CN1413319A - 检测装置和移动装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种设有检测装置的移动装置,该检测装置能与地面、壁面、顶棚面等的障碍物相适应而自由地进行调节。移动装置(31)设置着用于驱动左右脚部(93~95)的左、右驱动马达(53、53)、控制两个驱动马达(53、53)驱动的控制机构(39)。在装置本体(32)的左右设置着由切换开关(2)、能自由卸下地安装在杆(3)上并能折弯的接触构件(5)构成的检测装置(1、1)。左右检测装置(1、1)与控制机构(39)相连接,切换左驱动马达(53)和右驱动马达(53)的回转方向。

Description

检测装置和移动装置
技术领域
本发明涉及用于检测障碍物的检测装置和设有这种检测装置的移动装置。
背景技术
以前,检测障碍物的检测装置如日本实开平5-84397号公开的那样,由按压式开关、使按压式开关接通的接触构件构成。按压式开关安装在由驱动马达的作用而移动的移动装置上,能切换驱动马达的回转方向。接触构件安装在移动装置的规定位置上,在移动装置由驱动马达的作用而进行移动过程中、接触到墙壁等障碍物时,使按压式开关接通而使驱动马达反向回转,由此使移动装置后退。
由于上述以前的检测装置安装在移动装置的规定位置上,因而有这样的问题,即、只能检测该位置的障碍物,不能与地面、壁面、顶棚面等的障碍物相适应而自由地进行调节。
本发明是为了解决上述现有技术存在的问题而作出的,其第1目的是提供一种能与地面、壁面、顶棚面等的障碍物相适应而自由地进行调节的检测装置。第2目的是提供一种设有这种检测装置的移动装置。
发明的公开
为了达到上述第1目的,技术方案1所述的检测装置为:(a)由切换开关和设置在切换开关上的接触构件构成;(b)切换开关安装在由驱动马达作用而移动的移动装置上,切换驱动马达的回转方向;(c)接触构件是做成能折弯的,并能保持被折弯的状态。
技术方案2所述的检测装置为切换开关设有杆,接触构件能自由卸下地安装在该杆上。
为了达到上述第2目的,技术方案3所述的移动装置为:(a)设有装置本体;(b)在装置本体的左右至少各设置2个脚部或车轮等移动部;(c)在装置本体上设置着驱动移动部的驱动马达;(d)在装置本体的一侧设置着技术方案1或2所述的检测装置。
为了达到上述第2目的,技术方案4所述的移动装置为:(a)设有装置本体;(b)在装置本体的左右至少各设置2个脚部或车轮等移动部;(c)在装置本体上设置着驱动左侧移动部的左驱动马达、驱动右侧移动部的右驱动马达、控制左驱动马达和右驱动马达的控制机构;(d)在装置本体的左右设置着技术方案1或2所述的检测装置;(e)检测装置和右检测装置与控制机构相连接,能切换左驱动马达和右驱动马达的回转方向。
附图的简单说明
图1是表示本发明的移动装置的一个实施方式的整体分解立体图。
图2是表示本发明的检测装置的分解立体图。
图3是图2的断面侧视图。
图4是表示本发明的移动装置的另一个实施方式的整体立体图。
图5是图4的分解立体图。
图6是图4的主要部分立体图。
图7是表示从图6的下方看到的立体图。
图8是说明移动装置的使用状态的侧视图。
实施发明的最佳方式
下面,参照着图1~图3来说明本发明的实施方式。图1是表示本发明的移动装置的一个实施方式的整体分解立体图。图2是表示本发明的检测装置的分解立体图。图3是图2的断面侧视图。
如图2、图3所示,检测装置1由切换开关2、设置在切换开关2上的接触构件5构成。切换开关2安装在由驱动马达23的作用而移动的移动装置11上,能切换驱动马达23的回转方向。接触构件5是能弯曲的,并做成能保持弯曲的状态。切换开关2设有杆3,在这个杆3上能自由卸下地安装着接触构件5。
切换开关2由器件本体4、能自由摆动地设置在器件本体4上的杆3构成,杆3受到图中没有表示的弹性构件的推压而与器件本体4之间大致形成直角。杆3能朝一切方向摆动地安装在器件本体4上,摆动后由弹性构件的作用而回归到原来的状态。
