CN203658842U - 两轮差动式自主移动机器人 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种两轮差动式自主移动机器人，自下而上依次设置运动底盘、驱动仓、传感器安装平台和机载PC机安装平台；在传感器安装平台上安装电路主板，电路主板上设置有若干个扩展卡插槽、若干个类PCI扩展卡插槽、超声红外采集卡以及电源滤波电路；机载PC机通过RS485全双工总线与所述电路主板上安装的姿态测量设备、运动控制卡、超声红外采集卡以及其他安装于所述扩展卡插槽上的标准功能模块电连接；所述运动控制卡配置若干个RS232接口，通过该RS232接口与安装于所述驱动仓内部的各个电机驱动器电连接。具有布线容易、易于安装、维护和扩展性好的优点；另外，采用多种电源供电方式，具有使用方便的优点。
Description
技术领域
本实用新型属于移动机器人技术领域，具体涉及一种两轮差动式自主移动机器人。
背景技术
自主移动机器人，由于其具有较强的活动能力、良好的可控性等特点，在工农业、国防等各个领域具有广泛的应用前景。
自主移动机器人由于内部结构复杂，电路众多，因此，现有的自主移动机器人线路非常混乱，不易于安装和维护；另外，现有的自主移动机器人供电方式单一，不方便使用；此外，现有的自主移动机器人还具有扩展性差的不足。
实用新型内容
针对现有技术存在的缺陷，本实用新型提供一种两轮差动式自主移动机器人，具有布线容易、易于安装、维护和扩展性好的优点；另外，采用多种电源供电方式，具有使用方便的优点。
本实用新型采用的技术方案如下：
本实用新型提供一种两轮差动式自主移动机器人，自下而上依次设置运动底盘、驱动仓、传感器安装平台和机载PC机安装平台；在所述驱动仓内部安装电源和若干个电机驱动器；在所述传感器安装平台上安装电路主板，所述电路主板上设置有若干个扩展卡插槽、若干个类PCI扩展卡插槽、超声红外采集卡以及电源滤波电路；所述电源滤波电路的输入端与所述电源电连接，所述电源滤波电路的输出端用于为主板上所有器件供电；所述扩展卡插槽和所述类PCI扩展卡插槽用于安装标准功能模块，所述标准功能模块包括姿态测量设备和运动控制卡；所述超声红外采集卡用于安装超声波传感器和红外测距传感器；所述机载PC机安装平台上安装机载PC机及外围设备；所述机载PC机与所述外围设备电连接；所述机载PC机通过RS485全双工总线与所述电路主板上安装的姿态测量设备、运动控制卡、超声红外采集卡以及其他安装于所述扩展卡插槽上的标准功能模块电连接；所述运动控制卡配置若干个RS232接口，通过该RS232接口与安装于所述驱动仓内部的各个电机驱动器电连接。
优选的，所述运动底盘为轮式底盘或履带底盘。
优选的，所述运动底盘(1)包括左万向轮(11)、右万向轮(12)、左电机(13)、右电机(14)、左编码器(15)、右编码器(16)、左减速器(17)和右减速器(18)和安装平板(19)；
所述左电机(13)上固定安装所述左编码器(15)；所述左电机(13)与安装于驱动仓中的电机驱动器连接，通过电机驱动器的驱动，调整所述左万向轮(11)的转速和转向；所述右电机(14)上固定安装所述右编码器(16)，所述右电机(14)与安装于驱动仓中的电机驱动器连接，通过电机驱动器的驱动，调整所述右万向轮(12)的转速和转向。
优选的，所述电源包括蓄电池、镍氢电池、固体锂动力电池灯或者开关电源。
优选的，所述驱动仓的仓壁设置有两个把手(21)以及机械扩展安装孔(22)。
优选的，所述电路主板共设置9个扩展卡插槽和2个类PCI扩展卡插槽；每一个扩展卡插槽和每一个类PCI扩展卡插槽均配置有用于提供12v和5v电源的供电接口。
优选的，所述超声红外采集卡扩展24个超声波传感器和24个红外测距传感器；所述24个超声波传感器的接口和所述24个红外测距传感器的接口设置于所述电路主板的边缘。
优选的，所述姿态测量设备包括：罗盘、陀螺仪传感器和倾角传感器；所述外围设备包括：麦克风、扬声器、输入输出设备和显示屏。
优选的，所述机载PC机安装平台设置有若干个标准安装孔位，每一个标准安装孔位用于安装一台机载PC机。
优选的，在所述机载PC机安装平台的上方固定云台摄像机和360度全景摄像机；所述云台摄像机和所述360度全景摄像机分别连接到机载PC机。
