CN113843824A - 一种自动避障的高平稳性机器人底座 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种自动避障的高平稳性机器人底座，包括：第一防护壳，所述第一防护壳的内部安装有固定块，所述第一防护壳的内部固定设置有隔板；双向电机，其安装在第一防护壳的内部并设置在转向机构的后侧，所述双向电机的左右两端均连接有传动轴；第二防护壳，其滑动式安装在第一防护壳的上方外侧，所述第二防护壳的内部设置有缓冲机构；支撑座，其固定连接在第三防护壳的上端面。该自动避障的高平稳性机器人底座，具备较好的障碍物检测和转向控制结构，便于对机器人周围的障碍物进行检测，从而避免机器人在移动过程中碰撞损坏，同时解决了目前的机器人底座避震缓冲作用较差，导致行驶稳定性较低的问题。
Description
技术领域
本发明涉及机器人底座技术领域，具体为一种自动避障的高平稳性机器人底座。
背景技术
机器人是自动控制机器的俗称，即是一种靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器，底座作为机器人的一项重要零部件，承担了支撑承载和移动机器人的作用，然而，目前市场上大部分的机器人底座还存在一些不足之处，就比如；
如中国专利授权公开号为CN109352680A的一种机器人移动装置，其包括活塞杆、套筒、电动伸缩杆、移动板、连接杆、工形杆、滑轮、电机以及驱动轮，活塞杆左端固定在防护板右端面，活塞杆右端安装在套筒内，套筒焊接在底板环形侧面上，电动伸缩杆通过螺钉固定在底板内上端面上，移动板通过螺钉固定在电动伸缩杆下端面上，连接杆上端通过转轴一与移动板下端面相连接，连接杆下端通过转轴二与工形杆相连接，工形杆通过转轴三与底板内左端面相连接，滑轮安装在工形杆右端，电机通过固定杆固定在移动板下端面上，驱动轮安装在电机右端输出轴上，该设计使用方便，便于移动，便于折叠收纳，稳定性好，便于进行防护；
又如中国专利授权公开号为CN110388544B的一种机器人安装底座，其包括底座，底座的下端内侧面之间固定安装有底板，底座的内侧壁中部固定安装有承载板，承载板的内侧端通过转轴与连接板转动连接，承载板的上端中部通过销轴转动安装有减震器，减震器的外侧安装有螺旋弹簧，减震器的顶部通过销轴转动安装有减震座，减震座的下端通过转轴与连接板转动连接，底座的上端同体设置有支撑板，支撑板的上端面安装有安装板，本发明，在安装板上设置有安装块和安装槽，方便对机器人的安装，而且安装块之间采用螺栓固定，使得机器人的固定更为方便快捷，减震座和底座之间采用连接板转动安装，使得减震座处于悬空的状态，增加了减震座的柔性，更有利于对机器人的减震，使得减震效果更好。
但是上述现有技术方案存在以下缺陷：其不具备较好的转向控制结构，且不便于对机器人周围的障碍物进行检测，导致机器人在移动的过程中容易出现碰撞的不良现象，同时避震缓冲作用较差，导致行驶稳定性较低，进而存在一定的使用缺陷，因此，我们提出一种自动避障的高平稳性机器人底座，以便于解决上述中提出的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种自动避障的高平稳性机器人底座，以解决上述背景技术中提出的目前的机器人底座不具备较好的转向控制结构，且不便于对机器人周围的障碍物进行检测，导致机器人在移动的过程中容易出现碰撞的不良现象，同时避震缓冲作用较差，导致行驶稳定性较低的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种自动避障的高平稳性机器人底座，包括：
第一防护壳，所述第一防护壳的内部安装有固定块，且固定块的上端后侧连接有转向机构，并且转向机构远离第一防护壳中心线一端安装有前轮机构，所述第一防护壳的内部固定设置有隔板，且隔板的上方设置有固定安装在第一防护壳的内部上端面的驱动电机，所述第一防护壳的内部下端面固定连接有设置在固定块左右两侧的衔接销；
双向电机，其安装在第一防护壳的内部并设置在转向机构的后侧，所述双向电机的左右两端均连接有传动轴，且传动轴的外端安装有后轮机构，并且传动轴的外表面转动连接有起到支撑作用的安装座；
第二防护壳，其滑动式安装在第一防护壳的上方外侧，所述第二防护壳的内部设置有缓冲机构，且第二防护壳的上端安装有第三防护壳，所述第三防护壳的内部安装有控制箱，且控制箱的外端连接有红外测距传感器；
