CN102717845A - 竞赛机器人平台 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了竞赛机器人平台，其特征在于：包括用于承载机器人的承载平台、用于驱动该承载平台移动的电机模块、与该电机模块连接的电机驱动器模块、用于观察该竞赛机器人平台所处的外界环境的传感器模块、电源模块、地面灰度传感器模块和控制器模块；控制器模块连接电机驱动器模块、传感器模块、电源模块和地面灰度传感器模块。本发明采用以上结构，大大简化了机械结构，组装简单，结构紧凑，外型美观，运动性能更强，使用更为简便，使得同一平台不但具备参加多种机器人比赛项目的功能，也是良好的无线遥控轮式平台，还可用于课堂教学，且对市场上绝大部分机器人控制器兼容。
Description
技术领域
本发明涉及机器人领域，具体涉及竞赛机器人平台。
背景技术
传统的竞赛机器人平台均采用金属、玻璃纤维等板材制成，并通过铜柱与螺丝铆合，组装繁琐、重量大、运动性能低且灵活性低。且传统竞赛机器人产品结构不科学，不具有通用性。
发明内容
本发明的目的在于公开了竞赛机器人平台，解决了目前组装繁琐、重量大、运动性能低且灵活性低的问题。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
竞赛机器人平台，包括用于承载机器人的承载平台、用于驱动该承载平台移动的电机模块、与该电机模块连接的电机驱动器模块、用于观察该竞赛机器人平台所处的外界环境的传感器模块、电源模块和控制器模块；控制器模块连接电机驱动器模块、传感器模块和电源模块。
进一步，所述承载平台包括用于承载机器人且一体成型的铝合金机身和穿过该铝合金机身的至少一根碳纤维连接管，该碳纤维连接管连接机身和所述电机模块。
进一步，所述传感器模块包括红外避障传感器模块、火焰探测传感器模块和地面灰度传感器模块。
进一步，所述电源模块安装于机身底部，所述电机驱动器模块安装于机身顶部，所述控制器模块安装于电机驱动器模块顶部，所述红外避障传感器模块和所述火焰探测传感器模块传感器模块安装于该控制器模块顶部，若干个所述地面灰度传感器模块安装于所述电机模块位置处。
进一步，该竞赛机器人平台的底部设有移动装置，所述电机模块包括用于驱动该移动装置移动的轮毂电机。
进一步，所述轮毂电机包括主轴、轮毂、减速器组件和电机组件；该电机组件连接减速器组件，该减速器组件连接轮毂，轮毂连接主轴后固定；减速器组件包括太阳轮、行星架和传动齿轮；电机组件包括定子、转子；轮毂的中心设置有与主轴连接的轴套，轮毂的外缘设置有轮辋，轮辋与辐条结合处设置有齿圈；传动齿轮设置于轴套与轮辋之间并且与轮辋内侧的齿圈啮合，转子设置于定子外侧，转子通过太阳轮与传动齿轮啮合。
进一步，所述火焰传感器模块包括底座和玻璃柱，所述底座内设置有空腔，所述玻璃柱设置于底座上方并与底座内的空腔联通，玻璃柱的顶端设置有锥形反射体，该锥形反射体的锥形面朝向底座的方向设置，所述锥形反射体下方的底座空腔内设置有光敏元件。
进一步，所述铝合金机身为呈立方体结构的铝合金机身，二根所述碳纤维连接管贯穿该铝合金机身；所述轮毂电机模块包括四个轮毂电机，该四个轮毂电机分别安装于二根碳纤维连接管的端部；
进一步，所述铝合金机身呈长方体结构，该铝合金机身包括第一侧面和与该第一侧面相邻的第二侧面，在机身的第一侧面设有贯穿铝合金机身的通孔，沿着通孔的径向方向设有穿过通孔和铝合金机身的第二侧面的切口，所述碳纤维连接管穿过通孔贯穿铝合金机身，连接件穿过切口使铝合金机身夹紧碳纤维连接管。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
