CN107150728A - 一种带有升降平台的四驱越障侦查机器人 - Google Patents

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宁萌
刘帆
刘一帆
曹俊
王越锋
徐斌
张秋菊
周景文
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Abstract

本发明的带有升降平台的四驱越障侦查机器人，包括有升降装置、控制模块、机器人主体及防震装置，其中的防震装置的设计与机器人主体融为一体，通过贯穿整个机身的主轴为中间轴，使用型材搭设充当机身的主要框架，并在框架内安装控制模块；分别在机身框架上安装对称于中间轴的前后轮的模块，并使用球铰链和杆件相连，越障或经过崎岖路面时，前后轮模块绕中间轴转动，通过球铰链带动连杆将轮垂直方向上的直线运动为杆件和铰链之间的转动，并通过机身上安装的限位装置限定轮绕中间轴上下移动的角度，从而使机身上方平台保持稳定水平。升降装置安装在机身上表面的平台之上，通过电动推杆带动活塞对气缸进行冲放气，从而推拉气缸活塞，使平台完成竖直方向上的升降动作。本发明越障避震的实时性更强，效果发挥更稳定。

Description

一种带有升降平台的四驱越障侦查机器人
技术领域
本发明属于轮式智能侦查机器人应用领域，特别是内部机械式的防震避障结构，属于轮式智能侦查机器人的创新技术。
背景技术
由于天气、地形等自然因素限制，在军事活动、道路规划及地理探测等领域，各式无人侦查机器人仍然是各国不断投入研究的项目之一。轮式侦查机器人以其简单的结构和设计规划上的多功能性仍然占据着举足轻重的地位。
随着机电一体化的不断发展，智能侦查机器人也不断更新换代，以实现对自身内部结构的升级优化，这一过程也要求侦查机器人的发展方向，在大概尽可能多的功能和设备前提下拥有更强的稳定性和侦测范围。
因此各式侦查机器人都有针对其越障避震稳定性所进行的开发设计，机械式设计随占比不多，但机械式结构拥有与电气控制所不能达到的稳定效果及强度要求，因此在电气结构不断升级的情况下佐以更简单高效的机械结构才可以发挥最大的功效。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新的结构方案，与现有智能侦查机器人行进时的越障防震动作有所不同，是一种偏向于机械式结构的设计。本发明结构简单、功能性发挥良好。
本发明的技术方案是：本发明的带有升降平台的四驱越障侦查机器人，包括有升降装置、控制模块、机器人主体及防震装置，其中的防震装置的设计与机器人主体融为一体，通过贯穿整个机身的主轴为中间轴，使用型材搭设充当机身的主要框架，并在框架内安装控制模块；分别在机身框架上安装对称于中间轴的前后轮的模块，并使用球铰链和杆件相连，越障或经过崎岖路面时，前后轮模块绕中间轴转动，通过球铰链带动连杆将轮垂直方向上的直线运动为杆件和铰链之间的转动，并通过机身上安装的限位装置限定轮绕中间轴上下移动的角度，从而使机身上方平台保持稳定水平。升降装置安装在机身上表面的平台之上，通过电动推杆带动活塞对气缸进行冲放气，从而推拉气缸活塞，使平台完成竖直方向上的升降动作。
本发明与现有的各种侦查机器人在整体结构上有着明显的区别，较现有的各种设计方案及结构更偏向于机械式，简化了机器人内部的电气结构，越障避震的实时性更强，效果发挥更稳定。是一种设计巧妙、性能优良，实用性强的智能侦查机器人。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图
图2为升降平台内部结构示意图
图3为机体结构示意图
图4为机体侧面机构示意图
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述，所描述的实施例仅仅是本发明一种实施例，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的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。
本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小，数量等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
【实施例】
本发明的整体结构示意图如图1所示，本发明的带有升降平台的四驱越障侦查机器人主要分为两个工作部分，即升降平台1和防震结构智能侦查机器人主体2。
其中升降平台的内部结构示意图如图2所示，电动推杆1整体被固定在型材所搭设的内部支撑架2上，一端通过铰链8固定限位，推杆端通过销9与用于连接并推动气缸活塞4的从动装置3连接；气缸活塞4与电动推杆1平行并被固定于支撑架2上，送气端与被固定在支撑架2和底板6上的气缸5链接。
本实施例中，当控制端对升降台发出抬升信号时，电动推杆1得电拉动从动装置3，继而使与从动装置3连接的气缸活塞4杆回拉，对气缸5进行打气，从而使与气缸5相连的活塞7推动顶板，升降台上升。当控制端对升降台发出下降信号时，电动推杆1得电推动从动装置3，使与从动装置3连接的气缸活塞4杆拉出，对气缸5进行抽气，从而使与气缸5相连的活塞7拉动顶板，升降台下降。
四驱越障侦查机器人主体结构图如图3、图4所示，中间轴1通过轴承两端限位，并被轴帽2固定于构建机体框架两端的板材3上。球铰链3穿过中间轴1，与球铰链5、横杆6相连；其中球铰链6另一端连接机体框架，横杆两端分别连接到固定于前轮框架和后轮框架上的球铰链7、球铰链8上，前后轮框架中同样安设轴承，用于与中间轴1连接。
本实施例中，电池模块8与控制模块9为上下并列设置，整体由电池模块上的盖板部分连接于机体框架上。
本实施例中，机器人的四轮均选用麦克纳姆轮，并通过销与固定于机体上的电机10连接，轮毂通过紧固用的轴帽11与内部轴固定，电机10连线至控制模块9。
本实施例中，由于轮框架并不与机体框架直接相连，而是通过轴承与中间轴1连接，同时以球铰链7与机体从动联接，从而产生了较机体而言部分独立的运动。
本实施例中，机器人主体外部设置有信号接收器12，直接旋入车头，经由内部接线与控制模块9相连。
本实施例中，由电机13拖动开关14的位置用于锁定或解锁上方平台
本实施例中，当机器人通过崎岖不平的路面或凹凸障碍时，轮框架以中间轴1为轴心，产生一定幅度的摆动(其摆动角度由软垫圈13限制)，使球铰链7被拉离原位置，带动横杆6运动，则与中间轴相连的球铰链4跟随横杆6运动，从而使中间轴1转动，同时带动球铰链5，使传递到机体的运动转为与机体相连的铰链之间的拉伸与转动，实现在机体平稳运行的过程中轮部分独立越障的功能。

