使轮马达MW容纳于内部。此时,轮罩体320的被封闭的部分可以与第三连杆230的内侧面结合。通过如上所述的构成,能够防止外部的异物流入到轮罩体320的内部。
另一方面,在轮罩体320可以设置有能够测量与地面的距离的传感器。例如,所述传感器可以是ToF传感器(Time of Flight sensor)。通过如上所述的构成,控制部510可以判断轮310是否与地面接触。
轮310可旋转地结合于支腿部200。具体而言,轮310可旋转地结合于第三连杆230的外侧面(朝向机器人1的外侧的面)。
轮马达MW可以向轮310提供驱动力。轮马达MW可以通过从电池560接收电源来产生旋转力。
轮马达MW可以容纳于轮罩体320。并且,轮马达MW可以贯穿第三连杆230的轮结合部234,轮马达MW的轴可以与轮310的轮框架311结合。即,轮马达MW可以是轮内马达(In-Wheel Motor)。
通过如上所述的构成,如果轮马达MW被驱动,则轮310可以一边旋转一边沿着地面滚动,由此机器人1可以沿着地面移动。
上部功能模块
下面,参照图1至图7,对本发明一实施例的机器人1的上部功能模块700进行说明。
上部功能模块700可以可装卸地结合于机器人主体100的顶面盖140。上部功能模块700可以根据功能以各种形态设置。
作为一例,上部功能模块可以是平板形态,以能够将手机等物件放在其上面。此时,在上部功能模块可以设置有无线充电部。无线充电部可以通过产生感应电流来对放置在上部功能模块的手机等进行无线充电。
作为另一例,上部功能模块可以是具有容纳槽的形态,以能够将容纳有流体的罐、瓶、杯等放在上面搬运。此时,在上部功能模块可以设置有温度调节部。温度调节部可以利用电能来放出或吸收热,能够使容纳在上部功能模块的罐、瓶、杯等变凉或变热。
作为又一例,上部功能模块700可以是设置为能够以视觉、听觉的方式表示机器人1的用于与用户的情感交互的反应的交互上部功能模块。
此时,交互上部功能模块700可以包括显示器。显示器可以显示面部表情或眼睛形状,使得用户能够感到与机器人1彼此交互。此时,交互上部功能模块的显示器可以以预先设定的角度旋转。
上板马达525可以向交互上部功能模块的显示器提供驱动力。上板马达525可以配置于上部功能模块。更具体而言,上板马达525的轴或齿轮的最终输出端与显示器连接。上板马达525可以根据控制部510的控制指令而被驱动旋转,显示器可以随着上板马达525的旋转而旋转。
上部功能模块700可以从机器人主体100接收电源。虽然未图示,在上部功能模块700可以设置有能够与机器人主体100电连接的端子。
并且,上部功能模块700可以与机器人主体100收发信号。具体而言,虽然未图示,在上部功能模块700可以设置有能够与机器人主体100收发信号的端子。
另一方面,在本发明的实施例中,可从机器人主体100接收电源的端子和可与机器人主体100收发信号的端子可以集中配置在上部功能模块700。例如,在上部功能模块700的面向机器人主体100的弹簧针(pogo pin)142的位置可以设置有端子(未图示)。
下部功能模块
图12示出了用于说明本发明一实施例的机器人与下部功能模块结合的状态的图,图13示出了用于说明本发明一实施例的机器人为了与下部功能模块结合而靠近的状态的图,图14示出了用于说明本发明一实施例的机器人的下部功能模块的图。
参照图12至图14,机器人包括下部功能模块800。下部功能模块800是通过与机器人主体100结合来对机器人1赋予各种功能的构成要素。
下部功能模块800可分离地结合于机器人主体100。作为一例,下部功能模块800可以包括电池(未图示)、吸嘴830以及灰尘桶837。通过如上所述的构成,如果下部功能模块800结合于机器人主体100,则机器人1可以进行干式清扫。
作为另一例子,下部功能模块800可以包括以旋转轴为中心旋转的抹布和存储用于向抹布供应的水的水桶。通过如上所述的构成,如果下部功能模块800结合于机器人主体100,则机器人1可以进行湿式清扫。
作为另一例子,下部功能模块800可以包括臂和夹具。通过如上所述的构成,如果下部功能模块800结合于机器人主体100,则夹具可以夹起手机或较大的物件等并搬运至其他地点。
为了避免反复说明,以下,以具有干式清扫功能的下部功能模块800为基准进行说明,但是不限于此,也可以同样地应用于具有其他功能的下部功能模块800。
另一方面,下部功能模块800包括与机器人主体100结合的机器人主体紧固部820。机器人主体紧固部820包括结合钩821和对应端子825。
机器人主体紧固部820可以配置在下部功能模块800的主体810的上侧。
下部功能模块800结合于机器人主体100的下侧面。具体而言,在机器人主体100的底面盖150配置有用于与下部功能模块800结合的结合杆151和充电端子152。
下部功能模块800通过底面盖150的结合杆151卡在下部功能模块800的结合钩821而与机器人主体100物理结合。
下部功能模块800通过底面盖150的充电端子152与下部功能模块800的对应端子825结合而与机器人主体100电连接。
在下部功能模块800结合于机器人主体100的状态下,下部功能模块800配置在一对支腿部之间。即,在下部功能模块800结合于机器人主体100的状态下,下部功能模块800配置在一对轮310之间。
在接收到用户的指令或满足预先设定的条件的情况下,机器人主体100可以与下部功能模块800结合。
机器人主体100可以感测下部功能模块800的位置并朝下部功能模块800移动后结合。
