CN107323194A - 一种加装悬挂减震机构的移动机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及了一种加装悬挂减震机构的移动机器人。一种加装悬挂减震机构的移动机器人，包括底盘、多层支架；底盘上装有移动系统硬件、红外测距传感器、超声波传感器、激光雷达；多层支架上设有工控机和视觉传感器；移动系统硬件包括底板切口、焊接体、电机、悬挂支架、驱动轮、弹簧座、弹簧、轴承和轴承座；驱动轮和电机通过弹簧与机器人机体构成可动连接。本发明的一种加装悬挂减震机构的移动机器人，移动机器人能够平稳在坑洼地面上行驶，而且能够利用自身机构平稳越过障碍物，实时监测机器人定位信息，探索并规划路径，得到全局地图，而且能够实现人脸识别和智能跟随；结构简单，操作方便，行驶平稳安全，具有很强的便捷性和实用性。
Description
技术领域
本发明涉及移动机器人领域，特别是涉及一种加装悬挂减震机构的移动机器人。
背景技术
当前，室内移动机器人是人们努力的方向，人们需要一种智能化，而且能够越过室内部分不平整地面的移动机器人，来帮助人类完成一些重复，繁重的的工作。室内移动机器人能够进行自主探索和定位，具有创建地图、路径规划、智能跟随、自动避障等功能，是研究最为广泛的移动机器人。目前，国内外对此类机器人进行了大量的研究和设计。但是此类机器人只有行驶在比较平整的地面时才能保证其平稳行驶，当行驶在坑洼的地面，或者要越过较低的障碍物时，就会急剧晃动，甚至翻倒，严重影响其使用功能。目前，一种能够平稳在坑洼地面上行驶，而且能够利用自身机构平稳的越过障碍物的室内移动机器人还是个盲区。人们需要一种能够适应室内任何状态地面的移动机器人，为从事机器人行业和人工智能等领域的研发人员提供了良好的研发平台。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种加装悬挂减震机构的移动机器人，能够平稳的行驶在坑洼地面，安全越过障碍物。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种加装悬挂减震机构的移动机器人，它包括底盘、设置在底盘上的多层支架；所述底盘内装有移动系统硬件；所述底盘的正面设置有红外测距传感器和超声波传感器；所述底盘的顶面靠前的位置设置有激光雷达；所述多层支架中设置有工控机；所述多层支架的顶部设置有视觉传感器；所述移动系统硬件、红外测距传感器、超声波传感器、激光雷达和视觉传感器分别与工控机数据连接；所述移动系统硬件包括设置在底盘底板上的底板切口、焊接体、电机、悬挂支架、驱动轮、弹簧座、弹簧、轴承和轴承座；所述电机固定在焊接体上，并悬空于底板切口中；所述焊接体的轴与轴承配合安装，所述轴承与轴承座配合安装，轴承座固定在底盘的底板上；所述驱动轮与电机的输出轴相连，所述悬挂支架设置在焊接体的上方，其两端固定在底盘上；所述弹簧座分为上下两个，分别固定在焊接体和悬挂支架上；所述弹簧设置在两个弹簧座之间。
所述多层支架包括中层板、上层板和顶层板；所述中层板通过多个底层支柱固定在底盘上；所述上层板通过多个上层支柱固定在中层板上；所述顶层支架通过多个上层支柱固定在上层板上；所述工控机设置在中层板上；所述视觉传感器设置在顶层板上。
所述底盘顶面靠后的位置设置有电源开关和急停按钮。
所述底盘的底板上与两个驱动轮垂直方向的两端设置有辅助从动轮。
本发明的有益效果：本发明的一种加装悬挂减震机构的移动机器人，驱动轮和电机通过弹簧与机器人机体构成可动连接，而非刚性连接，移动机器人能够平稳的在坑洼地面上行驶，而且能够利用自身机构平稳的越过障碍物，大大提高了移动机器人行驶的稳定性和其功能的可靠性；采用多个传感器，实时得到机器人的定位信息，探索并规划路径，得到全局地图，而且能够实现人脸识别和智能跟随；为从事机器人行业和人工智能等领域的研发人员提供了良好的研发平台，且结构简单，操作方便，行驶平稳安全，具有很强的便捷性和实用性。
附图说明
图1为实施例的一种加装悬挂减震机构的移动机器人的示意图；
图2为实施例的一种加装悬挂减震机构的移动机器人的移动系统硬件的示意图；
图3为实施例的一种加装悬挂减震机构的移动机器人的移动系统硬件的另一角度的示意图。
具体实施方式
为了加深对本发明的理解，下面将结合附图和实施例对本发明做进一步详细描述，该实施例仅用于解释本发明，并不对本发明的保护范围构成限定。
实施例