Claims (9)

1.一种带有升降平台的四驱越障侦查机器人，其特征在于包括有升降装置、控制模块、机器人主体及防震装置，其中的防震装置的设计与机器人主体融为一体，通过贯穿整个机身的主轴为中间轴，使用型材搭设充当机身的主要框架，并在框架内安装控制模块；分别在机身框架上安装对称于中间轴的前后轮的模块，并使用球铰链和杆件相连，越障或经过崎岖路面时，前后轮模块绕中间轴转动，通过球铰链带动连杆将轮垂直方向上的直线运动为杆件和铰链之间的转动，并通过机身上安装的限位装置限定轮绕中间轴上下移动的角度，从而使机身上方平台保持稳定水平。升降装置安装在机身上表面的平台之上，通过电动推杆带动活塞对气缸进行冲放气，从而推拉气缸活塞，使平台完成竖直方向上的升降动作。
2.根据权利要求1所述的带有升降平台的四驱越障侦查机器人，其特征在于具有独立的升降平台模块与机器人主体。
3.根据权利要求1所述的带有升降平台的四驱越障侦查机器人，其特征在于设置有机体中间轴，轴上开设至少一个用于安设铰链的通孔，单独的轮模块安置于中间轴上并通过至少两个轴承进行限位。
4.根据权利要求1所述的带有升降平台的四驱越障侦查机器人，其特征在于电池模块与控制模块上下布置并在前后轮模块与机体框架构成的中心。
5.根据权利要求3所述的带有升降平台的四驱越障侦查机器人，其特征在于轮模块相对于机体框架独立存在，每个独立的轮模块均由独立的两个电机驱动，单个轮模块上对称设置有至少一对球铰链，轮毂与电机轴的通过销与轴帽固连。
6.根据权利要求1所述的带有升降平台的四驱越障侦查机器人，其特征在于前后轮之间至少由一对铰链-横杆结构连接，机身与横杆至少由一对铰链机构连接。
7.根据权利要求1所述的带有升降平台的四驱越障侦查机器人，其特征在于升降平台内由至少一根电动推杆带动活塞拉伸进行冲放气使平台动作。
8.根据权利要求7所述的带有升降平台的四驱越障侦查机器人，其特征在于升降平台内至少布置有两个气缸和气缸活塞杆，气缸活塞杆与电动推杆平行布置。
9.根据权利要求7所述的带有升降平台的四驱越障侦查机器人，其特征在于电动推杆与通过铰链与框架连接限位，推杆端通过销与从动装置连接，从动装置与气缸活塞杆连接。
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