CN114564020B - 一种移动机器人的标定方法及设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种移动机器人的标定方法及设备，涉及机器人技术领域，包括机器人主体，行走机构、探测仪调节机构和画面探测机构，所述行走机构安装在机器人主体的左、右侧壁上，所述探测仪调节机构安装在机器人主体的顶部，所述画面探测机构安装在机器人主体的前侧，本发明的驱动轮、第一从动轮和第二从动轮之间的相对位置，能够在液压杆的作用下进行调节，改变履带的接地面积以及驱动轮的离地高度，适应断层路面以及狭窄空间，灵活性更高；本发明还能够随意移动调节生命探测仪的位置和角度，避免存在探测死角，探测更加全面，还可以通过红外摄像头判定前进环境并做出对应操作，操作更加精准。
Description
技术领域
本发明涉及机器人技术领域，具体为一种移动机器人的标定方法及设备。
背景技术
机器人是一种能够半自主或全自主工作的智能机器。其具有感知、决策、执行等基本特征，可以辅助甚至替代人类完成危险、繁重、复杂的工作，提高工作效率与质量，服务人类生活，扩大或延伸人的活动及能力范围。在应急救援中已广泛使用到救援机器人。救援机器人可携带生命探测仪，相当于给生命探测仪装上了腿脚，让它自主进入垮塌建筑内部。要由救援人员携带到垮塌建筑附近使用。基于人身安全考虑，作用范围有限，探测不到建筑物的更深处。该机器人携带生命探测仪可以使探测区域大幅提高。
现有的救援机器人行进机构无法调节，无法跨越较大的断层，也无法调节行进时的高度，不便适应狭窄空间的探测，基于此，本发明设计了一种移动机器人的标定方法及设备，以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种移动机器人的标定方法及设备，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种移动机器人设备，包括机器人主体，行走机构、探测仪调节机构和画面探测机构，所述行走机构安装在机器人主体的左、右侧壁上，所述探测仪调节机构安装在机器人主体的顶部，所述画面探测机构安装在机器人主体的前侧。
所述行走机构包括减速电机、驱动轮、第一从动轮、第二从动轮、第一侧板、第二侧板、第三侧板、伸缩杆、液压杆和履带，所述减速电机安装在机器人主体的角部，所述驱动轮安装在减速电机的输出轴上，所述驱动轮的转轴端部转动连接有所述第一侧板，所述第一侧板的底部通过销块转动连接有两根所述液压杆，其中一根所述液压杆的端部通过销块转动连接有所述第二侧板，另一根所述液压杆的端部通过销块转动连接有所述第三侧板，所述伸缩杆设置在第二侧板与第三侧板之间，所述第一从动轮转动连接在第二侧板的侧壁上，所述第二从动轮转动连接在第三侧板的侧壁上，所述履带套接在驱动轮、第一从动轮和第二从动轮的外周。
所述伸缩杆包括套筒、伸缩柱、滑板和螺旋弹簧，所述套筒安装在第二侧板的侧壁，所述伸缩柱安装在第三侧板的侧壁，所述伸缩柱的端部安装有位于套筒内的滑板，所述滑板的侧壁抵接有设置在套筒内的螺旋弹簧。
优选的，所述探测仪调节机构包括伺服电机、丝杆、移动块、顶板、转动盘和生命探测仪，所述机器人主体的顶部构造有电机槽和与电机槽连通的水平滑槽，所述伺服电机安装在电机槽内，所述丝杆连接在伺服电机的输出端，且转动连接在水平滑槽内，所述丝杆的外周螺纹连接有与水平滑槽贴合的移动块，所述顶板安装在移动块的顶部，所述转动盘转动连接在顶板的顶部，所述生命探测仪安装在转动盘的顶部。
优选的，所述画面探测机构包括横杆、第一转动柱、套环、安装杆、第二转动柱、连接板、第三转动柱和红外摄像头，所述横杆安装在机器人主体的侧壁，且横杆平行设置，所述横杆的侧壁之间转动连接有第一转动柱，所述第一转动柱的外周套接固定有套环，所述套环的外周安装有安装杆，所述第二转动柱转动连接在安装杆的端部，所述第二转动柱的两端均安装有连接板，所述连接板的侧壁之间转动连接有第三转动柱，所述红外摄像头安装在第三转动柱的外周。
优选的，所述所述机器人主体的前侧安装有端板，且所述端板位于画面探测机构的下方。
