一种会展引导智能机器人的制作方法

1.本发明涉及机器人技术领域，尤其涉及一种会展引导智能机器人。


背景技术：

2.随着科学技术的发展，现在会展的展览大厅内出现了越来越多的引导机器人，可实现迎宾、引导及智能应答等功能，不仅代替了传统的大堂经理，节约了人力成本，而且增强了服务的科技属性、互动性和趣味性。
3.现有的引导机器人在对参展人员进行智能引导的过程中，一般是通过显示屏与参展人员实现交互，由于参展人员众多，当前的引导机器人往往只能进行简单的高度调整以适应不同参展人员，对于显示屏却没有作过多调整，造成了显示屏的展示角度以及操控角度并不能随着引导机器人高度进行变化，影响了参展人员与引导机器人之间的交互使用体验。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种会展引导智能机器人，旨在解决上述问题。
5.本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
6.一种会展引导智能机器人，包括机身、移动底座和引导显示屏，所述机身上贯穿设有转轴，所述转轴的两端固定连接有摆臂，所述引导显示屏的两侧固定连接有销轴，所述销轴与对应的摆臂滑动配合，所述机身的前端面连接有轴座，所述轴座内固定穿设有摆动轴，所述引导显示屏的背侧通过连接座与摆动轴转动配合，所述机身内部设有让位空腔，所述转轴从让位空腔内穿过，所述让位空腔内设有固定架，所述固定架靠近转轴的一侧固定连接有齿条，所述转轴上固定套接有移动齿轮，所述齿条与移动齿轮啮合齿接，所述固定架下端从机身底部穿过并与固定杆固定连接，所述固定杆固定安装于移动底座上，所述固定杆的两端对称设置有两组顶升组件，所述机身与移动底座之间通过顶升组件相支撑连接，所述顶升组件用于驱动机身实现升降动作，所述机身进行升降过程中通过摆臂带动引导显示屏进行摆动动作。
7.作为本发明进一步的方案：所述固定架内部设有限位组件，所述限位组件包括限位锥轮、夹紧块和连接杆，所述限位锥轮套设在转轴上且位于移动齿轮的两侧，所述夹紧块分为两组设置在齿条的上下两端，且每组夹紧块对称设置在齿条的两侧，所述夹紧块侧壁与限位锥轮的斜面相契合，所述夹紧块通过挤压弹簧与固定架相连接，所述连接杆一端穿过固定架与夹紧块相连接，所述连接杆另一端与限位板相连接，所述固定架两侧设置限位杆，所述限位杆滑动贯穿限位板。
8.作为本发明进一步的方案：每组所述顶升组件包括上支架、下支架以及交叉对称设置的两根支撑顶升杆，所述上支架固定安装于机身底部，所述上支架内安装有光杆，所述下支架固定安装于移动底座顶部，所述下支架内转动连接有双向螺杆，每根所述支撑顶升杆的上端与上滑座转动连接，两个所述上滑座均与光杆滑动配合，每根所述支撑顶升杆的
下端与下滑座转动连接，两个所述下滑座分别与双向螺杆上旋向相反的两段螺纹段螺纹配合，所述下支架的一侧安装有旋转电机，所述旋转电机的输出端与双向螺杆相连接。
9.作为本发明进一步的方案：所述固定杆的两端连接有中心轴，所述中心轴从支撑顶升杆的中央穿过并与支撑顶升杆转动配合。
10.作为本发明进一步的方案：所述机身的前端面上设置有高度传感器，所述移动底座的上端安装plc控制器，所述高度传感器与plc控制器通信连接，所述plc控制器通过can总线与旋转电机电性连接。
11.作为本发明进一步的方案：所述摆臂上设置有滑动销槽，所述销轴滑动适配安装在滑动销槽内，所述销轴与滑动销槽的两端侧壁之间通过复位弹簧相连接。
12.作为本发明进一步的方案：所述固定架设置于转轴靠近引导显示屏的一侧。
13.作为本发明进一步的方案：所述固定杆的底部两侧连接有垫高支撑座，所述固定杆通过垫高支撑座与移动底座固定连接。
