一种办公服务机器人及其控制系统的制作方法

本发明涉及自动控制领域技术领域，具体涉及一种办公服务机器人及其控制系统。

背景技术

机器人是这几年来高新科技技术的核心。社会在不断进步，人们对生活质量要求也在不断的提高，越来越多的办公服务人员需要有个更加舒适的工作环境。随着现代通讯技术的不断发展，wifi作为一种普遍的通讯设备得到广泛的使用,其信号强度随着距离的增大而衰减的特性，使其成为室内定位的主流技术。科技工作者们也在积极研究智能服务型机器人。尽管研究成果并不是很理想，与国外相比还是显得有点落后，但我们可以预料，利用先进的wifi技术，在未来10年内，办公服务机器人会像电梯一样走进办公大楼，成为办公人员的左膀右臂，提高工作效率。

服务机器人近年来得到了快速的发展，如在展览会会场或旅游景点为客人提供咨询信息服务的机器人，在居民区或办公楼进行安防服务的机器人，或在餐馆提供点菜、送菜服务的机器人，但目前用于办公区域收发纸质文件的办公服务机器人少有报道，因此，研究和开发办公服务机器人系统，不仅可以积累重要的机器人技术，还具有非常实用的应用价值以及广阔的市场前景。

技术实现要素：

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种办公服务机器人及其控制系统，用于解决目前用于办公区域人工收发纸质文件效率低下的问题；本发明通过以下技术方案予以实现：

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种办公服务机器人，包括柜体、箱柜、电控锁、角码、传送板、文件递出机构、铝合金底盘、车轮、电机支撑架、电机和控制系统；

所述柜体上方并排设有若干个所述箱柜，所述箱柜上设有所述电控锁，所述箱柜底部设有所述传送板，所述传送板和所述箱柜的左右侧板通过所述角码联接；

所述柜体下方内设有若干与所述箱柜配合的所述文件递出机构，所述文件递出机构包括轴承座一、连杆、轴承座二、轴承座固定板、舵机固定板和舵机，所述轴承座一固定在所述传送板的底部，所述轴承座二固定在所述轴承座固定板上，所述连杆的两端分别和所述轴承座一、所述轴承座二旋转固定，所述舵机固定在所述柜体下方内部的右侧壁上，所述舵机固定板顶部和所述轴承座固定板固定，所述舵机固定板底部和所述舵机的输出轴固定；

所述底盘设于所述柜体的底部，所述底盘上设有所述车轮和所述电机支撑架，所述电机固定在所述电机支撑架上，所述车轮和所述电机的输出轴连接。

控制系统包括上位机与控制模块，所述控制模块内包括远程控制模块、下位机、驱动模块、循迹传感器、存储柜门启闭模块、文件递出模块以及检测所述供电电源电量的电量检测模块；

所述上位机具有通用的人机界面模块，其客户端可以是一台联网的pc机，或任何具备上网功能的平板电脑或者智能手机等；

所述下位机，用来接收所述远程控制模块接收到的信息；

所述远程控制模块，包括无线通信模块和串口通信模块；

所述循迹传感器放置于所述车体的前端，由所述下位机进行控制，实现按路径行驶，能够进行自动纠偏；

所述下位机分别连接所述远程控制模块、所述循迹传感器、所述电控锁、所述电机、所述舵机、所述电量检测模块；

优选的，所述人机界面模块通过采用html语言内嵌javascript语言的方法编写控制网页，可以实现通过所述客户端实现所述车体的远程控制，实时查看所述车体的运动状态，保证了数据传输的可靠性。

优选的，所述无线通信模块采用无线路由器，所述上位机通过路由器进行socket通信，访问所述驱动模块，同时所述驱动模块通过所述无线路由器把信息反馈给所述上位机，实现双向通信。

优选的，所述串口通信模块，是对所述无线路由器刷上openwrt系统，使其成为一个小型的linux系统，然后装入串行数据与网络数据的基于tcp/ip协议通信的双向传输ser2net程序，并且把预留的ttl串口引出，连接所述下位机，实现对所述电控锁、所述电机与所述舵机的控制。

