CN204178234U - 轮式机器人不打滑检测、记录装置 - Google Patents
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Abstract
一种轮式机器人不打滑检测、记录装置，包括安装于机器人本体上的行走轮，行走轮用于带动机器人运动行走，为了检测行走轮是否打滑，在机器人本体上安装防滑记录轮以及防滑记录轮行程测量组件，安装的防滑记录轮的中心轴线与行走轮的中心轴线平行或者重合，并且在行走轮行走时始终保持与地面接触。本实用新型采用无驱动力的防滑记录轮来采集机器人实际的行走行程，由于其外圈采用柔性材料，始终与地面接触，摩擦力使其处于是始终不打滑的状态，能够准确测量机器人实际行程，送至机器人主控系统来进行偏差消除，使机器人精确到达预定目标，完成预定工作。
Description
技术领域
本实用新型属于机器人装备领域，具体涉及一种轮式机器人不打滑检测、记录装置。
背景技术
目前轮式机器主要依靠外部的传感器来检测外部环境，防止碰撞，如超声波传感器，红外传感器、视觉传感器等等。传感器将采集来的数据传送给控制器，再加以处理，才能使得轮式机器人按照预订路径进行移动。
机器人在实际运转的过程中，由于轮子对地面的惯性打滑、传感器受外界磁场、其它电信号干扰后会产生定位偏移，随着移动距离的累积、碰触障碍物数量的增加，其偏移数据也会累计加大，使得机器人在路径导航、定位中与设计规划相差很大，不能精确到达预定目标，不能完成预定的工作。
实用新型内容
本实用新型需要解决的技术问题是提供一种轮式机器人移动轮移动时是否存在打滑现象以及实时采集不打滑数据的不打滑检测、记录装置，该检测装置将不打滑数据送至主控制器用来纠偏。
为解决上述问题，本实用新型所采取的技术方案是：
一种轮式机器人不打滑检测、记录装置，包括安装于机器人本体上的行走轮，行走轮用于带动机器人运动行走，为了检测行走轮是否打滑，在机器人本体上安装防滑记录轮以及防滑记录轮行程测量组件，安装的防滑记录轮的中心轴线与行走轮的中心轴线平行或者重合，并且在行走轮行走时始终保持与地面接触，防滑记录轮和行走轮安装在同一转向机构上，防滑记录轮始终和行走轮保持平行。
其中防滑记录轮由轮形骨架和柔性外圈组成，柔性外圈固定在轮形骨架外圆上，以保证防滑记录轮始终与地面接触，且始终不会打滑。
其中防滑记录轮行程测量组件用于采集防滑记录轮的行程数据，也就是机器人实际行走的行程，其包括编码盘和码盘读头，编码盘和防滑记录轮同轴固定安装，跟随防滑记录轮转动，码盘读头与编码盘配合安装。当然，该防滑记录轮行程测量组件也可以采用其它的行程测量传感器，比如：采用高精度同轴编码器。
作为一种结构简单、更加合理的技术方案，其防滑记录轮安装在行走轮驱动轴上，通过轴承与行走轮驱动轴连接固定，同时防滑记录轮柔性外圈直径比行走轮直径略大一点；编码盘和防滑记录轮安装在同一轴承上，编码盘跟随防滑记录轮转动。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：
本实用新型采用无驱动力的防滑记录轮来采集机器人实际的行走行程，由于其外圈采用柔性材料，始终与地面接触，摩擦力使其处于是始终不打滑的状态，能够准确测量机器人实际行程，送至机器人主控系统来进行偏差消除，使机器人精确到达预定目标，完成预定工作。
附图说明
图1是本实用新型结构示意图；
其中：1、柔性外圈，2、轮形骨架，3、码盘读头，4、编码盘，5、行走轮， 6、驱动轴，7、轴承。
具体实施方式
下面结合附图对实用新型做进一步详细描述：
本实用新型轮式机器人不打滑检测、记录装置用于轮式机器人运动行走的打滑检测，以将其采集的打滑数据送至机器人主控制器，通过主控制器运算，输出行走控制信号，消除打滑误差。
