本发明属于机器人领域。
背景技术：
智能家居已经深入人们的家庭，但现有的智能家居往往只能实现简单功能，例如扫地机器人只能用来清扫地面，不能实现帮用户夹取物品等高级功能。
技术实现要素：
发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种能夹取物品等高级功能的一种多用途行走式执行器。
技术方案：为实现上述目的，本发明的一种多用途行走式执行器，包括机器人行走底座、机器人执行身躯和机器人头部；所述机器人执行身躯通过若干支撑架固定于所述机器人行走底座上方，所述机器人头部安装于所述机器人执行身躯的上侧；所述机器人执行身躯的两侧部分别对称安装有两机械臂，各所述机械臂的执行末端均安装有机械手；所述机器人执行身躯的内部安装有水箱，所述机器人执行身躯的前侧安装有摄像头单元，所述机器人执行身躯的背侧安装有洒水单元；所述洒水单元的进水端连通所述水箱。
进一步的，所述机器人执行身躯的背侧设置有竖向的洒水头探出槽；所述洒水单元包括固定安装在所述机器人执行身躯内部大第一舵机，所述第一舵机的输出端同步设置有舵机输出齿轮，还包括摆动杆，所述摆动杆的根部固定设置有扇形齿轮，所述扇形齿轮的轴心处转动连接有转轴，所述转轴连接在所述第一舵机的机壳上，所述输出齿轮的旋转能啮合带动所述扇形齿轮沿所述转轴旋转；所述摆动杆的末端固定安装有抽液泵，所述抽液泵的进水端通过柔性导水管连通所述机器人执行身躯内的水箱；所述抽液泵的出水端安装有喷水头，所述喷水头的出水端探出所述洒水头探出槽。
进一步的，所述机械臂包括机械臂座，所述机械臂座固定安装在所述机器人执行身躯的腰部位置，所述机械臂包括第一臂、第二臂和第三臂，所述第一臂的根部固定在所述机械臂座上，所述第一臂的末端转动连接所述第二臂的一端，所述第一臂上的驱动装置能驱动所述第二臂摆动；所述第三臂的一端转动连接所述第二臂的另一端，所述第二臂上的驱动装置能驱动所述第三臂摆动；所述第三臂的另一端固定安装有第二舵机，所述机械手安装在所述第二舵机的输出轴末端。
进一步的，所述机械手包括机械手支架，所述机械手支架固定安装在所述第二舵机的输出轴末端；所述机械手支架左右对称啮合设置有左齿轮和右齿轮；还包括左右对称的左主动杆和右主动杆；所述左主动杆和右主动杆的根部分别固定连接所述左齿轮和右齿轮，所述左齿轮和右齿轮的转动能分别同步带动所述左主动杆和右主动杆摆动；所述机械手支架上还安装有第三舵机，所述第三舵机驱动连接所述左齿轮或右齿轮；还包括左右对称的左被动杆和右被动杆，所述左被动杆和右被动杆分别平行于所述左主动杆和右主动杆的前侧，所述左被动杆和右被动杆的内侧端分别铰接连接在所述机械手支架上；还包括左右对称的左夹持爪和右夹持爪，所述左夹持爪和右夹持爪的尾端分别铰接连接所述左主动杆和右主动杆的末端；所述左夹持爪和右夹持爪的中部分别铰接连接所述左被动杆和右被动杆的外侧端；所述左夹持爪和右夹持爪前端的夹持侧分别对称设置有夹持凹弧面，且各夹持凹弧面的两端分别设置有锯齿面。
有益效果：本发明的结构简单，能实现洒水加湿、取拿物件、摄像监控的多种功能；而且该装置还设置有充电头自动探出机构，在机器人工作过程中处于缩回状态，避免被溅水等情形而损坏。
附图说明
附图1为机器人正面示意图；
附图2为机器人的背侧示意图；
附图3为机械臂结构示意图；
附图4为机械手结构示意图；
附图5为机械手内部传动结构示意图；
附图6为机器人行走底座示意图；
附图7为机器人行走底座的充电头探出窗处的局部放大示意图；
附图8为机器人行走底座内的主动轮传动示意图；
附图9为洒水单元结构示意图；
附图10为充电接头探出机构结构示意图；
附图11为充电接头的剖开示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
