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基于三维深度视觉技术的 机器人

阅读：488发布：2020-05-13

专利汇可以提供基于三维深度视觉技术的机器人专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了基于三维深度视觉技术的机器人，包括支架、控制盒、左驱动轮、右驱动轮、从动轮、控制平台、控制器、视觉采集器；所述控制盒内装有电池、左驱动轮控制电板、右驱动轮控制电板、接线端子；所述控制盒上装有电源开关、急停按钮；所述控制盒外侧壁设有阻燃弹性材料层。本发明且结构合理、行走转弯简单易行、控制核心保护到位、承载阻燃突破现有想象，非显而易见。，下面是基于三维深度视觉技术的机器人专利的具体信息内容。

权利要求

1.基于三维深度视觉技术的机器人，包括支架、控制盒、左驱动轮、右驱动轮、从动轮、控制平台、控制器、视觉采集器；所述控制盒内装有电池、左驱动轮控制电板、右驱动轮控制电板、接线端子；所述控制盒上装有电源开关、急停按钮；
所述左驱动轮控制电板与左驱动轮连接，右驱动轮控制电板与右驱动轮连接；所述电源、电源开关、接线端子依次连接；所述接线端子与左驱动轮控制电板、右驱动轮控制电板分别连接；所述急停按钮与接线端子连接；
所述支架安装在控制盒上；所述从动轮安装在控制盒下；所述左驱动轮、右驱动轮分别安装在控制盒两侧；所述控制平台安装在支架上半部分；所述控制器置于控制平台上；
所述控制盒外侧壁设有阻燃弹性材料层；
所述阻燃弹性材料由2,5-二氨基-1,4-苯二噻吩二盐酸盐、二氯化锌、6-氨基-1-己醇、六氟丁基丙烯酸酯、苯基重氮乙酸乙酯、十七氟癸基三甲氧基硅烷、盐酸型多巴胺、O,O´-二烯丙基双酚A、酚酞基聚芳醚酮制备得到。
2.根据权利要求1所述基于三维深度视觉技术的机器人，其特征在于，所述控制器为笔记本电脑；从动轮为两个；所述控制平台与从动轮位于支架同一侧。
3.根据权利要求1所述基于三维深度视觉技术的机器人，其特征在于，所述控制盒包括盒体、盒盖、左加强筋、右加强筋、横梁；所述盒体包括前壁、后壁、右壁、左壁、底壁；所述底壁不与后壁接触；所述左驱动轮的安装轴穿过左壁，通过螺丝安装在左壁上，右驱动轮的安装轴穿过右壁，通过螺丝安装在右壁上；所述左壁、右壁之间设有从动轮安装杆；所述从动轮安装杆的下表面与底壁下表面齐平；所述从动轮安装杆位于底壁与后壁之间的空隙处，从动轮安装在从动轮安装杆下；所述左加强筋为弧形结构，所述右加强筋为弧形结构；所述左加强筋的顶点与盒盖下表面接触，所述右加强筋的顶点与盒盖下表面接触；所述左加强筋一端位于左驱动轮的安装轴上，一端位于从动轮安装杆上；所述右加强筋一端位于左驱动轮的安装轴上，一端位于从动轮安装杆上；所述左加强筋与左壁一体成型，右加强筋与右壁一体成型；所述横梁一端安装在左加强筋顶点处、一端安装在右加强筋顶点处。
4.根据权利要求3所述基于三维深度视觉技术的机器人，其特征在于，所述左加强筋、右加强筋的厚度都为1～1.2毫米并且左加强筋、右加强筋的厚度一致；从动轮安装杆下表面设有阻燃弹性材料层；横梁厚度与左加强筋厚度一致。
5.根据权利要求3所述基于三维深度视觉技术的机器人，其特征在于，所述左壁上表面设有埋孔，所述右壁上表面设有埋孔，所述盒盖下表面设有与埋孔对应的凸起；所述盒盖设有L型连接圆杆，所述后壁设有带孔挡片；所述L型连接圆杆穿过带孔挡片的孔；所述L型连接圆杆穿出带孔挡片的一端端部设有螺纹。
6.根据权利要求3所述基于三维深度视觉技术的机器人，其特征在于，所述控制盒内设置散热装置；所述散热装置包括离子风扇、风道、滤网；所述离子风扇安装在横梁下方，并与接线端子连接；所述风道安装在离子风扇出风面；所述滤网安装在底壁上；所述滤网的高度为盒盖、底壁之间的距离；所述风道为空心圆台形结构，并且面积大的底面安装在离子风扇出风面上。
7.根据权利要求1所述基于三维深度视觉技术的机器人，其特征在于，所述急停按钮安装在盒盖上，电源开关安装在后壁；所述支架包括左支脚、右支脚，所述左支脚安装在左壁上，右支脚安装在右壁上；所述左支脚位于左驱动轮安装轴正上方，右支脚位于右驱动轮安装轴正上方。
8.根据权利要求7所述基于三维深度视觉技术的机器人，其特征在于，所述机器人还包括左加强杆、右加强杆；所述左加强杆一端安装在左支脚上，一端安装在左壁上；所述右加强杆一端安装在右支脚上，一端安装在右壁上；所述左加强杆在左壁上的安装位点位于从动轮安装杆与左壁接触点的正上方，所述右加强杆在左壁上的安装位点位于从动轮安装杆与右壁接触点的正上方；所述左支脚、右支脚之间设置视觉采集器安装杆，视觉采集器位于视觉采集器安装杆上，所述视觉采集器安装杆位于控制平台上方。
9.根据权利要求1所述基于三维深度视觉技术的机器人，其特征在于，所述控制平台包括左支撑杆、右支撑杆、支撑板、限位杆、左增强件、右增强件、限位电机、限位电机电源、限位电机开关；所述左支撑杆、右支撑杆分别安装在左支脚、右支脚上；所述支撑板位于左支撑杆以及右支撑杆上；所述支撑板一端设有朝上的折边；所述折边为L型结构；所述支撑板设有左开槽、右开槽，所述左开槽内设有左固定螺丝，右开槽内设有右固定螺丝；所述左固定螺丝安装在左支撑杆上，所述右固定螺丝安装在右固定杆上；所述左开槽不与左固定螺丝接触，右开槽不与右固定螺丝接触；所述左开槽上表面与左固定螺丝上表面齐平，右开槽上表面与右固定螺丝齐平；所述限位杆一端连接左支撑杆远离支架的一端、一端连接右支撑杆远离支架的一端；所述限位电机、限位电机电源、限位电机开关位于限位杆上；所述限位电机的伸缩杆安装在折边上；所述左增强件、右增强件都为直角等腰三角形结构；所述左增强件的一个等边与左支撑杆连接、另一个等边与左支脚连接；所述右增强件的一个等边与右支撑杆连接、另一个等边与右支脚连接；所述支撑板上表面设有耐磨结构层；所述耐磨结构包括环氧导热胶层、氟硅油层、弹性耐磨层；所述弹性耐磨层包括多孔纤维、气凝胶；所述多孔纤维位于气凝胶中；所述多孔纤维包括带孔纤维、多孔纤维胶层；所述多孔纤维胶层位于带孔纤维外表面；所述多孔纤维胶层的孔中设有石墨烯层结构；所述环氧导热胶层、氟硅油层、弹性耐磨层依次设置。
10.根据权利要求1所述基于三维深度视觉技术的机器人，其特征在于，所述阻燃弹性材料的制备方法为，将2,5-二氨基-1,4-苯二噻吩二盐酸盐、二氯化锌、6-氨基-1-己醇与乙醇混合搅拌1小时，得到混合液；将六氟丁基丙烯酸酯、苯基重氮乙酸乙酯、十七氟癸基三甲氧基硅烷与四氢呋喃混合50分钟，然后加入混合液，搅拌30分钟后，加入盐酸型多巴胺、O,O´-二烯丙基双酚A、酚酞基聚芳醚酮，然后于通风条件下搅拌2小时，得到前驱体；最后将前驱体倒入模具中，80℃加热10分钟后于135℃加热35分钟，最后于氢气氩气混合气氛中、120℃下热处理5分钟，自然降温得到阻燃弹性材料。