优选的，利用程序控制电控锁线圈的得电与失电，实现箱柜的柜门自动启闭，电控锁内部采用棘轮棘爪结构，电磁线圈失电情况下具有自锁功能，保证了存储文件的安全。

优选的，还包括可充电锂电池，为所述车体提供供电电源，通过所述电量检测模块实时进行检测，在所述供电电源低于一定值时，然后返回总控室进行充电。

(三)有益效果

本发明提供了一种办公服务机器人及其控制系统，将无线通信、嵌入式技术、轨迹识别、自主回归充电、文件安全保管与运送等多种技术集于一身，并具备客户终端实时远程监控机器人状态、位置和控制机器人运动的功能，让办公更高效、安全和便捷，极大的节省了人力、物力。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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。

图1为本发明办公机器人的结构示意图；

图2为本发明文件递出机构结构示意图；

图3为本发明的模块连接框图；

图4是本发明的测试图；

图5是本发明的下位机程序控制流程图；

图中：柜体1、箱柜2、电控锁3、角码4、传送板5、文件递出机构6、轴承座一601、连杆602、轴承座二603、轴承座固定板604、舵机固定板605、舵机606、底盘7、控制模块8、循迹传感器801、驱动模块802、存储柜门启闭模块803、文件递出模块804、；电量检测模块805、；车轮9、电机支撑架10、电机11、下位机80、远程控制模块81、人机界面模块82、客户端83。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例：

一种办公服务移动机器人，包括柜体1、箱柜2、电控锁3、角码4、传送板5、文件递出机构6、铝合金底盘7、车轮9、电机11、支撑架10、电机11和控制系统；

所述柜体1上方并排设有若干个所述箱柜2，所述箱柜2上设有所述电控锁3，所述箱柜2底部设有所述传送板5，所述传送板5和所述箱柜2的左右侧板通过所述角码4联接；

所述柜体1下方内设有若干与所述箱柜2配合的所述文件递出机构6，所述文件递出机构6包括轴承座一601、连杆602、轴承座二603、轴承座固定板604、舵机606固定板605和舵机606，所述轴承座一601固定在所述传送板5的底部，所述轴承座二603固定在所述轴承座固定板604上，所述连杆602的两端分别和所述轴承座一601、所述轴承座二603旋转固定，所述舵机606固定在所述柜体1下方内部的右侧壁上，所述舵机606固定板605顶部和所述轴承座固定板604固定，所述舵机606固定板605底部和所述舵机606的输出轴固定；

所述底盘7设于所述柜体1的底部，所述底盘7上设有所述车轮9和所述电机11支撑架10，所述电机11固定在所述电机11支撑架10上，所述车轮9和所述电机11的输出轴连接；

控制系统包括上位机与控制模块8，控制模块8内包括远程控制模块81、下位机80、驱动模块802、循迹传感器801、存储柜门启闭模块803、文件递出模块804以及检测所述供电电源电量的电量检测模块805；

所述上位机84具有通用的人机界面模块82，其客户端83可以是一台联网的pc机，或任何具备上网功能的平板电脑或者智能手机等；

所述下位机80，用来接收所述远程控制模块81接收到的信息；

所述远程控制模块81，包括无线通信模块和串口通信模块；

所述循迹传感器801放置于所述车体的前端，由所述下位机80进行控制，实现按路径行驶，能够进行自动纠偏；

所述下位机80分别连接所述远程控制模块81、所述循迹传感器801、所述电控锁3、所述电机11、所述舵机606、所述电量检测模块806；

人机界面模块82，通过采用html语言内嵌javascript语言的方法编写控制网页，可以实现通过上网客户端83(如智能手机、pc机或平板电脑)实现对办公服务机器人的远程控制，实时查看机器人的运动状态，保证了数据传输的可靠性，远程控制界面包括三部分，端口设置区、发送指令区和数据接收区，端口设置区用来设置办公服务机器人ip地址和端口号，便于通过远程控制模块81控制下位机80；办公人员通过发送指令区发送指令，调度机器人；在收发文件过程中还可以在上位机84界面的数据接收区看到反馈信息，例如去一号办公室，当到达办公室门口时会反馈“即将到达1号办公室”，到达1号办公室进入后，会反馈“1号文件箱即将打开”、“1号文件箱已经打开”、“1号文件箱即将关闭”、“1号文件箱已经关闭”等信息。

