技术领域
[0001] 本发明涉及机器设备领域，尤其涉及一种智能机器人。
相关背景技术
[0002] 目前许多智能机器人可以实现快速行驶，但无法实现站立，而可以实现站立却不能快速行驶。多数传统的可以实现快速行驶的智能机器人包括车身和驱动车身行走的滚轮，即采用“平躺”方式进行快速行驶，以实现平衡稳定，然而此种结构的智能机器人并不能实现直立状态下快速行驶的方式，从而模拟性能不佳，不能满足智能机器人多功能要求。
具体实施方式
[0019] 下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。
[0020] 请参阅图1、图2和图3，本发明提供一种智能机器人100。所述智能机器人100包括本体10、驱动机构20、平衡机构30和控制组件40。所述本体10包括机身11和设置于机身11的滚轮12。所述驱动机构20固定于所述机身11并驱动所述滚轮12转动，以带动所述机身11行走。所述驱动机构20电连接所述控制组件40，所述控制组件40控制所述驱动机构20运行。所述平衡机构30包括陀螺仪31，所述陀螺仪31安装于所述机身11，并电连接所述控制组件40。所述控制组件40接收所述陀螺仪重心感应信息，进而根据重心感应信息控制所述驱动机构
20驱动所述滚轮12转动，以平衡所述智能机器人100。
[0021] 通过所述平衡机构30包括陀螺仪31，所述陀螺仪31安装于所述机身11，并电连接所述控制组件40，利用所述控制组件40接收所述陀螺仪重心感应信息，进而根据重心感应信息控制所述驱动机构20驱动所述滚轮12转动，以平衡所述智能机器人100，使得所述机身11的整体重心在所述滚轮12的转轴上，进而使得智能机器人100以直立形态进行行驶，进而提高智能机器人100的模拟性能。
[0022] 可以理解的是，所述智能机器人100还包括电池(未图示)，所述电池为所述驱动机构20、平衡机构30和控制组件40提供电能。所述驱动机构20可以利用电机将电能转化成机械能以实现驱动所述滚轮12转动，从而驱动所述智能机器人100行走。所述控制组件40设置于主板41上，主板41固定于所述机身11。所述平衡机构30的陀螺仪31固定于所述机身11，并电连接于主板41，所述陀螺仪31可以感应所述智能机器人100的重心位置，并将重心感应信息发送给所述控制组件40。当所述控制组件40接收到所述陀螺仪31感应到重心位置不在所述滚轮12的转轴上时，所述控制组件40控制所述驱动机构20驱动所述滚轮12转动，从而利用所述滚轮12转动，使得所述智能机器人100向前或向后移动，从而调节自身重心位置，进而可以控制机身11、驱动机构20和平衡机构40的整体重心位置在所述滚轮12的转轴上，从而实现所述智能机器人100的平衡。所述控制组件40可以根据数字信号控制所述驱动机构20停止或运行，所述控制组件40还可以控制所述驱动机构20驱动所述智能机器人100前进或后退，或转向，以实现所述智能机器人100智能行驶。
[0023] 进一步地，所述机身11包括设置于背板111，所述背板111包括相对设置的顶端111a和底端111b，所述滚轮12包括转动连接于所述顶端111a的万向滚轮121和转动连接于所述底端111b的单向滚轮122，所述单向滚轮122的转动方向平行于所述背板111的长度方向。在所述智能机器人100以直立形态行驶时，所述单向滚轮122带动所述智能机器人100，所述陀螺仪31将重心感应信息发送所述控制组件40，从而利用所述控制组件40控制所述驱动机构40运行，以保证所述机身11的整体重心在所述单向滚轮122的转轴上，从而实现智能机器人100的站立行驶状态。
