CN108638017A - 一种户外勘探行走机器人 - Google Patents

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    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J5/00Manipulators mounted on wheels or on carriages
    • B25J5/007Manipulators mounted on wheels or on carriages mounted on wheels
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60B9/00Wheels of high resiliency, e.g. with conical interacting pressure-surfaces
    • B60B9/02Wheels of high resiliency, e.g. with conical interacting pressure-surfaces using springs resiliently mounted bicycle rims
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16MFRAMES, CASINGS OR BEDS OF ENGINES, MACHINES OR APPARATUS, NOT SPECIFIC TO ENGINES, MACHINES OR APPARATUS PROVIDED FOR ELSEWHERE; STANDS; SUPPORTS
    • F16M11/00Stands or trestles as supports for apparatus or articles placed thereon ; Stands for scientific apparatus such as gravitational force meters
    • F16M11/42Stands or trestles as supports for apparatus or articles placed thereon ; Stands for scientific apparatus such as gravitational force meters with arrangement for propelling the support stands on wheels

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Abstract

本发明公开了一种户外勘探行走机器人,它包括弹跳式叶片轮(1)、底盘(2)、升降平台(3)、旋转平台(4)以及摄像头(5)。本发明可实现机器人在较为泥泞或者雪地之类的路况时中的行走,并对所遇到的地形进行检测,无论是在遇到较为泥泞或者雪地之类的路况时,还是有较大凹坑的地面,或者是轮胎陷入雪中,都有能力应对,并且结构简单,可靠性高。

Description

一种户外勘探行走机器人
技术领域
本发明涉及一种行走机器人,具体是一种户外勘探行走机器人。
背景技术
现在的勘探机器人大部分采用固定的普通轮子作为行走装置,在特殊的环境例如较为泥泞或者雪地之类的路况时路滑地面会遇到无法达到移动打滑的情况。当机器人陷入较为泥泞或者雪地之类的路况时,无法行走时,阻碍机器人的正常工作,无法达到预定的速度,甚至会损坏机器人。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题,本发明提供一种户外勘探行走机器人,可实现机器人在较为泥泞或者雪地之类的路况时中的行走,并对所遇到的地形进行检测,无论是在遇到较为泥泞或者雪地之类的路况时,还是有较大凹坑的地面,或者是轮胎陷入雪中,都有能力应对,并且结构简单,可靠性高。
为了实现上述目的,本发明采用的技术方案是:一种户外勘探行走机器人,可实现机器人在较为泥泞或者雪地之类的路况时中的行走,其特征在于,它包括弹跳式叶片轮、底盘、升降平台、旋转平台以及摄像头。
所述的弹跳伸缩式叶片轮包括普通轮胎、轴向伸缩弹簧、叶片、电磁弹簧、叶片轮轮毂以及轴承,普通轮胎通过轴向伸缩弹簧与叶片轮轮毂连接,可以通过调节弹簧长度改变普通轮胎之间的距离,叶片通过电磁弹簧与叶片轮轮毂连接,通过控制电磁铁的通断电,可以实现机器人的弹跳;轴承安装在底盘上。
所述的升降平台包括步进电机、丝杠、伸缩连杆以及平板,步进电机固定在底盘上,并通过联轴器与丝杠连接,伸缩连杆一端是固定在底盘上的,另外一端与丝杠上的滑块固定,通过丝杠的转动,带动滑块,使连杆伸长和收缩,从而实现平台升降。
所述的旋转平台包括支架、伺服电机以及圆形平台,支架通过焊接固定平板上,伺服电机安装在支架上电机座上,圆形平台上安装有摄像头,通过伺服电机带动平台转动,并实现精准控制,使得摄像头可以全方位细致地观察较为泥泞或者雪地之类的路况时路况。
所述的电磁弹簧包括永磁体、绝缘弹簧以及电磁铁,永磁体焊接在叶片上;电磁铁固定叶片轮轮毂上,并通过开关与内置电源连接,可以通过开关实现电磁铁的磁性控制,绝缘弹簧的两端焊接在永磁体和电磁铁上,能够在压缩过程中产生较大的弹力,使得机器人可以跳出坑洞。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种户外勘探行走机器人原理示意图;
图中:1、弹跳伸缩式叶片轮,2、底盘,3、升降平台,4、旋转平台,5、摄像头。
图2为本发明实施例提供的弹跳伸缩式叶片轮原理示意图;
图中:1.1、普通轮胎,1.2、轴向伸缩弹簧,1.3、叶片,1.4、电磁弹簧,1.5、叶片轮轮毂,1.6、轴承。
图3为本发明实施例提供的升降平台原理示意图;
图中:3.1、步进电机,3.2、丝杠,3.3、伸缩连杆,3.4、平板。
图4为本发明实施例提供的旋转平台原理示意图;
图中:4.1、平台架,4.2、伺服电机,4.3、圆形平台。
图5为本发明实施例提供的电磁弹簧原理示意图;
图中:1.4.1、永磁体,1.4.2、绝缘弹簧,1.4.3、电磁铁。
图6为本发明实施例提供的电磁弹簧收缩状态示意图;
图7为本发明实施例提供的电磁弹簧弹开状态示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,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做出创造性劳动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。
请参阅图1,是本发明实施例提供的一种户外勘探行走机器人原理示意图,它包括弹跳伸缩式叶片轮1、底盘2、升降平台3、旋转平台4以及摄像头5。该户外勘探行走机器人实现机器人在较为泥泞或者雪地之类的路况时中的行走,并对所遇到的地形进行检测,无论是在遇到较为泥泞或者雪地之类的路况时,还是有较大凹坑的地面,或者是轮胎陷入雪中,都有能力应对,并且结构简单,可靠性高。
请参阅图2,是本发明实施例提供的一种户外勘探行走机器人的弹跳伸缩式叶片轮原理示意图,它包括普通轮胎1.1、轴向伸缩弹簧1.2、叶片1.3、电磁弹簧1.4、叶片轮轮毂1.5以及轴承1.6;普通轮胎1.1通过轴向伸缩弹簧1.2与叶片轮轮毂连接,可以通过调节弹簧长度改变普通轮胎1.1之间的距离;叶片1.3通过电磁弹簧与叶片轮轮毂连接,通过控制电磁铁的通断电,可以实现机器人的弹跳;轴承1.6安装在底盘2上。
请参阅图3,是本发明实施例提供的一种户外勘探行走机器人的升降平台原理示意图,它包括步进电机3.1、丝杠3.2、伸缩连杆3.3以及平板3.4;步进电机3.1固定在底盘2上,并通过联轴器与丝杠3.2连接;伸缩连杆3.3一端是固定在底盘2上的,另外一端与丝杠3.2上的滑块固定,通过丝杠3.2的转动,带动滑块,使连杆伸长和收缩,从而实现平台升降。
请参阅图4,是本发明实施例提供的一种户外勘探行走机器人的旋转平台原理示意图,它包括平台架4.1、伺服电机4.2以及圆形平台4.3;平台架4.1通过焊接固定平板3.4上;伺服电机4.2安装在平台架4.1上电机座上;圆形平台4.3上安装有摄像头5,通过伺服电机带动平台转动,并实现精准控制,使得摄像头可以全方位细致地观察较为泥泞或者雪地之类的路况时路况。
请参阅图5,是本发明实施例提供的一种户外勘探行走机器人的电磁弹簧原理示意图,它包括永磁体1.4.1、绝缘弹簧1.4.2以及电磁铁1.4.3;永磁体1.4.1焊接在叶片1.3上;电磁铁1.4.3固定叶片轮轮毂1.5上,并通过开关与内置电源连接,可以通过开关实现电磁铁的磁性控制;绝缘弹簧1.4.2的两端焊接在永磁体1.4.1和电磁铁1.4.3上,能够在压缩过程中产生较大的弹力,使得机器人可以跳出坑洞。
请参阅图6—7,是本发明实施例提供的一种户外勘探行走机器人的电磁弹簧收缩和弹开状态原理示意图,机器人深陷雪中的时候,电磁铁通电,压缩弹簧,当电磁铁断电时,弹簧产生弹力,实现机器人的弹跳。
对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (5)