本方案的结构介绍如附图1至11所示的一种多用途行走式执行器，包括机器人行走底座42、机器人执行身躯49和机器人头部47；所述机器人执行身躯49通过若干支撑架108固定于所述机器人行走底座42上方，所述机器人头部47安装于所述机器人执行身躯49的上侧；所述机器人执行身躯49的两侧部分别对称安装有两机械臂48，各所述机械臂48的执行末端均安装有机械手16；所述机器人执行身躯49的内部安装有水箱，所述机器人执行身躯49的前侧安装有摄像头单元50，所述机器人执行身躯49的背侧安装有洒水单元；所述洒水单元的进水端连通所述水箱。
所述机器人执行身躯49的背侧设置有竖向的洒水头探出槽29；所述洒水单元包括固定安装在所述机器人执行身躯49内部大第一舵机22，所述第一舵机22的输出端同步设置有舵机输出齿轮24，还包括摆动杆26，所述摆动杆26的根部固定设置有扇形齿轮23，所述扇形齿轮23的轴心处转动连接有转轴25，所述转轴25连接在所述第一舵机22的机壳上，所述输出齿轮24的旋转能啮合带动所述扇形齿轮23沿所述转轴25旋转；所述摆动杆26的末端固定安装有抽液泵28，所述抽液泵28的进水端通过柔性导水管27连通所述机器人执行身躯49内的水箱；所述抽液泵28的出水端安装有喷水头29.1，所述喷水头29.1的出水端探出所述洒水头探出槽29。
所述机械臂48包括机械臂座21，所述机械臂座21固定安装在所述机器人执行身躯49的腰部位置，所述机械臂48包括第一臂20、第二臂19和第三臂17，所述第一臂20的根部固定在所述机械臂座21上，所述第一臂20的末端转动连接所述第二臂19的一端，所述第一臂20上的驱动装置能驱动所述第二臂19摆动；所述第三臂17的一端转动连接所述第二臂19的另一端，所述第二臂19上的驱动装置能驱动所述第三臂17摆动；所述第三臂17的另一端固定安装有第二舵机019，所述机械手16安装在所述第二舵机019的输出轴末端。
所述机器人行走底座42的底端前后侧分别安装有两万向轮43，所述机器人行走底座42的底端左右两侧分别安装有左主动轮44.1和右主动轮44.2；所述机器人行走底座42内部的前后侧分别安装有第一主动轮电机104和第二主动轮电机103；所述第一主动轮电机104和第二主动轮电机103分别通过第一同步带单元102和第二同步带单元101驱动连接所述右主动轮44.2和左主动轮44.1。
所述机械手16包括机械手支架46，所述机械手支架46固定安装在所述第二舵机019的输出轴末端；所述机械手支架46左右对称啮合设置有左齿轮33和右齿轮32；还包括左右对称的左主动杆34和右主动杆304；所述左主动杆34和右主动杆304的根部分别固定连接所述左齿轮33和右齿轮32，所述左齿轮33和右齿轮32的转动能分别同步带动所述左主动杆34和右主动杆304摆动；所述机械手支架46上还安装有第三舵机30，所述第三舵机30驱动连接所述左齿轮33或右齿轮32；还包括左右对称的左被动杆38和右被动杆39，所述左被动杆38和右被动杆39分别平行于所述左主动杆34和右主动杆304的前侧，所述左被动杆38和右被动杆39的内侧端分别铰接连接在所述机械手支架46上；还包括左右对称的左夹持爪35和右夹持爪40，所述左夹持爪35和右夹持爪40的尾端分别铰接连接所述左主动杆34和右主动杆304的末端；所述左夹持爪35和右夹持爪40的中部分别铰接连接所述左被动杆38和右被动杆39的外侧端；所述左夹持爪35和右夹持爪40前端的夹持侧分别对称设置有夹持凹弧面36，且各夹持凹弧面36的两端分别设置有锯齿面37。
所述机器人行走底座42的前端设置有充电接头探出窗1；所述机器人行走底座42的内部安装有充电接头探出机构；