支撑座，其固定连接在第三防护壳的上端面，所述支撑座的上端安装有安装底座。
采用上述技术方案，第一防护壳对转向机构、驱动电机和隔板起到保护作用，前轮机构起到转动作用，双向电机、传动轴和后轮机构起到驱动作用，通过第二防护壳和缓冲机构对提高该机器人底座的平稳性，第三防护壳、控制箱和红外测距传感器起到信号探测和控制的功能。
作为本发明的优选技术方案，所述转向机构由第一连接块、连接杆和第二连接块和衔接块构成；
第一连接块，其转动连接在固定块的上端并与驱动电机相连接；
连接杆，其连接在第一连接块的后端；
第二连接块，其单体分别连接在连接杆的左右两端；
衔接块，其固定连接在第二连接块的下端；
采用上述技术方案，通过衔接销带动第一连接块转动，经过转向机构、驱动电机和前轮机构作用起到控制该机器人底座转向的作用。
作为本发明的优选技术方案，所述第一连接块和第二连接块均与连接杆构成转动连接，且第二连接块和衔接块均关于第一连接块的中心线左右对称设置；
采用上述技术方案，通过连接杆起到传动作用，使第一连接块与第二连接块单体同向等速转动，进而通过第二连接块带动衔接块和前轮机构转向。
作为本发明的优选技术方案，所述衔接块通过衔接销与第一防护壳构成转动连接；
采用上述技术方案，通过衔接销对衔接块和第一防护壳起到连接作用，使衔接块单体绕衔接销的中心线进行转动。
作为本发明的优选技术方案，所述前轮机构由安装块、安装杆和轮体构成；
安装块，其固定连接在衔接块的外端；
安装杆，其连接在安装块远离第一防护壳中心线一端；
轮体，其转动连接在安装杆的外侧；
采用上述技术方案，通过安装块和安装杆起到衔接轮体的作用，方便轮体绕安装杆的中心线进行转动。
作为本发明的优选技术方案，所述缓冲机构由第一支架、第二支架、弹簧、限位块和限位板构成；
第一支架，其设置在第二防护壳的内部；
第二支架，其转动连接在第一支架的后端；
弹簧，其均匀连接在第一支架与第二支架之间；
限位块，其单体分别连接在第一支架和第二支架的左右两端；
限位板，其连接在限位块的外侧并安装在第二防护壳的内部；
采用上述技术方案，缓冲机构设置在第二防护壳与第一防护壳之间，起到减震缓冲的作用，提高对第二防护壳上方部件的保护作用。
作为本发明的优选技术方案，所述第一支架与第二支架构成“X”字型结构连接，且弹簧关于第一支架的中心线左右对称设置；
采用上述技术方案，当第一防护壳与第二防护壳产生震动时，第二防护壳与第一防护壳之间间距产生变化，并造成第一支架与第二支架之间的相对转动，进而对弹簧产生挤压，通过弹簧的弹性产生的反作用力缓减震动。
作为本发明的优选技术方案，所述限位块与限位板通过滑动的方式相连接并起到限位第一支架和第二支架的作用；
采用上述技术方案，限位板对第一支架、第二支架和限位块起到支撑和限位的作用，方便第一支架和第二支架的转动并限制其转动方向。
作为本发明的优选技术方案，所述红外测距传感器关于第三防护壳的竖直中心线等角度分布；
采用上述技术方案，通过第三防护壳的前后左右均设置有红外测距传感器，达到多方位探测的作用，及时将检测信号传达给控制箱，并通过控制箱控制该机器人底座改变方向进行避障。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：该自动避障的高平稳性机器人底座，具备较好的障碍物检测和转向控制结构，便于对机器人周围的障碍物进行检测，从而避免机器人在移动过程中碰撞损坏，同时解决了目前的机器人底座避震缓冲作用较差，导致行驶稳定性较低的问题；
1、设有转向机构、驱动电机和前轮机构，通过驱动电机带动第一连接块逆时针转动时，使第二连接块单体通过连接杆的传动，绕衔接销的中心线随第一连接块同向等速转动，进而带动前轮机构整体随着第一连接块的转动而变向，方便控制机器人自动转向，避免机器人在移动过程中碰撞损坏；
2、设有第三防护壳、控制箱和红外测距传感器，通过红外测距传感器关于第三防护壳的竖直中心线等角度分布，在该机器人底座移动中，红外测距传感器对测部检测到该机器人底座前进方向一定距离范围内进行探测，若有障碍物，则将信号反馈给控制箱，再由控制箱将控制信号传达给驱动电机，控制驱动电机启动，进而带动转向机构和前轮机构转向进行避障，便于对机器人周围的障碍物进行检测避障；