具体而言,机器人主体100可以包括灯815。灯815可以通过发光来告知下部功能模块800的位置。例如,灯815可以是红外线(IR)LED(light emitting diode)。
此时,在机器人主体100设置有后述的IR传感器533。因此,机器人主体100可以感测灯815照射的光,并且可以向灯815移动。
此外,如果机器人主体100接近下部功能模块800,则第一摄像头531可以感测下部功能模块800的具体位置和下部功能模块800的安置方向。
机器人主体100可以从下部功能模块800的后方向前方移动来接近下部功能模块800。
在此,下部功能模块800的后方可以是指以对应端子825为基准配置有灯815的方向。下部功能模块800的前方可以是指与所述后方相反的方向(例如,配置有吸嘴830的方向)。
即,机器人主体100可以感测下部功能模块800的整体形态并感测灯815的位置,朝灯815配置的方向移动。
机器人主体100可以移动,使得机器人主体100的正面经过灯815并配置在下部功能模块800的上侧。
之后,当机器人主体100的底面盖150的充电端子152和下部功能模块800的对应端子825上下重叠配置时,机器人主体100可以下降。随着充电端子152与对应端子825接触,机器人主体100和下部功能模块800可以电连接。随着结合钩821卡在结合杆151,机器人主体100可以物理结合于下部功能模块800。
下部功能模块800在与机器人主体100结合时配置在一对轮310之间。具体而言,下部功能模块800配置于在一对支腿部之间形成的模块结合空间153。通过这样的构成,具有在下部功能模块800结合于机器人1的状态下,使机器人1的整体体积最小化的效果。
如图17所示,从左侧观察时,从轮310的旋转中心C5向上方延伸的假想的垂直线可以配置在结合杆151和充电端子152之间。
通过这样的构成,在下部功能模块800结合于机器人主体100时,机器人1的整体重心降低,并且机器人1与地面接触的面积扩大,从而具有机器人1能够稳定地保持平衡的效果。
控制构成
图15示出了用于说明本发明一实施例的机器人的控制构成的框图。
参照图15,本发明实施例的机器人1可以包括控制部510、马达部520、传感器部530、界面部550、电池560、存储器570以及通信部580。
对于实现机器人1而言,图15的框图中示出的构成要素并不是必需的,本说明书中说明的机器人1可以具有比上述列举的构成要素更多或更少的构成要素。
首先,控制部510可以控制机器人1的整体动作。控制部510可以控制机器人1根据存储于后述的存储器570的设定信息来执行各种功能。
控制部510可以配置于机器人主体100。更具体而言,控制部510可以安装和设置在配置于左侧轮310和右侧轮310之间的PCB上。
控制部510可以包括如处理器(processor)那样可处理数据的所有类型的装置。在此,“处理器(processor)”可以是指例如内置于硬件的数据处理装置,所述数据处理装置为了执行包含在程序内的以代码或指令表现的功能而具有物理结构电路。作为内置于硬件的数据处理装置的一例,可以包括微处理器(microprocessor)、中央处理装置(CPU:centralprocessing unit)、处理器核(processor core)、多处理器(multiprocessor)、专用集成电路(ASIC:application-specific integrated circuit)、FPGA(filed programmable gatearray)等处理装置,但本发明的范围不限于此。
控制部510可以从后述的传感器部530的各个构成中的至少一个构成接收针对机器人1的外部环境的信息。此时,针对外部环境的信息可以是例如,机器人1行驶的室内的温度、湿度、灰尘量等信息。或者可以是例如,悬崖信息。或者可以是例如,室内地图信息。当然,针对外部环境的信息不限于上述的示例。
控制部510可以从后述的传感器部530的各个构成中的至少一个构成接收针对机器人1的当前状态的信息。此时,当前状态可以是例如,机器人主体100的倾斜度信息。或者可以是例如,针对轮310与地面之间的隔开状态的信息。或者可以是例如,轮马达MW的位置信息。或者可以是例如,悬架马达MS的位置信息。当然,针对机器人1的当前状态的信息不限于上述的示例。
控制部510可以向后述的马达部520的各个构成中的至少一个构成传递驱动控制指令。例如,可以为了机器人1的行驶而控制轮马达MW的旋转。或者例如,可以为了保持机器人1的水平姿势而控制轮马达MW的旋转。或者例如,可以为了保持机器人1的水平姿势而控制悬架马达MS的旋转。或者例如,可以为了调节机器人1的上部功能模块的角度而控制上板马达525的旋转。
控制部510可以通过后述的界面部550的各个构成中的至少一个构成来接收用户的指令。例如,所述指令可以是用于开启/关闭(on/off)机器人1的指令。或者例如,所述指令可以是用于手动控制机器人1的各种功能的指令。
控制部510可以通过后述的界面部550的各个构成中的至少一个构成来输出与机器人1相关的信息。例如,所述输出的信息可以是视觉信息。或者例如,所述输出的信息可以是听觉信息。
马达部520可以包括至少一个马达,并向与各个马达连接的构成提供驱动力。
马达部520可以包括向左侧轮310和右侧轮310提供驱动力的轮马达MW。更具体而言,马达部520可以包括向左侧轮310传递驱动力的左侧轮马达MW_L和向右侧轮310传递驱动力的右侧轮马达MW_R。