说明书全文

基于三维深度视觉技术的机器人

技术领域

[0001] 本发明属于智能设备技术领域，具体涉及基于三维深度视觉技术的机器人。

背景技术

[0002] 十八大以来，互联网以及智能设备发展快速，为了提高生活便利性，各种机器人被研究开发。大部分研究者从处理系统着手，极少人关注结构性能，导致现有机器人承重力弱、防损性差、稳定性低，同时散热效果不佳；这些看似不重要的因素，恰恰成了制约机器人受用寿命、性能稳定的瓶颈。同时现有阻燃剂对分散、材料加工成型和主要的机械性能等带来了一系列的问题，尤其提高了硬度，很难满足一些柔软弹性对材料的指标要求。所以，需要广开思路，另辟蹊径，从结构角度进行机器人智能装置的研发。

发明内容

[0003] 本发明公开了一种基于三维深度视觉技术的机器人，带有视觉传感装置，比如三维摄像头、立体雷达等，从而可以进行三维深度视觉采集。

[0004] 本发明采用如下技术方案：基于三维深度视觉技术的机器人，包括支架、控制盒、左驱动轮、右驱动轮、从动轮、控制平台、控制器、视觉采集器；所述控制盒内装有电池、左驱动轮控制电板、右驱动轮控制电板、接线端子；所述控制盒上装有电源开关、急停按钮；
所述左驱动轮控制电板与左驱动轮连接，右驱动轮控制电板与右驱动轮连接；所述电源、电源开关、接线端子依次连接；所述接线端子与左驱动轮控制电板、右驱动轮控制电板分别连接；所述急停按钮与接线端子连接；
所述支架安装在控制盒上；所述从动轮安装在控制盒下；所述左驱动轮、右驱动轮分别安装在控制盒两侧；所述控制平台安装在支架上半部分；所述控制器置于控制平台上；
所述控制盒外侧壁设有阻燃弹性材料层；
所述阻燃弹性材料由2,5-二氨基-1,4-苯二噻吩二盐酸盐、二氯化锌、6-氨基-1-己醇、六氟丁基丙烯酸酯、苯基重氮乙酸乙酯、十七氟癸基三甲氧基硅烷、盐酸型多巴胺、O,O´-二烯丙基双酚A、酚酞基聚芳醚酮制备得到。

[0005] 本发明中，所有部件，除了阻燃弹性材料之外，都是现有产品，直接购买即可，各部件之间的连接也为常规连接，比如电连接、数据线连接；优选控制器为笔记本电脑，拿放轻便，利于指令输入以及数据传输；左驱动轮、右驱动轮为现有带有电机驱动的轮子，设有安装轴用于安装，也是机器人运行的动力，分别受到左驱动轮控制电板、右驱动轮控制电板的控制，每个轮子各采用一个控制板控制为本发明首创，现有技术一般都采用单一控制的方式，这导致现有机器人转向系统很复杂，需要专门的转向机构才能实现机器人转向，本发明创造性的采用一个控制板控制一个轮子的方式，就可以使得左驱动轮、右驱动轮可以各自运行，比如利用左右轮运行速度的差别实现转向，解决了现有技术需要额外的转向系统才可转向的缺陷；在左驱动轮、右驱动轮为动力驱动下，从动轮跟随转动，起到平衡稳定、提高承载力的效果，比现有两轮机器人更灵活与稳定，从动轮为万向轮，优选从动轮为两个，与左驱动轮、右驱动轮匹配，提高转向稳定性。