1.一种户外勘探行走机器人,其特征在于,它包括弹跳伸缩式叶片轮(1)、底盘(2)、升降平台(3)、旋转平台(4)以及摄像头(5),本发明可实现机器人在较为泥泞或者雪地之类的路况时中的行走,并对所遇到的地形进行检测,无论是在遇到较为泥泞或者雪地之类的路况时,还是有较大凹坑的地面,或者是轮胎陷入雪中,都有能力应对,并且结构简单,可靠性高。
2.根据权利要求1所述的一种户外勘探行走机器人,其特征在于,所述的弹跳伸缩式叶片轮(1)包括普通轮胎(1.1)、轴向伸缩弹簧(1.2)、叶片(1.3)、电磁弹簧(1.4)、叶片轮轮毂(1.5)以及轴承(1.6);普通轮胎(1.1)通过轴向伸缩弹簧(1.2)与叶片轮轮毂连接,可以通过调节弹簧长度改变普通轮胎(1.1)之间的距离;叶片(1.3)通过电磁弹簧与叶片轮轮毂连接,通过控制电磁铁的通断电,可以实现机器人的弹跳;轴承(1.6)安装在底盘(2)上。
3.根据权利要求1所述的一种户外勘探行走机器人,其特征在于,所述的升降平台(3)包括步进电机(3.1)、丝杠(3.2)、伸缩连杆(3.3)以及平板(3.4);步进电机(3.1)固定在底盘(2)上,并通过联轴器与丝杠(3.2)连接;伸缩连杆(3.3)一端是固定在底盘(2)上的,另外一端与丝杠(3.2)上的滑块固定,通过丝杠(3.2)的转动,带动滑块,使连杆伸长和收缩,从而实现平台升降。
4.根据权利要求1所述的一种户外勘探行走机器人,其特征在于,所述的旋转平台(4)包括支架(4.1)、伺服电机(4.2)以及圆形平台(4.3);支架(4.1)通过焊接固定平板(3.4)上;伺服电机(4.2)安装在支架(4.1)上电机座上;圆形平台(4.3)上安装有摄像头(5),通过伺服电机带动平台转动,并实现精准控制,使得摄像头可以全方位细致地观察较为泥泞或者雪地之类的路况时路况。
5.根据权利要求1所述的一种户外勘探行走机器人,其特征在于,所述的电磁弹簧(1.4)包括永磁体(1.4.1)、绝缘弹簧(1.4.2)以及电磁铁(1.4.3);永磁体(1.4.1)焊接在叶片(1.3)上;电磁铁(1.4.3)固定叶片轮轮毂(1.5)上,并通过开关与内置电源连接,可以通过开关实现电磁铁的磁性控制;绝缘弹簧(1.4.2)的两端焊接在永磁体(1.4.1)和电磁铁(1.4.3)上,能够在压缩过程中产生较大的弹力,使得机器人可以跳出坑洞。
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