CN109551466A - 可识别障碍自动收缩避障的机器人底座 - Google Patents

可识别障碍自动收缩避障的机器人底座 Download PDF

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Abstract

本发明提供了可识别障碍自动收缩避障的机器人底座，包括底座主体、内翅孔和从动齿轮；所述底座主体的左端和右端分别通过轮轴转动连接有车轮；所述底座主体的立板内侧两端分别通过螺栓垂直连接有两个相互平行的固定板；两个所述相互平行的固定板之间纵向设置有转向电机，其转向电机的转轴穿过底座主体的立板在外部固定设置有齿轮盘B。本发明通过上述各种结构相互配合，综合实现了一种可识别障碍自动收缩避障的机器人底座，通过微型电动气缸收缩耳板之间的距离，压缩伸缩杆，使得底座主体的宽度缩小，在遭遇较窄区域时，可通过变形通过，本发明在收缩时，并不会影响传动效果，能够保持正常前进。

Description

可识别障碍自动收缩避障的机器人底座
技术领域
本发明涉及机器人技术领域，更具体地说，特别涉及可识别障碍自动收缩避障的机器人底座。
背景技术
机器人通过路径规划从起点到达目的地的途中会遇到各类型障碍物，为了能够自动躲避这些障碍物，自动避障机器人孕育而生。随着科技的发展，避障机器人移动平台的应用越来越多，比如家居保洁、危险环境作业、无人驾驶等领域的智能系统应用，以及搜救、物流、柔性生产线、管道布线等等。
通过技术人员对可识别障碍自动收缩避障的机器人底座的技术分析发现，由于现有全向驱动方式主要有三轮和四轮全向驱动，优势在移动的灵活性，但是机器人本身形状大小无法改变，对于静、动态障碍并存的未知复杂环境下的避障能力较差，特别是对于比机器人本体要小的一些窄缝等类似障碍无法通过。因此研究一种能够改变自身形状的机器人来克服这种不足，增加移动机器人在未知环境下的安全、可靠、灵活、快捷作业的能力，是很有必要的。
因此，现有的自动收缩避障的机器人底座的技术都存在：由于机器人本身形状大小无法改变，对于静、动态障碍并存的未知复杂环境下的避障能力较差，特别是对于比机器人本体要小的一些窄缝等类似障碍无法通过等问题。
发明内容
(一)技术问题
综上所述，本发明提供可识别障碍自动收缩避障的机器人底座，通过结构与功能性的改进，以解决由于机器人本身形状大小无法改变，对于静、动态障碍并存的未知复杂环境下的避障能力较差，特别是对于比机器人本体要小的一些窄缝等类似障碍无法通过的问题。
(二)技术方案
本发明提供了可识别障碍自动收缩避障的机器人底座，用于对可识别障碍自动收缩避障的机器人底座进行技术革新，在本发明提供的可识别障碍自动收缩避障的机器人底座中，具体包括：底座主体、车轮、固定板、转向电机、齿轮盘B、中控架体、耳板、调整板、导向柱、微型电动气缸、红外传感器、控制箱、传动杆、伺服电机、伸缩杆、轮轴、齿轮盘A、咬合翅、套件、内翅孔和从动齿轮；所述底座主体的左端和右端分别通过轮轴转动连接有车轮；所述底座主体的立板内侧两端分别通过螺栓垂直连接有两个相互平行的固定板；处于外端的所述固定板的内端外侧垂直向外设置有耳板；两个所述相互平行的固定板之间纵向设置有转向电机，其转向电机的转轴穿过底座主体的立板在外部固定设置有齿轮盘B；所述齿轮盘B与轮轴外端车轮内侧的齿轮盘A相互咬合；所述轮轴的中部固定设置有从动齿轮，而从动齿轮上端横向咬合在传动杆的末端；所述传动杆的内端转动连接在处于装置架体中部的中控架体中的伺服电机上，而传动杆的外端则通过轴承转动连接在中控架体向左右两侧水平延伸的架体上；左端的两个所述固定板的外侧壁上固定设置有红外传感器，而左侧的内端的所述固定板的内侧壁上固定设置有控制箱；所述红外传感器与控制箱之间通过普通电性相连接。