3、设有第二防护壳、弹簧和缓冲机构，通过第一支架与第二支架构成“X”字型转动连接，且弹簧均匀连接在第一支架与第二支架之间并关于第一支架的中心线左右对称设置，当第二防护壳与第一防护壳之间因震动产生间距的变化时，第一支架与第二支架受压相对转动，进而对弹簧产生挤压，通过弹簧的弹性产生的反作用力缓减震动，对第二防护壳和第三防护壳起到保护作用，从而使该机器人底座行驶平稳性提升，解决了目前的机器人底座避震缓冲作用较差，导致行驶稳定性较低的问题。
附图说明
图1为本发明正视剖面结构示意图；
图2为本发明缓冲机构的正视剖面结构示意图；
图3为本发明转向机构与前轮机构连接俯视剖面结构示意图；
图4为本发明图3中前轮机构转向状态俯视剖面结构示意图；
图5为本发明第三防护壳与红外测距传感器连接正视结构示意图；
图6为本发明支撑座与安装底座连接整体结构示意图。
图中：1、第一防护壳；2、固定块；3、转向机构；301、第一连接块；302、连接杆；303、第二连接块；304、衔接块；4、驱动电机；5、隔板；6、衔接销；7、前轮机构；701、安装块；702、安装杆；703、轮体；8、双向电机；9、传动轴；10、安装座；11、后轮机构；12、第二防护壳；13、缓冲机构；1301、第一支架；1302、第二支架；1303、弹簧；1304、限位块；1305、限位板；14、第三防护壳；15、控制箱；16、红外测距传感器；17、支撑座；18、安装底座。
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1-6，本发明提供一种技术方案：一种自动避障的高平稳性机器人底座，包括：第一防护壳1的内部安装有固定块2，且固定块2的上端后侧连接有转向机构3，并且转向机构3远离第一防护壳1中心线一端安装有前轮机构7，第一防护壳1的内部固定设置有隔板5，且隔板5的上方设置有固定安装在第一防护壳1的内部上端面的驱动电机4，第一防护壳1的内部下端面固定连接有设置在固定块2左右两侧的衔接销6，第一防护壳1对转向机构3、驱动电机4和隔板5起到保护作用，通过转向机构3、驱动电机4和前轮机构7起到控制该机器人底座转向的作用；
第一防护壳1的内部安装有设置在转向机构3后侧的双向电机8，且双向电机8的左右两端均连接有传动轴9，并且传动轴9的外端安装有后轮机构11，而且传动轴9的外表面转动连接有起到支撑作用的安装座10，双向电机8、传动轴9和后轮机构11起到驱动该机器人底座的作用，第一防护壳1的上方外侧滑动式安装有第二防护壳12，且第二防护壳12的内部设置有缓冲机构13，并且第二防护壳12的上端安装有第三防护壳14，通过第二防护壳12和缓冲机构13对提高该机器人底座的平稳性，第三防护壳14的内部安装有控制箱15，且控制箱15的外端连接有红外测距传感器16，并且第三防护壳14的上端面固定连接有支撑座17，而且支撑座17的上端安装有安装底座18，第三防护壳14、控制箱15和红外测距传感器16起到信号探测和控制的功能。
在使用该自动避障的高平稳性机器人底座时，首先通过双向电机8驱动传动轴9和后轮机构11转动，带动该机器人底座移动，安装座10对传动轴9起到支撑作用，结合图1、图5与图6中所示，通过红外测距传感器16关于第三防护壳14的竖直中心线等角度分布，在该机器人底座移动中，红外测距传感器16对测部检测到该机器人底座前进方向一定距离范围内进行探测，检测距离1cm到400cm可调，若有障碍物，则将信号反馈给控制箱15，再由控制箱15将控制信号传达给驱动电机4，控制驱动电机4启动，进而带动转向机构3和前轮机构7转向，从而使该机器人底座转向避障；
具体的如图1、图3和图4中所示，在对该机器人底座的方向进行改变时，通过第一连接块301转动连接在固定块2的上端并与驱动电机4相连接，且连接杆302转动连接在第一连接块301的后端，并且连接杆302的左右两端均连接有第二连接块303，同时衔接块304固定连接在第二连接块303的下端，且衔接块304通过衔接销6与第一防护壳1构成转动连接，并且第二连接块303和衔接块304均关于第一连接块301的中心线左右对称设置，当驱动电机4带动第一连接块301逆时针转动时，第二连接块303单体通过连接杆302的传动，绕衔接销6的中心线随第一连接块301同向等速转动，由于安装块701固定连接在衔接块304的外端，且轮体703转动连接在安装杆702的外侧，前轮机构7整体随着第一连接块301的变向而变向；