轮马达MW可以分别配置于轮部300。更具体而言,轮马达MW可以容纳于轮罩体320。轮马达MW可以容纳于轮结合部234。
轮马达MW与轮310连接。更具体而言,左侧轮马达MW_L的轴或齿轮的最终输出端与左侧轮310连接。右侧轮马达MW_R的轴或齿轮的最终输出端与右侧轮310连接。左侧和右侧的各个轮马达MW根据控制部510的控制指令而被驱动旋转,通过轮310随着轮马达MW的旋转而旋转,机器人1沿着地面行驶。
马达部520可以包括向左侧支腿部200和右侧支腿部200提供驱动力的悬架马达MS。更具体而言,马达部520可以包括向左侧支腿部200传递驱动力的左侧悬架马达MS_L和向右侧支腿部200传递驱动力的右侧悬架马达MS_R。
悬架马达MS可以配置于机器人主体100。更具体而言,悬架马达MS可以分别配置在侧面框架130的内侧。
悬架马达MS与第一连杆210连接。更具体而言,左侧悬架马达MS_L的轴或齿轮的最终输出端与左侧第一连杆210连接。右侧悬架马达MS_R的轴或齿轮的最终输出端与右侧第一连杆210连接。左侧和右侧各自的悬架马达MS根据控制部510的控制指令而被驱动旋转,第一连杆210随着悬架马达MS的旋转而旋转,随着与第一连杆210连接的第三连杆230旋转,最终与第三连杆230连接的轮310上升或下降。
由此,机器人1可以进行使轮310上升或下降的动作,能够在攀爬障碍物或在凹凸不平的地面行驶时保持水平姿势。
马达部520可以包括向上部功能模块提供驱动力的上板马达525。上板马达525可以是伺服马达。伺服马达是用于需要控制旋转角的公知的马达,具有其动作范围有限,但能够准确地控制位置的优点。
上板马达525可以向交互上部功能模块的显示器提供驱动力。上板马达525可以配置于上部功能模块。更具体而言,上板马达525的轴或齿轮的最终输出端与显示器连接。上板马达525可以根据控制部510的控制指令而被驱动旋转,显示器可以随着上板马达525的旋转而旋转。
传感器部530包括至少一个传感器,各个传感器可以测量或感测针对机器人1的外部环境的信息和/或针对机器人1的当前状态的信息。
传感器部530可以包括第一摄像头531。
第一摄像头531可以是测绘摄像头。第一摄像头531为了绘制(mapping)机器人1行驶的室内而设置。
为此,第一摄像头531可以配置于机器人主体100的前方。更具体而言,第一摄像头531可以配置于前方盖110的内侧面后方。第一摄像头531可以配置于视窗111的后方。
为了执行SLAM(Simultaneous Localization and Mapping,同步定位和绘制),第一摄像头531可以在行驶中拍摄室内。控制部510可以基于第一摄像头531拍摄的针对周边环境的信息和针对机器人1的当前位置的信息来实现SLAM。
另一方面,本发明实施例的机器人1实现SLAM的方式可以采用仅通过第一摄像头531实现的方式,但是不限于此。例如,机器人1也可以使用追加设置的传感器来实现SLAM。例如,追加传感器可以是LDS(Laser Distance Sensor,激光测距传感器)。
传感器部530可以包括第二摄像头532。
第二摄像头532是为了识别用户的位置和/或脸部而设置的构成。
为此,第二摄像头532可以配置于上部功能模块。更具体而言,第二摄像头532可以与上部功能模块的显示器邻近配置。第二摄像头532可以配置于所述显示器的上部。第二摄像头532可以配置在左侧扬声器552和右侧扬声器552之间。
第二摄像头532可以通过拍摄显示器的前方来识别用户的位置。为此,第二摄像头532可以分别设置有深度模块和RGB模块。
深度模块可以获取图像的深度(Depth)信息。例如,深度信息可以以通过测量针对拍摄到的图像的所有像素的调制光信号的延迟或相移,来获取移动时间信息的方式实现。
RGB模块可以获取彩色图像(图像影像)。可以从彩色图像提取边缘特性(edge)、颜色分布(color distribution)、频率特性(frequency characteristics or wavelettransform)等。
如上所述,可以从第二摄像头532拍摄的前方的图像通过深度信息来获取针对识别对象物体的距离信息,并通过与从彩色图像提取的边界特性等一起运算,由此识别前方是否存在用户和/或其位置。
传感器部530可以包括用于感测红外线的IR传感器533。
IR传感器533可以是感测红外线(Infrared)光的IR摄像头。
IR传感器533可以配置于机器人主体100。更具体而言,IR传感器533可以配置于前方盖110的内侧面后方。IR传感器533可以配置于视窗111的后方。IR传感器533和第一摄像头532可以左右配置或上下配置。
IR传感器533可以通过感测设置于特定模块的IR LED发出的红外线光来访问所述模块。例如,所述模块可以是用于机器人1的充电的充电台。例如,所述模块可以是可装卸地设置于机器人1的底面盖150的下部功能模块。
控制部510可以控制为,在机器人1的充电状态为预先设定的水准以下的情况下IR传感器533开始感测IR LED。控制部510可以控制为,在从用户接收到指示寻找特定模块的指令的情况下,IR传感器533开始感测IR LED。
传感器部530可以包括轮马达传感器534。
轮马达传感器534可以测量轮马达MW的位置。例如,轮马达传感器534可以是编码器(Encoder)。众所周知,编码器可以感测马达的位置,还可以检测马达的旋转速度。
轮马达传感器534可以在左侧轮马达MW和右侧轮马达MW分别配置。更具体而言,轮马达传感器534可以与轮马达MW的轴或齿轮的最终输出端连接并与轮马达MW一起容纳于轮罩体320的内部。