[0006] 本发明中，驱动轮控制电板为现有产品，其电路结构简单，为常规控制技术，利用其具体控制驱动轮电机运行的方法也是现有技术；本发明控制器将信号传导至驱动轮控制板进而指示驱动轮的电机运行，比如运行速度、时间、方向等，从而实现机器人的行走与转向。这个结构非常简单，仅需要利用常规技术控制驱动轮电机运行即可实现机器人定点行走以及稳定转向，取得了意想不到的技术效果。

[0007] 本发明中，控制器为指令发出场所，其为现有产品，其装载现有常规程序，可以根据现有方法输入指令，并通过数字信号传导至驱动轮控制板，进而根据现有技术转化为电信号控制驱动电机，最终控制驱动轮运行，实现机器人行走。

[0008] 本发明中，视觉采集器位于支架上或者位于控制盒上方，为现有产品，比如三维摄像头、立体雷达等，从而可以进行三维深度视觉采集，将采集的视觉信息传输至控制器，进行常规技术处理，从而使得控制器发出正确指令，比如前方弯道，视觉采集器捕捉后会将信息传输至控制器，与现有程序比较，防止程序BUG；比如前方或者后方突然出现障碍，这在程序中无法体现，属于意外情况，则视觉信息传输至控制器后，处理器根据常规运算，发出转弯或者停止的指令，驱动轮即可据此运行，具体程序处理为常规技术。

[0009] 本发明中，电源、电源开关、接线端子依次连接，接线端子分别与左驱动轮控制电板、右驱动轮控制电板连接，从而实现了左右驱动轮分别由各自控制板控制，具体的控制方法（程序）则为现有常规技术；视觉采集器、控制器、驱动轮控制板之间采用数据传输线常规连接，这是常识，用于数字信息传输。

[0010] 本发明中，电源开关是启动的第一步，由此之后，一切才可运行，同时设置急停按钮，一般用不到，当出现程序BUG或者其他紧急情况是，轻轻一按，一切皆停，主要就是利用急停按钮的急停控制电路传输信号至驱动轮控制板，从而实现停止，急停按钮为现有产品，由表面按钮以及内部急停电路板组成，在工业上常用，但是在机器人尤其是小型机器人上面未见使用，主要由于现有机器人结构复杂，再增加一个控制装置会增加整个系统的复杂性与不稳定性；本发明采用简单的结构实现机器人定点定位行走、稳定平衡转向，从而结合急停按钮提高安全性。

[0011] 本发明中，控制盒是机器人承载能力的关键，驱动轮以及从动轮大都为橡胶轮，结构非常稳定，所以针对本发明，控制盒的结构设计是机器人承载力的关键，现有大部分机器人不讨论承载力，部分因为不需要此性能，部分因为系统太复杂而不能承载以防连接或者精密元件损坏，还有因为结构设计不合理而无法有效承重；本发明针对不同的应用领域，设计的机器人具有优异的承重能力，用于图书馆引导、家居行走等方面时，既可以运书，又能运人，还可以装工具设备等，实属良品。特别的，本发明仅仅通过结构设计可以达到良好的运载能力，而无需硬质或者厚质材料，比如简单常规的铝合金型材（0.8～1毫米厚）即可，既轻便又节省成本，还具有加工方便的好处，这在现有技术非显而易见。具体的，本发明的控制盒具有盒体、盒盖、左加强筋、右加强筋、横梁；以驱动轮安装位为前、从动轮安装位为后，所述盒体包括前壁、后壁、右壁、左壁、底壁，至此为常规盒子；所述底壁不与后壁接触，既减轻质量又提供好的散热效果；所述左驱动轮的安装轴穿过左壁，通过螺丝安装在左壁上，右驱动轮的安装轴穿过右壁，通过螺丝安装在右壁上；所述左壁、右壁之间设有从动轮安装杆；所述从动轮安装杆的下表面与底壁下表面齐平；所述从动轮安装杆位于底壁与后壁之间的空隙处，从动轮安装在从动轮安装杆下；从而左驱动轮、右驱动轮与左壁、右壁的接触面、从动轮与从动轮安装杆的接触面成为机器人多个承力点；所述左加强筋为弧形结构，所述右加强筋为弧形结构；所述左加强筋的顶点与盒盖下表面接触，所述右加强筋的顶点与盒盖下表面接触；所述左加强筋一端位于左驱动轮的安装轴上，一端位于从动轮安装杆上；所述右加强筋一端位于左驱动轮的安装轴上，一端位于从动轮安装杆上；从而加强筋可以分散载荷至驱动轮以及从动轮，具体加强筋与驱动轮安装轴以及从动轮安装杆的装配属于现有技术，比如驱动轮的安装轴穿过加强筋等。加强筋与左壁或者右壁一体成型，避免其他结合方式导致的结合面缺陷、不稳定等问题；所述横梁一端安装在左加强筋顶点处、一端安装在右加强筋顶点处，众所周知，加强筋具有一定的厚度，本发明优选左加强筋、右加强筋的厚度都为1～1.2毫米并且左加强筋、右加强筋的厚度一致，此厚度较小，但足够实现小体积大承载的目的，正是由于加强筋厚度的存在，横梁可以稳定的安装在加强筋上；利用加强筋加强在其他领域存在，不过机器人方面还未见到，而且没有承载部件需要的加强筋结构不同，本发明采用弧形结构成型简单并可有效分散载荷，这也与本发明机器人的性能需求有关，作为非工业机器人，本身体积不大，比如控制盒长度20～60厘米，高度10～30厘米，宽度15～50厘米，而且应用场合只需要承载200公斤即可，不过这在现有技术也远远达不到，很多现有机器人要求不要覆盖或者装载物品；正是因为如此，本发明利用加强筋配合其他结构，有效实现承载500公斤的目的。