所述充电接头探出机构包括机构底座0107，所述机构底座0107上安装有输出电机9，所述输出电机9的电机壳体上侧固定安装有轴承座5；所述输出电机9的电机轴15上同步安装有齿轮8；还包括螺纹联动杆3和传动齿轮4，所述传动齿轮4.1与所述齿轮8啮合连接；所述传动齿轮4的轴心处同轴心贯通设置有螺纹传动孔4.1，所述螺纹联动杆3的外螺纹与所述螺纹传动孔4.1螺纹配合；所述传动齿轮4靠近所述轴承座5的一端一体化同轴心设置有筒体12，所述筒体12的内径大于所述螺纹联动杆3的外径；所述轴承座5内转动设置有轴承11，所述轴承11的内圈与所述筒体12的外壁紧配；
所述螺纹联动杆3靠近所述充电接头探出窗1的一端连接有缓冲弹簧2，所述缓冲弹簧2的一端同轴心连接有充电接头1；所述螺纹联动杆3远离所述充电接头1的一端同轴心固定连接有截面呈正六边形的导柱6；所述机构底座0107上还固定安装有导柱座10，所述导柱座10的顶部设置有横向贯通的六边形导孔7，所述导柱6滑动穿过所述六边形导孔7；所述螺纹联动杆3和导柱6内同轴心贯通设置有导线通道13。
本机器人的操作方法、过程以及技术进步整理如下：
机器人行走方法：若需要直线行走，通过第一主动轮电机104和第二主动轮电机103分别通过第一同步带单元102和第二同步带单元101驱动右主动轮44.2和左主动轮44.1同步正转或同步反转；若需要原地转向，控制右主动轮44.2和左主动轮44.1的旋向相反，转速相等即可实现机器人的原地转向；若需要临时转弯，分别控制右主动轮44.2和左主动轮44.1的转速差，进而实现控制转弯的幅度，若需要恢复直线行走状态，只需将右主动轮44.2和左主动轮44.1的转速重新调整为相同即可；
洒水加湿方法：机器人行走至指定位置，然后启动抽液泵28，进而抽液泵28通过柔性导水管27抽取水箱内的水，进而将所抽取的水通过喷水头29.1向机器人的后方喷出，在喷水头29.1向后喷出的过程中，机器人缓慢的向前行走，进而实现机器人所行走过的地方均被喷洒加湿；机器人向后喷水的同时向前行走避免了机器人在已喷淋的底面行走，出现打滑的现象；与此同时通过控制第一舵机22使摆动杆26处于持续的上下摆动；进而使喷水头29.1喷出的水的覆盖面积更大；
夹持物件的方法：控制第三舵机30正向旋转，使左齿轮33和右齿轮32做啮合运动，直至左夹持爪35与右夹持爪40之间完全张开，使左夹持爪35的夹持凹弧面36与右夹持爪40的的夹持凹弧面36之间的间距大于所要夹取的物件；机器人行走至所要夹取的物件的附近，然后通过第一臂20、第二臂19和第三臂17的配合调节机械手16的姿态，使被夹持物处于机械手16的左夹持爪35和右夹持爪40之间；然后控制第三舵机30反向旋转，使左齿轮33和右齿轮32做啮合运动，直至左夹持爪35的夹持凹弧面36与右夹持爪40的的夹持凹弧面36向内夹紧物件；然后通过第一臂20、第二臂19和第三臂17的配合调节机械手16所夹取物件的姿态，然后机器人行驶到指定的位置；
充电接头探出方法：
机器人使用过程中，充电接头1位于充电接头探出窗1的内侧，若机器人自身携带的电量块被完全耗尽时，控制机器人行走至指定充电插口位置，并使机器人行走底座42上的充电接头探出窗1对准外部的充电插口；然后启动输出电机9，此时输出电机9带动齿轮8旋转，进而齿轮8在啮合的作用下带动传动齿轮4旋转，传动齿轮在筒体12和紧配状态的轴承11的束缚下不能沿轴线运动；与此同时螺纹联动杆3在正六边形的导柱6和六边形导孔7的束缚下不能旋转，但能做沿轴线的运动；由于螺纹联动杆3的外螺纹与传动齿轮4上的螺纹传动孔4.1螺纹配合，进而传动齿轮4的通过螺纹传动带动螺纹联动杆3沿轴线位移，进而使螺纹联动杆3前端的充电接头1同步位移，直至充电接头1向外探出充电接头探出窗1，进而探出充电接头探出窗1的充电接头1插入外部的充电插口上；当需要缩回充电接头1时只需反向运行输出电机9即可。
以上所述仅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，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
