CN104097502A - 机器人行走机构 - Google Patents

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孔钊
姜飞
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Abstract

本发明涉及一种机器人行走机构，包括驱动电机、滚轮和轮轴，所述滚轮分别为前轮和后轮，所述行走机构还包括同步带和同步带轮，同步带设置在同步带轮上，所述前轮和后轮分别与同步带轮连接，所述同步带轮包括前带轮和后带轮，所说前带轮或后带轮与电机组件同轴相连。本发明的机器人行走机构运动和转向更灵活，同时能够使行走机构可靠得反馈轮速及保证航向的稳定性，提高机器人定位系统的准确度，电机组件与同步带轮同轴连接，简化了结构，降低了制造成本。

Description

机器人行走机构
技术领域
    本发明涉及一种机器人，特别涉及一种割草机器人的行走机构。
背景技术
移动割草机器人是一种能够自主在草坪上运动进行割草的一种机器人，其通常包括定位系统和行走机构，定位系统使机器人能够实时知道自己所处的位置，机器人自身定位依赖于机器本身轮速反馈和航向等参数，然后通过程序计算获得自身坐标位置，因此可靠的轮速反馈和航向稳定性会影响机器人判断自身位置的准确性；行走机构使机器人能够更好的在草地上移动，一般轮式行走机构包括主动轮和被动轮，主动轮与驱动电机配接，由可由驱动电机控制，被动轮不直接与电机配接，机器人检测轮速反馈和航向一般都检测主动轮。现有技术中的行走机构一般有以下几种：万向轮结构，机器人前方设置万向轮作为被动轮，；普通四轮结构，机器人设有四个滚轮，两个驱动轮和两个被动轮；履带机构，机器人两侧设置履带驱动机器人移动。上述几种机构中，万向轮结构由于被动轮易受外力（例如压到草地中的碎石、凹坑），而使万向轮偏离航向，而机器人没有检测到，因此不能可靠的反馈轮速或保证航向的稳定性。普通四轮结构和履带机构转向时与地面摩擦力太大，导致转向不灵活，且履带很容易缠草和碾压草地。
发明内容
本发明为了解决上述现有技术的缺陷，提供了一种机器人行走机构，使机器人移动更灵活，使行走机构反馈的信号更准确，所述机器人行走机构，包括驱动电机、滚轮和轮轴，所述滚轮分别为前轮和后轮，所述行走机构还包括同步带和同步带轮，同步带设置在同步带轮上，所述前轮和后轮分别与同步带轮连接，所述同步带轮包括前带轮和后带轮，所说前带轮或后带轮与电机组件同轴相连。
下面是本发明的附属技术方案。
所述电机组件包括驱动电机，所述前带轮或后带轮与驱动电机通过键槽配接在一起。
所述驱动电机、同步带轮和轮轴在同一轴线上。
所述机器人还包括机体和定位系统，所述同步带设置在机体内部。
所述机器人还具有多个固定架组件。
所述固定架组件包括支架和固定架。
所述同步带与电机组件所在轴线与机体对称轴大致垂直。
所述机器人为一种割草机器人。
本发明的有益效果是：机器人行走机构运动和转向更灵活，同时能够使行走机构可靠得反馈轮速及保证航向的稳定性，提高机器人定位系统的准确度；电机组件与同步带轮同轴连接，简化了结构，降低了制造成本。
附图说明
图1是本发明实施例机器人的示意图。
图2是本发明实施例机器人行走机构示意图。
图3是本发明实施例机器人行走机构的另一示意图。
图4是本发明实施例机器人行走机构的分解示意图。
图5是本发明实施例机器人行走机构的剖视图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步阐述。
如图1所示，本发明实施例割草机器人包括机体1和行走机构，机体1上部设有激光收发组件，机器人通过激光可进行定位。机体1上还设有电池3，为机器人提供能量。机体1下方还设有割草机构（图中未示出）来修剪草坪。
如图2至5所示为割草机器人行走机构，其包括滚轮、电机组件、同步带14、轮轴12、轴承13和同步带轮。所述滚轮有四个，分别为设置在机体1前部两侧的前轮10和设置在机体1后部两侧的后轮11，所述机体两侧的滚轮关于机体1的对称轴A对称。所述电机组件包括驱动电机16，驱动电机16可驱动后轮11转动，所述驱动电机有两个，本实施例中驱动电机为直流无刷电机。所述电机组件的对称轴为轴线B，所述后轮11的旋转轴线与所述轴线B重合，轴线B与轴线A大致垂直。所述前轮10和后轮11之间设有同步带14，同步带14大致沿轴线A方向布置，转动的后轮11通过同步带14带动前轮10同步转动，因此机器人可通过驱动电机16来实时控制机体1两侧的滚轮运动，例如在机器人转向时，机器人可控制两侧滚轮以不同的速度或方向转动，从而使转向更加灵活。所述同步带14设置在同步带轮上，所述轮轴12一端与同步带轮配接，所述同步带轮位于机体1内，根据其位置分为前带轮19和后带轮15，前带轮19与前轮10配接，后带轮15分别与后轮11和电机组件配接。所述后带轮15上设有槽151，电机组件上设有键161，通过键槽配合使电机组件与同步带轮15连接，不需要设置其他连接结构。所述后带轮15与电机组件同轴连接，即后带轮15的旋转轴线与轴线B重合或后带轮15与电机组件共轴转动，因为后带轮与电机组件在同一轴线上，所以驱动电机可直接驱动后带轮而不需要通过齿轮组进行输出方向的变换。所述行走机构还包括固定架组件，其设置在机体1上，包括支架17和固定架18，所述支架17和固定架18上分别设有U型凹口，所述固定架组件可用来固定轴承13和驱动电机16。
 本发明机器人行走机构通过同步带14使前轮10和后轮11能够同步转动，皮带不接触到草，不会缠草，同时使得运动和转向更灵活，能够使行走机构可靠得反馈轮速及保证航向的稳定性，提高定位系统的准确度；其次，驱动电机与轮轴12都在轴线B方向，减少了同步带轮和驱动电机之间的传动机构，使得机器人结构更简单，成本更低需要指出的是，上述较佳实施例仅为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种机器人行走机构，包括驱动电机、滚轮和轮轴，所述滚轮分别为前轮和后轮，其特征在于：所述行走机构还包括同步带和同步带轮，同步带设置在同步带轮上，所述前轮和后轮分别与同步带轮连接，所述同步带轮包括前带轮和后带轮，所说前带轮或后带轮与电机组件同轴相连。
2.如权利要求1所述的机器人行走机构，其特征在于：所述电机组件包括驱动电机，所述前带轮或后带轮与驱动电机通过键槽配接在一起。
3.如权利要求2所述的机器人行走机构，其特征在于：所述驱动电机、同步带轮和轮轴在同一轴线上。
4.一种具有权利要求1至3中任一权利要求所述行走机构的机器人，其特征在于：所述机器人还包括机体和定位系统，所述同步带设置在机体内部。
5.如权利要求4所述的机器人，其特征在于：所述机器人还具有多个固定架组件。
6.如权利要求5所述的机器人，其特征在于：所述固定架组件包括支架和固定架。
7.如权利要求4所述的机器人，其特征在于：所述同步带与电机组件所在轴线与机体对称轴大致垂直。
8.如权利要求4所述的机器人，其特征在于：其为一种割草机器人。
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