本發(fā)明涉及電子技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種飛行陪伴機器人。

背景技術(shù)：

隨著智能手機產(chǎn)品的普及以及手機功能的豐富，現(xiàn)代人們對手機的依賴會愈加強烈，隨之而來的負面影響就是造成了嚴(yán)重的用眼過度，很難想象長此以往發(fā)展下去，未來十年、二十年、三十年后，人類的眼睛將是一個怎樣的狀況，因此如何能夠幫助人們擺脫對手機的依賴成為一個迫在眉睫的研究課題。

隨著智能機器人應(yīng)用領(lǐng)域的擴大，人們期望機器人可以在更多領(lǐng)域為人類服務(wù)，現(xiàn)階段我國機器人行業(yè)也是群雄并起、如火如荼，在人機交互、大數(shù)據(jù)建立以及深度學(xué)習(xí)等方面技術(shù)已經(jīng)走在了世界同行業(yè)的前列，可以說智能機器人·行業(yè)應(yīng)該是中國實現(xiàn)彎道超車的重要抓手，因此國家在這方面正在不斷的加大投資和政策傾斜力度。

現(xiàn)階段獲得專利的陪伴機器人大多是利用雙腿行走或者是輪式以及履帶式行走機構(gòu)實現(xiàn)運動的，這類機器人大多體積龐大，行動緩慢，靈活性較低，因此對使用環(huán)境的要求就會比較高，成本也居高不下，造成了智能機器人普及率還比較低的現(xiàn)實情況。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在解決現(xiàn)有陪伴機器人體積大且靈活性低的問題。

本發(fā)明的主要目的在于提供一種飛行陪伴機器人。

為達到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案具體是這樣實現(xiàn)的：

本發(fā)明一方面提供了一種飛行陪伴機器人，包括：球形艙1和基座2，基座2上部設(shè)置為圓弧狀，底部設(shè)置為扁平的圓形平面，球形艙1固定設(shè)置在基座2內(nèi)，球形艙1和基座2呈飛碟形狀；其中，球形艙1的中間位置并排設(shè)置影像攝像模塊101和第一紅外攝像模塊102；基座2的圓弧面的邊緣均勻設(shè)置四個超聲波模塊201，基座2的圓弧面上分別設(shè)置第一熱釋電紅外模塊202、慣性測量模塊203以及角度測量?？?04；基座2底部設(shè)置紅外投影模塊211、第二熱釋電紅外模塊212以及第二紅外攝像模塊213；基座2底部平面周邊均勻設(shè)置四個內(nèi)嵌式旋翼215，四個旋翼215處于一個高度平面，四個旋翼215的結(jié)構(gòu)和半徑均相同，基座2的底部設(shè)兩組電機219，每組包括兩個電機219，每個電機219分別驅(qū)動一個旋翼215，四個旋翼215中相對設(shè)置的兩個旋翼設(shè)置為逆時針旋轉(zhuǎn)，相對設(shè)置的另外兩個旋翼設(shè)置為順時針旋轉(zhuǎn)；基座2內(nèi)設(shè)置至少一塊電池220；基座2內(nèi)還設(shè)置主控單元。

此外，基座2的圓弧面上還設(shè)置語音播放模塊206和聲學(xué)采集模塊207。

此外，基座2的圓弧面上還設(shè)置指紋識別模塊208。

此外，基座2的圓弧面上還設(shè)置充電接口209和usb接口210。

此外，基座2的邊緣設(shè)置環(huán)形橡膠護墊216；基座2底部對稱設(shè)置四個半球形實心橡膠護墊217；四個旋翼215外部分別有碳纖維護網(wǎng)218。

此外，球形艙1的雙攝像頭中間設(shè)置第一閃光燈103；基座2的底部的紅外投影模塊211旁邊設(shè)置第二閃光燈214。

此外，球形艙1圓弧面下部分內(nèi)置天線104。

此外，慣性測量模塊203，包括陀螺儀傳感器2031和加速度傳感器2032。

此外，基座2上還設(shè)置溫度傳感器205。

由上述本發(fā)明提供的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明實施例提供的飛行陪伴機器人可以依靠分布于基座底部周邊的旋翼飛行，處理器可以通過各種類型傳感器收集的信號指導(dǎo)飛行完成自主避障和各種飛行姿態(tài)以及各種指令任務(wù)，可以解放用戶的雙手，使其不再過度依賴手機，成為用戶的陪伴，且本發(fā)明提供的飛行陪伴機器人體積小，行動靈活，攜帶方便，成本也大幅降低，因此該飛行陪伴機器人更容易商業(yè)化和家庭普及。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他附圖。

圖1為本發(fā)明實施例提供的飛行陪伴機器人的俯視圖；

圖2為本發(fā)明實施例提供的飛行陪伴機器人的主視圖；

圖3為本發(fā)明實施例提供的飛行陪伴機器人的仰視圖。

具體實施方式

下面結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明的保護范圍。

在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或數(shù)量或位置。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明實施例作進一步地詳細描述。