[0012] 优选的，从动轮安装杆下表面设有阻燃弹性材料层；起到两个作用，一是分散载荷，二是增加从动轮安装紧密性，都可以增加机器人稳定性以及承载能力。

[0013] 优选的，横梁厚度与左加强筋厚度一致，可以采用预埋孔加螺纹或者卡接的方式结合；横梁的作用为对盒盖载荷分散，这个可以理解，还可以避免盒里布线受到盒盖的影响，更主要的是，横梁两端点位置正是支架安装位，起到传递、分散载荷的效果。

[0014] 本发明利用巧妙的结构可以实现控制盒强有力的承载性能，采用较薄的壁材，比如0.8～1毫米，即可实现小体积大承载的效果，实属罕见。

[0015] 优选的，急停按钮安装在盒盖上，电源开关安装在后壁，既利于操作又不会影响其他作用的发挥，至于具体的位置可以根据需要设置。

[0016] 优选的，所述左壁上表面设有埋孔，所述右壁上表面设有埋孔，所述盒盖下表面设有与埋孔对应的凸起，从而盖盖时，凸起插入埋孔，既稳定又简单，具体埋孔数量不做限定；进一步优选的，所述盒盖设有L型连接圆杆，所述后壁设有带孔挡片；所述L型连接圆杆穿过带孔挡片的孔；进一步优选的，L型连接圆杆穿出带孔挡片的一端端部设有螺纹，从而可以上螺丝，用于固定，更主要的是，盒盖与盒体结合紧密，利用L型连接圆杆可以作为施力点控制盒盖起落，还避免其他形状L型连接圆杆伤手。

[0017] 本发明中，所述支架包括左支脚、右支脚，所述左支脚安装在左壁上，右支脚安装在右壁上；优选的，所述左支脚位于左驱动轮安装轴正上方，右支脚位于右驱动轮安装轴正上方；支架用于负载操作平台、操作器以及视觉采集器，同时还可以承载其他，比如操作人员站在控制盒上手扶支架，这样的设计可以将一部分作用力通过支架直接传导至驱动轮，减少对控制盒壁的损坏以及提高整体载重；进一步优选的，本发明的机器人还包括左加强杆、右加强杆；所述左加强杆一端安装在左支脚上，一端安装在左壁上；所述右加强杆一端安装在右支脚上，一端安装在右壁上；所述左加强杆在左壁上的安装位点位于从动轮安装杆与左壁接触点的正上方，所述右加强杆在左壁上的安装位点位于从动轮安装杆与右壁接触点的正上方；如此设计可提高长的左右支脚的稳定性并且直接将作用力分散至从动轮，还是减少对控制盒这个关键装置的压力。

[0018] 本发明中，所述控制平台包括左支撑杆、右支撑杆、支撑板；所述左支撑杆、右支撑杆分别安装在左支脚、右支脚上；所述支撑板位于左支撑杆以及右支撑杆上；所述支撑板一端设有朝上的折边；所述折边为L型结构，折边用于挡住控制器，防止其随意移动，L型的设计避免朝上的折边伤人；优选的，所述支撑板设有左开槽、右开槽，所述左开槽内设有左固定螺丝，右开槽内设有右固定螺丝；所述左固定螺丝安装在左支撑杆上，所述右固定螺丝安装在右固定杆上；所述左开槽不与左固定螺丝接触，右开槽不与右固定螺丝接触；所述左开槽上表面与左固定螺丝上表面齐平，右开槽上表面与右固定螺丝齐平；如此设计可以使得支撑板前后移动，移动距离为开槽长度，同时左右位置受到固定螺丝的限定，既可以调节支撑板与支架的间距以适于不同控制器或者承载不同物品，又可以利用折边与支架双向固定；进一步优选的，控制平台包括限位杆、左增强件、右增强件、限位电机、限位电机电源、限位电机开关；所述限位杆一端连接左支撑杆远离支架的一端、一端连接右支撑杆远离支架的一端；所述限位电机、限位电机电源、限位电机开关位于限位杆上；所述限位电机的伸缩杆安装在折边上，这是现有结构名词，即启动现有小型限位电机，其自带的伸缩杆会推动折边，从而带动支撑板前移，从而调节折边与支架的距离，也可以缩回伸缩杆，扩大间距，实现控制平台大小的控制，同时结合限位电机、支架可以对置于支撑板上的物品固定；所述左增强件、右增强件都为直角等腰三角形结构；所述左增强件的一个等边与左支撑杆连接、另一个等边与左支脚连接；所述右增强件的一个等边与右支撑杆连接、另一个等边与右支脚连接；从而实现加强控制平台承载力的效果，实测显示，没有左增强件、右增强件时，控制平台（常规铝合金材料）承载20公斤，采用本发明的设计，带有左增强件、右增强件的控制平台（常规铝合金材料）承载达到50公斤，实属难得。

