CN104385259B - 复杂路况行走机器人 - Google Patents

复杂路况行走机器人 Download PDF

Info

Publication number
CN104385259B
CN104385259B CN201410649856.1A CN201410649856A CN104385259B CN 104385259 B CN104385259 B CN 104385259B CN 201410649856 A CN201410649856 A CN 201410649856A CN 104385259 B CN104385259 B CN 104385259B
Authority
CN
China
Prior art keywords
road condition
gravity
counterweight
complex road
center
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201410649856.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104385259A (zh
Inventor
杨利
陈思鑫
张家贵
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
7th Middle School Of Quanzhou City Of Fujian Province
Original Assignee
7th Middle School Of Quanzhou City Of Fujian Province
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 7th Middle School Of Quanzhou City Of Fujian Province filed Critical 7th Middle School Of Quanzhou City Of Fujian Province
Priority to CN201410649856.1A priority Critical patent/CN104385259B/zh
Priority to CN201510918712.6A priority patent/CN105438299B/zh
Publication of CN104385259A publication Critical patent/CN104385259A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104385259B publication Critical patent/CN104385259B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D57/00—Vehicles characterised by having other propulsion or other ground- engaging means than wheels or endless track, alone or in addition to wheels or endless track
    • B62D57/02—Vehicles characterised by having other propulsion or other ground- engaging means than wheels or endless track, alone or in addition to wheels or endless track with ground-engaging propulsion means, e.g. walking members
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D21/00—Measuring or testing not otherwise provided for
    • G01D21/02—Measuring two or more variables by means not covered by a single other subclass

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manipulator (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)

Abstract

本发明公开一种复杂路况行走机器人，包括载体，所述载体上设有行走履带、重心驱动机构和控制系统，控制系统控制重心驱动机构的重心移动，从而驱动行走履带行走。本发明的复杂路况行走机器人通过重心驱动机构改变重心的位置，重心的变化使行走履带实现行走，行走履带能适应湿地、水域等恶劣环境，这样复杂路况行走机器人能够在上述恶劣环境中实现直线、圆弧运动，还能爬上15度的斜坡，甚至原地自转，最终实现了任意方向的运动。