本發(fā)明實施例提供的飛行陪伴機器人，其可以設(shè)置為如圖1至圖3所示的結(jié)構(gòu)，當(dāng)然，還可以根據(jù)需要增加其他部件或者刪減部分部件，以下僅對本發(fā)明實施例提供的飛行陪伴機器人的結(jié)構(gòu)進行簡要說明，但本發(fā)明并不局限于此，其他根據(jù)需要自行設(shè)定的增加或者刪減的結(jié)構(gòu)均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護范圍。

參見圖1至圖3，本發(fā)明實施例提供的飛行陪伴機器人可以包括：球形艙1和基座2，基座2上部設(shè)置為圓弧狀，底部設(shè)置為扁平的圓形平面，球形艙1固定設(shè)置在基座2內(nèi)，球形艙1和基座2呈飛碟形狀；其中，

球形艙1的中間位置并排設(shè)置影像攝像模塊101(例如高清攝像頭)和第一紅外攝像模塊102(例如第一紅外攝像頭)；

基座2的圓弧面的邊緣均勻設(shè)置四個超聲波模塊201(例如可以為超聲波傳感器，當(dāng)然也可以根據(jù)需要設(shè)置為八個或者其他數(shù)量，這在本發(fā)明中并不做限制，本發(fā)明僅以四個為例進行說明)，基座2的圓弧面上分別設(shè)置第一熱釋電紅外模塊202(例如第一熱釋電紅外傳感器)、慣性測量模塊203(例如可以包括陀螺儀傳感器2031和加速度傳感器2032)以及角度測量?？?04(例如角度傳感器)；

基座2底部設(shè)置紅外投影模塊211(例如紅外投影儀)、第二熱釋電紅外模塊212(例如第二熱釋電紅外傳感器)以及第二紅外攝像模塊213(例如小型的第二紅外攝像頭)；

基座2底部平面周邊均勻設(shè)置四個內(nèi)嵌式旋翼215(當(dāng)然也可以根據(jù)需要設(shè)置為八個或者其他數(shù)量，這在本發(fā)明中并不做限制，本發(fā)明僅以四個為例進行說明)，四個旋翼215處于一個高度平面，四個旋翼215的結(jié)構(gòu)和半徑均相同，基座2的底部設(shè)兩組電機219，每組包括兩個電機219，每個電機219分別驅(qū)動一個旋翼215，四個旋翼215中相對設(shè)置的兩個旋翼設(shè)置為逆時針旋轉(zhuǎn)，相對設(shè)置的另外兩個旋翼設(shè)置為順時針旋轉(zhuǎn)；

基座2內(nèi)設(shè)置至少一塊電池220；

基座2內(nèi)還設(shè)置主控單元。

具體地，球形艙1和基座2整體組合在一起呈飛碟形狀，使得本發(fā)明實施例提供的飛行陪伴機器人形象更令用戶喜愛。球形艙1嵌在基座2內(nèi)，可以依靠卡扣固定，當(dāng)然也可以通過其他方式固定。

其中，第二熱釋電紅外模塊212和第二紅外攝像模塊213均可以設(shè)置在基座2底部接近紅外投影儀鏡頭處。

兩組電機219分別位于對稱設(shè)置的兩個旋翼215的中間，通過電機控制器調(diào)節(jié)電機219轉(zhuǎn)速改變旋翼轉(zhuǎn)速，實現(xiàn)升力變化，從而控制飛行姿態(tài)和位置。四個旋翼215中相對設(shè)置的兩個旋翼逆時針旋轉(zhuǎn)，相對設(shè)置的另外兩個旋翼順時針旋轉(zhuǎn)，因此當(dāng)飛行陪伴機器人平衡飛行時，陀螺效應(yīng)和空氣動力扭矩效應(yīng)均被抵消。飛行陪伴機器人通過調(diào)節(jié)四個旋翼215的旋轉(zhuǎn)方向和轉(zhuǎn)速實現(xiàn)垂直運動、俯仰運動、滾轉(zhuǎn)運動、偏航運動、前后運動和傾向運動。

作為本發(fā)明實施例的一個可選實施方式，基座2底部紅外投影儀兩側(cè)可以各設(shè)置一塊石墨烯基鋰離子電池220，以為飛行陪伴機器人提供電能。石墨烯基鋰離子電池儲電量高于普通鋰離子電池，充電速度快。

基座2外殼可以為碳纖維材質(zhì)，球形艙1材質(zhì)可以采用聚碳酸酯材質(zhì)。

作為本發(fā)明實施例的一個可選實施方式，球形艙1的雙攝像頭中間設(shè)置第一閃光燈103，從而可以在光線不足時輔助球形艙1的雙攝像頭進行拍攝?；?的底部的紅外投影模塊211旁邊設(shè)置第二閃光燈214，從而可以在光線不足時輔助基座上設(shè)置的攝像頭進行拍攝。

作為本發(fā)明實施例的一個可選實施方式，球形艙1圓弧面下部分內(nèi)置天線104。以此來實現(xiàn)本發(fā)明實施例提供的飛行陪伴機器人的無線通信功能。