[0019] 优选的，所述支撑板上表面设有耐磨结构层，可以将耐磨结构粘接在支撑板上表面实现，这有两个好处，一个是位于其上的物品比如控制器等不易滑移，第二是保证其上的物品高于左右两个固定螺丝，避免划伤；耐磨结构层的厚度不做限定，根据现有技术设计即可，其具体制备方法本领域技术人员可根据本发明的结构设计利用常规制备方法制备得到；耐磨结构包括环氧导热胶层、氟硅油层、弹性耐磨层；所述弹性耐磨层包括多孔纤维、气凝胶；所述多孔纤维位于气凝胶中；所述多孔纤维包括带孔纤维、多孔纤维胶层；所述多孔纤维胶层位于带孔纤维外表面；所述多孔纤维胶层的孔中设有石墨烯层结构；所述环氧导热胶层、氟硅油层、弹性耐磨层依次设置；所述环氧导热胶层与支撑板上表面接触，起到粘接与导热作用，其上为氟硅油层，具有粘接性与阻燃能力，但是与金属基材粘接不佳，可以与二氧化硅材质的气凝胶粘接良好，从而环氧导热胶层、氟硅油层、弹性耐磨层复合组成的耐磨结构可以较好的粘接在支撑板上表面，而且具备一定的弹性与摩擦力，有效保证其上的控制器稳定不滑落。

[0020] 优选的，所述控制平台与从动轮位于支架同一侧，除了外观好看之外，更主要的是提高机器人的平衡性，而且这样的设计使得机器人前进面安全，既不会碰到人也不会被人或者其他物品碰到。

[0021] 本发明中，视觉采集器可以通过现有技术采集周围信息以供控制器根据现有技术处理，其可以位于控制盒上，优选的，左支脚、右支脚之间设置视觉采集器安装杆，视觉采集器位于视觉采集器安装杆上，所述视觉采集器安装杆位于控制平台上方，可以提高视觉采集器的采集范围，确保机器人行驶安全，而且视觉采集器安装杆可以作为机器人最上方的固定点用于手握或者固定放置在控制平台上的物品。

[0022] 优选的，本发明的机器人包括左机械臂、右机械臂；所述左机械臂安装在左支脚上端，右机械臂安装在右支脚上端；所述左机械臂包括左臂旋转电机、左臂平转电机、左臂辅旋转电机、左臂翻转电机、左臂安装板、左臂平转电机安装座、左臂辅旋转电机安装座、左臂翻转电机安装座、左臂平转件、左臂旋转件、左臂翻转件；所述左臂翻转件端部为平板结构；所述右机械臂包括右臂旋转电机、右臂平转电机、右臂辅旋转电机、右臂翻转电机、右臂安装板、右臂平转电机安装座、右臂辅旋转电机安装座、右臂翻转电机安装座、右臂平转件、右臂旋转件、右臂翻转件；所述右臂翻转件端部为平板结构；左机械臂、右机械臂结构一致，端部的平板结构可以用于承物，还可以用来完成技术任务，比如左机械臂、右机械臂夹起图书。旋转、平转、翻转都是常规动作，通过电机转轴即可完成，各部件组合安装形成功能多样的机械臂，左机械臂中，左臂旋转电机常规安装在左支脚上端，左臂安装板安装在左臂旋转电机的转轴上，左臂平转电机安装座安装在左臂安装板上，左臂平转电机通过转轴安装在左臂平转电机安装座上，左臂平转件一端开口、一端通过安装片安装在左臂平转电机转轴上，左臂辅旋转电机安装座安装在左臂平转件的开口端，左臂辅旋转电机通过转轴安装在左臂辅旋转电机安装座上，左臂旋转件一端开口、一端通过安装板安装在左臂辅旋转电机转轴上，左臂翻转电机安装座安装在左臂旋转件的开口端，左臂翻转电机通过转轴安装在左臂翻转电机安装座上，左臂翻转件安装在左臂翻转电机转轴上；右机械臂中，右臂旋转电机常规安装在右支脚上端，右臂安装板安装在右臂旋转电机的转轴上，右臂平转电机安装座安装在右臂安装板上，右臂平转电机通过转轴安装在右臂平转电机安装座上，右臂平转件一端开口、一端通过安装片安装在右臂平转电机转轴上，右臂辅旋转电机安装座安装在右臂平转件的开口端，右臂辅旋转电机通过转轴安装在右臂辅旋转电机安装座上，右臂旋转件一端开口、一端通过安装板安装在右臂辅旋转电机转轴上，右臂翻转电机安装座安装在右臂旋转件的开口端，右臂翻转电机通过转轴安装在右臂翻转电机安装座上，右臂翻转件安装在右臂翻转电机转轴上。具体的安装方式都为常规技术，本领域技术人员结合附图可以清楚的理解，如此设计后，实现了机械臂多重转动，而且采用安装片、安装板的连接方式提高了整体连接的稳定性。