本实施例竞赛机器人平台充分遵从模块化及人性化思想，将各个部件模块化，采用简单紧凑的铝合金-碳纤维结构的承载平台，并前瞻性的使用先进的轮毂电机技术，配合使用独有的机电一体模块连接器技术，大大简化了机械结构，组装简单，结构紧凑，外型美观，运动性能更强，使用更为简便，使得同一平台不但具备参加多种机器人比赛项目的功能，也是良好的无线遥控轮式平台，还可用于课堂教学，且对市场上绝大部分机器人控制器兼容。
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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明所示竞赛机器人平台的实施例的示意图；
图2是图1的模块分解示意图；
图3是图1中铝合金机身的正视示意图。
图中，1-铝合金机身；11-第一侧面；12-第二侧面；13-通孔；14-切口；2-碳纤维连接管；3-螺纹连接件；4-轮毂电机；5-电机驱动器模块；6-控制器模块；7-多通道红外避障和火焰探测传感器模块；8-电源模块。
具体实施方式
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。
竞赛机器人平台，包括用于承载机器人的承载平台、用于驱动该承载平台移动的电机模块、与该电机模块连接的电机驱动器模块、用于观察该竞赛机器人平台所处的外界环境的传感器模块、电源模块和控制器模块；控制器模块连接电机驱动器模块、传感器模块和电源模块。
如图1和图2所示本实施例竞赛机器人平台，包括用于承载机器人的承载平台、用于驱动该承载平台移动的电机模块、与该电机模块4连接的电机驱动器模块5、用于观察该竞赛机器人平台所处的外界环境的传感器模块、电源模块8和控制器模块6。控制器模块6连接电机驱动器模块5、传感器模块和电源模块。传感器模块包括多通道红外避障传感器模块、火焰探测传感器模块和地面灰度传感器模块。本实施中，多通道红外避障传感器模块和火焰探测传感器模块构成一复合模块：多通道红外避障和火焰探测传感器模块7。
承载平台包括用于承载机器人、呈长方体结构且一体成型的铝合金机身1，还包括穿过该铝合金机身1的二根碳纤维连接管2。电机模块包括四个轮毂电机4，该四个轮毂电机4分别安装于二根碳纤维连接管2的端部。电源模块8安装于铝合金机身1的底部，电机驱动器模块5安装于铝合金机身1的顶部，控制器模块6安装于电机驱动器模块5顶部，多通道红外避障和火焰探测传感器模块7安装于该控制器模块6的顶部。四个地面灰度传感器模块分别安装于四个轮毂电机4的位置处。
如图3所示，铝合金机身1包括第一侧面11和与该第一侧面11相邻的第二侧面12，在第一侧面11设有贯穿铝合金机身的通孔13，沿着通孔13的径向方向设有穿过通孔13和第二侧面12的切口14。碳纤维连接管2穿过通孔14贯穿铝合金机身1，螺纹连接件3穿过切口14使铝合金机身1夹紧碳纤维连接管2。
该竞赛机器人平台的底部设有带滚轮的移动装置，轮毂电机4驱动该移动装置移动从而带动竞赛机器人平台移动。
本实施例中，轮毂电机4包括主轴、轮毂、减速器组件和电机组件；该电机组件连接减速器组件，该减速器组件连接轮毂，轮毂连接主轴后固定；减速器组件包括太阳轮、行星架和传动齿轮；电机组件包括定子、转子；轮毂的中心设置有与主轴连接的轴套，轮毂的外缘设置有轮辋，轮辋与辐条结合处设置有齿圈；传动齿轮设置于轴套与轮辋之间并且与轮辋内侧的齿圈啮合，转子设置于定子外侧，转子通过太阳轮与传动齿轮啮合。
多通道红外避障和火焰探测传感器模块7包括底座和玻璃柱，所述底座内设置有空腔，所述玻璃柱设置于底座上方并与底座内的空腔联通，玻璃柱的顶端设置有锥形反射体，该锥形反射体的锥形面朝向底座的方向设置，所述锥形反射体下方的底座空腔内设置有光敏元件。
本实施例竞赛机器人平台充分遵从模块化及人性化思想，将各个部件模块化，采用简单紧凑的铝合金-碳纤维结构的承载平台，并前瞻性的使用先进的轮毂电机4技术，配合使用独有的机电一体模块连接器技术，大大简化了机械结构，组装简单，结构紧凑，外型美观，运动性能更强，使用更为简便，使得同一平台不但具备参加多种机器人比赛项目的功能，且对市场上绝大部分机器人控制器兼容。
本实施例竞赛机器人平台的其它结构参见现有技术。
以上对本发明实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想。同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
本发明并不局限于上述实施方式，如果对本发明的各种改动或变型不脱离本发明的精神和范围，倘若这些改动和变型属于本发明的权利要求和等同技术范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型。
Claims (9)
1.竞赛机器人平台，其特征在于：包括用于承载机器人的承载平台、用于驱动该承载平台移动的电机模块、与该电机模块连接的电机驱动器模块、用于观察该竞赛机器人平台所处的外界环境的传感器模块、电源模块和控制器模块；控制器模块连接电机驱动器模块、传感器模块和电源模块。
2.如权利要求1所述竞赛机器人平台，其特征在于：所述承载平台包括用于承载机器人且一体成型的铝合金机身和穿过该铝合金机身的至少一根碳纤维连接管，该碳纤维连接管连接机身和所述电机模块。
3.如权利要求2所述竞赛机器人平台，其特征在于：所述传感器模块包括红外避障传感器模块、火焰探测传感器模块和地面灰度传感器模块。
4.如权利要求3所述竞赛机器人平台，其特征在于：所述电源模块安装于机身底部，所述电机驱动器模块安装于机身顶部，所述控制器模块安装于电机驱动器模块顶部，所述红外避障传感器模块和所述火焰探测传感器模块传感器模块安装于该控制器模块顶部，若干个所述地面灰度传感器模块安装于所述电机模块位置处。
5.如权利要求4所述竞赛机器人平台，其特征在于：该竞赛机器人平台的底部设有移动装置，所述电机模块包括用于驱动该移动装置移动的轮毂电机。
6.如权利要求5所述竞赛机器人平台，其特征在于：所述轮毂电机包括主轴、轮毂、减速器组件和电机组件；该电机组件连接减速器组件，该减速器组件连接轮毂，轮毂连接主轴后固定；减速器组件包括太阳轮、行星架和传动齿轮；电机组件包括定子、转子；轮毂的中心设置有与主轴连接的轴套，轮毂的外缘设置有轮辋，轮辋与辐条结合处设置有齿圈；传动齿轮设置于轴套与轮辋之间并且与轮辋内侧的齿圈啮合，转子设置于定子外侧，转子通过太阳轮与传动齿轮啮合。
7.如权利要求6所述竞赛机器人平台，其特征在于：所述火焰传感器模块包括底座和玻璃柱，所述底座内设置有空腔，所述玻璃柱设置于底座上方并与底座内的空腔联通，玻璃柱的顶端设置有锥形反射体，该锥形反射体的锥形面朝向底座的方向设置，所述锥形反射体下方的底座空腔内设置有光敏元件。
8.如权利要求2至7任意一项所述竞赛机器人平台，其特征在于：所述铝合金机身为呈立方体结构的铝合金机身，二根所述碳纤维连接管贯穿该铝合金机身；所述轮毂电机模块包括四个轮毂电机，该四个轮毂电机分别安装于二根碳纤维连接管的端部。
9.如权利要求8所述竞赛机器人平台，其特征在于：所述铝合金机身呈长方体结构，该铝合金机身包括第一侧面和与该第一侧面相邻的第二侧面，在机身的第一侧面设有贯穿铝合金机身的通孔，沿着通孔的径向方向设有穿过通孔和铝合金机身的第二侧面的切口，所述碳纤维连接管穿过通孔贯穿铝合金机身，连接件穿过切口使铝合金机身夹紧碳纤维连接管。
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