14.作为本发明进一步的方案：所述机身的底面边缘向下延伸设有围挡板，所述移动底座的顶面边缘设有与围挡板相适配的卡槽，所述围挡板伸入卡槽并在卡槽内上下滑动。
15.作为本发明进一步的方案：所述移动底座的底部四角分布有行走滚轮。
16.本发明的有益效果：
17.(1)本发明通过转轴、摆臂、摆动轴、固定架以及顶升组件之间的传动配合，顶升组件能够带动机身进行升降调整高度以适应不同身高的参展人员，在升降过程中，转轴相对于固定架发生位移，通过齿条与移动齿轮的啮合作用，使得转轴带动摆臂进行摆动，进而摆臂带动引导显示屏围绕摆动轴进行相应的偏转，且引导显示屏的偏转幅度与机身升降高度相适应，从而实现了机身高度与引导显示屏展示角度的同步自适应调节，使得引导智能机器人能够适应不同身高人群的引导需求，大大提高了引导交互过程中的使用体验；
18.(2)本发明通过限位组件实现了高度调整行程的独立控制，当显示屏偏转至极限位置时，限位锥轮将会挤压推动夹紧块使其解除对齿条的夹紧作用，使得齿条能够跟随移动齿轮进行同步直线移动，从而转轴的直线移动不再受到角度偏转制约，以能够继续进行高度调整过程。
附图说明
19.下面结合附图对本发明作进一步的说明。
20.图1是本发明的整体结构示意图；
21.图2是本发明中引导显示屏与机身的连接示意图；
22.图3是本发明中机身的内部结构示意图；
23.图4是本发明中转轴的传动结构示意图；
24.图5是本发明中限位组件的结构示意图；
25.图6是本发明中顶升组件的结构示意图；
26.图7是本发明升高与下降的工作状态示意图。
27.图中：1、机身；2、移动底座；201、卡槽；3、引导显示屏；4、转轴；5、摆臂；501、滑动销槽；502、复位弹簧；6、销轴；7、轴座；8、摆动轴；9、连接座；10、让位空腔；11、固定架；12、齿条；13、移动齿轮；14、固定杆；15、顶升组件；151、上支架；152、下支架；153、支撑顶升杆；
154、光杆；155、双向螺杆；156、上滑座；157、下滑座；158、旋转电机；159、中心轴；16、限位组件；161、限位锥轮；162、夹紧块；163、挤压弹簧；164、连接杆；165、限位板；166、限位杆；17、高度传感器；18、plc控制器；19、垫高支撑座；20、围挡板。
具体实施方式
28.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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它实施例，都属于本发明保护的范围。
29.请参阅图1-4所示，本发明为一种会展引导智能机器人，包括机身1、移动底座2和引导显示屏3，机身1上贯穿设有转轴4，转轴4的两端固定连接有摆臂5，引导显示屏3的两侧固定连接有销轴6，销轴6与对应的摆臂5滑动配合，机身1的前端面连接有轴座7，轴座7内固定穿设有摆动轴8，引导显示屏3的背侧通过连接座9与摆动轴8转动配合，机身1内部设有让位空腔10，转轴4从让位空腔10内穿过，让位空腔10内设有固定架11，固定架11靠近转轴4的一侧滑动安装有齿条12，转轴4上固定套接有移动齿轮13，齿条12与移动齿轮13啮合齿接，固定架11下端从机身1底部穿过并与固定杆14固定连接，固定杆14固定安装于移动底座2上，固定杆14的两端对称设置有两组顶升组件15，机身1与移动底座2之间通过顶升组件15相支撑连接，顶升组件15用于驱动机身1实现升降动作，机身1进行升降过程中通过摆臂5带动引导显示屏3进行摆动动作。