[0023] 本发明中，阻燃弹性材料很重要，一方面可以保护控制盒，这可以看出，二方面防止火情，还有一个一般人想不到，解决了现有阻燃或者泡沫材料保温的问题，极大减低对控制盒散热的影响，从而可以提高左驱动轮控制电板、右驱动轮控制电板、驱动轮电机的使用寿命。阻燃弹性材料的制备方法为，将2,5-二氨基-1,4-苯二噻吩二盐酸盐、二氯化锌、6-氨基-1-己醇与乙醇混合搅拌1小时，得到混合液；将六氟丁基丙烯酸酯、苯基重氮乙酸乙酯、十七氟癸基三甲氧基硅烷与四氢呋喃混合50分钟，然后加入混合液，搅拌30分钟后，加入盐酸型多巴胺、O,O´-二烯丙基双酚A、酚酞基聚芳醚酮，然后于通风条件下搅拌2小时，得到前驱体；最后将前驱体倒入模具中，80℃加热10分钟后于135℃加热35分钟，最后于氢气氩气混合气氛中、120℃下热处理5分钟，自然降温得到阻燃弹性材料。优选的，2,5-二氨基-1,4-苯二噻吩二盐酸盐、二氯化锌、6-氨基-1-己醇、六氟丁基丙烯酸酯、苯基重氮乙酸乙酯、十七氟癸基三甲氧基硅烷、盐酸型多巴胺、O,O´-二烯丙基双酚A、酚酞基聚芳醚酮、乙醇、四氢呋喃的质量比为22∶6∶50∶25∶42∶18∶12∶80∶100∶150∶200。本发明中配方合理，相互间能达到很好的相容性，同时还可以满足柔软、耐环境应力开裂和耐热性能的要求，材料内各组分的分散和分布混合效果好，保证材料内部组分的均一性、稳定性，最后通过混合气氛热处理可以增加弹性材料的硬度，对于碰撞起到较好的保护，；得到的材料氧指数38，UL阻燃V0，热变形温度118℃，邵氏硬度48，压缩变形42%，断裂伸长率288%，导热系数0.8W/mk。

[0024] 本发明中，控制盒是机器人的关键装置，现有技术采用与本发明不同的装置结构，一般不考虑散热问题，本发明装置体积小、功能多，用于图书馆、居家等地方，大小与少年体型近似，而且特殊的结构设计，使得本发明优选在控制盒内设置散热装置，配合底壁与后壁的空隙，从而可以使得盒内基本保持室温或更低；所述散热装置包括离子风扇、风道、滤网；所述离子风扇安装在横梁下方，并与接线端子连接；所述风道安装在离子风扇出风面；所述滤网安装在底壁上；所述滤网的高度为盒盖、底壁之间的距离，从而可以阻隔灰尘进入控制盒的核心部位，连通离心风扇的除静电效果，保证电板、电机运行无碍；所述风道为空心圆台形结构，并且面积大的底面安装在离子风扇出风面上，从而可以提高气流速度，同时提高气流精准度，如此设计，基本气流可直接吹到控制电板的高度；经过测试，设计散热装置结构的机器人控制盒内温度较无散热装置的下降38%左右，从而解决了阻燃弹性材料带来的温度散热不利影响。

[0025] 本发明创造性的公开了一种机器人结构，无需对控制程序进行改变，通过合理的结构设计达到了行驶安全稳定、转弯简易有效、载重平衡负重、核心安全的技术效果。

附图说明

[0026] 图1为基于三维深度视觉技术的机器人的结构图示意图；图2为控制内部结构示意图；
图3为控制平台结构示意图；
图4为耐磨结构结构示意图；
图5为弹性耐磨层结构示意图；
图6为多孔纤维结构示意图；
图7为散热结构结构示意图；
图8为风道结构示意图；
图9为左加强筋结构示意图；
图10为右加强筋结构示意图；
图11为左机械臂结构示意图；
其中，支架1、左支脚11、右支脚12、左加强杆13、右加强杆14、视觉采集器安装杆15、控制盒2、阻燃弹性材料层21、盒体22、盒盖23、左加强筋24、右加强筋25、横梁26、从动轮安装杆27、L型连接圆杆28、带孔挡片29、左驱动轮3、右驱动轮4、从动轮5、控制平台6、左支撑杆
61、右支撑杆62、支撑板63、限位杆64、耐磨结构层65、限位电机66、限位电机电源67、限位电机开关68、、右增强件611、折边631、左开槽632、右开槽633、左固定螺丝634、右固定螺丝
635、环氧导热胶层651、氟硅油层652、弹性耐磨层653、多孔纤维654、气凝胶655、带孔纤维
656、多孔纤维胶层657、石墨烯层结构658、控制器7、视觉采集器8、电池9、左驱动轮控制电板31、右驱动轮控制电板41、接线端子91、电源开关92、急停按钮93、散热装置94、离子风扇
95、风道96、滤网97；左机械臂10、左臂旋转电机101、左臂安装板102、左臂平转电机安装座
103、左臂平转电机104、左臂平转件105、左臂辅旋转电机安装座106、左臂辅旋转电机107、左臂旋转件108、左臂翻转电机安装座109、左臂翻转电机110、左臂翻转件111。

具体实施方式

[0027] 实施例一参见附图1-10；基于三维深度视觉技术的机器人，包括支架1、控制盒2、左驱动轮3、右驱动轮4、从动轮5、控制平台6、控制器7、视觉采集器8；
控制盒内装有电池9、左驱动轮控制电板31、右驱动轮控制电板41、接线端子91；控制盒上装有电源开关92、急停按钮93；
左驱动轮控制电板与左驱动轮连接，右驱动轮控制电板与右驱动轮连接；电源、电源开关、接线端子依次连接；接线端子与左驱动轮控制电板、右驱动轮控制电板分别连接；急停按钮与接线端子连接；具体连接为现有电器、电子元件的常规方式，可以毫无异议的理解，图中连接线仅为示意性表示；
支架安装在控制盒上；从动轮安装在控制盒下；左驱动轮、右驱动轮分别安装在控制盒两侧；控制平台安装在支架上半部分；控制器置于控制平台上，为笔记本电脑；
控制盒外侧壁设有阻燃弹性材料层21，外侧壁都有，图中仅示意性表示一侧；
上述从动轮为两个，控制平台与从动轮位于支架同一侧；急停按钮安装在盒盖上，电源开关安装在后壁，利于控制且不影响其他功能。