本实用新型的有益效果如下：
本实用新型提供的两轮差动式自主移动机器人具有以下优点：
(1)采用四层的分层设计，具有布线容易、易于安装和维护的优点；
(2)采用多种电源供电方式，具有使用方便的优点；
(3)设置多个与标准功能模块匹配的扩展卡插槽，驱动仓的仓壁还设置机械扩展安装孔，具有扩展性好的优点。
附图说明
图1为本实用新型提供的两轮差动式自主移动机器人的整体结构示意图；
图2为传感器安装平台的结构示意图；
图3为驱动仓结构示意图；
图4为运动底盘结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型进行详细说明：
结合图1，本实用新型提供一种两轮差动式自主移动机器人，自下而上依次设置运动底盘、驱动仓、传感器安装平台和机载PC机安装平台，采用四层分层结构。以下对上述四层结构分别介绍：
(一)机载PC机安装平台
机载PC机安装平台设置有若干个标准安装孔位，每一个标准安装孔位用于安装一台机载PC机；并且，机载PC机与外围设备连接，机载PC机可选用迅驰双核笔记本计算机，具有低功耗、可靠性高和速度快的优点。外围设备包括但不限于：麦克风、扬声器、输入输出设备和显示屏。其中，扬声器可选用立体声扬声器；输入输出设备可选用无线键盘鼠标，显示屏可选用12寸液晶显示器或触摸屏。机载PC机。另外，在机载PC机安装平台的上方固定云台摄像机和360度全景摄像机；云台摄像机和360度全景摄像机分别连接到机载PC机。其中，云台摄像机可选用2DOF云台摄像机，22x光学变焦。
(二)传感器安装平台
如图2所示，为传感器安装平台的结构示意图，在传感器安装平台上安装电路主板，电路主板上设置有若干个扩展卡插槽、若干个类PCI扩展卡插槽、超声红外采集卡以及电源滤波电路；例如，图2中，电路主板共设置9个扩展卡插槽和2个类PCI扩展卡插槽。每一个扩展卡插槽和每一个类PCI扩展卡插槽均配置有用于提供12v和5v电源的供电接口。
电源滤波电路的输入端与电源电连接，电源滤波电路的输出端用于为主板上所有器件供电。
扩展卡插槽和类PCI扩展卡插槽用于安装标准功能模块，标准功能模块包括姿态测量设备和运动控制卡；其中，姿态测量设备包括罗盘、陀螺仪传感器和倾角传感器。运动控制卡配置若干个RS232接口，例如，8个，通过该RS232接口与安装于驱动仓内部的各个电机驱动器电连接。
超声红外采集卡用于安装超声波传感器和红外测距传感器；图2中，超声红外采集卡扩展24个超声波传感器和24个红外测距传感器；24个超声波传感器的接口和24个红外测距传感器的接口设置于电路主板的边缘。每个超声波传感器之间的夹角是15度。由于同时配置超声和红外传感器，两种测距传感器可以互补，如有些不反射红外光的物体却能很好的反射超声波，很多超声波无法检测到的物体很容易被红外测距传感器检测到。
机载PC机通过RS485全双工总线与电路主板上安装的姿态测量设备、运动控制卡、超声红外采集卡以及其他安装于扩展卡插槽上的标准功能模块电连接。
(三)驱动仓
如图3所示，为驱动仓结构示意图，在驱动仓内部安装电源和若干个电机驱动器。
能源供给作为一个专门的模块可选择多种供电方式，例如：蓄电池、镍氢电池、固体锂动力电池灯或者开关电源。可见，本实用新型提供多种供电方式。电机驱动器也可根据实际需求选择不同性能的电机驱动器。
驱动仓的仓壁设置有两个把手21以及机械扩展安装孔22。把手可先用弹簧提手，便于搬运。通过在驱动仓四周分别安装多组机械扩展安装孔，通过机械扩展安装孔，扩展安装其他部件，提高了整个移动机器人的扩展性。
(四)运动底盘
如图4所示，为运动底盘结构示意图，运动底盘可选用轮式底盘或履带底盘。
运动底盘1包括左万向轮11、右万向轮12、左电机13、右电机14、左编码器15、右编码器16、左减速器17和右减速器18和安装平板19；左电机13上固定安装左编码器15；左电机13与安装于驱动仓中的电机驱动器连接，通过电机驱动器的驱动，调整左万向轮11的转速和转向；右电机14上固定安装右编码器16，右电机14与安装于驱动仓中的电机驱动器连接，通过电机驱动器的驱动，调整右万向轮12的转速和转向。
本实用新型提供的两轮差动式自主移动机器人具有以下优点：