优选的，所述端板的外壁与机器人主体外壁齐平。
优选的，所述机器人主体的顶部四角处均构造有弧形凹槽。
优选的，所述横杆的顶面与机器人主体的顶面齐平。
优选的，所述驱动轮、第一从动轮以及第二从动轮的半径大小均相等。
一种移动机器人设备的标定方法，采用了上述的一种移动机器人设备，包括如下步骤：
S1：云端平台远程接收红外摄像头的拍摄画面，并根据需要调节第一转动柱、第二转动柱和第三转动柱，使得红外摄像头能够全面拍摄到前进道路的画面；
S2：根据反馈的画面向机器人主体发出对应指令，控制液压杆，改变液压杆的伸缩长度，液压杆伸长时，第一从动轮和第二从动轮分别绕液压杆的端部转动，第一从动轮和第二从动轮的间距变大，伸缩柱向外移动，带动滑板水平移动并压缩螺旋弹簧，履带的接地面积变大，并且驱动轮的高度下降，使得机器人主体尽可能的贴合地面前进；
S3：机器人主体前进过程中，远程操控伺服电机，伺服电机的输出轴带动丝杆转动，丝杆与移动块相对转动，从而使得移动块在水平滑槽内水平移动，改变顶板以及生命探测仪的位置，并通过转动盘改变生命探测仪的角度，以全面进行探测。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的驱动轮、第一从动轮和第二从动轮之间的相对位置，能够在液压杆的作用下进行调节，改变履带的接地面积以及驱动轮的离地高度，适应断层路面以及狭窄空间，灵活性更高；本发明还能够随意移动调节生命探测仪的位置和角度，避免存在探测死角，探测更加全面，还可以通过红外摄像头判定前进环境并做出对应操作，操作更加精准。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明行走机构的结构示意图；
图3为本发明伸缩杆的剖视结构示意图；
图4为本发明探测仪调节机构结构示意图。
图5为本发明画面探测机构的结构示意图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1-机器人主体，2-行走机构，21-减速电机，22-驱动轮，23-第一从动轮，24-第二从动轮，25-第一侧板，26-第二侧板，27-第三侧板，28-伸缩杆，281-套筒，282-伸缩柱，283-滑板，284-螺旋弹簧，29-液压杆，210-履带，3-探测仪调节机构，31-伺服电机，32-丝杆，33-移动块，34-顶板，35-转动盘，36-生命探测仪，4-画面探测机构，41-横杆，42-第一转动柱，43-套环，44-安装杆，45-第二转动柱，46-连接板，47-第三转动柱，48-红外摄像头，5-端板。
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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-3，本发明提供一种技术方案：一种移动机器人设备，包括机器人主体1，行走机构2、探测仪调节机构3和画面探测机构4，所述行走机构2安装在机器人主体1的左、右侧壁上，所述探测仪调节机构3安装在机器人主体1的顶部，所述画面探测机构4安装在机器人主体1的前侧。
所述行走机构2包括减速电机21、驱动轮22、第一从动轮23、第二从动轮24、第一侧板25、第二侧板26、第三侧板27、伸缩杆28、液压杆29和履带210，所述减速电机21安装在机器人主体1的角部，所述驱动轮22安装在减速电机21的输出轴上，所述驱动轮22的转轴端部转动连接有所述第一侧板25，所述第一侧板25的底部通过销块转动连接有两根所述液压杆29，其中一根所述液压杆29的端部通过销块转动连接有所述第二侧板26，另一根所述液压杆29的端部通过销块转动连接有所述第三侧板27，所述伸缩杆28设置在第二侧板26与第三侧板27之间，所述第一从动轮23转动连接在第二侧板26的侧壁上，所述第二从动轮24转动连接在第三侧板27的侧壁上，所述履带210套接在驱动轮22、第一从动轮23和第二从动轮24的外周。