[0024] 本实施方式中，还可以将所述智能机器人100放倒，所述背板111靠近地面，进而可以使所述智能机器人100实现平躺方式行驶，以实现智能机器人100的快速稳定行驶。具体的，所述背板111为矩形板件，所述背板111a的内侧面设置有一个球形凹槽112，所述球形凹槽112的底端贯穿所述顶端111a的外侧面。所述万向滚轮121为塑料滚珠，所述万向滚轮121容纳于所述球形凹槽112内，并部分露出于所述顶端111a的外侧面，以实现所述万向滚轮121滚动于地面上。所述顶端111a的内侧面螺钉连接有盖住所述球形凹槽112的盖板112a，从而所述万向滚轮121转动于所述底盘111的顶端111a。所述底端111b设置两个轴承113，两个所述轴承113分别靠近所述背板111的两侧，所述滚轮12包括两个所述单向滚轮122，两个所述单向滚轮122的转动轴转动连接于所述轴承113，同时所述底端111b在所述轴承113的一侧设置通孔114，所述单向滚轮122部分露出于所述通孔114，从而实现所述单向滚轮122滚动于地面。利用所述单向滚轮122设置于所述背板111的底端，使得在所述机身11平躺时，整体重心靠近地面，进而方便所述机身11行走，进而实现所述智能机器人100平躺行走模式，从而使得所述智能机器人100满足多种功能要求。在其他实施方式中，所述背板111还可以呈锥形。所述滚轮12也可以包括两个万向滚轮和两个单向滚轮。
[0025] 进一步地，所述单向滚轮122包括位于所述机身11两侧的第一滚轮122a和第二滚轮122b，所述第一滚轮122a的转动轴向和所述第二滚轮122b的转动轴轴向同向设置，所述驱动机构20包括第一电机21和第二电机22，所述第一电机21和所述第二电机22分别驱动所述第一滚轮122a和所述第二滚轮122b转动。
[0026] 本实施方式中，所述底端111b的内侧面设置容槽115，所述容槽115的开口背离所述背板111的外侧面，所述容槽115内设有电机支架116。所述第一电机21和所述第二电极22均固定于所述电机支架116上。两个所述轴承113均固定于所述容槽115内，并分别靠近所述收容槽115相对设置的两个侧壁，所述第一电机21的驱动转轴和所述第二电机22的驱动转轴分别转动连接于两个所述轴承113。两个所述通孔114分别设置于所述容槽115的两侧，从而使得所述第一电机21驱动所述第一滚轮122a转动，所述第二电机22驱动所述第二电机122b转动。所述第一电机21和所述第二电机22均可以实现正转和反转。当所述第一电机21和所述第二电机22转动方向相同时，从而驱动所述第一滚轮122a的转动方向和所述第二滚轮122b转动方向相同，进而带动所述机身11前进或后退，以实现所述智能机器人100直线行驶。当所述第一滚轮122a和所述第二滚轮122b同向转动，以带动所述机身11向前移动，则使得所述智能机器人100的重心位置可以向后移动；当所述第一滚轮122a和所述第二滚轮
122b同向转动，以带动所述机身11向后移动，则使得所述智能机器人100的重心位置可以向前移动，从而实现机身11的重心位置调节，进而平衡所述机身11。当所述第一电机21和所述第二电机22转动方向不同时，从而所述第一滚轮122a和所述第二滚轮122b的转动方向相反，从而所述第一滚轮122a和所述第二滚轮122b共同对所述机身11施加扭矩，使得所述机身11转向，以实现所述智能机器人100可以转弯行驶。还可以是所述第一电机21或所述第二电机22单独运行，也可以实现驱动所述机身11转向。在其他实施方式中，所述驱动机构还可以包括制动机构，所述制动机构电连接所述控制组件40，所述控制组件40控制所述制动机构对所述驱动机构进行制动，以实现所述智能机器人100可以紧急停止行驶。
[0027] 进一步似，所述智能机器人100还包括第一传动机构23和第二传动机构24，所述第一传动机构23连接于所述第一电机21和所述第一滚轮122a之间，用以将所述第一电机21扭矩传递至所述第一滚轮122a，所述第二传动机构24连接于所述第二电机22和所述第二滚轮122b之间，用以将所述第二电机22扭矩传递至所述第二滚轮122b，所述第一电机21和所述第二电机22并排设置，且所述第一电机21的驱动转轴和所述第二电机22的驱动转轴均垂直所述第一滚轮122a的转动轴。