1.一种多用途行走式执行器，其特征在于：包括机器人行走底座(42)、机器人执行身躯(49)和机器人头部(47)；所述机器人执行身躯(49)通过若干支撑架(108)固定于所述机器人行走底座(42)上方，所述机器人头部(47)安装于所述机器人执行身躯(49)的上侧；所述机器人执行身躯(49)的两侧部分别对称安装有两机械臂(48)，各所述机械臂(48)的执行末端均安装有机械手(16)；所述机器人执行身躯(49)的内部安装有水箱，所述机器人执行身躯(49)的前侧安装有摄像头单元(50)，所述机器人执行身躯(49)的背侧安装有洒水单元；所述洒水单元的进水端连通所述水箱。
2.根据权利要求1所述的一种多用途行走式执行器，其特征在于：所述机器人执行身躯(49)的背侧设置有竖向的洒水头探出槽(29)；所述洒水单元包括固定安装在所述机器人执行身躯(49)内部大第一舵机(22)，所述第一舵机(22)的输出端同步设置有舵机输出齿轮(24)，还包括摆动杆(26)，所述摆动杆(26)的根部固定设置有扇形齿轮(23)，所述扇形齿轮(23)的轴心处转动连接有转轴(25)，所述输出齿轮(24)的旋转能啮合带动所述扇形齿轮(23)沿所述转轴(25)旋转；所述摆动杆(26)的末端固定安装有抽液泵(28)，所述抽液泵(28)的进水端通过柔性导水管(27)连通所述机器人执行身躯(49)内的水箱；所述抽液泵(28)的出水端安装有喷水头(29.1)，所述喷水头(29.1)的出水端探出所述洒水头探出槽(29)。
3.根据权利要求2所述的一种多用途行走式执行器，其特征在于：所述机械臂(48)包括机械臂座(21)，所述机械臂座(21)固定安装在所述机器人执行身躯(49)的腰部位置，所述机械臂(48)包括第一臂(20)、第二臂(19)和第三臂(17)，所述第一臂(20)的根部固定在所述机械臂座(21)上，所述第一臂(20)的末端转动连接所述第二臂(19)的一端，所述第一臂(20)上的驱动装置能驱动所述第二臂(19)摆动；所述第三臂(17)的一端转动连接所述第二臂(19)的另一端，所述第二臂(19)上的驱动装置能驱动所述第三臂(17)摆动；所述第三臂(17)的另一端固定安装有第二舵机(019)，所述机械手(16)安装在所述第二舵机(019)的输出轴末端。
4.根据权利要求3所述的一种多用途行走式执行器，其特征在于：所述机械手(16)包括机械手支架(46)，所述机械手支架(46)固定安装在所述第二舵机(019)的输出轴末端；所述机械手支架(46)左右对称啮合设置有左齿轮(33)和右齿轮(32)；还包括左右对称的左主动杆(34)和右主动杆(304)；所述左主动杆(34)和右主动杆(304)的根部分别固定连接所述左齿轮(33)和右齿轮(32)，所述左齿轮(33)和右齿轮(32)的转动能分别同步带动所述左主动杆(34)和右主动杆(304)摆动；所述机械手支架(46)上还安装有第三舵机(30)，所述第三舵机(30)驱动连接所述左齿轮(33)或右齿轮(32)；还包括左右对称的左被动杆(38)和右被动杆(39)，所述左被动杆(38)和右被动杆(39)分别平行于所述左主动杆(34)和右主动杆(304)的前侧，所述左被动杆(38)和右被动杆(39)的内侧端分别铰接连接在所述机械手支架(46)上；还包括左右对称的左夹持爪(35)和右夹持爪(40)，所述左夹持爪(35)和右夹持爪(40)的尾端分别铰接连接所述左主动杆(34)和右主动杆(304)的末端；所述左夹持爪(35)和右夹持爪(40)的中部分别铰接连接所述左被动杆(38)和右被动杆(39)的外侧端；所述左夹持爪(35)和右夹持爪(40)前端的夹持侧分别对称设置有夹持凹弧面(36)，且各夹持凹弧面(36)的两端分别设置有锯齿面(37)。
技术总结