在接触构件5的两端安装着前端帽盖7和连接片8。接触构件5是能弯曲的,由能够保持弯曲状态材料,例如用金属丝、塑料丝等形成,后端部5a大致弯曲成U字状。前端帽盖7是用橡胶等摩擦阻力较大的材料形成有底筒状,后端面7b上形成的圆孔7a嵌合连接地安装在接触构件5的前端上。
连接片8是用橡胶等摩擦阻力较大的材料形成矩形体状,前端面8c上形成矩形状的矩形孔8a、后端面8d上形成圆形的插入孔8b。接触构件5是这样安装在连接片8上的,即、用它的大致弯曲成U字状的后端部5a不能回转地嵌合连接在连接片8的矩形孔8a里。接触构件5是将上述连接片8的插入孔8b插入到切换开关2的杆3上而能自由卸下地安装在杆3上。
移动装置11具有装置本体12。在装置本体12的左右至少各设置2个脚部或车轮等移动部13、20。装置本体12上设置着用于驱动移动部13、20的驱动马达23。在装置本体12的一侧设置着检测装置1。
下面,参照着图1对移动装置11进行具体地说明。在装置本体12的前部、由支轴16能自由旋转地安装着方向操作架15,其上能自由回转地安装着一对前轮13、13。方向操作架15由一对导引突起17、18限制它的旋转范围,在装置本体12向前方移动时不使方向操作架15旋转;在装置本体12向后方移动时使方向操作架15旋转。因此,移动装置11在前进时是直线地行进,在后进时是能转弯的。
在装置本体12的后部能自由回转地安装着驱动轴21,其上安装着一对后轮20、20。驱动轴21上固紧着冕状齿轮22。冕状齿轮22与驱动马达23的驱动齿轮25啮合。在装置本体12上还安装着图中没有表示的主开关和电池,而且借助凸起部27安装着控制基板26,其用于控制驱动马达23的回转方向。
在装置本体12前部的左右部位设置着检测装置1、1。即、在装置本体12前部的左右固定地安装着切换开关2、2,接触部件5、5能自由卸下地安装在上述切换开关2、2的杆3上。切换开关2、2由电气软线与控制基板26相连接。装置本体12上还安装着用双点划线表示的机身29。
在图中没有表示的主开关接通时,移动装置11的驱动马达23进行正向回转;当主开关切断时,驱动马达23停止。在驱动马达23进行正向回转时,借助驱动齿轮25、冕状齿轮22、驱动轴21而使一对后轮20、20进行正向回转,使移动装置11直线地行进。
在行进过程中,若任何一方的接触构件5接触到障碍物,则切换开关2的杆3就进行摆动,使切换开关2接通,控制基板26使驱动马达23进行一定时间的反向回转。移动装置11就边转弯、边后退。由于控制基板26使驱动马达23进行一定时间的反向回转之后使其进行正向回转,因而移动装置11就改变了方向而直线地行进。这样,移动装置11能一边避开障碍物、一边行进。由于接触构件5能自由折弯,而且能保持折弯的状态,因而不仅能与行进面对应地折弯,而且能与顶棚面等一切方向上的障碍物相对应地折弯。
下面,参照着图4~图8来说明本发明移动装置的另一个实施方式。图4是表示本发明的移动装置的另一个实施方式的整体立体图。图5是图4的分解立体图。图6是图4所示的主要部分立体图。图7是表示从图6的下方看到的立体图。图8是说明移动装置的使用状态的侧视图。
移动装置31具有装置本体32。在装置本体32的左右至少各设置2个脚部或车轮等移动部93~95。装置本体32上还设置着用于驱动左侧的移动部93~95的左驱动马达53、用于驱动右侧的移动部93~95的右驱动马达53和控制左驱动马达53及右驱动马达53驱动的控制机构39。在装置本体32的左右设置着检测机构1、1。左检测装置1和右检测装置1与控制机构39相连接,能切换左驱动马达53和右驱动马达53的回转方向。
下面,对移动装置31进行具体地说明。如图5所示,装置本体32由机架33,设置在机架33两侧的一对脚部安装架35、35,将一对脚部安装架35、35固定在机架33上的螺栓34、34构成。机架33由平板36和形成在平板36的前后下部的轴承板37、37构成。
在平板36的上面突出地设置着安装凸起部38...,在这些安装凸起部38...上、由螺栓40固定着控制机构39。控制机构39上设置着图中没有表示的控制回路,电池41,检测装置1、1,主开关42,副开关43。
