CN107414853A - 一种带转向跟随结构的机器人喷水移动车 - Google Patents

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Abstract

一种带转向跟随结构的机器人喷水移动车，本申请麦克纳母轮有两对通过带转轴电机支架固定在底盘底部，底盘前侧上方安装有前装甲块，底盘后侧上方安装有后装甲块，底盘左侧上方安装有左装甲块，底盘右侧上方安装有右装甲块，底盘中部上方固定安装有y轴无刷电机，y轴无刷电机的转轴接云台支架，水枪管通过水枪支架的转轴固定在云台支架内，水枪支架与p轴无刷电机相连，水枪支架顶部安装有水箱。本发明将云台部分改成双轴云台，利用云台yaw轴实现快速转向，底盘转向利用PID使其跟随云台转向，通过以上设计使得转向时所承受的重量只有云台上半部分，且通过无刷电机精确控制，因此转向灵敏度高，准确度高，并且不受限于地面情况，因此转向的稳定性好。

Description

一种带转向跟随结构的机器人喷水移动车
技术领域
本发明涉及工程机械技术领域，具体地说涉及一种带转向跟随结构的机器人喷水移动车。
背景技术
水枪是传统玩具的一种，可以用来充水对战，但是随着科技的不断进步传统的玩具已经不能够满足现代人娱乐的需要，而随着机器人行业的不断发展，可以将其与水枪相互结合，设计一种机器人喷水移动车，玩家可以远程遥控进行对战，这样可以大大提高可玩行，目前常用的机器人喷水移动车，含有发射机构以及底盘结构，发射机构一般为单轴云台，底盘为四轮结构，车轮为万向轮结构。转向时只能通过改变底盘角度控制，由于采用单轴云台，转向完全由底盘控制，因此没有转向跟随结构，因此在对战中，若想要攻击对方，只能保持整个车身相对角度不变，由于装甲板位置在车身正前方，因此攻击时装甲也会暴露在敌人前方。而且，由于底盘转向根据地面情况不同，有很大的不稳定性，因此这种方案使得战车转向具有较大的不稳定性。
发明内容
为了解决上述存在的问题，本发明提供一种带转向跟随结构的机器人喷水移动车，其将云台部分改成双轴云台，利用云台yaw轴实现快速转向，底盘转向利用PID使其跟随云台转向，通过以上设计使得转向时所承受的重量只有云台上半部分，且通过无刷电机精确控制，因此转向灵敏度高，准确度高，并且不受限于地面情况，因此转向的稳定性好，为达此目的，本发明提供一种带转向跟随结构的机器人喷水移动车，包括 底盘、前装甲块、麦克纳母轮、y轴无刷电机、水枪管、左装甲块、p轴无刷电机、后装甲块、右装甲块和水箱，所述麦克纳母轮有两对通过带转轴电机支架固定在底盘底部，所述底盘前侧上方安装有前装甲块，所述底盘后侧上方安装有后装甲块，所述底盘左侧上方安装有左装甲块，所述底盘右侧上方安装有右装甲块，所述底盘中部上方固定安装有y轴无刷电机，所述y轴无刷电机的转轴接云台支架，所述水枪管通过水枪支架的转轴固定在云台支架内，所述水枪支架的转轴与p轴无刷电机的输出轴相连，所述水枪支架顶部安装有水箱。
本发明的进一步改进，所述前装甲块、左装甲块、后装甲块和右装甲块的内层安装有压力感应器，本发明可以通过装甲内压力感应器来感应外部水压进而判定损伤。
本发明的进一步改进，所述y轴无刷电机和p轴无刷电机为6025无刷电机，本发明无刷电机可以采用6025无刷电机。
本发明提供一种带转向跟随结构的机器人喷水移动车，其整体转向分为两步，第一步云台快速转向，第二步底盘跟随云台转向。其中，控制方向时采用的是给予一个绝对朝向角，云台上装上陀螺仪，实时返回当前朝向的绝对角度，通过利用一PID使云台角度接近于绝对朝向角，这样就实现了云台转向。而底盘与云台之间，利用y轴电机位置模式，通过位置环PID使其一直保持相对角度为0的状态，这样就实现了底盘的跟随转向。这样设计由于转向时所承受的重量只有云台上半部分，且通过无刷电机精确控制，因此转向灵敏度高，准确度高。由于云台转向不受限于地面情况，因此转向的稳定性好。且此设计允许发射机构角度不变而底盘移动，因此非常有利于水枪攻击。
附图说明
图1为本发明主体示意图；
图2为本发明转向跟随结构示意图；
图3为本发明控制流程图；
图示说明:
1、 底盘；2、前装甲块；3、麦克纳母轮；4、y轴无刷电机；5、水枪管；6、左装甲块；7、p轴无刷电机；8、指示条；9、后装甲块；10、右装甲块；11、水箱。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：
本发明提供一种带转向跟随结构的机器人喷水移动车，其将云台部分改成双轴云台，利用云台yaw轴实现快速转向，底盘转向利用PID使其跟随云台转向，通过以上设计使得转向时所承受的重量只有云台上半部分，且通过无刷电机精确控制，因此转向灵敏度高，准确度高，并且不受限于地面情况，因此转向的稳定性好。
本发明提供一种带转向跟随结构的机器人喷水移动车，包括 底盘1、前装甲块2、麦克纳母轮3、y轴无刷电机4、水枪管5、左装甲块6、p轴无刷电机7、后装甲块9、右装甲块10和水箱11，所述麦克纳母轮3有两对通过带转轴电机支架固定在底盘1底部，所述底盘1前侧上方安装有前装甲块2，所述底盘1后侧上方安装有后装甲块9，所述底盘1左侧上方安装有左装甲块6，所述底盘1右侧上方安装有右装甲块10，所述前装甲块2、左装甲块6、后装甲块9和右装甲块10的内层安装有压力感应器，本发明可以通过装甲内压力感应器来感应外部水压进而判定损伤，所述底盘1中部上方固定安装有y轴无刷电机4，所述y轴无刷电机4的转轴接云台支架，所述水枪管5通过水枪支架的转轴固定在云台支架内，所述水枪支架的转轴与p轴无刷电机7的输出轴相连，所述水枪支架顶部安装有水箱。
本发明图2转向跟随结构是双轴云台与底盘的结构图。y轴无刷电机和p轴无刷电机两轴电机均采用6025无刷电机，可实现精准、快速的位置控制；p轴无刷电机负责炮管俯仰角；y轴无刷电机用于调整云台转向；陀螺仪固定在云台上。
如图3为本发明控制流程图，单片机为STM32板子，外部遥控器将战车应朝向角度输入给单片机，同时陀螺仪将云台当前角度返回给单片机。通过这两个角度值，单片机利用PID程序计算出y轴云台应改变的角度，并改变对y轴电机的控制电流使云台稳定在对应的角度上。同时，根据y轴云台改变的角度，单片机再利用另外一个PID，通过改变底盘四个麦克纳母轮的速度值，使得底盘朝向角度改变，同时，y轴云台也朝反方向旋转，保持云台的朝向角度不变，最终能使得y轴电机所改变的角度回归到初始状态。
图1为机器人主体结构图，通过以上方式，可以实现炮管方向固定，而底盘来回旋转，而装甲也会随着底盘来回晃动，即可以实现攻击时，操控者的可以定点打击对方而装甲不固定在一个位置上，使得对方难以打到己方。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作任何其他形式的限制，而依据本发明的技术实质所作的任何修改或等同变化，仍属于本发明所要求保护的范围。