传感器部530可以包括上板马达传感器535。
上板马达传感器535可以测量交互上部功能模块700的显示器旋转的角度。例如,上板马达传感器535可以是测量旋转角的可变电阻器(Potentiometer)。
上板马达传感器535可以配置于交互上部功能模块700。更具体而言,上板马达传感器535可以与上板马达525的轴或齿轮的最终输出端连接并与上板马达525一起配置于显示器的后方。
传感器部530可以包括倾斜度感测传感器536。
倾斜度感测传感器536可以测量机器人主体100的倾斜角度。
倾斜度感测传感器536可以是例如,三轴加速度传感器。加速度传感器是感测静止状态下的物体的重力加速度的传感器。由于重力加速度根据物体倾斜的角度而发生变化,因此如果测出重力加速度则获得倾斜度的角度。但是,存在无法在非静止状态的移动的加速状态下得到准确的值的缺点。
倾斜度感测传感器536可以是例如,三轴陀螺仪传感器。陀螺仪传感器是测量角速度的传感器。当将角速度对于整个时间积分时,得出倾斜度角度。但是,由于噪声等,陀螺仪传感器测量的角速度产生持续的错误,由于这种错误,随着时间的经过而累积并产生对于积分值的误差。
结果,在以静止的待机状态经过较长的时间的情况下,机器人1可以通过加速度传感器准确地测量倾斜度,但是陀螺仪传感器产生误差。在行驶的情况下,机器人1可以通过陀螺仪传感器测量准确的倾斜度值,但是无法通过加速度传感器得到准确的值。
优选,倾斜度感测传感器536可以是IMU(Inertial Measurement Unit,惯性测量单元)传感器。众所周知,IMU传感器是内置有三轴加速度传感器、三轴陀螺仪传感器以及地磁传感器的传感器,也被称作惯性测量传感器。当使用IMU传感器时,可以弥补上述加速度传感器、陀螺仪传感器的缺点。
在本说明书的以下说明中,对设置IMU传感器作为倾斜度感测传感器536的实施例进行说明。
IMU传感器可以配置于机器人主体100。更具体而言,IMU传感器可以与控制部510邻近配置。IMU传感器可以安装和设置在机器人主体100内部的PCB上。优选,IMU传感器配置于靠近机器人主体100的中央区域,以提高倾斜角度和方向的测量准确度。
IMU传感器可以测量机器人主体100的三轴加速度、三轴角速度以及三轴地磁数据中的至少一种并传递给控制部510。
控制部510可以利用从IMU传感器接收到的加速度、角速度以及地磁数据中的至少一个来算出机器人主体100倾斜的方向和倾斜的角度。控制部510可以基于此来执行后述的机器人主体100的水平姿势保持控制。
传感器部530可以包括用于感测悬崖的坠落防止传感器537。
坠落防止传感器537可以感测与机器人1行驶的前方地面的距离。坠落防止传感器537可以各种方式构成,只要能够感测形成有坠落防止传感器537的地点与地面的相对距离即可。
例如,坠落防止传感器537可以包括:发光部,照射光;以及受光部,反射的光射入所述受光部。坠落防止传感器537可以由红外线传感器构成。坠落防止传感器537可以被称作悬崖传感器(Cliff Sensor)。
坠落防止传感器537可以配置于机器人主体100。更具体而言,坠落防止传感器537可以配置于机器人主体100的前方盖110内侧。优选,可以配置于在前方盖110设置的向下倾斜面的内侧。由此,坠落防止传感器537可以朝机器人1的前方地面照射光。即,配置于前方的倾斜面内侧的坠落防止传感器537可以预先感测在机器人1的行驶方向前方是否存在悬崖。
坠落防止传感器537的发光部可以朝前方地面倾斜地照射光。坠落防止传感器537的受光部可以接收从所述地面反射并入射的光。可以基于光的照射时间点和接收时间点的差异来测量前方地面与坠落防止传感器537之间的距离。
在由坠落防止传感器537测量的所述距离超过预先设定的规定的值的情况下,或者超过规定的范围的情况下,可能是前方地面突然变低的情形。通过这种原理,可以感测悬崖。
在感测到前方有悬崖的情况下,控制部510可以控制轮马达MW,使机器人1绕过感测到的悬崖行驶。此时,轮马达MW的控制可以是停止控制。或者,轮马达MW的控制可以是旋转方向的转换控制。
坠落防止传感器537可以追加配置在机器人主体100的后方盖120内侧。优选,可以配置在设置于后方盖120的向下倾斜面的内侧。由此,坠落防止传感器537可以朝机器人1的后方地面照射光。即,在机器人1后退的情况下,配置于后方的倾斜面内侧的坠落防止传感器537可以预先感测后方是否存在悬崖。
传感器部530可以包括接触感测传感器538。
接触感测传感器538可以感测轮310是否与地面接触。
接触感测传感器538可以包括测量机器人1的轮310与地面之间的隔开距离的TOF传感器538a。TOF传感器538a可以是应用TOF(Time OF Flight)技术的三维摄像头。众所周知,TOF技术是一种基于朝对象体照射的光反射之后返回的往复飞行时间,测量与对象体的距离的技术。
TOF传感器538a可配置于轮部300。例如,接触感测传感器538可以分别配置于左侧轮罩体320和右侧轮罩体320。通过TOF传感器538a测量的与地面的距离,可以判断轮310是否处于与地面接触的状态。如果TOF传感器538a测量的距离小于预先设定的距离的情况下(或者小于预先设定的距离范围的下限值),则是轮310与地面接触的状态。如果TOF传感器538a测量的距离为预先设定的距离以上(或者预先设定的距离范围的上限值以上),则是轮310从地面隔开的状态。
接触感测传感器538可以包括测量对于机器人1的一部分构成施加的力的大小的测力传感器(Load Cell)538b。
