[0001] 本申请涉及机器人技术领域，尤其涉及一种可折叠多功能智能管家服务机器人。

[0002] 智能管家机器人作为家居服务机器人的一种重要形态，在智能家居市场中具备巨大的潜力，可以发挥控制和协调等多方面的功能，从而提升家庭生活的质量和便捷性。

[0003] 智能管家服务机器人的发展随着人工智能、物联网、云计算等技术的不断突破，机器人正朝着更智能、更便捷的方向发展，满足消费者对高品质生活的追求。人口老龄化和家庭结构变化对智能家居服务机器人的需求产生了重要影响。老年人口的增加使得家庭照护、健康管理等方面的需求日益迫切。同时，双职工家庭、单身贵族等新型家庭结构的出现，也使得智能家居服务机器人在陪伴、娱乐等方面的作用更加凸显。目前市场上的智能管家机器人大多数存在以下缺点：1.现有智能管家机器人无法适应家内的各种场景，工作效率低。2.功能单一，无法为家庭提供全部的家务需求。

[0025] 下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

[0026] 在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

[0027] 在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，能够是固定连接，也能够是可拆卸连接，或一体地连接；对于本领域的普通技术人员而言，能够具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

[0028] 术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征能够明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

[0029] 参照图1至图7，本申请的实施例提供了一种可折叠多功能智能管家服务机器人，包括甲板1、智能座舱2、按摩靠背3、总控系统4、检测单元5、执行单元6。

[0030] 智能座舱2为带有扶手的座椅。智能座舱2为机器人的基础部分，为机器人提供稳定的支撑，也为机器人的运动提供动力。甲板1的底部与智能座舱2的顶部之间通过伸缩结构7连接。伸缩结构7收缩后，甲板1下移并与智能座舱2贴合。

[0031] 伸缩结构7采用电动伸缩杆。伸缩杆由多段杆组成，机器人收缩过程中，伸缩杆调节长度进行收缩。具体的，当伸缩杆伸长或缩短时，会带动机器人机身进行移动，从而实现机器人的折叠和展开。

[0032] 按摩靠背3通过翻转结构8连接在智能座舱2的后部内侧。按摩靠背3采用柔性材质，符合人体工学设计，能够帮助用户缓解疲劳。具体的，按摩靠背3的框架由合金制成，以确保其能够承受人体的重量和压力。按摩靠背3的底部通过翻转结构8与智能座舱2连接，按摩靠背3翻转后进入智能座舱2内。

[0033] 翻转结构8包括翻转驱动电机、肋板81和三连杆机械结构，翻转驱动电机与三连杆机械结构传动连接，以实现倾仰的平滑调节。肋板81通过焊接的连接方式，与机械臂62的支撑臂相连，形成稳定的支撑框架。肋板主要是承受和分散机械臂62在运动过程中产生的应力和负荷，防止结构变形和损坏，确保机械臂62能够平稳、准确地完成各种操作任务。肋板81的形状呈现为不规则形状，以适应机械臂62的轮廓和内部结构。

[0034] 总控系统4包括控制面板41和微控面板42。控制面板41位于甲板1的上表面上，控制面板41内集成了语音交互模块和物联网等模块，能够监视自身各设备状况及发生的事件，并协调不同设备之间的通信和交互，保证自身高效稳定的运行。通过WiFi将家中各设备归于总控系统的管理下，统筹协调，以达到智能家居的效果。微控面板42位于智能座舱2的内侧。控制面板41和微控面板42均通过数据传输模块与云服务平台连接。

[0035] 总控系统4作为整个系统的核心，通过标准的通信接口和总线与检测单元5的连接，实现数据的传输和接收。同样通过标准的通信接口与执行单元6的连接，总控系统4发送控制指令给执行单元6，指挥其执行相应的动作。通过无线方式(如蓝牙、Wi‑Fi)与语音交互模块的连接，实现语音指令的接收和反馈。通过串口、以太网接口与数据传输模块的连接，实现与云服务平台的数据交换和远程监控。