[0028] 本实施方式中，所述第一传动机构23和所述第二传动机构24均为齿轮传动组。具体的，所述第一传动机构23包括套设于所述第一电机21驱动轴上的第一齿轮231和套设于所述第一滚轮122a转动轴上的第二齿轮232，以及与所述第一齿轮231和所述第二齿轮232相配合的第三齿轮(未标示)。所述第一齿轮231的轴向垂直所述第二齿轮232的轴向，从而使得所述第一电机21可以偏离所述第一滚轮122a的转动轴，从而避免所述第一电机21对所述第一滚轮122a的影响，进而所述第一电机21可以稳定驱动所述第一滚轮122a转动，使得所述智能机器人100稳定运行。所述第二传动机构24与第一传动机构23相同设置，在此不再赘述。在其他实施方式中，所述第一传动机构24还可以是包括变速齿轮组，从而使得所述第一滚轮122a的转速可以调节。
[0029] 进一步地，所述机身11呈楔形。所述机身11包括相对所述背板111设置的机罩117，所述机罩117盖合于所述背板111上，所述控制组件40和所述驱动机构20均固定于所述机罩117内，所述机罩117呈楔形，所述机罩117的小端117a对应于所述背板111的顶端111a，所述机罩117的大端117b对应于所述背板111的底端111b。
[0030] 本实施方式中，所述机罩117为壳体，所述机罩117包括相对设置的小端117a和大端117b。所述机罩117还包括一收容腔(未标示)，所述收容腔的开口朝向所述背板111。所述控制组件40固定于所述背板111的电路板上，所述机罩117罩住所述控制组件40和所述驱动机构20，以及所述平衡机构30，从而所述控制组件40和所述驱动机构20均收容于所述收容腔内，所述机罩117对所述控制组件40、驱动机构20、电机支架116和平衡机构30进行保护。利用所述机罩117的小端117a对应于所述背板111的顶端111a，所述机罩117的大端117b对应于所述背板111的底端111b，从而使得所述机身117在以直立形态前进行驶时，重心可以靠近地面，进而提高所述智能机器人100的行驶性能。在其他实施方式中，所述机罩117还可以是呈矩形块状。
[0031] 本实施方式中，所述机罩117内侧固定有机罩支架1180，所述机罩支架1180固定于所述背板111内侧，支撑所述机罩117，增强所述智能机器人100的稳固性能。所述机罩支架1180背离所述机罩117一侧设置有卡槽32，所述卡槽32的开口朝向所述背板111，所述陀螺仪31固定于所述卡槽32内，从而方便所述陀螺仪31调整重心。所述陀螺仪31电连接固定于所述背板111内侧的主板41。在其他实施方式中，还可以是所述陀螺仪31固定于所述背板
111内侧，并电连接固定于所述机罩支架1180。
[0032] 进一步地，所述机罩117包括与所述背板111呈夹角设置的面板118，以及位于所述面板118两侧的侧板(未标示)，所述面板118内侧设置指示光源51，所述指示光源51电连接所述控制组件40，所述控制组件40控制所述指示光源51透过所述面板1171进行发光。
[0033] 具体的，所述控制组件40控制所述指示光源51发光，以指示所述智能机器人100的运行状态。所述控制组件40控制所述指示光源51发光或熄灭，进而可以指示所述智能机器人100不同的运行状态。具体的，所述指示光源51安装于所述面板118内侧，透过所述面板118发光。所述面板118包括一透光的锥面118a。所述前盖118内侧固定有机罩支架1180，所述机罩支架1180对应所述前盖118的锥面118a设有光源安装槽511，所述光源安装槽511呈矩形，所述光源安装槽511的开口朝向所述面板118的锥面118a。所述指示光源51固定于所述光源安装槽511。所述面板118的锥面118a透过所述指示光源51的光线。