无线通信模块，采用无线路由器，对其进行改造，上位机84通过路由器进行socket通信，访问办公服务机器人，同时办公服务机器人通过无线路由器把信息反馈给上位机，实现双向通信。

连接远程服务器程序如下：

串口通信模块，是对无线路由器刷上openwrt系统，使其成为一个小型的linux系统，然后装入串行数据与网络数据的基于tcp/ip协议通信的双向传输ser2net程序，并且把预留的ttl串口引出，连接下位机80，实现对电机11、文件递出机构6的实时控制，并且到达指定位置自动发送确认码，工作人员通过输入确认码实现文件的取出；常用的arduino开发板串口通信函数如下：

(1)serial.begin(intspeed):初始化bps函数，一般为9600。

(2)serial.available():串口输入数据读出之前的判断，在编程中经常用此函数来寻问监视串口。

(3)serial.print(data):将读的信息从串行口发出来。

(4)serial.read():将串口buff的数据信息读进来，比如val＝serial.read()；那么buff中的将会赋值给val变量。

主要由车轮9、电机11、电机支架、铝合金底盘组成；车轮9，进行了防滑处理，增加了摩擦力；电机11，采用直流减速电机，控制车轮9的运动；电机支架，用于直流减速电机的固定；铝合金底盘采用上下两块，下底盘固定电机11和车轮9，上底盘和箱柜2利用螺栓联接；两铝合金底盘之间设置了电机驱动模块802，利用下位机80控制直流减速电机，实现车体移动和转向控制功能。

箱柜2分为两部分，上层箱体为文件存放柜，下层是存储柜控制部分，文件存放柜按需要可做成一定数量独立的存储空间，由铝型材和角码4进行固定，柜门由合页进行连接，柜门的开启由控制器进行控制，保证了存储空间的私密性和柜内文件的安全性。

采用五路循迹模块，这些传感器均布置于前方。检测距离在0—4厘米之间，检测距离可调，输入电压+5v，输出形式是数字输出(即0或者1)。

存储柜控制部分，本实施例制作了三个独立的存储柜，分别有三个独立的存储空间，为了保证文件的安全性和私密性，对每个存储空间设置了柜门，柜门的启闭采用电控锁3，利用程序控制电控锁3线圈的得电与失电，实现箱柜2的自动启闭，电控锁3内部采用棘轮棘爪结构，电磁线圈失电情况下具有自锁功能，保证了存储文件的安全。

更具体地，当箱柜2的柜门打开，延时一定时间后，舵机606带动传送板5运动，使文件递出，再延时一定时间，舵机606反转，传送板5收回，柜门关闭；

更具体地，在实现智能化的办公服务机器人中包含可充电锂电池，为机器人提供供电电源，为办公服务机器人提供节电管理，在电池电量低于一定值时返回总控室进行充电。

图4是本发明的办公服务机器人测试图，模拟三个办公室和一个总控室。通过判断两条标识码之间的距离的不同，识别不同的办公室以及左转或右转。如下为右转及左转代码：

while((digitalread(4)＝＝1)&&(digitalread(5)＝＝0))

{you()；delay(3)；tingzhi()；delay(2)；}

while((digitalread(4)＝＝0)&&(digitalread(5)＝＝1))

{zuo()；delay(3)；tingzhi()；delay(2)；}

voidyou(void)

{

digitalwrite(6,high)；

digitalwrite(7,low)；

digitalwrite(8,low)；

digitalwrite(9,high)；

}

voidzuo(void)

{

digitalwrite(6,low)；

digitalwrite(7,high)；

digitalwrite(8,high)；

digitalwrite(9,low)；

}

voidtingzhi(void)

{

digitalwrite(6,low)；

digitalwrite(7,low)；

digitalwrite(8,low)；

digitalwrite(9,low)；

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，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，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过程、方法、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，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。