一种机器人系统的制作方法

1.本实用新型涉及机器人技术领域，特别涉及一种机器人系统。


背景技术：

2.随着机器人技术的不断发展，机器人逐渐应用到生产、生活中的各个领域内，比如，有服务于银行及政务系统的服务机器人，这类机器人具备简单的语言沟通和交流能力，能够协助人们办理一定的业务流程；有用于安全巡检领域的安防机器人，这类机器人能够在预设控制程序的设定下实现指定范围内的租住巡逻；还有用于智慧物流领域的分拣机器人，可以实现货物的智能分检。
3.然而，现有技术中的机器人往往只能进行简单的人机交互以及执行简单的预设任务，要想实现更为智能、更为复杂的人机交互和任务处理，则必须提高机器人的硬件性能指标，比如选用数据处理能力更为强大的主控制器等，这势必会造成机器人的硬件成本升高，影响机器人技术的进一步推广应用。


技术实现要素：

4.本实用新型提供一种机器人系统，通过控制服务器降低对于机器人的集成要求，从而在实现更为复杂的功能的前提下，降低对于机器人的集成要求，降低机器人的硬件成本，有助于机器人的进一步推广应用。
5.为实现上述目的，本技术提供的技术方案如下：
6.本实用新型提供一种机器人系统，包括：控制服务器和至少一架机器人，其中，
7.各所述机器人分别与所述控制服务器通讯连接；
8.所述控制服务器设置有基于神经网络实现的控制系统，所述控制系统用于解析用户输入的需求信息，并输出与所述需求信息对应的控制指令；
9.所述机器人用于采集并发送所述需求信息至所述控制服务器，以及执行所述控制指令。
10.可选的，本实用新型提供的机器人系统，还包括：存储信息数据的云数据服务器，其中，
11.所述云数据服务器与所述控制服务器通讯连接；
12.所述控制服务器还用于获取所述云数据服务器中存储的与所述需求信息对应的目标信息数据，并反馈所述目标信息数据至所述机器人。
13.可选的，所述控制服务器包括主服务器和通讯装置，其中，
14.所述主服务器内设置有所述控制系统；
15.所述主服务器通过所述通讯装置与所述机器人通讯连接。
16.可选的，所述通讯装置包括室内通讯装置和室外通讯装置中的至少一种。
17.可选的，所述机器人包括与所述通讯装置适配的通讯模块。
18.可选的，所述机器人包括定位模块，其中，
19.所述定位模块与所述控制服务器通讯连接；
20.所述定位模块用于确定所属机器人的位置信息并将所述位置信息发送至所述控制服务器。
21.可选的，所述定位模块包括室内定位模块和室外定位模块中的至少一种。
22.可选的，所述室内定位模块包括uwb定位模块、wifi定位模块、蓝牙定位模块、红外定位模块、超声波定位模块、地磁定位模块以及视觉定位模块中的至少一种。
23.可选的，所述室外定位模块包括gps定位模块。
24.可选的，机器人包括飞行装置。
25.本实用新型提供的机器人系统包括控制服务器和至少一架机器人，各机器人分别与控制服务器通讯连接；控制服务器设置有基于神经网络实现的控制系统，该控制系统用于解析用户输入的需求信息，并输出与需求信息对应的控制指令，并且，各机器人用于采集并发送用户输入的需求信息至控制服务器，以及执行控制服务器发送的控制指令。本实用新型提供的机器人系统，控制服务器设置有基于神经网络实现的控制系统，由该控制系统完成对需求信息的解析以及确定与需求信息对应的控制指令的过程，即将现有技术中由机器人完成的信息处理过程转由单独设置的控制服务器实现，通过控制服务器实现更为复杂的信息解析过程，而机器人则作为终端设备使用，只需负责需求信息的采集和控制指令的执行，进而有效降低对于机器人的集成要求，降低机器人的硬件成本，有助于机器人的进一步推广应用。
附图说明
26.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术内的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述内的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
27.图1是本实用新型实施例提供的一种机器人系统的结构框图；