众所周知,当力施加到测力传感器538b时,设置于表面的应变计(Strain Gauge)的电阻值发生变化。此时,可以通过所述电阻值的变化来测量施加到测力传感器538b的力的大小。
测力传感器538b可以配置于支腿部200。优选,测力传感器538b可以分别配置于左侧第三连杆主体231和右侧第三连杆主体231。在轮310与地面接触的状态下,第三连杆230被施加来自地面的垂直抵抗力而变形。测力传感器538b的测量值根据第三连杆230的变形表现出与初始值不同的值。由此,可以判断轮310是否处于与地面接触的状态。
传感器部530可以包括环境传感器539。
环境传感器539可以构成为测量机器人1的外部,即机器人1行驶的家内的各种环境状态。环境传感器539可以包括温度传感器539a、湿度传感器539b以及灰尘传感器539c中的至少一种传感器。
环境传感器539可以配置于机器人主体100。更具体而言,环境传感器539可以配置于机器人主体100的后方。作为可能的实施例,环境传感器539测量的信息可以在显示部554视觉显示。
界面部550包括用于用户与机器人1之间的相互作用的至少一个构成,各个构成可以设置为从用户接收指令和/或向用户输出信息。
界面部550包括麦克风551。
麦克风551是识别用户的语音的构成,可以设置有复数个。麦克风551可以配置于上部功能模块700。更具体而言,麦克风551可以配置于交互上部功能模块700。麦克风551可以配置为与交互上部功能模块700的显示器邻近。优选,麦克风551可以配置有共四个,在所述显示器的上部和下部分别配置有两个。
麦克风551接收到的语音信号可以用于用户的位置追踪。此时,可以应用公知的声源追踪算法。例如,声源追踪算法可以是利用复数个麦克风551接收语音信号的时间差的三点测量方式(三角测量方式)。是一种利用各个麦克风551的位置和声波的速度来算出语音源的位置的原理。
另一方面,如果麦克风551和上述第二摄像头532彼此配合,则可以实现即便用户在远处呼叫机器人1的情况下,机器人1也能够找到用户的位置。
界面部550可以包括扬声器552。
扬声器552可以配置于上部功能模块700。例如,扬声器552可以配置为与交互上部功能模块700的显示器邻近。扬声器552可以配置于显示器的上部,并且分别设置在左侧和右侧。
扬声器552可以以声音送出机器人1的信息。扬声器552送出的声音的源可以是预先存储在机器人1的声音数据。例如,预先存储的声音数据可以是机器人1的语音数据。例如,预先存储的声音数据可以是引导机器人1的状态的通知音。
界面部550可以包括操作部553。
操作部553可以从用户接收转换控制机器人1的电源开启/关闭的指令。
电源的开启(on)动作可以是指向控制部510供电。电源的关闭(off)动作可以是指阻断向控制部510的供电。电源从电池560供应。
基于操作部553的机器人1的电源关闭是指完全阻断电源,其意思可以与临时停止向各功能模块供电的省电模式不同。省电模式的控制可以在电源开启的状态下通过控制部510来实现。
另一方面,由于很少完全关闭发挥宠物或管家作用的机器人1的电源,因此优选,操作部553配置于机器人主体100的后方。
用户对操作部553的指令可以是使操作部553朝上下方向或左右方向枢转的动作。如果操作部553通过用户的操作朝一侧枢转,则机器人1的电源可以被开启。如果操作部553通过用户的操作朝作为与所述一侧相反的方向的另一侧枢转,则机器人1的电源可以被关闭。
但是,并不限定操作部553的形态。作为另一例子,操作部553也可以是通过用户的按压(push)动作来接收开启/关闭指令的按键(button)。作为又一例子,操作部553也可以是通过用户的滑动(sliding)动作来接收开启/关闭指令的滑动按键。作为又一例子,操作部553也可以是通过用户的触摸(touch)动作来接收开启/关闭指令的触摸屏。
界面部550可以包括显示部554和输入部555。
显示部554可以包括配置于一个以上的模块的显示器。显示部554可以包括配置于机器人主体100的前方盖110的第一显示器。显示部554可以包括配置于上部功能模块700的第二显示器。
第一显示器和第二显示器可以由发光二极管(LED:Light Emitting Diode)、液晶显示装置(LCD:Liquid Crystal Display)、等离子显示面板(Plasma Display Panel)、有机发光二极管(OLED:Organic Light Emitting Diode)中的任意一种元件形成。
在第一显示器或第二显示器可以显示有机器人1的动作时间信息、电池560电量信息等信息。
在第二显示器可以显示有机器人1的脸部表情。或者,在第二显示器可以显示有机器人1的眼睛。通过显示在第二显示器的脸部形状或眼睛形状,可以从感情方面对机器人1的当前状态进行拟人化并显示。例如,当用户外出回家时,可以在第二显示器显示笑的脸部表情或笑的眼形。由此,具有用户感到与机器人1交流的效果。
输入部555可以构成为从用户接收用于控制机器人1的控制指令。例如,所述控制指令可以是改变机器人1的各种设定的指令。例如,所述设定可以是语音大小、显示器亮度、省电模式设定等。
输入部555可以配置于机器人主体100的前方盖110。输入部555可以配置于与第一显示器邻近的位置,或者配置在第一显示器上。