优选地，两个相互平行的所述耳板之间的上端垂直于前端的耳板内侧壁固定设置有调整板，其调整板的后端穿过后侧的耳板，而两个相互平行的所述耳板之间的下端则垂直于后端的耳板的内侧壁固定设置有调整板，其调整板的前端则穿过前端的耳板，上下两个相互平行的调整板呈相互交错的结构；
优选地，上端的所述调整板的顶部平面上和下端的所述调整板的底部平面上均纵向设置有两个相互平行的半圆状的导向柱，并且调整板的外端均设置有与导向柱等高的挡板；
优选地，左端的所述耳板的前侧壁中部固定设置有微型电动气缸，其微型电动气缸的固定端通过螺栓固定在固定板，而微型电动气缸的内端穿过前端的耳板与后端的耳板的前侧壁通过螺栓固定相连接；
优选地，左端的所述微型电动气缸和右端的所述微型电动气缸呈交错的方式设置，其右端的所述微型电动气缸固定设置在右端的后侧的固定板上；
优选地，所述轮轴的中部设置有两段对称的咬合翅，而咬合翅之间套接有套件，其咬合翅中部为圆柱状结构，而外部则环形设置有六组翅板，并且套件内部也开设有与咬合翅相适应的内翅孔；
优选地，所述中控架体的前端和后端侧壁上对称设置有两个伸缩杆，并且伸缩杆上套接有强力弹簧；
优选地，所述伸缩杆处于自然扩张状态时，调整板的挡板恰好与耳板相接触。
(三)有益效果
本发明提供了可识别障碍自动收缩避障的机器人底座，其调整板和微型电动气缸的设置，通过两个相互平行的耳板之间的上端垂直于前端的耳板内侧壁固定设置有调整板，其调整板的后端穿过后侧的耳板，而两个相互平行的耳板之间的下端则垂直于后端的耳板的内侧壁固定设置有调整板，其调整板的前端则穿过前端的耳板，上下两个相互平行的调整板呈相互交错的结构，使得整体结构能够在调整板的导向作用下，保持平稳的向中间收缩，上端的调整板的顶部平面上和下端的调整板的底部平面上均纵向设置有两个相互平行的半圆状的导向柱，并且调整板的外端均设置有与导向柱等高的挡板，提高收缩时的顺滑度。
本发明提供了可识别障碍自动收缩避障的机器人底座，其轮轴中咬合翅和内翅孔的设置，通过轮轴的中部设置有两段对称的咬合翅，而咬合翅之间套接有套件，其咬合翅中部为圆柱状结构，而外部则环形设置有六组翅板，并且套件内部也开设有与咬合翅相适应的内翅孔，在整体收缩时，轮轴也能够做出相应收缩。
本发明通过上述各种结构相互配合，综合实现了一种可识别障碍自动收缩避障的机器人底座，通过微型电动气缸收缩耳板之间的距离，压缩伸缩杆，使得底座主体的宽度缩小，在遭遇较窄区域时，可通过变形通过，本发明在收缩时，并不会影响传动效果，能够保持正常前进。
附图说明
图1为本发明实施例中的左前上方轴视结构示意图；
图2为本发明实施例中的右后上方轴视结构示意图；
图3为本发明实施例中的左前下方轴视结构示意图；
图4为本发明实施例中的俯视结构示意图；
图5为本发明实施例中的图4中放大部分结构示意图；
图6为本发明实施例中的整体收缩状态轴视结构示意图；
图7为本发明实施例中的左视结构示意图；
图8为本发明实施例中的传动杆部分结构示意图；
图9为本发明实施例中的传动杆部分分解结构示意图；
在图1至图9中，部件名称或线条与附图编号的对应关系为：
1-底座主体，2-车轮，3-固定板，4-转向电机，401-齿轮盘B，5-中控架体，6-耳板，7-调整板，701-导向柱，8-微型电动气缸，9-红外传感器，10-控制箱，11-传动杆，12-伺服电机，13-伸缩杆，14-轮轴，1401-齿轮盘A，1402-咬合翅，1403-套件，1404-内翅孔，15-从动齿轮。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。
在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
请参考图1至图9。