28.图2是本实用新型实施例提供的另一种机器人系统的结构框图；
29.图3是本实用新型实施例提供的再一种机器人系统的结构框图；
30.图4a是本实用新型实施例提供的一种机器人的主视图；
31.图4b是本实用新型实施例提供的一种机器人的俯视图；
32.图5是本实用新型实施例提供的另一种机器人的结构示意图。
具体实施方式
33.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
34.参见图1，图1是本实用新型实施例提供的一种机器人系统的结构框图，本实用新型实施例提供的机器人系统包括：控制服务器10和至少一架机器人20(图中以机器人1至机器人n示出)，且各机器人20分别与控制服务器10通讯连接(图中以虚线示意通讯连接关
系)。
35.在本实施例以及后续各个实施例提供的机器人系统中，控制服务器10内设置有基于神经网络实现的控制系统，且该控制系统用于解析用户输入的需求信息，并输出与需求信息对应的控制指令。
36.各个机器人20则用于采集用户输入的需求信息，并将采集得到的需求信息发送至控制服务器10，相应的，在控制服务器10解析所得需求信息并输出与需求信息对应的控制指令之后，机器人20需要进一步执行所得控制指令，从而对用户输入的需求信息做出相应的响应。
37.需要说明的是，结合机器人在实际应用中的使用情况，本技术中所述及的用户输入的需求信息，包括用户在使用机器人时所能够向机器人输入的所有信息，比如，可以是控制命令，要求机器人导航或对问题做出解答；还可以是查询信息，比如查询天气信息，路径信息等，用户在和机器人进行信息交互过程中所需要输入的信息，都属于本技术所述及的需求信息。对于需求信息的具体输入形式，同样也可以通过多种方式实现，具体将在后续内容中结合机器人20的具体构成进行介绍，此处暂不详述。
38.进一步的，本技术提供的控制服务器中设置的控制系统是基于神经网络实现的，主要用于负责机器人高速智慧运算和人机交互，依赖于神经网络强大的信息处理能力，可以做到对用户输入的需求信息进行更为准确而全面的解析，进而更为准确的理解用户的意图。控制服务器10是机器人20的控制中枢，在机器人20包括多架的情况下，还可以用于同时对数量众多的机器人20进行控制。
39.这里需要强调说明的是，本技术中述及的控制系统是基于现有技术实现的，现有技术中能够实现对需求信息进行解析，并对机器人输出控制指令的控制系统都是可选的，本实用新型实施例提供的机器人系统并未对控制服务器中的控制系统做出改进，对控制系统的具体实现方式不做限定。
40.现有技术中的机器人大多是集终端与控制中枢的功能于一身的，机器人自身即具有需求信息解析能力，但是，受限于成本控制的需求以及对于机器人自身外形体积的要求，现有技术中的机器人对于需求信息的解析能力是非常有限的，相应的，与用户进行人机交互的能力也是非常有限的，本实用新型实施例提供的机器人系统，对机器人的功能进行划分，使得机器人只具备终端的功能，即只负责采集需求信息和执行控制指令，而将更为复杂的需求信息解析与控制指令确定的过程，转由控制服务器实现，即将现有技术中机器人自身的控制中枢独立出来，由专门的控制服务器完成，通过控制服务器实现更为复杂的信息解析过程，而机器人则作为终端设备使用，只需负责需求信息的采集和控制指令的执行，进而有效降低对于机器人的集成要求，降低机器人的硬件成本，有助于机器人的进一步推广应用。
41.进一步的，特别是在机器人系统包括多架机器人的情况下，本实用新型实施例提供的机器人系统的优势将更为明显，通过一台控制服务器即可实现多架机器人的控制，不仅使得单架机器人的成本有效降低，就整个机器人系统而言，成本也是能够有效降低的。
42.可选的，参见图2，图2是本实用新型实施例提供的另一种机器人系统的结构框图，在图1所示实施例的基础上，本实施例提供的机器人系统还包括：云数据服务器30，其中，
43.云数据服务器30与控制服务器10通讯连接，且云数据服务器30中存储有海量的信
息数据。