Claims (3)

1.一种带转向跟随结构的机器人喷水移动车，包括 底盘（1）、前装甲块（2）、麦克纳母轮（3）、y轴无刷电机（4）、水枪管（5）、左装甲块（6）、p轴无刷电机（7）、后装甲块（9）、右装甲块（10）和水箱（11），所述麦克纳母轮（3）有两对通过带转轴电机支架固定在底盘（1）底部，其特征在于：所述底盘（1）前侧上方安装有前装甲块（2），所述底盘（1）后侧上方安装有后装甲块（9），所述底盘（1）左侧上方安装有左装甲块（6），所述底盘（1）右侧上方安装有右装甲块（10），所述底盘（1）中部上方固定安装有y轴无刷电机（4），所述y轴无刷电机（4）的转轴接云台支架，所述水枪管（5）通过水枪支架的转轴固定在云台支架内，所述水枪支架的转轴与p轴无刷电机（7）的输出轴相连，所述水枪支架顶部安装有水箱（11）。
2.根据权利要求1所述的一种带转向跟随结构的机器人喷水移动车，其特征在于：所述前装甲块（2）、左装甲块（6）、后装甲块（9）和右装甲块（10）的内层安装有压力感应器。
3.根据权利要求1所述的一种带转向跟随结构的机器人喷水移动车，其特征在于：所述y轴无刷电机（4）和p轴无刷电机（7）为6025无刷电机。
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