为了解决现有技术中可识别障碍自动收缩避障的机器人底座存在机器人本身形状大小无法改变的问题，本发明提出了可识别障碍自动收缩避障的机器人底座，用于对可识别障碍自动收缩避障的机器人底座进行技术革新，包括：底座主体1、车轮2、固定板3、转向电机4、齿轮盘B401、中控架体5、耳板6、调整板7、导向柱701、微型电动气缸8、红外传感器9、控制箱10、传动杆11、伺服电机12、伸缩杆13、轮轴14、齿轮盘A1401、咬合翅1402、套件1403、内翅孔1404和从动齿轮15；底座主体1的左端和右端分别通过轮轴14转动连接有车轮2；底座主体1的立板内侧两端分别通过螺栓垂直连接有两个相互平行的固定板3；处于外端的固定板3的内端外侧垂直向外设置有耳板6；两个相互平行的固定板3之间纵向设置有转向电机4，其转向电机4的转轴穿过底座主体1的立板在外部固定设置有齿轮盘B401；齿轮盘B401与轮轴14外端车轮2内侧的齿轮盘A1401相互咬合；轮轴14的中部固定设置有从动齿轮15，而从动齿轮15上端横向咬合在传动杆11的末端；传动杆11的内端转动连接在处于装置架体中部的中控架体5中的伺服电机12上，而传动杆11的外端则通过轴承转动连接在中控架体5向左右两侧水平延伸的架体上；左端的两个固定板3的外侧壁上固定设置有红外传感器9，而左侧的内端的固定板3的内侧壁上固定设置有控制箱10；红外传感器9与控制箱10之间通过普通电性相连接；所述红外传感器9型号为SL620。
其中，两个相互平行的耳板6之间的上端垂直于前端的耳板6内侧壁固定设置有调整板7，其调整板7的后端穿过后侧的耳板6，而两个相互平行的耳板6之间的下端则垂直于后端的耳板6的内侧壁固定设置有调整板7，其调整板7的前端则穿过前端的耳板6，上下两个相互平行的调整板7呈相互交错的结构，使得整体结构能够在调整板7的导向作用下，保持平稳的向中间收缩；
其中，上端的调整板7的顶部平面上和下端的调整板7的底部平面上均纵向设置有两个相互平行的半圆状的导向柱701，并且调整板7的外端均设置有与导向柱701等高的挡板，提高收缩时的顺滑度；
其中，左端的耳板6的前侧壁中部固定设置有微型电动气缸8，其微型电动气缸8的固定端通过螺栓固定在固定板3，而微型电动气缸8的内端穿过前端的耳板6与后端的耳板6的前侧壁通过螺栓固定相连接，使得整体结构的收缩能够通过微型电动气缸8的收缩实现；
其中，左端的微型电动气缸8和右端的微型电动气缸8呈交错的方式设置，其右端的微型电动气缸8固定设置在右端的后侧的固定板3上，使得微型电动气缸8受力相对，最终使得整体结构能够居中收缩；
其中，轮轴14的中部设置有两段对称的咬合翅1402，而咬合翅1402之间套接有套件1403，其咬合翅1402中部为圆柱状结构，而外部则环形设置有六组翅板，并且套件1403内部也开设有与咬合翅1402相适应的内翅孔1404，在整体收缩时，轮轴14也能够做出相应收缩；
其中，中控架体5的前端和后端侧壁上对称设置有两个伸缩杆13，并且伸缩杆13上套接有强力弹簧，使用强力弹簧能够避免传动杆11传动过程中发生大的振动，并且又能够通过微型电动气缸8的压缩实现收缩；
其中，伸缩杆13处于自然扩张状态时，调整板7的挡板恰好与耳板6相接触，使得整体在自然伸缩状态下能够保持位置固定。
本实施例的具体使用方式与作用：本发明在使用时，当红外传感器9接受到障碍物反馈信号后，通过控制箱10控制微型电动气缸8拉动耳板6收缩，从而带动整个底座主体1向内收缩，其中，轮轴14的中部设置有两段对称的咬合翅1402，而咬合翅1402之间套接有套件1403，其咬合翅1402中部为圆柱状结构，而外部则环形设置有六组翅板，并且套件1403内部也开设有与咬合翅1402相适应的内翅孔1404，在整体收缩时，轮轴14也能够做出相应收缩，而且中控架体5的前端和后端侧壁上对称设置有两个伸缩杆13，并且伸缩杆13上套接有强力弹簧，使用强力弹簧能够避免传动杆11传动过程中发生大的振动，并且又能够通过微型电动气缸8的压缩实现收缩，最后，伸缩杆13处于自然扩张状态时，调整板7的挡板恰好与耳板6相接触，使得整体在自然伸缩状态下能够保持位置固定。
本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (8)