在机架33上能自由卸下地安装着盖体45,它覆盖着控制机构39、呈虫状。脚部安装架35如图6、7所示,在前壁48和后壁49的下部上突出设置支轴50、50,在上部形成有旋合螺栓34的阴螺纹部51、51。一对脚部安装架35、35对称地配置在形成于机架33前后上的轴承板37、37上,支轴50轴支承在形成于轴承板37上的轴承孔46中,通过螺栓34固定在机架33上。
在脚部安装架35内,如图7所示,设置有驱动马达53和传动轴55。在驱动马达53的驱动轴上固定安装有驱动齿轮56。上述驱动齿轮56与平齿轮57啮合,该平齿轮57是与小齿轮59一体形成的。该小齿轮59与传动轴55的平齿轮60相啮合。传动轴55是第一蜗轮61固定安装在前部的规定位置上,第2蜗轮62固定安装在后部靠近平齿轮60处,在后部的规定位置上固定安装有第3蜗轮63。
在脚部安装架35的前部、能自由转动地设置着第1回转轴65。在第1回转轴65上设置着与第1蜗轮61啮合的第1大齿轮66,以及与第1大齿轮66形成一体的第1小齿轮67。在脚部安装架35的中央能自由转动地设置着第2回转轴69。
在第2回转轴69上设置着与第2蜗轮62啮合的第2大齿轮70,以及与第2大齿轮70形成一体的第2小齿轮71。在脚部安装架35的后部,能自由转动地设置着第3回转轴73。在第3回转轴73上设置着与第3蜗轮63啮合的第3大齿轮75,以及与第3大齿轮75形成一体的第3小齿轮76。
而且,在脚部安装架35的前部能自由回转地设置着第1脚部安装轴79。在这个第1脚部安装轴79上成一体地形成与上述第1小齿轮67啮合的第1从动齿轮80。
在第1脚部安装轴79的后端设置着使开关810N-OFF的按压凸轮82。在第1安装轴79的前端上同轴地形成大致是矩形的安装孔83。
在脚部安装架35的中央部能自由回转地设置着第2脚部安装轴85。在这个第2脚部安装轴85上成一体地形成与上述第2小齿轮71啮合的第2从动齿轮86。在第2脚部安装轴85的前端上同轴地形成大致是矩形的安装孔87。
在脚部安装架35的后部能自由回转地设置着第3脚部安装轴89。在这个第3脚部安装轴89上成一体地形成与上述第3小齿轮76啮合的第3从动齿轮90。在第3脚部安装轴89的前端上同轴地形成大致是矩形的安装孔91。
如图6所示,在各个第1、第2、第3脚部安装轴79、85、89的安装孔83、87、91里,以插入的方式、不能转动地安装着断面形状是矩形的脚轴93、94、95的后端。脚轴93~95是能折弯的,可用那些能保持折弯状态的材料,例如金属丝、塑料丝等形成。而且,在脚轴93、94、95的前端,以嵌入的方式安装着呈球体状的脚部材料96、97、99,其是用橡胶等摩擦阻力较大的材料形成的。
设置在控制机构39上的控制回路,电池41,检测装置1、1,主开关42,副开关43等都和一对脚部安装架35、35内的驱动马达53、53,开关81、81电连接。
具有上述结构的移动装置31,当使主开关42接通时,借助控制机构39而使驱动马达53驱动,当将主开关42或副开关43切断时,就停止驱动马达53的运转。与步行路面相接触的脚轴93~95的前部稍稍地折弯。当使主开关42接通,使驱动马达53驱动时,使驱动齿轮56回转。驱动齿轮56的回转传递给平齿轮57、小齿轮59、平齿轮60、传动轴55,使第1蜗轮61、第2蜗轮62、第3蜗轮63回转。
第1蜗轮61的回转借助第1大齿轮66、第1小齿轮67、第1从动齿轮80、第1脚部安装轴79而传递给脚轴93,使脚轴93围绕着轴线的方向而进行回转,前端的脚部材料96沿着上下方向进行旋转。
第2蜗轮62的回转借助第2大齿轮70、第2小齿轮71、第2从动齿轮86、第2脚部安装轴85而传递给脚轴94,使脚轴94围绕着轴线的方向而进行回转,前端的脚部材料97沿着上下方向进行旋转。
第3蜗轮63的回转借助第3大齿轮75、第3小齿轮76、第3从动齿轮90、第3脚部安装轴89而传递给脚轴95,使脚轴95围绕着轴线的方向而进行回转,前端的脚部材料99沿着上下方向进行旋转。