具体的如图1和图2中所示，通过在第二防护壳12的内部设置有第一支架1301和第二支架1302，且第一支架1301与第二支架1302构成“X”字型转动连接，并且弹簧1303均匀连接在第一支架1301与第二支架1302之间并关于第一支架1301的中心线左右对称设置，同时限位块1304单体分别连接在第一支架1301和第二支架1302的左右两端，且限位块1304与限位板1305通过滑动的方式相连接，当第二防护壳12与第一防护壳1之间因震动产生间距的变化时，第一支架1301与第二支架1302受压相对转动，进而对弹簧1303产生挤压，通过弹簧1303的弹性产生的反作用力缓减震动，对第二防护壳12和第三防护壳14起到缓震保护作用，从而使该机器人底座行驶平稳性提升，这就是该自动避障的高平稳性机器人底座的使用方法。
本发明使用到的标准零件均可以从市场上购买，异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接等常规手段，机械、零件和设备均采用现有技术中，常规的型号，加上电路连接采用现有技术中常规的连接方式，在此不再详述，本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种自动避障的高平稳性机器人底座，其特征在于：包括：
第一防护壳，所述第一防护壳的内部安装有固定块，且固定块的上端后侧连接有转向机构，并且转向机构远离第一防护壳中心线一端安装有前轮机构，所述第一防护壳的内部固定设置有隔板，且隔板的上方设置有固定安装在第一防护壳的内部上端面的驱动电机，所述第一防护壳的内部下端面固定连接有设置在固定块左右两侧的衔接销；
双向电机，其安装在第一防护壳的内部并设置在转向机构的后侧，所述双向电机的左右两端均连接有传动轴，且传动轴的外端安装有后轮机构，并且传动轴的外表面转动连接有起到支撑作用的安装座；
第二防护壳，其滑动式安装在第一防护壳的上方外侧，所述第二防护壳的内部设置有缓冲机构，且第二防护壳的上端安装有第三防护壳，所述第三防护壳的内部安装有控制箱，且控制箱的外端连接有红外测距传感器；
支撑座，其固定连接在第三防护壳的上端面，所述支撑座的上端安装有安装底座。
2.根据权利要求1所述的一种自动避障的高平稳性机器人底座，其特征在于：所述转向机构由第一连接块、连接杆和第二连接块和衔接块构成；
第一连接块，其转动连接在固定块的上端并与驱动电机相连接；
连接杆，其连接在第一连接块的后端；
第二连接块，其单体分别连接在连接杆的左右两端；
衔接块，其固定连接在第二连接块的下端。
3.根据权利要求2所述的一种自动避障的高平稳性机器人底座，其特征在于：所述第一连接块和第二连接块均与连接杆构成转动连接，且第二连接块和衔接块均关于第一连接块的中心线左右对称设置。
4.根据权利要求2所述的一种自动避障的高平稳性机器人底座，其特征在于：所述衔接块通过衔接销与第一防护壳构成转动连接。
5.根据权利要求1所述的一种自动避障的高平稳性机器人底座，其特征在于：所述前轮机构由安装块、安装杆和轮体构成；
安装块，其固定连接在衔接块的外端；
安装杆，其连接在安装块远离第一防护壳中心线一端；
轮体，其转动连接在安装杆的外侧。
6.根据权利要求1所述的一种自动避障的高平稳性机器人底座，其特征在于：所述缓冲机构由第一支架、第二支架、弹簧、限位块和限位板构成；
第一支架，其设置在第二防护壳的内部；
第二支架，其转动连接在第一支架的后端；
弹簧，其均匀连接在第一支架与第二支架之间；
限位块，其单体分别连接在第一支架和第二支架的左右两端；
限位板，其连接在限位块的外侧并安装在第二防护壳的内部。
7.根据权利要求6所述的一种自动避障的高平稳性机器人底座，其特征在于：所述第一支架与第二支架构成“X”字型结构连接，且弹簧关于第一支架的中心线左右对称设置。
8.根据权利要求6所述的一种自动避障的高平稳性机器人底座，其特征在于：所述限位块与限位板通过滑动的方式相连接并起到限位第一支架和第二支架的作用。
9.根据权利要求1所述的一种自动避障的高平稳性机器人底座，其特征在于：所述红外测距传感器关于第三防护壳的竖直中心线等角度分布。
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