[0028] 上述控制盒包括盒体22、盒盖23、左加强筋24、右加强筋25、横梁26；盒体包括前壁、后壁、右壁、左壁、底壁，底壁不与后壁接触，为了简洁，附图对盒体的几个壁不做标注，本领域技术人员容易理解；左驱动轮的安装轴穿过左壁，通过螺丝安装在左壁上，右驱动轮的安装轴穿过右壁，通过螺丝安装在右壁上，图中可以看出但未表示出，不影响理解；左壁、右壁之间设有从动轮安装杆27，从动轮安装杆的下表面与底壁下表面齐平；从动轮安装杆位于底壁与后壁之间的空隙处，从动轮安装在从动轮安装杆下；左加强筋、右加强筋都为弧形结构，两者结构一致；左加强筋的顶点与盒盖下表面接触，右加强筋的顶点与盒盖下表面接触，从而形成支撑点；左加强筋一端位于左驱动轮的安装轴上，一端位于从动轮安装杆上，右加强筋一端位于左驱动轮的安装轴上，一端位于从动轮安装杆上；左加强筋与左壁一体成型，右加强筋与右壁一体成型，为现有制备方法所能达到；横梁一端安装在左加强筋顶点处、一端安装在右加强筋顶点处。左加强筋、右加强筋、横梁的厚度都为1毫米；从动轮安装杆下表面设有阻燃弹性材料层，根据现有方法安装即可，为了简洁，图中没有表示。

[0029] 盒盖设有L型连接圆杆28，后壁设有带孔挡片29；L型连接圆杆穿过带孔挡片的孔；L型连接圆杆穿出带孔挡片的一端端部设有螺纹，常规理解，图中没有标出。

[0030] 支架包括左支脚11、右支脚12，左支脚安装在左壁上，右支脚安装在右壁上；左支脚位于左驱动轮安装轴正上方，右支脚位于右驱动轮安装轴正上方，为常规方位名词。左加强杆13一端安装在左支脚上，一端安装在左壁上；右加强杆14一端安装在右支脚上，一端安装在右壁上；左加强杆在左壁上的安装位点位于从动轮安装杆与左壁接触点的正上方，右加强杆在左壁上的安装位点位于从动轮安装杆与右壁接触点的正上方；左支脚、右支脚之间设置视觉采集器安装杆15，视觉采集器位于视觉采集器安装杆上，视觉采集器安装杆位于控制平台上方。

[0031] 控制平台包括左支撑杆61、右支撑杆62、支撑板63、限位杆64、左增强件（未标出）、右增强件611、限位电机66、限位电机电源67、限位电机开关68；左支撑杆、右支撑杆分别安装在左支脚、右支脚上；支撑板位于左支撑杆以及右支撑杆上；支撑板一端设有朝上的折边631，折边为L型结构；支撑板设有左开槽632、右开槽633，左开槽内设有左固定螺丝634，右开槽内设有右固定螺丝635；左固定螺丝安装在左支撑杆上，右固定螺丝安装在右固定杆上；左开槽不与左固定螺丝接触，右开槽不与右固定螺丝接触；左开槽上表面与左固定螺丝上表面齐平，右开槽上表面与右固定螺丝齐平；限位杆一端连接左支撑杆远离支架的一端、一端连接右支撑杆远离支架的一端；限位电机、限位电机电源、限位电机开关位于限位杆上；限位电机的伸缩杆安装在折边上，控制现有限位电机的升降杆既可以调节支撑板移动又能够提供稳定效果；所述左增强件、右增强件都为直角等腰三角形结构；左增强件的一个等边与左支撑杆连接、另一个等边与左支脚连接；右增强件的一个等边与右支撑杆连接、另一个等边与右支脚连接；支撑板上表面设有耐磨结构层65；耐磨结构包括环氧导热胶层
651、氟硅油层652、弹性耐磨层653；弹性耐磨层包括多孔纤维654、气凝胶655；多孔纤维位于气凝胶中；多孔纤维包括带孔纤维656、多孔纤维胶层657；多孔纤维胶层位于带孔纤维外表面；多孔纤维胶层的孔中设有石墨烯层结构658；环氧导热胶层、氟硅油层、弹性耐磨层依次设置；耐磨结构涉及的原料都是现有产品，多孔纤维的制备为，在带孔纤维外表面涂覆带有致孔剂/石墨烯复合物的高分子溶液，加热后在带孔纤维表面形成多孔胶层，此时石墨烯层位于孔中，既可以发挥自洁抗菌性能，又能够保持稳定，纤维可为芳纶纤维等，具有较好的强度与耐磨性，气凝胶为二氧化硅气凝胶，通过溶胶凝胶法、干燥制备，在溶胶置换溶剂、干燥后加入多孔纤维，最后进行常规升温处理，制备得到弹性耐磨层，压缩变形72%；先将环氧导热胶涂在支撑板上表面，将氟硅油涂在弹性耐磨层下表面，然后将弹性耐磨层放在支撑板上，室温放置5小时即可，用刀片无法剥离，粘接很牢，导热系数0.68W/mk，基本无法点燃；笔记本电脑在其上非常稳定，无论运行快慢或者急停，都不会移动，即使越过高度5毫米的布线槽，颠簸下也不见控制器移动。