(1)采用四层的分层设计，具有布线容易、易于安装和维护的优点；
(2)采用多种电源供电方式，具有使用方便的优点；
(3)设置多个与标准功能模块匹配的扩展卡插槽，驱动仓的仓壁还设置机械扩展安装孔，具有扩展性好的优点。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种两轮差动式自主移动机器人，其特征在于，自下而上依次设置运动底盘、驱动仓、传感器安装平台和机载PC机安装平台；在所述驱动仓内部安装电源和若干个电机驱动器；在所述传感器安装平台上安装电路主板，所述电路主板上设置有若干个扩展卡插槽、若干个类PCI扩展卡插槽、超声红外采集卡以及电源滤波电路；所述电源滤波电路的输入端与所述电源电连接，所述电源滤波电路的输出端用于为主板上所有器件供电；所述扩展卡插槽和所述类PCI扩展卡插槽用于安装标准功能模块，所述标准功能模块包括姿态测量设备和运动控制卡；所述超声红外采集卡用于安装超声波传感器和红外测距传感器；所述机载PC机安装平台上安装机载PC机及外围设备；所述机载PC机与所述外围设备电连接；所述机载PC机通过RS485全双工总线与所述电路主板上安装的姿态测量设备、运动控制卡、超声红外采集卡以及其他安装于所述扩展卡插槽上的标准功能模块电连接；所述运动控制卡配置若干个RS232接口，通过该RS232接口与安装于所述驱动仓内部的各个电机驱动器电连接。
2.根据权利要求1所述的两轮差动式自主移动机器人，其特征在于，所述运动底盘为轮式底盘或履带底盘。
3.根据权利要求1所述的两轮差动式自主移动机器人，其特征在于，所述运动底盘(1)包括左万向轮(11)、右万向轮(12)、左电机(13)、右电机(14)、左编码器(15)、右编码器(16)、左减速器(17)和右减速器(18)和安装平板(19)；
所述左电机(13)上固定安装所述左编码器(15)；所述左电机(13)与安装于驱动仓中的电机驱动器连接，通过电机驱动器的驱动，调整所述左万向轮(11)的转速和转向；所述右电机(14)上固定安装所述右编码器(16)，所述右电机(14)与安装于驱动仓中的电机驱动器连接，通过电机驱动器的驱动，调整所述右万向轮(12)的转速和转向。
4.根据权利要求1所述的两轮差动式自主移动机器人，其特征在于，所述电源包括蓄电池、镍氢电池、固体锂动力电池灯或者开关电源。
5.根据权利要求1所述的两轮差动式自主移动机器人，其特征在于，所述驱动仓的仓壁设置有两个把手(21)以及机械扩展安装孔(22)。
6.根据权利要求1所述的两轮差动式自主移动机器人，其特征在于，所述电路主板共设置9个扩展卡插槽和2个类PCI扩展卡插槽；每一个扩展卡插槽和每一个类PCI扩展卡插槽均配置有用于提供12v和5v电源的供电接口。
7.根据权利要求6所述的两轮差动式自主移动机器人，其特征在于，所述超声红外采集卡扩展24个超声波传感器和24个红外测距传感器；所述24个超声波传感器的接口和所述24个红外测距传感器的接口设置于所述电路主板的边缘。
8.根据权利要求1所述的两轮差动式自主移动机器人，其特征在于，所述姿态测量设备包括：罗盘、陀螺仪传感器和倾角传感器；所述外围设备包括：麦克风、扬声器、输入输出设备和显示屏。
9.根据权利要求1所述的两轮差动式自主移动机器人，其特征在于，所述机载PC机安装平台设置有若干个标准安装孔位，每一个标准安装孔位用于安装一台机载PC机。
10.根据权利要求1所述的两轮差动式自主移动机器人，其特征在于，在所述机载PC机安装平台的上方固定云台摄像机和360度全景摄像机；所述云台摄像机和所述360度全景摄像机分别连接到机载PC机。
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Cited By (3)
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| CN108748276A (zh) * | 2018-06-12 | 2018-11-06 | 芜湖乐创电子科技有限公司 | 一种行走机器人照明控制结构系统 |
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