作為本發(fā)明實施例的一個可選實施方式，基座2的圓弧面上還設(shè)置語音播放模塊206和聲學(xué)采集模塊207。以提供本發(fā)明實施例提供的飛行陪伴機器人的語音交互功能。

作為本發(fā)明實施例的一個可選實施方式，基座2的圓弧面上還設(shè)置指紋識別模塊208。由此可以通過指紋識別模塊對用戶指紋圖像進行采集，進一步飛行陪伴機器人可以對采集的圖像做預(yù)處理，提取圖像特征值，將其與系統(tǒng)指紋庫指紋進行特征匹配，通過匹配驗證，可以開啟飛行陪伴機器人工作系統(tǒng)。進一步地，飛行陪伴機器人初始設(shè)置時可以設(shè)置采集用戶手指指紋，同時可以輔助人臉、人形識別系統(tǒng)共同組成用戶信息識別裝置，確保飛行陪伴機器人對用戶識別的唯一性，飛行陪伴機器人喚醒、開機以及今后支付系統(tǒng)的開發(fā)都可以應(yīng)用該裝置。

作為本發(fā)明實施例的一個可選實施方式，基座2的圓弧面上還設(shè)置充電接口209和/或usb接口210。由此可以使飛行陪伴機器人通過充電接口209進行充電，也可以通過usb接口210進行充電，同時，還可以通過usb接口210實現(xiàn)數(shù)據(jù)的交互。

作為本發(fā)明實施例的一個可選實施方式，基座2的邊緣設(shè)置環(huán)形橡膠護墊216；基座2底部對稱設(shè)置四個半球形實心橡膠護墊217(當(dāng)然也可以根據(jù)需要設(shè)置為八個或者其他數(shù)量，這在本發(fā)明中并不做限制，本發(fā)明僅以四個為例進行說明)；四個旋翼215外部分別有碳纖維護網(wǎng)218。由此通過環(huán)形橡膠護墊216和半球形實心橡膠護墊217保護基座2，并通過碳纖維護網(wǎng)218防止旋翼215傷手。

作為本發(fā)明實施例的一個可選實施方式，基座2上還設(shè)置溫度傳感器205。以使本發(fā)明實施例提供的飛行陪伴機器人可以對周圍環(huán)境的監(jiān)測。

基座2內(nèi)設(shè)置的主控單元，具體可以為：基座2內(nèi)可以設(shè)置基于xilinx產(chǎn)品集成fpga(field-programmablegatearray，現(xiàn)場可編程門陣列)與arm(acornriscmachine，嵌入式微處理器)的片上系統(tǒng)(system-on-chip，soc)——zynq-7020為主控制單元。zynq-7020可以包括處理器系統(tǒng)(processorsystem，ps)與可編程邏輯(programmablelogic，pl)，其中ps可以基于armcortex-a9雙核處理器構(gòu)建，而pl可以由xilinx的7系列fpga構(gòu)成，可以使用verilog語言編程。飛行陪伴機器人可以使用ros(robotoperatingsystem，機器人操作系統(tǒng))，系統(tǒng)可以集成機器人的人機交互模塊、傳感器數(shù)據(jù)采集模塊、視覺識別模塊、通訊模塊、拍攝模塊、無線網(wǎng)絡(luò)模塊、藍牙模塊、交互投影模塊、飛行控制模塊、導(dǎo)航模塊和翻譯模塊等功能模塊，負責(zé)人機交互、指令解析、行為控制、數(shù)據(jù)上傳等功能。為與ros通訊接口保持一致，可以使用ubuntu作為操作系統(tǒng)，運行于zynq的ps端arm處理器之中。

本發(fā)明實施例提供的飛行陪伴機器人可以依靠分布于基座2底部周邊的旋翼215飛行，處理器可以通過各種類型傳感器收集的信號指導(dǎo)飛行完成自主避障和各種飛行姿態(tài)以及各種指令任務(wù)。

另外，本發(fā)明實施例提供的飛行陪伴機器人可以解放用戶的雙手，使其不再過度依賴手機，使效率更高的語音人機交互方式逐步替代其他人機交互方式，提高了生活的效率，簡潔的語音人機交互模式使人機交互知識門檻降低，適應(yīng)各年齡段，各種知識層次的用戶使用，飛行陪伴機器人可以以飛行跟隨的方式隨時為用戶提供各種需求的最佳解決方案，成為用戶生活的最佳助手和伙伴。

通過本發(fā)明實施例提供的飛行陪伴機器人，使得飛行陪伴機器人借助智能的控制系統(tǒng)和多傳感器的配合，可以為用戶提供人機交互、通訊、飛行拍攝、音視頻播放、獲取資訊、生活服務(wù)、安全陪護、導(dǎo)航、翻譯、游戲等服務(wù)，可以代替現(xiàn)在手機的絕大部分功能。本發(fā)明提供的飛行陪伴機器人體積小，行動靈活，攜帶方便，成本也大幅降低，因此該飛行陪伴機器人更容易商業(yè)化和家庭普及。

在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點包含于本發(fā)明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結(jié)合。

盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求及其等同限定。