[0036] 检测单元5包括双目视觉相机51、深度相机53和双目避障相机52。双目视觉相机51位于甲板的前表面上。深度相机53设置在甲板的上表面上且位于控制面板41的侧方。双目避障相机52位于智能座舱的前表面上。双目视觉相机51、深度相机53和双目避障相机52均通过USB接口与机器人的总控系统4连接。通过接口能够提供稳定的数据传输通道，确保相机拍摄到的图像能够实时传输到机器人的总控系统4中进行处理。

[0037] 双目视觉相机51能够模拟人类双眼的三角交会原理，通过对同一场景的不同视角图像进行比对和处理，从而恢复出场景中的三维信息，从而使机器人能够准确地判断物体的距离和位置，实现深度感知功能。双目视觉相机51还可以对目标物体进行特征提取和识别，实现机器人对物体的自动分类、检测和追踪等功能，使机器人能够完成复杂的操作任务。

[0038] 深度相机53通过检测深度图像，使机器人可以采集人员面部特征，感知家庭成员情感状况，同时可以识别用户手势等肢体动作与家庭成员进行友好交互。

[0039] 双目避障相机52能够实时进行定位和地图构建，并可与头部上的视觉系统相互补充，形成更加完备的对周围事物的感知系统也可借此并与家中摄像交互，形成一个寻物系统。

[0040] 执行单元6包括全息投影仪61、机械臂62、背部按摩器63、足部按摩器64、车轮组件65和清洁刷66。

[0041] 全息投影仪61能够为用户带来了前所未有的沉浸式观感体验，让家庭娱乐更加丰富多彩。全息投影仪61连接在按摩靠背3的上表面上，并通过HDMI、VGA等视频接口控制面板41通讯连接。在控制面板41上输入指令，可以打开或关闭全息投影仪61。

[0042] 参照图3，机械臂62通过肋板81连接在按摩靠背3的左右两侧。机械臂62包括绳驱动连续体机械臂621、末端执行器622和机械臂驱动装置。机械臂驱动装置采用机械臂驱动电机。末端执行器622可拆卸地连接在绳驱动连续体机械臂621的末端。绳驱动连续体机械臂621为现有技术此处不再详述。末端执行器622包括柔性抓、揉搓手指、向心三指或离心四指。

[0043] 绳驱动连续体机械臂621可以灵活地移动和调整姿态，以适应不同形状和尺寸的物体。末端执行器622的柔性爪设计使机器人能够实现更加细致和精确的任务。在居家巡逻模式下，机械臂62收缩到两个肋板81之间的区域内。轻量化的绳驱动柔性臂和末端柔性爪可实现对不规则物体的自适应抓取。另外，通过更换不同的末端执行器622，机器人能够执行多种任务，如清洁、抓取、按摩等，还可以避免因末端执行器故障导致的整个机器人的停机，提高机器人的可靠性，满足用户在家庭内的多样化需求。

[0044] 背部按摩器63位于按摩靠背3的前侧。背部按摩器63包括电磁式按摩轮和导轨。导轨包括多节曲线导轨段。导轨根据人体工学原理进行布置，以贴合人体的曲线和轮廓。多节曲线导轨段通过精密的连接和转角设计，形成一条流畅、连续的按摩路径。导轨的布置还考虑到按摩头的运动范围和力度，以确保按摩效果。

[0045] 背部按摩器63在三维空间上与机械臂62相结合，实现揉捏、锤击、拍打、指压推拿等按摩手法。利用机械方式模拟中医推拿按压及振动手法，实现多种仿真人的按摩手法。

[0046] 智能座舱2的两个内侧壁上还设有扶手，扶手采用6D机械扶手。其中一个内侧壁上还设有微控面板42。微控面板42与机械臂62中的机械臂驱动电机和背部按摩器63中的电磁式按摩轮连接。微控面板42能够控制机械臂驱动电机和电磁式按摩轮的启停，从而控制机械臂62和背部按摩器63开始或停止按摩。