所述伸缩杆28包括套筒281、伸缩柱282、滑板283和螺旋弹簧284，所述套筒281安装在第二侧板26的侧壁，所述伸缩柱282安装在第三侧板27的侧壁，所述伸缩柱282的端部安装有位于套筒281内的滑板283，所述滑板283的侧壁抵接有设置在套筒281内的螺旋弹簧284。
其中，所述探测仪调节机构3包括伺服电机31、丝杆32、移动块33、顶板34、转动盘35和生命探测仪36，所述机器人主体1的顶部构造有电机槽和与电机槽连通的水平滑槽，所述伺服电机31安装在电机槽内，所述丝杆32连接在伺服电机31的输出端，且转动连接在水平滑槽内，所述丝杆32的外周螺纹连接有与水平滑槽贴合的移动块33，所述顶板34安装在移动块33的顶部，所述转动盘35转动连接在顶板34的顶部，所述生命探测仪36安装在转动盘35的顶部。
其中，所述画面探测机构4包括横杆41、第一转动柱42、套环43、安装杆44、第二转动柱45、连接板46、第三转动柱47和红外摄像头48，所述横杆41安装在机器人主体1的侧壁，且横杆41平行设置，所述横杆41的侧壁之间转动连接有第一转动柱42，所述第一转动柱42的外周套接固定有套环43，所述套环43的外周安装有安装杆44，所述第二转动柱45转动连接在安装杆44的端部，所述第二转动柱45的两端均安装有连接板46，所述连接板46的侧壁之间转动连接有第三转动柱47，所述红外摄像头48安装在第三转动柱47的外周。
其中，所述所述机器人主体1的前侧安装有端板5，且所述端板5位于画面探测机构4的下方。
其中，所述端板5的外壁与机器人主体1外壁齐平。
其中，所述机器人主体1的顶部四角处均构造有弧形凹槽。
其中，所述横杆41的顶面与机器人主体1的顶面齐平。
其中，所述驱动轮22、第一从动轮23以及第二从动轮24的半径大小均相等。
一种移动机器人设备的标定方法，采用了上述的一种移动机器人设备，包括如下步骤：
S1：云端平台远程接收红外摄像头48的拍摄画面，并根据需要调节第一转动柱42、第二转动柱45和第三转动柱47，使得红外摄像头48能够全面拍摄到前进道路的画面；
S2：根据反馈的画面向机器人主体1发出对应指令，控制液压杆29，改变液压杆29的伸缩长度，液压杆29伸长时，第一从动轮23和第二从动轮24分别绕液压杆29的端部转动，第一从动轮23和第二从动轮24的间距变大，伸缩柱282向外移动，带动滑板283水平移动并压缩螺旋弹簧284，履带210的接地面积变大，并且驱动轮22的高度下降，使得机器人主体1尽可能的贴合地面前进；
S3：机器人主体1前进过程中，远程操控伺服电机31，伺服电机31的输出轴带动丝杆32转动，丝杆32与移动块33相对转动，从而使得移动块33在水平滑槽内水平移动，改变顶板34以及生命探测仪36的位置，并通过转动盘35改变生命探测仪36的角度，以全面进行探测。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (9)
1.一种移动机器人设备，其特征在于：包括机器人主体(1)，行走机构(2)、探测仪调节机构(3)和画面探测机构(4)，所述行走机构(2)安装在机器人主体(1)的左、右侧壁上，所述探测仪调节机构(3)安装在机器人主体(1)的顶部，所述画面探测机构(4)安装在机器人主体(1)的前侧；
所述行走机构(2)包括减速电机(21)、驱动轮(22)、第一从动轮(23)、第二从动轮(24)、第一侧板(25)、第二侧板(26)、第三侧板(27)、伸缩杆(28)、液压杆(29)和履带(210)，所述减速电机(21)安装在机器人主体(1)的角部，所述驱动轮(22)安装在减速电机(21)的输出轴上，所述驱动轮(22)的转轴端部转动连接有所述第一侧板(25)，所述第一侧板(25)的底部通过销块转动连接有两根所述液压杆(29)，其中一根所述液压杆(29)的端部通过销块转动连接有所述第二侧板(26)，另一根所述液压杆(29)的端部通过销块转动连接有所述第三侧板(27)，所述伸缩杆(28)设置在第二侧板(26)与第三侧板(27)之间，所述第一从动轮(23)转动连接在第二侧板(26)的侧壁上，所述第二从动轮(24)转动连接在第三侧板(27)的侧壁上，所述履带(210)套接在驱动轮(22)、第一从动轮(23)和第二从动轮(24)的外周；