这样,当使驱动马达53正转、使脚轴93~95围绕着轴线的方向而进行回转时,前端的脚部材料96~99沿着上下方向朝前旋转,移动装置31前进。而当使驱动马达53反转时,移动装置31后退。
左右的驱动马达53、53的回转方向、转速由控制机构39使其变更。当驱动马达53的回转传递给第1脚部安装轴79时,按压凸轮82就对开关81进行按压,其按压次数传送到控制机构39,控制机构39就能识别脚部93~95的转速。其结果使控制机构39能控制左右驱动马达53、53的转速。
在步行的过程中,当左右任何一方的接触构件5接触到障碍物时,就使一方的切换开关2的杆3摆动,使一方的切换开关2接通,控制机构39就使左右脚部安装架35的驱动马达53、53反转。控制机构39使接触侧的那一方(例如左侧)的驱动马达53大约反转1圈之后返回到正转,而没接触侧的另一方(例如右侧)的驱动马达53大约反转3圈之后返回到正转。
因此,移动装置31在前进过程中,由于当一方的检测装置1检测到障碍物时,一旦后退,就将方向改变到另一方,又再前进。驱动马达53的转速则如上所述,借助按压凸轮82对开关81的按压,将其按压次数传送给控制机构39,控制机构39就能对此进行识别。
这样,移动装置31能一边避开障碍物、一边步行。由于接触构件5是能自由折弯、并能保持这折弯状态,因而不但能与步行路面上的障碍物相对应地折弯,而且能与顶棚面等一切面上的障碍物相对应地折弯。例如,如图8所示,将一方的接触构件5设定成向下方折弯,能检测步行路面上的障碍物A;将另一方的接触构件5设定成向上方折弯,能检测顶棚面上的障碍物B。
发明的效果
如上所述,技术方案1所述的检测装置由于是由切换开关和设置在切换开关上的接触构件构成,而且接触构件是做成能折弯、并能保持折弯的状态,所以,检测即使安装在移动装置的规定位置上,也可以将接触构件折弯,与地面、壁面、顶棚面等任何面上的障碍物相对应地进行自由调节。
技术方案2所述的检测装置不但有上述的效果,由于接触构件是能自由卸下地安装在切换开关的杆上,因而还具有能简便地地进行长度、形状不同的接触构件的替换的效果。
技术方案3所述的移动装置其设置着具有上述效果的检测装置,能根据这种检测装置的检测结果,改变用于驱动脚部或车轮等移动部的驱动马达的回转方向,具有能一边避开各种各样的障碍物、一边进行移动的效果。
技术方案4所述的移动装置不但有上述的效果,由于在装置本体的左右设置着上述检测装置,控制机构根据这种检测装置的检测结果改变左右两侧的驱动马达的回转方向,因而还具有能使其进行更复杂的移动的效果。而且,因为把移动部作成脚部、将装置本体做成虫状、检测装置设有丝状的接触部,所以其接触构件构成了触角,使本装置能像真虫那样地用触角检测障碍物、一边避开障碍物、一边移动。
产业上利用的可能性
本发明的技术可用于检测障碍物的检测装置和设有这种检测装置的移动装置。

Claims (4)

1.一种检测装置,其特征在于:(a)由切换开关和设置在切换开关上的接触构件构成;(b)上述切换开关安装在由驱动电动作用而移动的移动装置上,能切换驱动马达的回转方向;(c)上述接触构件是做成能折弯的,并能保持被折弯的状态。
2.如权利要求1所述的检测装置,其特征在于:上述切换开关设有杆,上述接触构件能自由卸下地安装在该杆上。
3.一种移动装置,其特征在于:(a)设有装置本体;(b)在上述装置本体的左右至少各设置2个脚部或车轮等移动部;(c)在上述装置本体上设置有驱动上述移动部的驱动马达;(d)在上述装置本体的一侧设置有权利要求1或2所述的检测装置。
4.一种移动装置,其特征在于:(a)设有装置本体;(b)在上述装置本体的左右至少各设置2个脚部或车轮等移动部;(c)在上述装置本体上设置有驱动左侧移动部的左驱动马达、驱动右侧移动部的右驱动马达、控制左驱动马达和右驱动马达的控制机构;(d)在上述装置本体的左右设置有权利要求1或2所述的检测装置;(e)左检测装置和右检测装置与上述控制机构相连接,切换左驱动马达和右驱动马达的回转方向。
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