输入部555产生用户为了控制机器人1的动作而输入的键输入数据。为此,输入部555可以由键盘(key pad)、圆顶开关(dome switch)、触摸板(静压/静电)等构成。尤其,在触摸板与第一显示器形成互层结构的情况下,可以将其称作触摸屏(touch screen)。
电池560构成为向构成机器人1的其他构成供电。
电池560可以配置于机器人主体100。更具体而言,电池560可以配置于机器人主体100的后方侧。电池560可以配置于比悬架马达MS更靠后方的位置。
电池560可以被外部的电源充电,为此,在机器人主体100的一侧或电池560自身可以设置有用于电池560的充电的充电端子152。如本发明实施例,充电端子152可以配置于机器人主体100的底面盖150。由此,机器人1可以轻松地以移动到充电台并从上部将充电端子152安置于充电台的对应端子的方式与充电台结合。
存储器570是存储用于机器人1的驱动和动作的各种数据的构成。
在存储器570可以存储有用于机器人1自主行驶的应用程序和相关的各种数据。存储器570还可以存储有由传感器部530感测的各种数据,可以存储有针对用户选择或输入的各种设定的设定信息等。
存储器570可以包括磁存储介质(magnetic storage media)或闪存存储介质(flash storage media),但是本发明的范围不限于此。这种存储器570可以包括内置存储器和/或外置存储器,也可以包括DRAM、SRAM、SDRAM等易失性存储器,也可以包括OTPROM(one time programmable ROM,一次可编程只读存储器)、PROM、EPROM、EEPROM、mask ROM、flash ROM、NAND闪存、NOR闪存等非易失性存储器,也可以包括SSD、CF(compact flash)卡、SD卡、Micro-SD卡、Mini-SD卡、Xd卡、记忆棒(memory stick)等闪存驱动器或者HDD等存储装置。
存储器570可以包括在控制部510,也可以作为独立的构成设置。
通信部580可以为了机器人1内部各构成之间的信号传递而设置。例如,通信部580可以支持CAN(Controller Area Network,控制器局域网)通信。例如,所述信号可以是从控制部510向其他构成传递的控制指令。
通信部580可以支持与存在于机器人1外部的其他设备的无线通信。作为用于支持无线通信的无线通信模块,可以设置有近距离通信模块或远距离通信模块。
近距离通信可以是例如,Bluetooth(蓝牙)通信、近场通信(Near FiledCommunication)通信等。
远距离通信可以是例如,无线局域网(WLAN:Wireless LAN)、DLNA(DigitalLiving Network Alliance,数字生活网络联盟)、无线宽带接入(Wibro:WirelessBroadband)、全球微波接入互操作性(Wimax:World Interoperability for MicrowaveAccess)、GSM(Global System for Mobile communication,全球移动通信系统)、CDMA(Code Division Multi Access,码分多址)、CDMA2000(Code Division Multi Access2000,码分多址2000)、EV-DO(Enhanced Voice-Data Optimized or Enhanced Voice-DataOnly,增强型优化语音数据或增强型仅语音数据)、WCDMA(Wideband Code DivisionMultiple Access,宽带码分多址)、HSDPA(High Speed Downlink Packet Access,高速下行链路分组接入)、HSUPA(High Speed Uplink Packet Access,高速上行链路分组接入)、IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers,电气和电子工程协会)802.16、长期演进(LTE:Long Term Evolution)、LTE-A(Long Term Evolution-Advanced,高级长期演进)、宽带无线移动通信服务(WMBS:Wireless Mobile Broadband Service)、BLE(Bluetooth Low Energy,蓝牙低能耗)、紫峰(Zigbee)、RF(Radio Frequency、射频)、LoRa(Long Range)等。
基于四节连杆的机器人的平衡
图16和图17示出了用于说明在本发明一实施例的机器人中根据支腿部的移动而发生变化的轮的位置的图,图18示出了用于说明本发明一实施例的机器人的轮的配置和用于与下部功能模块的结合的配置关系的图,图19示出了用于说明本发明一实施例的机器人中机器人主体的荷重传递到轮的概略图。
本发明实施例的机器人1通过四节连杆结构来支撑机器人主体100,并保持机器人主体100的平衡。
下面,参照图16和图17,对本发明实施例的机器人1的前后方向平衡进行说明。
在机器人主体100的两侧面分别设置有支腿部200。具体而言,第一连杆210和第二连杆220可旋转地结合于在机器人主体100的两侧设置的侧面框架130,第一连杆210和第二连杆220与第三连杆230连杆结合。即,机器人1通过由侧面框架130、第一连杆210、第二连杆220以及第三连杆230构成的四节连杆来支撑机器人主体100。
此时,如图16和图17所示,在观察机器人主体100的侧面时,机器人主体100可以配置于轮310的铅直上侧。通过如上所述的构成,轮310可以稳定地支撑机器人主体100的荷重。
尤其,马达结合部212可以配置于轮310的铅直上侧。通过如上所述的构成,轮310能够稳定地支撑集中接收机器人主体100的荷重的马达结合部212,并保持机器人1的平衡。
另一方面,如图16和图17所示,在观察机器人主体100的侧面时,结合杆151可以配置于轮310的铅直上侧。通过如上所述的构成,即便在下部功能模块800结合于机器人主体100的状态下,机器人1的整体荷重也可以集中在轮310的铅直上侧,轮310可以稳定地支撑机器人1。
另一方面,在本发明的实施例中,重力补偿部215朝抬起机器人主体100的方向产生恢复力。因此,即便在悬架马达MS未被驱动的状态下,也能够保持一对支腿部200将机器人主体100抬到距地面规定高度的状态。
另一方面,在为了越过障碍物而抬起一对轮310中的任意一个,或为了充电等降低机器人主体100的高度时,本发明实施例的机器人1可以通过驱动悬架马达MS来保持平衡。
当悬架马达MS被驱动时,连杆结合部213随着第一连杆210以马达结合部212为轴旋转而向上侧移动。并且,第三连杆230随着第一连杆210的旋转而移动。此外,第二连杆220被第三连杆230推动而旋转运动。结果,第三连杆230的一侧端部可以向后方移动,第三连杆230的另一侧端部可以向上侧移动。
通过如上所述的构成,即便使轮310沿着上下方向移动,也可以限制轮310的前后方向移动范围。因此,机器人1能够稳定地保持平衡。
由此,根据本发明的机器人1,具有能够利用四节连杆结构来越过各种高度的障碍物的效果。
在本发明实施例的机器人1中,第一连杆结合孔131的中心C1和第二连杆结合孔132的中心C2可以配置为隔开规定的第一距离d1的间隔。并且,第一连杆210的马达结合部212的中心C1和第一连杆210的连杆结合部213的中心C3可以配置为隔开规定的第二距离d2的间隔。并且,第二连杆220的框架结合部222的中心C2和第二连杆220的连杆结合部223的中心C4可以配置为隔开规定的第三距离d3的间隔。并且,第三连杆230的第三连杆结合孔232的中心C3和第三连杆230的第四连杆结合孔233的中心C4可以配置为隔开规定的第四距离d4的间隔。并且,第三连杆230的第三连杆结合孔232的中心C3和第三连杆230的轮结合部234的中心C5可以配置为隔开规定的第五距离d5的间隔。
此时,第一距离d1、第二距离d2、第三距离d3、第四距离d4以及第五距离d5可以设置为具有规定的长度比。例如,第一距离d1可以是第五距离d5的0.5倍以上且0.6倍以下。第二距离d2可以是第五距离d5的0.95倍以上且1.05倍以下。第三距离d3可以是第五距离d5的1.1倍以上且1.2倍以下。第四距离d4可以是第五距离d5的0.2倍以上且0.3倍以下。
通过如上所述的构成,即便悬架马达MS被驱动从而第三连杆230移动,也能够保持轮结合部234的前后方向移动距离在规定偏差△D以内。例如,即便第三连杆230移动,也能够保持轮结合部234的中心C5前后方向移动距离在第五距离d5的2%以内。
由此,在机器人1的移动中,机器人主体100的重心可以配置在轮310的铅直上方。因此,能够防止机器人1在移动中沿着前后方向晃动,保持平衡。
另外,根据本发明的机器人1,具有即便在越过障碍物时轮310被向上侧抬起,轮310的前后方向位置也能够不发生变化保持平衡的效果。
下面,参照图18和图19,对本发明实施例的机器人1的左右方向平衡进行说明。
如图18和图19所示,机器人主体100被一对支腿部200和轮部300支撑。
机器人主体100的荷重可以通过支腿部200传递到轮310,轮310可以支撑支腿部200和机器人主体100。
此时,一对支腿部200可以配置为彼此对称(线对称)。尤其,一对支腿部200中连杆结合的部分可以配置为彼此平行。
具体而言,一对第一连杆210的马达结合部212可以配置为彼此平行。一对第一连杆210的连杆结合部213可以配置为彼此平行。一对第二连杆220的框架结合部222可以配置为彼此平行。一对第二连杆220的连杆结合部223可以配置为彼此平行。一对第三连杆230的轮结合部234可以配置为彼此平行。
通过如上所述的构成,在机器人主体100的下侧形成有具有规定宽度△S的模块结合空间153。模块结合空间153可以与一对支腿部200并排形成。并且,模块结合空间153可以与一对轮310并排形成。
在机器人主体100的内部可以设置有包括悬架马达MS在内的至少一个马达和电池560,如果机器人1被放置在地面上,则容纳有马达和电池560的状态的机器人主体100的整个荷重可以被施加到支腿部200。
尤其,在本发明一实施例的机器人1中,由于在机器人主体100的两侧面设置有支腿部200,因此机器人主体100的荷重集中于一对侧面框架130和一对支腿部200。
此时,如图18所示,以从机器人1的前方观察机器人1的正面时为基准,侧面框架130和支腿部200均可以配置于轮部300的铅直上侧。
例如,如图18所示,观察机器人1的正面时,侧面框架130和支腿部200可以配置于沿着上下方向(铅直方向)延伸轮310的假想的空间内。
即,如图18所示,侧面框架130和支腿部200可以均配置于,沿着铅直方向延伸轮310的轴向外侧端部的假想线a1和沿着铅直方向延伸轮310的轴向内侧端部的假想线a2之间。
具体而言,侧面框架130可以全部配置在沿着铅直方向延伸轮310的轴向外侧端部的假想线a1和沿着铅直方向延伸轮310的轴向内侧端部的假想线a2之间。