所述伸缩杆(28)包括套筒(281)、伸缩柱(282)、滑板(283)和螺旋弹簧(284)，所述套筒(281)安装在第二侧板(26)的侧壁，所述伸缩柱(282)安装在第三侧板(27)的侧壁，所述伸缩柱(282)的端部安装有位于套筒(281)内的滑板(283)，所述滑板(283)的侧壁抵接有设置在套筒(281)内的螺旋弹簧(284)。
2.如权利要求1所述的一种移动机器人设备，其特征在于：所述探测仪调节机构(3)包括伺服电机(31)、丝杆(32)、移动块(33)、顶板(34)、转动盘(35)和生命探测仪(36)，所述机器人主体(1)的顶部构造有电机槽和与电机槽连通的水平滑槽，所述伺服电机(31)安装在电机槽内，所述丝杆(32)连接在伺服电机(31)的输出端，且转动连接在水平滑槽内，所述丝杆(32)的外周螺纹连接有与水平滑槽贴合的移动块(33)，所述顶板(34)安装在移动块(33)的顶部，所述转动盘(35)转动连接在顶板(34)的顶部，所述生命探测仪(36)安装在转动盘(35)的顶部。
3.如权利要求2所述的一种移动机器人设备，其特征在于：所述画面探测机构(4)包括横杆(41)、第一转动柱(42)、套环(43)、安装杆(44)、第二转动柱(45)、连接板(46)、第三转动柱(47)和红外摄像头(48)，所述横杆(41)安装在机器人主体(1)的侧壁，且横杆(41)平行设置，所述横杆(41)的侧壁之间转动连接有第一转动柱(42)，所述第一转动柱(42)的外周套接固定有套环(43)，所述套环(43)的外周安装有安装杆(44)，所述第二转动柱(45)转动连接在安装杆(44)的端部，所述第二转动柱(45)的两端均安装有连接板(46)，所述连接板(46)的侧壁之间转动连接有第三转动柱(47)，所述红外摄像头(48)安装在第三转动柱(47)的外周。
4.如权利要求3所述的一种移动机器人设备，其特征在于：所述所述机器人主体(1)的前侧安装有端板(5)，且所述端板(5)位于画面探测机构(4)的下方。
5.如权利要求4所述的一种移动机器人设备，其特征在于：所述端板(5)的外壁与机器人主体(1)外壁齐平。
6.如权利要求5所述的一种移动机器人设备，其特征在于：所述机器人主体(1)的顶部四角处均构造有弧形凹槽。
7.如权利要求6所述的一种移动机器人设备，其特征在于：所述横杆(41)的顶面与机器人主体(1)的顶面齐平。
8.如权利要求7所述的一种移动机器人设备，其特征在于：所述驱动轮(22)、第一从动轮(23)以及第二从动轮(24)的半径大小均相等。
9.一种移动机器人设备的标定方法，采用了如权利要求8所述的一种移动机器人设备，其特征在于：包括如下步骤：
S1：云端平台远程接收红外摄像头(48)的拍摄画面，并根据需要调节第一转动柱(42)、第二转动柱(45)和第三转动柱(47)，使得红外摄像头(48)能够全面拍摄到前进道路的画面；
S2：根据反馈的画面向机器人主体(1)发出对应指令，控制液压杆(29)，改变液压杆(29)的伸缩长度，液压杆(29)伸长时，第一从动轮(23)和第二从动轮(24)分别绕液压杆(29)的端部转动，第一从动轮(23)和第二从动轮(24)的间距变大，伸缩柱(282)向外移动，带动滑板(283)水平移动并压缩螺旋弹簧(284)，履带(210)的接地面积变大，并且驱动轮(22)的高度下降，使得机器人主体(1)尽可能的贴合地面前进；
S3：机器人主体(1)前进过程中，远程操控伺服电机(31)，伺服电机(31)的输出轴带动丝杆(32)转动，丝杆(32)与移动块(33)相对转动，从而使得移动块(33)在水平滑槽内水平移动，改变顶板(34)以及生命探测仪(36)的位置，并通过转动盘(35)改变生命探测仪(36)的角度，以全面进行探测。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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