CN203328997U - 智能导盲机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新型的智能导盲机器人，包括车架、车架前部的驱动轮、车架后部的导向后轮、微控制器、报警提示装置、扶手，所述驱动轮、导向后轮与车架底部连接，所述驱动轮采用行星轮系结构，所述后轮采用万向轮结构；所述驱动轮通过直流电机、及减速机构与直流电源连接，直流电源与车架底部连接，车架前端设有光电开关，所述光电开关、报警提示装置与微控制器连接，所述微控制器与电机转速控制器连接、实现电机转速调整。具有低成本、高效用、多功能、人性化的优点，操作简便，在满足消费者的基本需要的同时，减少了消费者的经济负担。

Description

智能导盲机器人

技术领域

本实用新型涉及智能导盲机器人技术领域，尤其涉及一种智能导盲机器人。 

背景技术

目前在方便盲人行走的最佳方式就是导盲犬，但培训一只导盲犬需要大量的人力、财力、物力，高成本的导盲犬很难在普通人群中推广。现有技术的导盲机器人，结构复杂，成本昂贵，上下楼梯以及翻越障碍物的能力差、加重了盲人的负担。影响了盲人的出行。鉴于我国现状，我们需要的是低成本、高效用、多功能、人性化的导盲机器人，本项目尽量简化智能系统，使其操作简便，在大力缩减成本的同时，利用人性化机械结构设计，在满足消费者的基本需要的同时，减少了消费者的经济负担。 

发明内容

本实用新型的目的就是为了解决现有技术存在的上述不足；提供一种智能导盲机器人；具有低成本、高效用、多功能、人性化的优点，操作简便，在满足消费者的基本需要的同时，减少了消费者的经济负担。 

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种智能导盲机器人，包括车架、车架前部的驱动轮、车架后部的导向后轮、微控制器、报警提示装置、扶手，所述驱动轮、导向后轮与车架底部连接，所述驱动轮采用行星轮系结构，所述后轮采用万向轮结构；所述驱动轮通过直流电机、及减速机构与直流电源连接，直流电源与车架底部连接，车架前端设有光电开关，所述光电开关、报警提示装置与微控制器连接，所述微控制器与电机转速控制器连接、实现电机转速调整。通过光电开关对路况进行实时监测，将障碍信息实时反馈给微控制系统，然后微控制器统再根据程序控制对电机的供电，实现驱动轮电机的转速控制，实现差速转向等避障功能。 

所述驱动轮设有两个，每个驱动轮分别与一个行星轮系连接。 

所述导向后轮采用万向轮。 

所述驱动轮与导向后轮之间、并靠近导向后轮处的车架底部设有辅助轮。 

车架上设有储物箱。便于存放必需品，减少盲人的负担。 

所述扶手的高度能够调节。以适应不同身体高度的人员使用，扶手高度可以通过扶手杆的螺纹连接结构、或者通过设在扶手杆上设有多个高度调节孔并通过锁紧螺钉 5 固定在不同的高度从而进行调整。 

本实用新型的有益效果： 

1 本实用新新具有低成本、高效用、多功能、人性化的优点，操作简便，在满足消费者的基本需要的同时，减少了消费者的经济负担；

2.能够减少盲人的负担，适应不同身体高度的人员使用；

3.能够在坑洼不平的路面行驶，也能够翻越一定高度的障碍物和台阶。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图； 

图2为行星轮系的结构示意图；

图中，1.行星轮系，2.导向后轮，3.车架，4.扶手，5.锁紧螺钉，6.光电开关，7.辅助轮,8.微控制器，13.驱动轮，14.从动轮，15.行星轮架，16.传动轮，17.中心齿轮。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本实用新型做进一步说明。 

一种智能导盲机器人，结合图 1，图 2，包括车架 3、车架前部的驱动轮、车架后部的导向后轮 2、微控制器 8、扶手 4，所述驱动轮、导向后轮与车架 3 底部连接，所述驱动轮采用行星轮系 1 结构，所述后轮 2 采用万向轮结构；所述驱动轮通过直流电机、及减速机构与直流电源连接，直流电源与车架 3 底部连接，车架 3 前端设有光电开关 6，所述光电开关 6 与微控制器 8 连接，所述微控制器 8 与电机转速控制器连接、实现电机转速调整。通过光电开关 6 对路况进行实时监测，将障碍信息实时反馈给微控制系统，然后微控制器 8 再根据程序控制对电机的供电，实现驱动轮电机的转速控制，实现差速转向等避障功能。所述直流电机及减速机构为一体式的自带齿轮转速箱的直流电机。 

所述行星轮系包括中心齿轮 17、传动轮 16、从动轮 14，所述传动轮 16 分别与中心齿轮17、从动轮 14 啮合，所述中心齿轮 17、传动轮 16、从动轮 14、驱动轮 13 分别通过传动轴与行星轮架 15 连接，从动轮 16 与驱动轮 13 同轴安装，所述传动轮 16、从动轮 14、驱动轮13 分别设有三个、并沿中心齿轮 17 的中心线均布，中心齿轮 17 通过中间轴与直流电机输出轴连接。 