Description

复杂路况行走机器人
技术领域
本发明涉及一种能自由行走的机器人，特别是涉及行走机构。
背景技术
机器人在无人、沙尘、潮湿、腐蚀性等恶劣环境采集数据时，若采用四轮驱动，则很难胜任这种恶劣环境。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种复杂路况行走机器人，能适应复杂路况，并在复杂路况上行走。
为了达成上述目的，本发明的解决方案是：
一种复杂路况行走机器人，包括载体，所述载体上设有行走履带、重心驱动机构和控制系统，控制系统控制重心驱动机构的重心移动，从而驱动行走履带行走。
所述行走履带呈封闭状。
所述重心驱动机构包括配重和配重电机，配重支撑在所述载体上，配重电机能驱动配重根据所述控制系统输出的移动轨迹相应移动重心；所述行走履带以能适应配重的重心变化对应回转行走的方式安装在所述载体上。
所述载体包括两个相对设置的气囊，两个气囊通过转轴连接在一起，转轴的两端分别通过轴承安装在气囊上，两个气囊对合处的外表面上分别绕设所述行走履带。
所述气囊呈半球状。
所述转轴的两端分别安装在所述气囊的球心处。
所述载体上还设有能采集载体所处环境的环境参数的数据采集模块。
所述数据采集模块包括音像采集单元、温度采集单元、光值采集单元、机械臂取样单元和照明单元中的任一种或它们的组合。
所述数据采集模块包括取液单元，取液单元包括取放取样液体的注射器，带动注射器取放取样液体的注射器电机，存放注射器中的取样液体的存液管，布设存液管的管架，以及带动管架旋转的管架电机。
采用上述结构后，本发明的复杂路况行走机器人具有以下有益效果：
一、通过重心驱动机构改变重心的位置，重心的变化使行走履带实现行走，行走履带能适应湿地、水域等恶劣环境，这样复杂路况行走机器人能够在上述恶劣环境中实现直线、圆弧运动，还能爬上15度的斜坡，甚至原地自转，最终实现了任意方向的运动。
二、载体上装载数据采集模块，能采集各类数据。
附图说明
图1为本发明的复杂路况行走机器人的结构示意图；
图2为本发明的配重的设置示意图。
图中：
载体 1 行走履带 2
重心驱动机构 3 数据采集模块 4
取液单元 41 注射器 411
存液管 412 管架 413
控制系统 5
具体实施方式
为了进一步解释本发明的技术方案，下面通过具体实施例来对本发明进行详细阐述。
如图1至2所示，本发明的复杂路况行走机器人，包括载体1、行走履带2、重心驱动机构3、数据采集模块4和控制系统5。
载体1包括两个相对设置的气囊，较佳地，气囊呈半球状，采用轻质材料制成，还可在气囊内填充减轻重力的气体，例如氢气等。两个气囊通过转轴连接在一起并形成球状，转轴的两端分别通过轴承安装在气囊的球心处，两个气囊对合处的外表面上分别绕设一圈行走履带2，当两个气囊绕球心转动行走时，行走履带2能贴着地面形成行走轨迹。
由于行走履带2为两条封闭的环状，且采用摩擦系数较大、耐磨的材料制成，当两个气囊绕其球心转动行走时，能够在地面平稳地行走，不易打滑。较佳地，每条行走履带2包括多个并排的小磨块，这样易于更换、维修。
重心驱动机构3包括配重和配重电机，配重通过支架支撑在其中一个气囊的对合面上。当两个气囊对合时，配重夹在两个气囊之间。配重电机的转轴驱动连接配重，不仅能驱动配重前后摆动设定角度，也能带动配重左右摆动设定角度，还能带动配重沿任意角度摆动设定角度。
数据采集模块4包括音像采集单元、温度采集单元、光值采集单元、机械臂取样单元和照明单元中的任一种或它们的组合。机械臂取样单元设置在两个气囊之间或者一个气囊的一侧，机械臂取样单元能伸展和收叠。通过数据采集模块4能采集载体所处环境的多种环境参数。
另外，数据采集模块还包括取液单元41，取液单元41包括注射器411、注射器电机、存液管412、管架413和管架电机。管架413上开有缺口，注射器电机带动注射器411向下穿过缺口抽取所需的取样液体。当注射器411向上移动从缺口处退回后，管架电机带动管架413旋转，使管架413上布设的存液管412对准注射器411，注射器电机带动注射器411工作，将注射器411中的取样液体推入存液管412中进行储存。
控制系统5控制复杂路况行走机器人行走，并完成取样。控制系统5包括数据传输模块、行走轨迹模块和取样模块。数据传输模块可通过有线或无线方式传输操纵者发出的指令，并向操纵者反馈采集结果。行走轨迹模块接收数据传输模块发出的行走指令，并操控配重电机根据行走指令作出相应的动作。例如，若配重电机带动配重向前移动设定角度，则在重心前移的作用力下，两个气囊绕球心向前转动行走。若配重电机带动配重向后移动设定角度，则在重心后移的作用力下，两个气囊绕球心向后转动行走。若配重电机带动配重向左移动设定角度，则在重心左移的作用力下，两个气囊绕球心向左转动。若配重电机带动配重向右移动设定角度，则在重心右移的作用力下，两个气囊绕球心向右转动。其中，配重变化的角度不宜过大，否则导致复杂路况行走机器人翻倒。
如此，复杂路况行走机器人在控制系统5的控制下能够实现直线、圆弧运动，还能爬上15度的斜坡，并且能够实现原地自转。复杂路况行走机器人由改变配重重心的位置实现了任意方向的运动。
载体1上装载数据采集模块，通过气囊减轻自重，通过行走履带2还可进一步适应湿地、水域等恶劣环境，并进行各类数据采集。当复杂路况行走机器人的载体1、重心驱动机构3、数据采集模块4和控制系统5采用良好的密封材料，还可实现水陆两栖的数据采集。
上述实施例和附图并非限定本发明的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本发明的专利范畴。

