CN206528542U - 一种可变形避障机器人移动平台 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种可变形避障机器人移动平台，包括双头齿轮连杆、嵌入在连杆内和连接件内的超声波传感器、正齿轮、舵机、舵机连接件、齿轮连杆连接件、全向轮。四个双头齿轮连杆由齿轮连杆连接件连接形成平行四边形，每个双头齿轮连杆两端固定连接一个正齿轮，同时不同双头齿轮连杆两端的正齿轮，两两按照1:1的传动比连接，舵机通过舵机连接件与齿轮连杆连接件固定连接同时控制其中一个正齿轮的转动，同时有三个全向轮与三个齿轮连杆连接件连接，构成移动平台。本实用新型在舵机或受到外界挤压的作用下，使得自身能够改变自身宽度，进而通过狭窄的环境，再加上搭载于双头齿轮连杆内和齿轮连杆连接件内的超声波传感器实现对周围环境的检测识别，更加适应各种障碍环境，整个装置结构简单，成本低，适用范围广。
Description
技术领域
本发明属于机器人技术领域，具体涉及一种可变形避障机器人移动平台。
背景技术
机器人通过路径规划从起点到达目的地的途中会遇到各类型障碍物，为了能够自动躲避这些障碍物，自动避障机器人孕育而生。随着科技的发展，避障机器人移动平台的应用越来越多，比如家居保洁、危险环境作业、无人驾驶等领域的智能系统应用，以及搜救、物流、柔性生产线、管道布线等等。
一般来讲，传统的避障机器人移动平台，为了能够感知环境中的障碍物，传感器主要采用红外开关、激光测距传感器、超声波传感器、摄像头等，移动平台主要采用普通4轮驱动或者全向轮驱动，全向轮驱动方式具备较好的灵活性。
由于现有全向驱动方式主要有三轮和四轮全向驱动，优势在移动的灵活性，但是机器人本身形状大小无法改变，对于静、动态障碍并存的未知复杂环境下的避障能力较差，特别是对于比机器人本体要小的一些窄缝等类似障碍无法通过。因此研究一种能够改变自身形状的机器人来克服这种不足，增加移动机器人在未知环境下的安全、可靠、灵活、快捷作业的能力，是很有必要的。
发明内容
本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，提供一种可变形避障机器人移动平台，以解决现有机器人无法通过狭窄空间环境和结构复杂的问题。
为达到上述目的，本发明采取的技术方案是：
包括双头齿轮连杆、嵌入在连杆内和连接件内的超声波传感器、正齿轮、舵机、舵机连接件、齿轮连杆连接件、全向轮。四个双头齿轮连杆由齿轮连杆连接件连接形成平行四边形，每个双头齿轮连杆两端固定连接一个正齿轮，同时不同双头齿轮连杆两端的正齿轮，两两按照1:1的传动比连接，舵机通过舵机连接件与齿轮连杆连接件固定连接同时控制其中一个正齿轮的转动，同时有三个全向轮与三个齿轮连杆连接件连接，构成移动平台。
本发明提供的可变形避障机器人移动平台，具有以下有益效果：
①只需一个舵机就可以控制整个移动平台的变形姿态；
②可变形避障机器人移动平台的宽度可实现从两倍双头齿轮连杆（4）长度到两倍双头齿轮连杆（4）宽度大小变化；
③可变形避障机器人移动平台的长度可实现从两倍双头齿轮连杆（4）长度大小到1倍双头齿轮连杆（4）宽度大小变化。
附图说明
图1为可变形避障机器人移动平台的整体结构示意图。
图2为可变形避障机器人移动平台的正常伸展结构示意图。
图3为可变形避障机器人移动平台通过狭窄空间时的最小变形结构示意图。
其中，1、全向轮（三个）；2、齿轮连杆连接件（四个）；3、超声波传感器（十二个）；4、双头齿轮连杆（四个）；5、正齿轮（八个）；6、舵机（一个）； 7、舵机连接件（一个）。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的技术方案的实施方式进行详细地说明：
根据本申请的一个实施例，如图1所示，本方案的可变形避障机器人移动平台，包括四个双头齿轮连杆（4）、十二个嵌入在连杆内和连接件内的超声波传感器（3）、8个正齿轮（5）、一个舵机（6）、一个舵机连接件（7）、四个齿轮连杆连接件（2）及三个全向轮（1）；
齿轮连杆连接件（2）两端分别与双头齿轮连杆（4）一端活动连接；所述齿轮连杆连接件（2）前端嵌入有一个超声波传感器（3）、齿轮连杆连接件（2）底部还与全向轮（1）连接；
双头齿轮连杆（4）两端分别与一个正齿轮（5）上表面固定连接；所述正齿轮（5）两两以1:1的传动比配合连接。
每个双头齿轮连杆（4）侧面嵌入两个超声波传感器（3）、四个双头齿轮连杆（4）共嵌入8个超声波传感器（3）。
所有双头齿轮连杆（4）和齿轮连杆连接件（2）首尾连接组成平行四边形结构。
舵机（6）通过舵机连接件（7）与齿轮连杆连接件（2）固定连接同时控制其中一个正齿轮（5）的转动。
三个全向轮（1）在安装完成后每个全向轮轴线之间的夹角无论机器人平台变形为何种状态均为120°。
双头齿轮连杆（4）和齿轮连杆连接件（2）首尾连接组成平行四边形平台上搭载的载体包括但不限于云台、机械臂、工作载体等，全向轮的驱动下随着移动平台移动，实现在复杂的环境中穿梭避障，到达指定地点。