44.在实际使用中，如果在响应用户输入的需求信息时需要反馈相应的信息数据，控制服务器10还可以通过访问云数据服务器30，获取云数据服务器30中存储的与需求信息对应的目标信息数据，并将所得目标信息数据反馈给至相应的机器人20。
45.可选的，对于云数据服务器30中具体存储的信息数据的内容，需要根据机器人系统的具体应用场景进行选择，比如，机器人系统主要用于医疗方面，相应的，云数据服务器30中应较多的存储与医疗有关的信息数据。当然，在服务器硬件性能允许的情况下，也可以存储多种类多方面的信息数据，本实用新型对于云数据服务器中具体存储的信息数据的内容不做限定。
46.结合云数据服务器，本实施例提供的机器人系统的应用场景主要包括以下几个方面：
47.医疗方面，可以为每个家庭派出健康咨询私人“医生”，基于本产品丰富的数据库，可以对用户的相关问题做出专业的解答
48.教育方面，可以提供专业的智库支持。
49.政务及公服务共场所，例如酒店、机场、商场等地点可以引导用户进行相关流程的办理，解答用户的相关疑问。另外在用户出现迷路及地下停车厂无法找到自己停车点的情况下也可以为用户领航。
50.安防监控方面，机器人配备了视觉系统，可以实现移动监控，火灾侦查及巡航方面的工作。
51.可选的，参见图3，图3是本实用新型实施例提供的再一种机器人系统的结构框图，在图2所示实施例的基础上，本实施例提供的机器人系统给出一种更为具体的控制服务器的可选构成。
52.如图3所示，本实施例提供的控制服务器10包括主服务器101和通讯装置102，其中，主服务器101内设置前述实施例中述及的控制系统，同时，主服务器101与通讯装置102相连，通过通讯装置102与各机器人20相连。
53.可选的，控制服务器10中设置的通讯装置102可以是室内通讯装置和室外通讯装置中的至少一种。至于通讯装置102的具体选型，应结合机器人20的具体应用场景选择。比如，机器人20主要应用于室内环境中，则通讯装置102可以选择室内通讯装置实现，如果机器人20主要应用于室外环境中，则通讯装置102可以选择室外通讯装置实现，相应的，如果机器人20的既有可能工作在室内环境，也有可能工作于室外环境，则通讯装置102需要同时包括室内通讯装置和室外通讯装置。
54.可以想到的是，为了实现机器人与控制服务器之间的通讯连接，机器人应该设置有与控制服务器中的通讯装置相适配的通讯模块，机器人通过通讯模块实现与控制服务器中通讯装置的通讯连接。
55.下面对上述任一实施例中述及的机器人的可选构成进行介绍：
56.结合前述内容可知，本实用新型上述各个实施例中提供的机器人包括通讯模块，进一步的，结合图4a和图4b所示的机器人的结构示意图，本实用新型提供的机器人大致可以分为两部分，即本体201和飞行装置202。
57.在本实施例提供的机器人中，本体201采用球形构造，球形本体内部可以同过增加
配重进行配平，从而使机器人重心始终位于球心以下，可以实现像不倒翁一样站立。飞行装置202具体采用一个四旋翼飞行臂构成。飞行臂部分安装有螺旋桨和电机，可以为机器人提供飞行动力。基于飞行装置，机器人可是实现两种工作状态，一种是悬浮飞行姿态，另一种静止姿态。另外，基于机器人服务用户的属性，飞行臂螺旋桨位置装有螺旋桨保护罩，从而避免设备故障及炸机对用户造成的伤害。
58.进一步的，机器人还具有智能避障系统，由位于四条飞行臂及顶部的5颗微型测距激光器组成。为了使得控制服务器可以确定各个机器人的具体位置，机器人内部内部还包括定位模块，该定位模块与控制服务器通讯连接，定位模块主要用于确定所属机器人的位置信息，并将所得位置信息发送至控制服务器。
59.可选的，集成于机器人本体201之上的定位模块，具体可以包括室内定位模块和室外定位模块中的至少一种。可以想到的是，机器人定位模块的具体选择应结合机器人的具体应用场景确定。
60.可选的，室内定位模块包括uwb定位模块、wifi定位模块、蓝牙定位模块、红外定位模块、超声波定位模块、地磁定位模块以及视觉定位模块中的至少一种，室外定位模块包括gps定位模块。
61.在实际应用中，机器人内部的定位模块和通讯模块可以集成设置，在主要应用于室内环境的情况下，机器人安装有通信天线和室内配合uwb定位系统的定位标签，进而通过室内环境中设置的uwb通信基站实现机器人的位置上报以及和主服务器之间的通信工作。需要说明的是，对于基于uwb室内定位技术实现的机器人定位的具体过程，可以参照现有技术实现，本实用新型对此不做具体的限定。
62.机器人还具有语音交互功能，可以通过位于本体201上的麦克风进行声音的收集，并通过位于身体两侧的扬声器实现同用户之间的交流。机器人还具有视觉系统，主要由位于身体内部的一个可以上下旋转的摄像头和控制其转动的锥齿轮组组成。视觉系统能够实现对物体的追踪和识别功能。锥齿轮由机体内部微型伺服电机带动，通过控制摄像头上下旋转，可以调整智能机器人在垂直方向的视场范围。另外，为了适应夜间及光线较暗环境下的飞行，摄像头本体还可配备补光灯装置。同时，机器人飞行臂四个电机座底部安装有夜航指示灯，方便用户在光线不足的环境下对机器人进行定位。
63.可选的，参见图5，图5是本实用新型实施例提供的另一种机器人的结构示意图，在上述实施例的基础上，本实施例提供的机器人还包括有充电底座203。机器人的动力主要由位于本体201内部的电池提供，电池可以通过本体201底部的环形充电触点进行充电。在续航不足的情况下，机器人可以自行返航到充电底座203上进行充电。考虑到机器人与充电底座之间的精确定位问题，机器人本体201底部设置若干激光器，当机器人飞行到充电底座203附近时可以与充电底座203上的感光装置进进行坐标转换，从而实现精确定位的功能。
64.下面基于上述任一实施例提供的机器人系统，对机器人系统的工作过程进行简要介绍：
65.当机器人在室内工作时，可以借助部署于建筑内部的uwb定位系统对智能机器人进行定位。控制服务器和uwb定位基站之间通过光纤或网线接入。当用户携带自己的通信设备(比如，手机)进入uwb定位系统时，便可以使用预装的app访问机器人系统，并呼叫机器人进行相关的服务。
66.uwb定位系统在接收到用户发出的服务需求时，便会上报需求信息到控制服务器，控制服务器在接收到需求信息后，便派出距离用户最近的机器人第一时间找到用户，这时用户便可以通过语音和机器人进行交流。机器人接收到的语音信息会通过机体顶部的天线传输到uwb定位基站，再经光纤或网线传输到控制服务器，控制服务器经过计算处理后，再将结果原路返回，输出到机器人，从而实现交流过程。
67.机器人室外定位方案主要依靠gps进行，用户发出需求指令后，5g/4g通信基站便通过通信网络，将用户的需求信息上报给控制服务器，控制服务器便会派遣相应的机器人找到用户，进行用户需求处理。与室内定位及通讯方案对比，室外通讯方案是将智能机器人接收到的语音信息是通过5g/4g网络上传到控制服务器的。这里控制服务器起到了智慧大脑的作用，可以实现高阶的语言交流，并借助云端数据计算系统能够为用户提供最专业的智库策略，不论是科学方面，医疗方面或者是教育方面。另外，在城市治安方面，也可以通过控制服务器服务器，控制上百架机器人在城市各个角落进行巡航，一旦遇到火灾及危害城市安全的风险便会上报火警或公安系统进行处理。
68.可选的，通过上述内容可以看出，本实用新型上述任一实施例提供的机器人系统中，还可以包括智能终端，比如，该智能终端可以是用户的安装有可以与控制服务器进行通讯的应用软件的智能手机，该智能终端与控制服务器通讯连接，主要用于采集并向控制服务器反馈用户的需求信息。当然，该智能终端还可以是专门用于召唤系统内的机器人的终端设备。
69.需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
70.还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的物品或者设备中还存在另外的相同要素。
71.对所公开的实施例的上述说明，使本领域技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
72.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。