30.其中，机身1与移动底座2之间通过顶升组件15相支撑连接，在正常状态下，顶升组件15对机身1起到支撑作用，当顶升组件15带动机身1进行上下升降时，与机身1相连接的转轴4、摆臂5以及引导显示屏3会进行同步升降，而由于固定架11与固定杆14固接，固定杆14又与移动底座2固接，此时固定架11与转轴4之间会发生相对位移，位移过程中，移动齿轮13与固定架11上的齿条12相啮合，从而带动转轴4转动，转轴4带动摆臂5进行绕轴摆动，进而摆臂5通过销轴6带动前方的引导显示屏3绕摆动轴8进行摆动，从而实现了高度调整过程与角度偏转过程的同步进行。
31.如图5所示，固定架11内部设有限位组件16，限位组件16包括限位锥轮161、夹紧块162和连接杆164，限位锥轮161套设在转轴4上且位于移动齿轮13的两侧，夹紧块162分为两组设置在齿条12的上下两端，且每组夹紧块162对称设置在齿条12的两侧，夹紧块162侧壁与限位锥轮161的斜面相契合，夹紧块162通过挤压弹簧163与固定架11相连接，连接杆164一端穿过固定架11与夹紧块162相连接，连接杆164另一端与限位板165相连接，固定架11两侧设置限位杆166，限位杆166滑动贯穿限位板165。
32.其中，由于高度调整过程与角度偏转过程息息相关，直线移动行程与偏转角度之间相互关联，这就会出现如下情况：当引导显示屏3摆动至一定角度不再需要偏转，而机身1仍需要进行高度调整时，此时就会出现高度调整过程受到角度偏转过程限制约束的情况，而不能再进行高度调整。限位组件16正是为了解决这一问题而设计：在正常调整过程中，夹紧块162在挤压弹簧163作用下夹持在齿条12两侧，使得齿条12在调整过程中保持固定不动，以实现同步进行高度调整过程及角度偏转过程；当移动齿轮13移动至夹紧块162所处高度时，移动齿轮13啮合至齿条12的极限位置，即引导显示屏3此时已摆动至极限角度，此时
限位锥轮161的斜面与夹紧块162相抵靠，随着继续进行高度调整过程，限位锥轮161将会挤压推动夹紧块162使其解除对齿条12的夹紧作用，使得移动齿轮13能够卡住齿条12并带动其进行同步直线移动，此时转轴4将不再进行转动，即此时只能进行高度调整过程，而不能进行角度偏转过程。
33.值得一提的是，无论移动齿轮13移动至齿条12的上端还是下端，当限位锥轮161推压相应的夹紧块162时，连接杆164、限位板165以及限位杆166的设计都能使上下两组夹紧块162同时脱离齿条12，以保证齿条12能顺利跟随移动齿轮13进行直线移动。
34.如图6所示，每组顶升组件15包括上支架151、下支架152以及交叉对称设置的两根支撑顶升杆153，上支架151固定安装于机身1底部，上支架151内安装有光杆154，下支架152固定安装于移动底座2顶部，下支架152内转动连接有双向螺杆155，每根支撑顶升杆153的上端与上滑座156转动连接，两个上滑座156均与光杆154滑动配合，每根支撑顶升杆153的下端与下滑座157转动连接，两个下滑座157分别与双向螺杆155上旋向相反的两段螺纹段螺纹配合，下支架152的一侧安装有旋转电机158，旋转电机158的输出端与双向螺杆155相连接。
35.进一步地，固定杆14的两端连接有中心轴159，中心轴159从支撑顶升杆153的中央穿过并与支撑顶升杆153转动配合。
36.其中，旋转电机158启动，带动双向螺杆155旋转，从而带动双向螺杆155上的两个下滑座157相向运动，进而驱动两根支撑顶升杆153同时围绕中心轴159进行转动，此过程中，上滑座156沿着光杆154进行相应的滑动，通过两根支撑顶升杆153的伸展与收缩动作带动机身1进行相应的升高与下降过程。