具体流程：
将可变形避障机器人移动平台及其搭载的载体置于需要使用的环境中，根据环境不同可分为以下两种情况：
1）、环境中不存在比其正常伸展状态的宽度更狭窄的正常空间结构
此时可变形避障机器人移动平台整体伸展变形使整个机器人移动平台构成一个正三角形（如图2所示），此时可变形避障机器人移动平台满足全向移动的原理，根据超声波传感器反馈回来的信息，实现任意方向的移动和避障；
2）、环境中存在比其正常伸展状态的宽度更狭窄的特殊空间结构
可变形避障机器人移动平台以1）所示方式通过其中的正常空间结构。当即将进入特殊空间结构时，可变形避障机器人移动平台根据超声波传感器反馈回来的信息确定特殊空间的狭窄程度，若其狭窄程度小于图三所示可变形避障机器人移动平台的最小变形宽度时，可变形避障机器人移动平台采取不通过该特殊空间结构；若其狭窄程度小于图三所示可变形避障机器人移动平台的最小变形宽度时，可变形避障机器人移动平台根据超声波传感器的信息做出适当的变形，顺利通过特殊结构空间。
虽然结合附图对实用新型的具体实施方式进行了详细地描述，但不应理解为对本专利的保护范围的限定。在权利要求书所描述的范围内，本领域技术人员不经创造性劳动即可做出的各种修改和变形仍属本专利的保护范围。
Claims (8)
1.一种可变形避障机器人移动平台，其特征在于：包括四个双头齿轮连杆（4）、十二个嵌入在连杆内和连接件内的超声波传感器（3）、8个正齿轮（5）、一个舵机（6）、一个舵机连接件（7）、四个齿轮连杆连接件（2）及三个全向轮（1）；所述齿轮连杆连接件（2）两端分别与双头齿轮连杆（4）一端活动连接；所述齿轮连杆连接件（2）前端嵌入有一个超声波传感器（3）、齿轮连杆连接件（2）底部还与全向轮（1）连接；所述双头齿轮连杆（4）两端分别与一个正齿轮（5）上表面固定连接；所述正齿轮（5）两两以1:1的传动比配合连接；所述每个双头齿轮连杆（4）侧面嵌入两个超声波传感器（3）、四个双头齿轮连杆（4）共嵌入8个超声波传感器（3）；所述所有双头齿轮连杆（4）和齿轮连杆连接件（2）首尾连接组成平行四边形结构；所述舵机（6）通过舵机连接件（7）与齿轮连杆连接件（2）固定连接同时控制其中一个正齿轮（5）的转动。
2.根据权利要求1所述的可变形避障机器人移动平台，其特征在于：所述所有双头齿轮连杆（4）和齿轮连杆连接件（2）首尾连接组成平行四边形结构为可变形机构。
3.根据权利要求1所述的可变形避障机器人移动平台，其特征在于： 所述双头齿轮连杆（4）两端分别与一个正齿轮（5）上表面固定连接、与齿轮连杆连接件（2）铰链连接。
4.根据权利要求1所述的可变形避障机器人移动平台，其特征在于： 所述齿轮连杆连接件（2）上与双头齿轮连杆（4）铰链连接的两个孔同时也是两两配合的正齿轮（5）的安装位置且两孔孔距与两两配合的正齿轮（5）的中心距相等。
5.根据权利要求1所述的可变形避障机器人移动平台，其特征在于：所述舵机（6）通过控制正齿轮（5）的转动就可以控制整个机构的变形、伸缩。
6.根据权利要求1所述的可变形避障机器人移动平台，其特征在于：所述三个全向轮（1）在安装完成后每个全向轮轴线之间的夹角均为120°。
7.根据权利要求1所述的可变形避障机器人移动平台，其特征在于：所述十二个嵌入在连杆内和连接件内的超声波传感器（3）在安装完成后的排布方式为每个双头齿轮连杆（4）侧面间距排布两个，每个齿轮连杆连接件（2）前端嵌入一个，总共十二个。
8.根据权利要求1所述的可变形避障机器人移动平台，其特征在于：所属机器人移动平台上搭载的载体包括但不限于云台、机械臂、工作载体等。
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| CN201720032433.4U CN206528542U (zh) | 2017-01-12 | 2017-01-12 | 一种可变形避障机器人移动平台 |
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| CN201720032433.4U Expired - Fee Related CN206528542U (zh) | 2017-01-12 | 2017-01-12 | 一种可变形避障机器人移动平台 |
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| CN110253593A (zh) * | 2019-06-03 | 2019-09-20 | 北京交通大学 | 具有可变形车架结构的轮式越障机器人 |
| CN111086562A (zh) * | 2020-01-16 | 2020-05-01 | 北京交通大学 | 车身可缩放四轮机器人 |
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2017
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