Claims (6)

1.一种复杂路况行走机器人，包括载体，所述载体上设有行走履带和控制系统，控制系统控制行走履带行走，其特征在于：所述载体上设有重心驱动机构，控制系统控制重心驱动机构的重心移动，从而驱动行走履带行走；所述载体包括两个相对设置的气囊，两个气囊通过转轴连接在一起，且两个气囊能绕转轴转动行走，两个气囊对合处的外表面上分别绕设所述行走履带。
2.如权利要求1所述的复杂路况行走机器人，其特征在于：所述行走履带呈封闭状。
3.如权利要求1所述的复杂路况行走机器人，其特征在于：所述重心驱动机构包括配重和配重电机，配重支撑在所述载体上，配重电机能驱动配重根据所述控制系统输出的移动轨迹相应移动重心；所述行走履带以能适应配重的重心变化对应回转行走的方式安装在所述载体上。
4.如权利要求1所述的复杂路况行走机器人，其特征在于：转轴的两端分别通过轴承安装在气囊上。
5.如权利要求1所述的复杂路况行走机器人，其特征在于：所述载体上还设有能采集载体所处环境的环境参数的数据采集模块。
6.如权利要求5所述的复杂路况行走机器人，其特征在于：所述数据采集模块包括音像采集单元、温度采集单元、光值采集单元、机械臂取样单元和照明单元中的任一种或它们的组合。
CN201410649856.1A 2014-11-14 2014-11-14 复杂路况行走机器人 Active CN104385259B (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410649856.1A CN104385259B (zh) 2014-11-14 2014-11-14 复杂路况行走机器人
CN201510918712.6A CN105438299B (zh) 2014-11-14 2014-11-14 水陆两栖数据采集的复杂路况行走机器人

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410649856.1A CN104385259B (zh) 2014-11-14 2014-11-14 复杂路况行走机器人

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510918712.6A Division CN105438299B (zh) 2014-11-14 2014-11-14 水陆两栖数据采集的复杂路况行走机器人

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104385259A CN104385259A (zh) 2015-03-04
CN104385259B true CN104385259B (zh) 2016-08-24

Family

ID=52603262

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410649856.1A Active CN104385259B (zh) 2014-11-14 2014-11-14 复杂路况行走机器人
CN201510918712.6A Active CN105438299B (zh) 2014-11-14 2014-11-14 水陆两栖数据采集的复杂路况行走机器人

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510918712.6A Active CN105438299B (zh) 2014-11-14 2014-11-14 水陆两栖数据采集的复杂路况行走机器人

Country Status (1)

Country Link
CN (2) CN104385259B (zh)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106135102B (zh) * 2016-06-23 2019-03-22 广东海盟海洋生物科技有限公司 一种渔业养殖自动投料机器人用行走装置
CN107117217B (zh) * 2017-05-10 2019-02-22 广州隆控机电设备有限公司 一种机器人使用的内部驱动的球形轮
GB2567898B (en) * 2017-10-31 2019-11-13 Crover Ltd Propulsion in granular media
CN108908401B (zh) * 2018-06-26 2022-05-03 坎德拉（深圳）软件科技有限公司 壳体及机器人
CN109484503B (zh) * 2018-10-29 2019-12-31 逻腾（杭州）科技有限公司 一种具有防滑滚动带的滚动机器人
CN109945924B (zh) * 2019-03-26 2021-03-30 焦作大学 一种管道机器人用可调式球形机体结构
CN110843439B (zh) * 2019-11-28 2023-04-28 北京邮电大学 水陆两栖双球机器人
CN111391932B (zh) * 2020-04-09 2021-04-06 合肥工业大学 可变形履带式球形管道机器人
CN113320611A (zh) * 2021-04-13 2021-08-31 内蒙古中航民富科技有限公司 一种储液行驶装置
CN114368434B (zh) * 2022-01-10 2023-08-08 国网河南省电力公司电力科学研究院 软体机器人运动控制方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101251033A (zh) * 2008-03-28 2008-08-27 天津中辰瑞泰安全防范技术有限公司 隧道探测机器人
CN201176217Y (zh) * 2008-02-28 2009-01-07 南京航空航天大学 全向运动球形机器人
CN101386174A (zh) * 2008-10-17 2009-03-18 西安电子科技大学 内外驱动兼备的球形机器人装置
CN201405350Y (zh) * 2009-01-20 2010-02-17 北京理工大学 小型轮/履变结构移动搜索侦察机器人
CN102962842A (zh) * 2012-10-29 2013-03-13 安凯 一种球形机器人驱动系统及其控制方法
CN203726478U (zh) * 2014-03-14 2014-07-23 浙江师范大学 一种在移动中能实现避障控制的机器人
CN204248877U (zh) * 2014-11-14 2015-04-08 福建省泉州市第七中学 复杂路况行走机器人