所述指示光源51包括多个阵列的LED灯珠512，多个LED灯珠512组成LED表情面板，通过所述控制组件40控制所述指示光源51的多个LED灯以点阵方式进行发光或熄灭，从而形成不同的图案，进而可以指示出所述智能机器人100不同的运行状态。具体的，可以是用户向所述控制组件40输入该LED灯珠512开关信号指令，即通过用户自行编辑所述LED灯珠512点亮的排列方式，从而所述LED灯珠512根据用户的需求展现出各种图案。例如，用户可以向所述控制组件40输入“哭脸”的图案、或“笑脸”的图案。当所述智能机器人100在收到“攻击”时，所述控制组件40可以控制所述指示光源呈现出“哭脸”的图案，以指示该智能机器人100收到“攻击”无法继续“作战”的状态；在所述智能机器人100在“击中”其他智能机器人100时，所述控制组件40控制所述指示光源呈现“笑脸”图案，以指示该智能机器人100击中其他智能机器人获得胜利的运行状态。在其他实施方式中，所述指示光源还可以是能多种颜色的光源，以不同颜色指示所述智能机器人100不同运行状态。
[0034] 进一步地，所述智能机器人100还包括炮塔60，所述炮塔60包括炮身61和炮筒62，所述炮身61固定于所述机罩117的大端，所述炮筒62固定于所述炮身61，所述炮筒62内设置发射器63，所述发射器63电连接所述控制组件40，所述控制组件40控制所述发射器63发射可见光束所述发射器63的可见光束沿所述炮筒62的内侧射出。在将所述机器人100平躺放置，从而使得所述智能机器人100实现对战模式。
[0035] 具体的，所述炮筒60还包括驱动电路板64，所述驱动电路板64固定于所述炮身61内，所述驱动电路板64利用驱动电路驱动所述发射器63发射可见光束，所述发射器63可以是LED灯。所述驱动电路板63可以通过线缆连接所述控制组件40，所述控制组件40可以设置于主板41上。所述发射器63向所述炮筒62远离所述炮身61一端发射可见光束。所述炮筒62远离所述炮身61的一端可以设置凸透镜621，从而方便对所述发射器63发出的可见光束进行聚光，以方便观察到所述可见光束。所述炮塔60由上下两个盖板60a构成。当所述控制组件40向所述驱动电路板64发送发射指令，所述驱动电路板64根据发射指令，向所述发射器63发送脉冲信号，进而驱动所述发射器63发射可见光束，以实现所述智能机器人100模拟发射“炮弹”。利用所述发射器63将可见光束作为模拟炮弹，一方面可见光可以供用户直接可见，从而可以增强用户的直观感受性能，另一方面所述发射器63的可见光在被阻碍物遮挡时，不易穿过阻碍物，进而避免所述发射器63的模拟“炮弹”穿过阻碍物击中对方，从而使得发射器63的可见光模拟“炮弹”的真实性。在其他实施方式中，还可以是利用所述发射器31直接连接于主板41和主板41上的控制组件40。
[0036] 进一步地，在将所述智能机器人100进行平躺放置，所述机罩117还可以包括对应于所述底端111b的盖板119，所述盖板119可拆卸连接于所述机罩117，所述盖板119外侧设置炮塔平台1190，所述炮塔60固定于所述炮塔平台1190上。
[0037] 本实施方式中，所述机罩117的大端设有朝向所述盖板119的第一开口118a，所述后盖119设有朝向所述机罩117的第二开口119a。所述机罩117的第一开口118a和所述第二开口119a相盖合，从而所述机罩117和所述后盖119形成保护罩，对所述驱动机构20、平衡机构30和控制组件40进行保护，并利用所述盖板119可以拆卸连接于所述机罩117，方便所述智能机器人100的维护，以及使得所述智能机器人100可以实现直立或平躺两种行驶方式。具体的，所述机罩117的第一开口118a设有第一磁体118b，所述盖板119的第二开口119a设有第二磁体119b。利用所述第一磁体118b和所述第二磁体119b磁性相吸，从而使得所述盖板119可以固定于所述机罩117，并且在外力作用下所述盖板119方便拆卸于所述机罩117。
所述炮塔平台1190上设置贯穿所述后盖119内侧的穿线孔(未标示)，所述穿线孔将所述驱动电路板64的线缆穿引至所述机罩117内，并与主板41和主板41上的控制组件40相连接。所述炮塔平台1190设置于所述盖板119外侧，所述炮塔平台1190卡合连接于所述炮塔60，从而使得所述炮塔60可拆卸于所述机罩117，从而方便对炮塔60进行拆卸维护，提高所述智能机器人100的适配性。具体的，所述炮塔平台1190设有水平延伸的卡槽1191，所述炮塔60的底端设有水平延伸的卡板60a，所述卡板60a卡合于所述卡槽1191内，从而实现所述炮塔60卡合连接于所述炮塔平台1190，所述炮塔平台1190还设有竖直延伸弹性卡扣1192，所述炮塔
60的底端还设有与所述弹性卡扣1192相配合的扣孔(未标示)，从而防止所述卡板61脱离所述卡槽1191，进而防止所述炮塔60脱离所述炮塔平台1190。
[0038] 进一步地，所述智能机器人100还包括无线通信组件70，所述无线通信组件70电连接所述控制组件40，并固定于所述背板111的顶端111a，所述无线通信组件70用于两个所述智能机器人100之间相互通信或者所述智能机器人100与外部器件之间相互通信，所述无线通信组件70将通信信号向所述控制组件40传递。
[0039] 本实施方式中，利用所述无线通信组件70固定于所述背板111的顶端111a可以增加信号接收能力，提高所述智能机器人100的通讯能力。可以理解的是，所述外部器件可以是遥控器，利用遥控器和所述天线70之间收发无线信号，实现所述遥控器向所述控制组件40收发控制指令，从而可以远程遥控所述智能机器人100运行，从而可以控制所述智能机器人100行驶、发射炮弹、躲避炮弹或停止运行，进而模拟出所述智能机器人100进行对战。两个所述智能机器人100之间也可以利用所述无线通信组件70进行信号交互，即通过将两个所述智能机器人100连接至网络中，并通过终端控制两个所述智能机器人100的运行，两个所述智能机器人100可以相互向对方发送信号，或接收对方信号，从而实现两个所述智能机器人100的模拟对战交互功能。在其他实施方式中，所述无线通信组件70还可以是设置于所述机罩100的底端。
[0040] 进一步地，所述无线通信组件70终端设备通信模块71和2.4G无线通信模块72，所述终端设备通信模块71电连接所述控制组件40，用以向终端设备收发信号，该终端设备可以平板电脑、笔记本电脑、或手机等电子设备。所述2.4G无线通信模块72电连接所述控制组件40，用以向另一所述智能机器人100收发信号。所述终端设备通信模块71可以连接WIFI网络中，从而可以利用终端设备通过无线局域网络与所述智能机器人100进行通讯，进而可以利用终端设备控制所述智能机器人100运行。利用所述无线通信组件70设置无线局域网络，从而提高所述智能机器人100的适配性。可以理解的是，多个所述智能机器人100还可以利用所述2.4G无线通信模块72并入同一无线网络中，从而可以实现多个智能机器人100相互之间的通讯，或者通过终端设备控制多个智能机器人100进行互动对战。利用所述终端设备通信模块71和所述2.4G无线通信模块72相互独立通信，提高所述智能机器人100的通信效率，使得所述智能机器人100的运行效率提高。
[0041] 本发明提供的智能机器人，通过所述平衡机构包括陀螺仪，所述陀螺仪安装于所述机身，并电连接所述控制组件，利用所述控制组件接收所述陀螺仪的重心感应信息，进而根据重心感应信息控制所述驱动机构驱动所述滚轮转动，以平衡所述智能机器人，使得所述机身的整体重心在所述滚轮的转轴上，进而使得智能机器人以直立形态进行行驶，进而提高智能机器人的模拟性能。
[0042] 以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