[0032] 控制盒内设置散热装置94；散热装置包括离子风扇95、风道96、滤网97；离子风扇安装在横梁下方，并与接线端子连接，此为现有连接方式，用于供电；风道安装在离子风扇出风面；滤网安装在底壁上，接近底壁边缘处，滤网的高度为盒盖、底壁之间的距离；风道为空心圆台形结构，并且面积大的底面安装在离子风扇出风面上。

[0033] 上述阻燃弹性材料的制备方法为，将220g 2,5-二氨基-1,4-苯二噻吩二盐酸盐、60g二氯化锌、500g 6-氨基-1-己醇与1.5Kg乙醇混合搅拌1小时，得到混合液；将250g六氟丁基丙烯酸酯、420g苯基重氮乙酸乙酯、180g十七氟癸基三甲氧基硅烷与2Kg四氢呋喃混合
50分钟，然后加入混合液，搅拌30分钟后，加入120g盐酸型多巴胺、800gO,O´-二烯丙基双酚A、1Kg酚酞基聚芳醚酮，然后于通风条件下搅拌2小时，得到前驱体；最后将前驱体倒入模具中，80℃加热10分钟后于135℃加热35分钟，最后于氢气氩气混合气氛（氢气体积分数为3%）中、120℃下热处理5分钟，自然降温得到阻燃弹性材料；根据现有测试方法，氧指数38，UL阻燃V0，热变形温度118℃，邵氏硬度48，压缩变形42%，断裂伸长率288%，导热系数0.8W/mk；如果不采用混合气氛热处理，得到的材料硬度较低，为31，热变形温度102℃。此阻燃弹性材料用于控制盒外侧壁与从动轮安装杆下表面。

[0034] 本发明的机器人主体结构为对称结构，如无特殊说明，左右对称部件结构一致，标准化制备利于工业化生产；本发明的控制平台（常规铝合金材料）承载达到50公斤；控制盒长度35厘米，高度15厘米，宽度25厘米，壁厚0.9毫米，有效实现承载500公斤的目的。载有500公斤货物时，可根据常规设计运行、转弯，连续运行1万米，控制盒内左驱动轮控制电板、右驱动轮控制电板附近温度为21℃，室温24℃。

[0035] 实施例二与实施例一相比，不同之处在于：左壁上表面设有两个埋孔，右壁上表面设有两个埋孔，盒盖下表面设有与四个埋孔对应的凸起，从而凸起插入埋孔中，稳定；埋孔与凸起的设计以及使用可根据常识理解，本发明未有特别标出。

[0036] 实施例三与实施例一相比，不同之处在于：机器人还包括左机械臂、右机械臂；左机械臂安装在左支脚上端，右机械臂安装在右支脚上端；参见附图11，左机械臂10中，左臂旋转电机101常规安装在左支脚上端，左臂安装板102安装在左臂旋转电机的转轴上，左臂平转电机安装座
103安装在左臂安装板上，左臂平转电机104通过转轴安装在左臂平转电机安装座上，左臂平转件105一端开口、一端通过安装片（与左臂平转件一体成型）安装在左臂平转电机转轴上，左臂辅旋转电机安装座106安装在左臂平转件的开口端，左臂辅旋转电机107通过转轴安装在左臂辅旋转电机安装座上，左臂旋转件108一端开口、一端通过安装板（与左臂平转件一体成型）安装在左臂辅旋转电机转轴上，左臂翻转电机安装座109安装在左臂旋转件的开口端，左臂翻转电机110通过转轴安装在左臂翻转电机安装座上，左臂翻转件111安装在左臂翻转电机转轴上；右机械臂中，右臂旋转电机常规安装在右支脚上端，右臂安装板安装在右臂旋转电机的转轴上，右臂平转电机安装座安装在右臂安装板上，右臂平转电机通过转轴安装在右臂平转电机安装座上，右臂平转件一端开口、一端通过安装片安装在右臂平转电机转轴上，右臂辅旋转电机安装座安装在右臂平转件的开口端，右臂辅旋转电机通过转轴安装在右臂辅旋转电机安装座上，右臂旋转件一端开口、一端通过安装板安装在右臂辅旋转电机转轴上，右臂翻转电机安装座安装在右臂旋转件的开口端，右臂翻转电机通过转轴安装在右臂翻转电机安装座上，右臂翻转件安装在右臂翻转电机转轴上。其中，左臂翻转件端部为平板结构，右臂翻转件端部为平板结构；左机械臂、右机械臂结构一致，附图仅给出左机械臂的结构示意图，常规安装孔、安装件没有特别标示；端部的平板结构可以用于承物，还可以用来完成技术任务，比如左机械臂、右机械臂夹起图书。旋转、平转、翻转都是常规动作，通过电机转轴即可完成，各部件组合安装形成功能多样的机械臂，具体的安装方式都为常规技术，本领域技术人员结合附图可以清楚的理解，如此设计后，实现了机械臂多重转动，而且采用安装片、安装板的连接方式提高了整体连接的稳定性；机械臂的控制方式为现有技术，通过几个电机的协同作用可以使得机械臂多方向旋转，从而完成各种技术动作。

[0037] 利用本发明的机器人，可以作为图书馆指引，比如先根据现有技术将书目、地图输入控制器中，然后开启电源，在控制器中输入需要寻找的书名，机器人即可前往，路途遇到转弯、障碍都可轻松解决，程序部分为现有技术，较为常规；本发明优势在于给出新的机器人组成结构，并且结构合理、行走转弯简单易行、控制核心保护到位、承载阻燃突破现有想象，非显而易见。

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基于三维深度视觉技术的机器人

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