本实用新型基于无动力从动轮被动驱动，不会产生打滑现象的工作原理来设计，作为本实用新型的一个具体的实施例：其结构如图1所示，其包括行走轮5、防滑记录轮以及防滑记录轮行程测量组件，行走轮5用于带动机器人运动行走，防滑记录轮为从动轮，用于测量机器人实际行走的行程，防滑记录轮行程测量组件用于采集防滑记录轮的行程数据。其防滑记录轮安装在安装行走轮5的驱动轴6上，通过轴承7与驱动轴6连接固定，不跟随行走轮5转动，而是受地面摩擦力被动转动，从而测量机器人的实际行程。为了确保防滑记录轮不打滑，且始终与地面接触，防滑记录轮设计成由轮形骨架2和柔性外圈1组成的结构，柔性外圈1固定在轮形骨架2外圆上，同时柔性外圈1直径比行走轮直径略大一点点，柔性材料经重力压缩后与行走轮和地面的切线保持一致，不影响行走轮与地面的接触摩擦力。
防滑记录轮行程测量组件可以采用任意类型的检测组件，只要能够精确测量防滑记录轮行程就行，本实用新型采用编码盘4和码盘读头3，编码盘4和防滑记录轮同轴固定安装（安装在同一个轴承7上），跟随防滑记录轮转动，码盘读头3与编码盘4配合安装。当然，作为另一个常用的检测组件，采用高精度同轴编码器。
本实用新型防滑记录轮和行走轮同轴安装，轴线重合，结构简单，设计方便，其是最佳的实施方式。那么，想当然的，防滑记录轮不一定非要和行走轮同轴，其只要满足始终与地面接触，且其中心轴线与行走轮中心轴线平行（也就是行走轮和防滑记录轮平行）就行，此时防滑记录轮和行走轮要安装在同一转向机构上，保证防滑记录轮始终和行走轮保持平行。也就是说，防滑记录轮的直径可不与行走轮相同，但是一定要与行走轮的轴向相同。
Claims (5)
1.一种轮式机器人不打滑检测、记录装置，包括带动机器人运动行走的行走轮（5），其特征在于：还包括防滑记录轮以及防滑记录轮行程测量组件，所述的防滑记录轮安装在机器人本体上，防滑记录轮中心轴线与行走轮（5）中心轴线平行或者重合，并且在行走轮（5）行走时始终与地面接触。
2.根据权利要求1所述的轮式机器人不打滑检测、记录装置，其特征在于所述的防滑记录轮由轮形骨架（2）和柔性外圈（1）组成，柔性外圈（1）固定在轮形骨架（2）外圆上。
3.根据权利要求1所述的轮式机器人不打滑检测、记录装置，其特征在于所述防滑记录轮行程测量组件包括编码盘（4）和码盘读头（3），编码盘（4）和防滑记录轮同轴固定安装，跟随防滑记录轮转动，码盘读头（3）与编码盘（4）配合安装。
4.根据权利要求1或2所述的轮式机器人不打滑检测、记录装置，其特征在于所述防滑记录轮安装在行走轮驱动轴（6）上，通过轴承（7）与行走轮驱动轴（6）连接固定，防滑记录轮柔性外圈直径比行走轮直径略大一点。
5.根据权利要求1或3所述的轮式机器人不打滑检测、记录装置，其特征在于所述防滑记录轮安装在行走轮驱动轴（6）上，通过轴承与行走轮驱动轴（6）连接固定，编码盘（4）和防滑记录轮安装在同一轴承（7）上，编码盘（4）跟随防滑记录轮转动。
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|---|---|---|---|---|
| CN107643186A (zh) * | 2017-09-15 | 2018-01-30 | 深圳市杉川机器人有限公司 | 机器打滑检测的方法、装置及系统 |
| CN110174257A (zh) * | 2019-06-28 | 2019-08-27 | 北京云迹科技有限公司 | 检测室内轮式机器人轮子打滑的方法及装置 |
| CN111604902A (zh) * | 2020-05-18 | 2020-09-01 | 哈尔滨工业大学 | 一种适用于机械手在手操作的目标滑动检测方法 |
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