所述驱动轮设有两个，每个驱动轮分别与一个行星轮系 1 连接。 

所述导向后轮 2 采用万向轮。 

所述驱动轮与导向后轮 2 之间、并靠近导向后轮处的车架底部设有辅助轮 7。 所述辅助轮 7沿车架前后方向设有多个。驱动轮与导向后轮之间、并靠近导向后轮处的车架底部设有辅助轮。通过辅助轮用于爬楼梯时的前后轮过渡，减少震动糊盒颠簸，减少对机器设备的损坏。 

所述扶手 4 的高度能够调节。以适应不同身体高度的人员使用，高扶手度可以通过扶手杆螺纹连接结构、或者通过设有多个高度调节孔并通过锁紧螺钉 5 固定在不同的高度从而进行调整；扶手杆设计成可伸缩结构，伸缩高度为 1.2m-1.5m,可以适应不同身高的盲人的需求。 

本实用新型工作原理： 

采用自带齿轮转速箱的电机，两个直流电机分别与两个驱动轮相连，整个车体由驱动轮驱动。后轮是安装在地盘中间的一个万向轮，跟随小车行进方向自由转动。微控制器提前输入的程序能够控制直流电机输入的是正向电还是反向电，正向电导致电机正转，反之则电机反转。当两个电机同时同向转动时，小车笔直前进或后退。当两个电机的转向相反时，由于电机转速相同，则小车会原地转向。同时微控制器通过控制转向时间来控制转向的角度。驱动轮采用行星轮系结构，能够平稳的在坑洼的路面行驶，并翻越一定高度的障碍物和台阶，后面的万向轮用于支撑和转向，而后轮那一排小轮的设计是用于爬楼梯时的前后轮过渡。本实用新型行星轮系的一个自由度不受人为控制而是根据路面情况而调整的，这种结构可以在一定范围内，有效地实现越障和爬楼梯功能。采用一个电机驱动行星轮的中心齿轮，即只给一个确定的输入，另一个自由度受路面的情况来约束，比如在路面不平度较小的情况下转臂（即另外一个输入）可以根据路况实时的自适应调整：在车轮碰到较高的障碍而停止不动时，该轮系的一个自由度受到限制，驱动轮系就演变成行星轮系，转臂就有可能带着另外两个车轮绕这个停止不动的车轮回转，实现了翻越障碍。

通过万向轮辅助行星轮带着车体爬阶梯，万向轮的底轮平时在地面上滚动。遇到阶梯时由于行星轮外轮间存在很大间隙，它在爬阶梯时如无辅助将有较大的振动。万向轮在开始爬阶梯后将架到上一级阶梯的边缘处，保证在爬阶梯时总有一个轮子与上一级阶梯边缘接触，使得行星轮外轮有一段时间是可以架空的，从而实现了上阶梯时小车车体的整体平稳，弥补了行星轮与普通轮相比的不足。两支架之间的换向转盘可以实现上阶梯时及正常行驶时的换向以提高轮系应对复杂情况的工作能力。 

上述虽然结合附图对实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。 

Claims (6)

1.一种智能导盲机器人，其特征是，包括车架、车架前部的驱动轮、车架后部的导向后轮、微控制器、报警提示装置、扶手，所述驱动轮、导向后轮与车架底部连接，所述驱动轮采用行星轮系结构，所述后轮采用万向轮结构；所述驱动轮通过直流电机、及减速机构与直流电源连接，直流电源与车架底部连接，车架前端设有光电开关，所述光电开关、报警提示装置与微控制器连接，所述微控制器与电机转速控制器连接。

2.如权利要求 1 所述的智能导盲机器人，其特征是，所述行星轮系包括中心齿轮、传动轮、从动轮，所述传动轮分别与中心齿轮、从动轮啮合，所述中心齿轮、传动轮、从动轮、驱动轮分别通过传动轴与行星轮架连接，从动轮与驱动轮同轴安装，所述传动轮、从动轮、驱动轮分别设有三个、并沿中心齿轮的中心线均布，中心齿轮通过中间轴与直流电机输出轴连接。

3.如权利要求 1 所述的智能导盲机器人，其特征是，所述驱动轮设有两个，每个驱动轮分别与一个行星轮系连接。

4.如权利要求 1 所述的智能导盲机器人，其特征是，所述导向后轮采用万向轮。

5.如权利要求 1 所述的智能导盲机器人，其特征是，所述驱动轮与导向后轮之间、并靠近导向后轮处的车架底部设有辅助轮。

6.如权利要求 1 所述的智能导盲机器人，其特征是，车架上设有储物箱。

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