37.更进一步地，机身1的前端面上设置有高度传感器17，移动底座2的上端安装plc控制器18，高度传感器17与plc控制器18通信连接，plc控制器18通过can总线与旋转电机158电性连接。
38.其中，高度传感器17能够采集机身1前方人员的身高信息，并将信息发送至plc控制器18，plc控制器18接收到身高信息后进行处理分析，并生成相应的控制电信号传递至旋转电机158，再由旋转电机158控制支撑顶升杆153的运动过程，从而实现根据人员身高进行自适应的高度智能调整过程。
39.具体的，摆臂5上设置有滑动销槽501，销轴6滑动适配安装在滑动销槽501内，销轴6与滑动销槽501的两端侧壁之间通过复位弹簧502相连接。
40.其中，摆臂5在摆动过程中，摆臂5将作用力传递至销轴6，使得引导显示屏3能够绕着摆动轴8进行摆动，此时销轴6沿着滑动销槽501进行相适应的滑动过程，使得销轴6进行跟随摆动时在摆臂5内具有足够的活动空间，避免发生结构干涉，保证引导显示屏3偏转过程的顺利进行。
41.具体的，固定架11设置于转轴4靠近引导显示屏3的一侧。
42.其中，固定架11的方位影响着移动齿轮13的转动方向，而移动齿轮13的转向影响着引导显示屏3的偏转方向，为了保证高度调整时引导显示屏3进行合适的偏转，将固定架11设置在转轴4靠近引导显示屏3的一侧，如图7所示，当抬升机身1高度时，转轴4相对于固定架11上移，此时移动齿轮13顺时针转动，带动引导显示屏3向内侧偏转；当下降机身1高度时，转轴4相对于固定架11下移，此时移动齿轮13逆时针转动，带动引导显示屏3向外侧偏
转，从而使得引导显示屏3能够根据机身1高度进行适应性偏转，实现机身1升降过程与引导显示屏3偏转方向的连动配合，针对不同人群引导显示屏3始终能以合适的角度进行展示。
43.具体的，固定杆14的底部两侧连接有垫高支撑座19，固定杆14通过垫高支撑座19与移动底座2固定连接。
44.其中，垫高支撑座19一方面对固定杆14起到支撑固定的作用，另一方面能够抬高中心轴159，从而抬高支撑顶升杆153绕轴转动时的轴线高度，从而增加机身1与移动底座2之间的间距以保证足够的安装调整空间。
45.具体的，机身1的底面边缘向下延伸设有围挡板20，移动底座2的顶面边缘设有与围挡板20相适配的卡槽201，围挡板20伸入卡槽201并在卡槽201内上下滑动。
46.其中，机身1在升降过程中，围挡板20始终在卡槽201内上下滑动，围挡板20将内部结构包覆其中，不仅起到了防护效果，还能对内部结构进行隐藏遮蔽，使引导机器人整体造型协调美观。
47.具体的，移动底座2的底部四角分布有行走滚轮，方便移动底座2行进以及转向。
48.本发明的工作原理：
49.使用时，引导显示屏3用于与参展人员实现交互，高度传感器17采集机身1前方人员的身高信息，由plc控制器18对身高信息进行分析处理，然后向旋转电机158发送相应的控制信号，旋转电机158启动，带动双向螺杆155旋转，从而带动双向螺杆155上的两个下滑座157相向运动，进而驱动两根支撑顶升杆153同时围绕中心轴159进行转动，通过两根支撑顶升杆153的伸展与收缩动作带动机身1进行相应的升高与下降过程：当抬升机身1高度时，转轴4相对于固定架11上移，此时移动齿轮13顺时针转动，同时转轴4通过摆臂5带动引导显示屏3向内侧摆动；当下降机身1高度时，转轴4相对于固定架11下移，此时移动齿轮13逆时针转动，同时转轴4通过摆臂5带动引导显示屏3向外侧摆动，从而实现机身1高度与引导显示屏3展示角度的同步自适应调节。
50.以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。