迎宾机器人外形结构设计方案:卡通形象,触摸屏,机械臂和机械手

智能迎宾服务机器人是一种智能自主移动并可与人做交流的机器人，具有自 主行走、自动避障、遥控操作、与人交流等基本功能，通过自我展示、表演以及与人 互动来迎宾、传递信息，表现智能机器人的功能，生动地介绍各种知识，并使参观者 获得机器人的基本概念和印象。智能迎宾服务机器人常用于科技馆、展览馆以及 大型活动的迎宾接待。

假设迎宾机器人服 务于一个模拟的“餐厅”,机器人可为用户进行环境介绍、致欢迎词和引导服务，并 可在餐厅内自由地走动，到固定位置取资料或茶水，并且和餐厅内其他的服务机器 人进行信息交互等。

该款迎宾机器人能综合演示以下功能：

(1)用户通过无线控制指令和触摸屏指令操控：

·迎宾机器人的移动(前进、倒退、左转、右转、停车)。

· 固定位置取物(资料、茶水)。

(2)自主服务：机器人能自主识别用户身份(RFID), 为用户进行环境介绍、致 欢迎词和引导服务。

(3)自主导航：机器人基于RFID 导航和全自主超声避障。

迎宾机器人采用造型活泼的卡通形象，其外形如图7-3-7所示，头部有双目视觉传感器，身体部分主要包括触摸屏、机械臂和机械手。身高约1.4～1.5m, 采 用 轮式移动方式，Z高移动速度约18m/min 。 可自主完成接待、导引、语音提示、点 菜等服务工作。连续工作时间不小于2小时。主要参数如下：

重 量：约50kg。

自由度：头部：1个自由度。

手臂：6个自由度(每个手臂)。

身体：1个自由度。

手：1个自由度(每个手)。

行走机构：2个自由度。

速度：Z高时速1 .8km/h。

( 1 ) 手 臂 外 形 及 自 由 度 配 置 。 手 臂 共 有 6 个 自 由 度 ， 手 有 1 个 自 由 度 。 手 臂 关 节 由Maxon 有 刷DC 电机经谐波减速器驱动，手由功率舵机驱动。

(2)头部机构。机器人头部的主要功能是安装视觉传感器，因为家庭服务型 双臂移动机器人主要依靠视觉来控制，因此头部的位置及头部安装视觉传感器 的位置决定了视觉传感器的可视范围。所以对于依靠视觉来控制的机器人，头 部的设计非常重要。一般来讲，头部都需要互相垂直的两个自由度来使视觉传感 器能够对准机器人前方的每一个位置，考虑到机器人整体可以通过双轮差速的行 走机构进行转动，所以头部的自由度可以简化到一个，即一个类似点头的自由度。 这样，配合身体的旋转关节，一个自由度的头部可以实现与二个自由度的头部同样 的可视范围。并且使头部的结构简化，重量减轻，更方便控制。

(3)移动机构。迎宾机器人采用4个全方位轮驱动，实现在同一平面上3自 由度的运动，更加保证了机器人运动的灵活性

(4)身体机构。机器人身体部分采用异型铝型材构建而成，实验后验证了具 有足够的强度支撑2支手臂及其他部分的重量。