第一连杆210可以全部配置在沿着铅直方向延伸轮310的轴向外侧端部的假想线a1和沿着铅直方向延伸轮310的轴向内侧端部的假想线a2之间。
第二连杆220可以全部配置在沿着铅直方向延伸轮310的轴向外侧端部的假想线a1和沿着铅直方向延伸轮310的轴向内侧端部的假想线a2之间。
第三连杆230的至少一部分可以结合于轮310的轴向内侧端部。第三连杆230可以全部配置在沿着上下方向延伸轮部300的假想的空间内。例如,第三连杆可以配置在沿着铅直方向延伸轮310的轴向外侧端部的假想线a1和沿着铅直方向延伸轮罩体320的轴向内侧端部的假想线之间。
此外,支腿部200和侧面框架130的厚度(机器人1的左右方向长度)小于轮310的厚度(机器人1的左右方向长度,△W)。
通过如上所述的构成,施加到侧面框架130和支腿部200的机器人主体100的整个荷重可以被配置于重力方向下侧的轮310支撑。
如图19所示,机器人主体100的整个荷重F1可以分散到配置于机器人主体100的两侧面的一对侧面框架130。
此时,由于在一对侧面框架130结合有第一连杆210和第二连杆220,因此机器人主体100的整个荷重F1可以朝侧面框架130和第一连杆210的结合位置和侧面框架130和第二连杆220的结合位置分散(F2)。
另外,这样被分散的力F2可以沿着第一连杆210和第二连杆220朝地面施加(F3)。此外,沿着第一连杆210和第二连杆220施加的力F3可以沿着轮310传递并按压地面B(F4)。
此时,由于轮310的厚度大于侧面框架130和支腿部200的厚度,因此能够稳定地分散按压地面的力,能够稳定地保持机器人1的平衡。
另一方面,沿着第一连杆210和第二连杆220施加的机器人主体100的荷重可以被第三连杆230支撑(F5)。并且,机器人主体100的荷重按压第一连杆210的力可以被重力补偿部215抵消,由此能够稳定地支撑机器人1。
由此,根据本发明实施例的机器人1,具有能够通过使机器人主体100的荷重集中于一对轮310的铅直上侧来稳定地保持机器人主体100的平衡的效果。
另外,机器人主体100的荷重可以朝铅直下方对支腿部200加压,能够通过防止荷重朝机器人1的左右方向施加来防止机器人1沿着左右方向晃动。
以上,通过具体实施例详细说明了本发明,但上述说明仅用于具体说明本发明,本发明并不限定于此,在本发明技术思想的范畴内,本领域技术人员可进行变形或者改进。
对于本发明进行的单纯变形或者变更均属于本发明的范畴,本发明的具体保护范围通过所附的权利要求书会更加明确。

Claims (13)

1.一种机器人,其中,包括:
机器人主体,内部容纳有马达和电池;
支腿部,分别结合于所述机器人主体的两侧面;以及
轮部,可旋转地结合于所述支腿部,包括在地面上滚动的轮;
所述机器人主体的两侧面以平板形态形成且彼此平行配置;
所述支腿部包括:
第一连杆,连杆结合于所述机器人主体的侧面;
第二连杆,连杆结合于所述机器人主体的结合有所述第一连杆的侧面;以及
第三连杆,与所述第一连杆和所述第二连杆连杆结合,并且与所述轮部结合。
2.根据权利要求1所述的机器人,其特征在于,
所述机器人主体的至少一部分配置在所述轮的铅直上方。
3.根据权利要求1所述的机器人,其特征在于,
所述机器人主体包括与所述支腿部结合的侧面框架;
所述侧面框架配置于沿着上下方向延伸所述轮的假想的空间内。
4.根据权利要求1所述的机器人,其特征在于,
还包括向所述支腿部提供旋转力的悬架马达;
所述第一连杆包括结合于所述机器人主体并与所述悬架马达连接的马达结合部;
所述马达结合部配置在所述轮的铅直上侧。
5.根据权利要求1所述的机器人,其中,
所述支腿部还包括结合于所述第一连杆和所述第三连杆并向所述第一连杆和所述第三连杆施加旋转力的重力补偿部。
6.根据权利要求5所述的机器人,其特征在于,
所述重力补偿部朝抬起所述机器人主体的方向产生旋转力。
7.根据权利要求1所述的机器人,其特征在于,
所述第二连杆包括结合于所述机器人主体的侧面的框架结合部;
在所述框架结合部形成有电线通过孔,以使电线通过。
8.根据权利要求7所述的机器人,其特征在于,
所述第二连杆包括朝机器人主体的方向凸出形成有一对电线容纳壁的第二连杆主体;
形成在一对所述电线容纳壁之间的内部空间与所述电线通过孔连通。
9.根据权利要求1所述的机器人,其中,
包括形成在所述机器人主体的下侧和一对所述支腿部之间的模块结合空间。
10.根据权利要求9所述的机器人,其特征在于,
还包括可装卸地结合于所述机器人主体的下侧的下部功能模块;
所述机器人主体包括设置于所述机器人主体的下侧面并与所述下部功能模块结合的结合杆;
所述模块结合空间形成在所述结合杆的铅直下方。
11.根据权利要求1所述的机器人,其特征在于,
还包括可装卸地结合于所述机器人主体的下侧的下部功能模块;
所述机器人主体包括设置于所述机器人主体的下侧面并与所述下部功能模块结合的结合杆;
在观察所述机器人主体的侧面时,所述结合杆配置在所述轮的铅直上侧。
12.一种机器人,其中,包括:
机器人主体,内部容纳有马达和电池;
支腿部,分别结合于所述机器人主体的两侧面;
轮部,可旋转地结合于所述支腿部;以及
上部功能模块,可更换地结合于所述机器人主体的上侧。
13.一种机器人,其中,包括:
机器人主体,内部容纳有马达和电池;
支腿部,分别结合于所述机器人主体的两侧面;
轮部,可旋转地结合于所述支腿部;以及
下部功能模块,可装卸地结合于所述机器人主体的下侧。
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