1.可识别障碍自动收缩避障的机器人底座，用于对可识别障碍自动收缩避障的机器人底座进行技术革新，其特征在于，包括：底座主体(1)、车轮(2)、固定板(3)、转向电机(4)、齿轮盘B(401)、中控架体(5)、耳板(6)、调整板(7)、导向柱(701)、微型电动气缸(8)、红外传感器(9)、控制箱(10)、传动杆(11)、伺服电机(12)、伸缩杆(13)、轮轴(14)、齿轮盘A(1401)、咬合翅(1402)、套件(1403)、内翅孔(1404)和从动齿轮(15)；所述底座主体(1)的左端和右端分别通过轮轴(14)转动连接有车轮(2)；所述底座主体(1)的立板内侧两端分别通过螺栓垂直连接有两个相互平行的固定板(3)；处于外端的所述固定板(3)的内端外侧垂直向外设置有耳板(6)；两个所述相互平行的固定板(3)之间纵向设置有转向电机(4)，其转向电机(4)的转轴穿过底座主体(1)的立板在外部固定设置有齿轮盘B(401)；所述齿轮盘B(401)与轮轴(14)外端车轮(2)内侧的齿轮盘A(1401)相互咬合；所述轮轴(14)的中部固定设置有从动齿轮(15)，而从动齿轮(15)上端横向咬合在传动杆(11)的末端；所述传动杆(11)的内端转动连接在处于装置架体中部的中控架体(5)中的伺服电机(12)上，而传动杆(11)的外端则通过轴承转动连接在中控架体(5)向左右两侧水平延伸的架体上；左端的两个所述固定板(3)的外侧壁上固定设置有红外传感器(9)，而左侧的内端的所述固定板(3)的内侧壁上固定设置有控制箱(10)；所述红外传感器(9)与控制箱(10)之间通过普通电性相连接。
2.根据权利要求1所述的可识别障碍自动收缩避障的机器人底座，其特征在于，两个相互平行的所述耳板(6)之间的上端垂直于前端的耳板(6)内侧壁固定设置有调整板(7)，其调整板(7)的后端穿过后侧的耳板(6)，而两个相互平行的所述耳板(6)之间的下端则垂直于后端的耳板(6)的内侧壁固定设置有调整板(7)，其调整板(7)的前端则穿过前端的耳板(6)，上下两个相互平行的调整板(7)呈相互交错的结构。
3.根据权利要求1所述的可识别障碍自动收缩避障的机器人底座，其特征在于，上端的所述调整板(7)的顶部平面上和下端的所述调整板(7)的底部平面上均纵向设置有两个相互平行的半圆状的导向柱(701)，并且调整板(7)的外端均设置有与导向柱(701)等高的挡板。
4.根据权利要求1所述的可识别障碍自动收缩避障的机器人底座，其特征在于，左端的所述耳板(6)的前侧壁中部固定设置有微型电动气缸(8)，其微型电动气缸(8)的固定端通过螺栓固定在固定板(3)，而微型电动气缸(8)的内端穿过前端的耳板(6)与后端的耳板(6)的前侧壁通过螺栓固定相连接。
5.根据权利要求1所述的可识别障碍自动收缩避障的机器人底座，其特征在于，左端的所述微型电动气缸(8)和右端的所述微型电动气缸(8)呈交错的方式设置，其右端的所述微型电动气缸(8)固定设置在右端的后侧的固定板(3)上。
6.根据权利要求1所述的可识别障碍自动收缩避障的机器人底座，其特征在于，所述轮轴(14)的中部设置有两段对称的咬合翅(1402)，而咬合翅(1402)之间套接有套件(1403)，其咬合翅(1402)中部为圆柱状结构，而外部则环形设置有六组翅板，并且套件(1403)内部也开设有与咬合翅(1402)相适应的内翅孔(1404)。
7.根据权利要求1所述的可识别障碍自动收缩避障的机器人底座，其特征在于，所述中控架体(5)的前端和后端侧壁上对称设置有两个伸缩杆(13)，并且伸缩杆(13)上套接有强力弹簧。
8.根据权利要求1所述的可识别障碍自动收缩避障的机器人底座，其特征在于，所述伸缩杆(13)处于自然扩张状态时，调整板(7)的挡板恰好与耳板(6)相接触。
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