[0047] 具体的，微控面板42通过PWM信号和继电器与机械臂驱动电机和电磁式按摩轮连接，控制按摩器的振动、力度和模式。微控面板42通过接口向机械臂驱动电机和电磁式按摩轮发送控制信号。这些信号包含了用户通过微控面板42输入的指令和参数。机械臂驱动电机和电磁式按摩轮在接收到微控面板42的控制信号后，会执行相应的动作，并将执行结果或状态信息通过通信接口反馈给微控面板42。这样，用户就可以通过微控面板42实时了解机械臂62和背部按摩器63的工作状态。

[0048] 足部按摩器64通过安装板连接在智能座舱2的前表面上，且位于双目避障相机52的下方。

[0049] 智能座舱2的底部设有车轮组件65和清洁刷66。车轮组件65包括多个麦克纳姆轮，可以实现全方位的移动，使其更加灵活。清洁刷66能够清扫家庭地面。车轮组件65通过车轮驱动电机驱动，清洁刷66通过清洁刷驱动电机驱动，车轮驱动电机和清洁刷驱动电机均与控制面板41连接，控制面板41能够控制车轮驱动电机和清洁刷驱动电机的启停，从而控制机器人实现移动和清洁功能。

[0050] 参照图5至图7，本申请实施例机器人具备三种模式和三种状态。三种模式分别为：智慧管家模式、按摩服务模式和居家巡逻模式。三种状态分别为：展开状态、半折叠状态和全折叠状态。三种模式之间可实现智能转换，即在展开状态和半折叠状态下，机器人为智慧管家模式和按摩服务模式，伸缩杆处于最大伸长状态，支撑起机器人的各个部分。当需要切换为居家巡逻模式时，控制伸缩杆进行缩短操作，同时，翻转结构8动作折叠起来。

[0051] 以下分别结合三种模式对本申请实施例机器人的工作原理进行说明：

[0052] 1、智慧管家模式

[0053] 操作者由控制面板41输入模式切换信号，并选择相应的任务，控制面板41控制对应的执行单元动作，完成任务。例如，智慧管家模式下可以实现做饭、晒衣、清洁地面等家务任务。需要说明的是，做饭或晒衣需根据任务更换机械臂6的末端执行器622。清洁地面时，控制面板41控制车轮组件65和清洁刷66动作。另外，控制面板41还能够控制家中的智能设备，通过人机交互，提供音频、音乐等。最后，由于控制面板41与全息投影仪61连接，还可以提供全息影像服务。需要注意的是，在提供全息影像服务之前，控制面板41会控制伸缩结构7带动甲板1收缩，同时控制翻转结构8带动按摩靠背3翻转至半折叠状态；而在完成其他任务时，伸缩结构7均处于伸出状态，按摩靠背3也处于直立状态。

[0054] 2、按摩服务模式

[0055] 操作者由微控面板42输入模式切换信号，并选择相应的按摩模式。例如揉捏、推拿、敲打等。微控面板42控制机械臂6模拟人手的各种按摩手法，并控制背部按摩器63对背部进行按摩，还控制足部按摩器64对脚部进行按摩。

[0056] 3、居家巡逻模式

[0057] 操作者由控制面板41输入模式切换信号切换至居家巡逻模式，控制面板41先控制伸缩结构7带动甲板1完全收缩，同时控制翻转结构8带动按摩靠背3翻转至全折叠状态，然后，双目视觉相机51和双目避障相机52对环境进行检测，并将检测信息发送至控制面板41，控制面板41再根据接收到的环境信息控制车轮组件65启动，完成居家巡逻。

[0058] 综上，本发明通过精妙设计，在其精心布局的整体结构上，从控制面板41到全息投影，从绳驱动连续体机械臂621到智能座舱2，每一个部件都紧密协作，共同构建起一个智能、灵活的服务体系。控制面板41作为控制中心，指挥着整个机器人的运作；而全息投影技术则为用户带来了前所未有的沉浸式观感体验，让家庭娱乐更加丰富多彩。三种形态之间的切换，使其能够在家庭中自由移动并执行多个任务，提高了机器人的实用性和适用范围，使得机器人能够有较高的适应性和用户满意度。具备形态转换能力的安逸守护者具备两种形态，实现三种模式间的自主切换，实现全方位的智能服务和灵活操作能力，为家庭生活带来更多便捷和舒适。

[0059] 以上，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何在本申请揭露的技术范围内的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。