如图1至图3所示，本实施例提供了一种加装悬挂减震机构的移动机器人，它包括底盘1、中层板6、上层板13和顶层板8；所述中层板6通过多个底层支柱9固定在底盘1上；所述上层板13通过多个上层支柱12固定在中层板6上；所述顶层支架8通过多个上层支柱7固定在上层板13上；所述底盘1内装有移动系统硬件；所述底盘1的正面设置有红外测距传感器2和超声波传感器3；所述底盘1顶面靠后的位置设置有电源开关5和急停按钮4；所述底盘1的顶面靠前的位置设置有激光雷达10；所述中层板6上设置有工控机11；所述顶层板8上设置有视觉传感器14；所述移动系统硬件、红外测距传感器2、超声波传感器3、激光雷达10和视觉传感器14分别与工控机11数据连接；所述移动系统硬件包括设置在底盘1底板上的底板切口23、焊接体15、电机16、悬挂支架17、驱动轮18、弹簧座19、弹簧20、轴承21和轴承座22；所述电机16固定在焊接体15上，并悬空于底板切口23中；所述焊接体15的轴与轴承21配合安装，所述轴承21与轴承座22配合安装，轴承座22固定在底盘1的底板上；所述驱动轮18与电机16的输出轴相连，所述悬挂支架17设置在焊接体15的上方，其两端固定在底盘1上；所述弹簧座19分为上下两个，分别固定在焊接体15和悬挂支架17上；所述弹簧20设置在两个弹簧座19之间；所述底盘1的底板上与两个驱动轮18垂直方向的两端设置有辅助从动轮24。
本实施例的一种加装悬挂减震机构的移动机器人，通过Ros的导航栈(Navigation)来实现导航系统的具体框架，通过设置TF坐标变换系统、Costmap占有栅格地图来完成导航栈的基本配置，通过激光雷达获取地图信息并用视觉传感器进行图像信息的处理匹配，工控机对机器人状态获取与对激光雷达获取的二维地图信息和觉传感器获取的图像信息进行实时监控；利用Ros内的Hector库对机器人进行同步定位与建图，然后设置机器人的Dijkstra路径规划算法；通过工控机控制机器人进行自主行驶、智能跟随、自动蔽障等完一些列动作。
本实施例的一种加装悬挂减震机构的移动机器人，驱动轮、电机、焊接体、和弹簧座刚性连接与轴承配合可绕轴承旋转，上下两个弹簧座中间安装弹簧，即使悬挂支架与底盘底板是刚性连接，由于弹簧的作用驱动轮、电机、焊接体的刚性体与底盘底板却是可动连接。如图1所示的整个移动机器人的机体与底盘底板相连，自然摆放机器人时，由于重力的作用，机器人压实弹簧，机器人四个轮子同时着地。行驶时，当遇到坑洼地面或障碍物时，由于驱动轮与底盘底板之间是可动连接，通过左右两边弹簧的相互配合，驱动轮上下运动会比较剧烈，而整个机器人却不会有太大的晃动，能够很好的实现减震的效果，使得机器人能够安全稳定的通过坑洼地面或障碍物。
本实施例的一种加装悬挂减震机构的移动机器人，驱动轮和电机通过弹簧与机器人机体构成可动连接，而非刚性连接，移动机器人能够平稳的在坑洼地面上行驶，而且能够利用自身机构平稳的越过障碍物，大大提高了移动机器人行驶的稳定性和其功能的可靠性；采用多个传感器，实时得到机器人的定位信息，探索并规划路径，得到全局地图，而且能够实现人脸识别和智能跟随；为从事机器人行业和人工智能等领域的研发人员提供了良好的研发平台，且结构简单，操作方便，行驶平稳安全，具有很强的便捷性和实用性。
上述实施例不应以任何方式限制本发明，凡采用等同替换或等效转换的方式获得的技术方案均落在本发明的保护范围内。
Claims (4)
1.一种加装悬挂减震机构的移动机器人，其特征在于：它包括底盘、设置在底盘上的多层支架；所述底盘内装有移动系统硬件；所述底盘的正面设置有红外测距传感器和超声波传感器；所述底盘的顶面靠前的位置设置有激光雷达；所述多层支架中设置有工控机；所述多层支架的顶部设置有视觉传感器；所述移动系统硬件、红外测距传感器、超声波传感器、激光雷达和视觉传感器分别与工控机数据连接；所述移动系统硬件包括设置在底盘底板上的底板切口、焊接体、电机、悬挂支架、驱动轮、弹簧座、弹簧、轴承和轴承座；所述电机固定在焊接体上，并悬空于底板切口中；所述焊接体的轴与轴承配合安装，所述轴承与轴承座配合安装，轴承座固定在底盘的底板上；所述驱动轮与电机的输出轴相连，所述悬挂支架设置在焊接体的上方，其两端固定在底盘上；所述弹簧座分为上下两个，分别固定在焊接体和悬挂支架上；所述弹簧设置在两个弹簧座之间。
2.根据权利要求1所述的一种加装悬挂减震机构的移动机器人，其特征在于：所述多层支架包括中层板、上层板和顶层板；所述中层板通过多个底层支柱固定在底盘上；所述上层板通过多个上层支柱固定在中层板上；所述顶层支架通过多个上层支柱固定在上层板上；所述工控机设置在中层板上；所述视觉传感器设置在顶层板上。
3.根据权利要求1所述的一种加装悬挂减震机构的移动机器人，其特征在于：所述底盘顶面靠后的位置设置有电源开关和急停按钮。
4.根据权利要求1所述的一种加装悬挂减震机构的移动机器人，其特征在于：所述底盘的底板上与两个驱动轮垂直方向的两端设置有辅助从动轮。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20171107 |