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7468592B2 (en) * 2005-12-08 2008-12-23 Electronics And Telecommunications Research Insitute Apparatus for moving center of gravity of robot, and system and method using the same
CN102219032B (zh) * 2011-06-07 2013-04-24 中国人民解放军理工大学工程兵工程学院 软壳体球形机器人
CN102390450B (zh) * 2011-09-30 2012-12-26 浙江理工大学 球形机器人的双气室弹跳机构
CN103231746B (zh) * 2013-04-25 2015-08-19 浙江大学 一种球形叶轮机器人

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201176217Y (zh) * 2008-02-28 2009-01-07 南京航空航天大学 全向运动球形机器人
CN101251033A (zh) * 2008-03-28 2008-08-27 天津中辰瑞泰安全防范技术有限公司 隧道探测机器人
CN101386174A (zh) * 2008-10-17 2009-03-18 西安电子科技大学 内外驱动兼备的球形机器人装置
CN201405350Y (zh) * 2009-01-20 2010-02-17 北京理工大学 小型轮/履变结构移动搜索侦察机器人
CN102962842A (zh) * 2012-10-29 2013-03-13 安凯 一种球形机器人驱动系统及其控制方法
CN203726478U (zh) * 2014-03-14 2014-07-23 浙江师范大学 一种在移动中能实现避障控制的机器人
CN204248877U (zh) * 2014-11-14 2015-04-08 福建省泉州市第七中学 复杂路况行走机器人

Also Published As

Publication number Publication date
CN104385259A (zh) 2015-03-04
CN105438299B (zh) 2017-10-03
CN105438299A (zh) 2016-03-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104385259B (zh) 复杂路况行走机器人
CN104986233A (zh) 一种履带摆臂式越障机器人
CN202180886U (zh) 自平衡智能交通机器人
CN102490171A (zh) 处理危险品及弹药用的机器人
CN204248877U (zh) 复杂路况行走机器人
CN102751669A (zh) 实现越障巡线机器人的行走机构
CN202534249U (zh) 多手臂传送机器人实训装置
CN104943488A (zh) 一种陆空两栖双环变形机器人
CN104382706B (zh) 爬楼梯轮椅的变形轮
CN216034741U (zh) 一种丘陵山地果园自动卸筐无人运输车
CN204236477U (zh) 一种拖斗轨道式大棚电动运输车
CN206878389U (zh) 自动行走式电缆敷设设备
CN108820061A (zh) 一种轮履复合式行走机器人
CN203651756U (zh) 一种中途全自动运行的山地单轨搬运车
CN102642572B (zh) 复式三角连架可变构型履带式越障机构
CN208760749U (zh) 一种轮履复合式行走机器人
CN102139730A (zh) 智能自平衡运输工具
CN209022766U (zh) 一种智能仓储物流运输车
CN208877850U (zh) 一种捡拾物品车
CN209023001U (zh) 一种基于目标追踪的全自由度底盘
CN204367914U (zh) 用于设施农业的无线智能电动运输车平台
CN104443082B (zh) 一种牵引车
CN103496425A (zh) 自行车在下坡时发电补充飞轮电池能量的装置及使用方法
CN102656985B (zh) 一种独立动力宽窄行插植机构及其控制方法
CN206664671U (zh) 一种履带式电力设备运输装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant