CN207472524U - 一种轮式移动机器人的机械碰撞检测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种轮式移动机器人的机械碰撞检测装置，包括防撞外壳、防撞骨架、导向支架、滑块、微动开关和弹簧，防撞骨架安装于轮式机器人移动底盘的外围，导向支架安装于防撞骨架上，防撞外壳位于防撞骨架的宽度方向外侧，两者的两端通过滑块和紧固件连为一体、中间位置处通过弹簧和连接紧固件连为一体，连接紧固件插接于弹簧的中心孔中，两端分别与防撞外壳和防撞骨架连接，微动开关安装于防撞骨架的宽度方向内侧与连接紧固件的头部接触；防撞外壳受到外力碰撞时，推动防撞外壳、滑块、紧固件和连接紧固件向防撞骨架的内侧运动，连接紧固件触发微动开关并发出信号，弹簧被压缩；碰撞外力消失后，防撞外壳、滑块、紧固件和连接紧固件复位。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种轮式移动机器人，具体涉及一种轮式移动机器人的机械碰撞检测装置。
背景技术
随着现代科技的发展，智能机器人的应用越来越广泛，不管是在餐厅或者银行等较小环境还是在机场和高铁站等大型公共场所，都能见到智能机器人的身影。智能机器人在行走过程中不可避免的会与其他物体发生碰撞。
目前，机器人实现障碍躲避的方式最常见的一种为在机器人本体的前进方向的前方安装一定数量的信号开关，在信号开关的外侧安装一大片外壳作为感应区域，通过一个推杆结构与信号开关感应部分连接，并且装有弹簧或其他弹性结构，作为复位使用，当机器人与墙壁或其他障碍物发生碰撞时，外壳被压下，推杆触发信号开关使其输出信号达到检测障碍物的作用。此种方式传感器成本较低，结构原理简单，比较容易实现，但受其结构限制，某些角度的碰撞会有灵敏度不够导致无法触发信号开关的现象。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种安装于轮式移动机器人底盘上，可通过机械结构检测碰撞，在不影响整体成本的基础上，使触发稳定可靠，不受碰撞角度的影响，使机器人自动避开障碍物的碰撞检测装置。
本实用新型提供的这种轮式移动机器人的机械碰撞检测装置，包括防撞外壳、防撞骨架、导向支架、滑块、微动开关和弹簧，防撞骨架安装于轮式机器人移动底盘的外围，导向支架安装于防撞骨架上，防撞外壳位于防撞骨架的宽度方向外侧，两者的两端通过滑块和紧固件连为一体、中间位置处通过弹簧和连接紧固件连为一体，连接紧固件插接于弹簧的中心孔中，两端分别与防撞外壳和防撞骨架连接，微动开关安装于防撞骨架的宽度方向内侧，其弹片与连接紧固件的头部接触；防撞外壳受到外力碰撞时，防撞外壳推动防撞外壳、滑块、紧固件和连接紧固件向防撞骨架的内侧运动，连接紧固件的头部触发微动开关并发出信号，同时弹簧被压缩；碰撞外力消失后，弹簧的回复力使防撞外壳、滑块、紧固件和连接紧固件复位。
所述防撞外壳和防撞骨架均为外凸的弧形件；所述导向支架安装于防撞骨架的U型槽中。
所述紧固件为螺栓，所述连接紧固件为塞打螺栓。
所述导向支架的长度方向两端对称设置有沿其宽度方向的滑块安装孔和紧固件安装孔，滑块安装孔位于紧固件安装孔的外侧，滑块可移动的安装于滑块安装孔中；导向支架的长度方向中间位置处设置有沿其宽度方向的紧固件安装孔，滑块安装孔的横截面为沿导向支架高度方向布置的长圆孔。
所述滑块的外形与所述滑块安装孔的形状匹配，其长度大于滑块安装孔的长度，其左右侧壁有沿其高度方向的长圆孔，滑块的纵截面形状为H型。
所述防撞外壳的长度方向两端内壁对应所述滑块安装孔处设置有凸台，所述滑块的外端与凸台插接后通过所述紧固件连为一体，凸台上有相应的螺纹孔。
所述防撞骨架长度方向中间位置处的内壁设置有沿其宽度方向的连接紧固件安装凸台，该凸台的轴向中心有T型孔；所述防撞外壳的长度方向中间位置处的内壁有沿其宽度方向的弹簧安装凸台，该凸台的轴向中心有螺纹孔。
所述弹簧的一端固定于所述弹簧安装凸台的外壁、另一端与所述防撞骨架的外壁接触；所述连接紧固件从所述连接紧固件安装凸台的外侧插入所述弹簧安装凸台轴向中心的螺纹孔中，连接紧固件的头部可在位于所述T型孔中移动。
所述滑块之间通过平衡杆连为一体，平衡杆包括长臂和其两端内弯的L型短臂；所述导向支架的两端上侧有安装块，安装块的侧壁开设有水平U型槽，平衡杆的长臂可转动的卡接于水平U型槽中，平衡杆的L型短臂插接于所述滑块侧壁的长圆孔中，导向支架的两端面开设有沿水平方向的U型槽，使平衡杆可随滑块一起运动。
本实用新型的防撞外壳位于防撞骨架的宽度方向外侧，防撞外壳的两端可通过滑块相对于防撞骨架的宽度方向移动，微动开关固定于防撞骨架的宽度方向内侧，从而使防撞外壳和防撞骨架长度方向中间位置处的连接紧固件触发微动开关，微动开关发出信号使机器人自动改变路线，也就是说本实用新型可通过机械结构避障。只需在轮式移动机器人移动底盘的外围360度全方位布置多个本装置即可使机器人全方位防撞。
附图说明
图1为本实用新型一个实施例的结构示意图。
图2为图1中的A-A剖视示意图。
图3为图1中的B-B剖视示意图。
图4为图1的轴侧结构示意图。
具体实施方式
本实施例公开了一种轮式移动机器人的机械碰撞检测装置，若干本装置在轮式移动机器人的移动底盘外围360度全方位布置。
如图1至图4所示，本机构包括防撞骨架1、防撞外壳2、导向支架3、滑块4、螺栓5、平衡杆6、微动开关7、塞打螺栓8、弹簧9。螺栓5作为紧固件，塞打螺栓8作为连接紧固件。
防撞骨架1和防撞外壳2均为外凸的弧形件，两者的横截面形状均为U型。防撞外壳2位于防撞骨架1的宽度方向外侧，导线支架3安装于防撞骨架2的U型槽中。
导向支架3的长度方向两端对称设置有滑块安装孔和螺栓安装孔，滑块安装孔位于螺栓安装孔的外侧。导向支架3的长度方向中间位置处设置有沿其宽度方向的塞打螺栓安装孔，滑块安装孔的横截面为沿导向支架3高度方向布置的长圆孔，导线支架3的两端分别通过螺栓5紧固于防撞骨架1上。
滑块4的外形与滑块安装孔的形状匹配，其长度大于滑块安装孔的长度，其左右侧壁有沿其高度方向的长圆孔，滑块4的纵截面形状为H型，其下侧厚度大于上侧厚度，下侧实体上对应长圆孔位置处有横向槽41。防撞外壳2的长度方向两端内壁对应导向支架3上的滑块安装孔处设置有凸台21，滑块4的外端与凸台插接后通过螺栓5连为一体，凸台21上有相应的螺纹孔。滑块4可在滑块安装孔中移动。
防撞骨架1长度方向中间位置处的内壁设置有沿其宽度方向的塞打螺栓安装凸台11，该凸台的轴向中心有T型孔。防撞外壳2的长度方向中间位置处的内壁有沿其宽度方向的弹簧安装凸台22，该凸台的轴向中心有螺纹孔。弹簧9的一端固定于弹簧安装凸台的外壁、另一端与防撞骨架1的外壁接触。塞打螺栓8从塞打螺栓安装凸台的外侧插入弹簧安装凸台轴向中心的螺纹孔中，塞打螺栓8的头部可在T型孔中移动。
为了保证导向支架3两端滑块4的同步运动，通过平衡杆6将两滑块4连为一体。
平衡杆6包括长臂和其两端内弯的L型短臂。
为了安装平衡杆6的长臂，在导向支架3的两端上侧设置安装块10，安装块10的侧壁开设水平U型槽。
为了安装平衡杆的L型短臂及保证L型短臂随滑块运动，在滑块的侧壁设置沿其高度方向的长圆孔，在导向支架的端面开设沿其宽度方向的U型槽。
平衡杆安装时，将其长臂卡接于安装块上的水平U型槽中，将其短臂的水平边插接于滑块侧壁的长圆孔中。安装后保证平衡杆能转动及随滑块移动。
本实用新型的工作原理如下：防撞外壳受到外力碰撞时，外壳推动滑块向防撞骨架的宽度方向内侧移动，弹簧被压缩，塞打螺栓向防撞骨架的内侧移动。塞打螺栓的头部触发微动开关，微动开关发出信号使机器人改变行走路线，通过机械结构来使机器人成功避开障碍物。当外力消失后，弹簧的回复力使防撞外壳、滑块和塞打螺栓复位。
Claims (9)
1.一种轮式移动机器人的机械碰撞检测装置，其特征在于：该装置包括防撞外壳、防撞骨架、导向支架、滑块、微动开关和弹簧，防撞骨架安装于轮式机器人移动底盘的外围，导向支架安装于防撞骨架上，防撞外壳位于防撞骨架的宽度方向外侧，两者的两端通过滑块和紧固件连为一体、中间位置处通过弹簧和连接紧固件连为一体，连接紧固件插接于弹簧的中心孔中，两端分别与防撞外壳和防撞骨架连接，微动开关安装于防撞骨架的宽度方向内侧，其弹片与连接紧固件的头部接触；防撞外壳受到外力碰撞时，防撞外壳推动防撞外壳、滑块、紧固件和连接紧固件向防撞骨架的内侧运动，连接紧固件的头部触发微动开关并发出信号，同时弹簧被压缩；碰撞外力消失后，弹簧的回复力使防撞外壳、滑块、紧固件和连接紧固件复位。
2.如权利要求1所述的轮式移动机器人的机械碰撞检测装置，其特征在于：所述防撞外壳和防撞骨架均为外凸的弧形件，两者的横截面均为U型；所述导向支架安装于防撞骨架的U型槽中。
3.如权利要求2所述的轮式移动机器人的机械碰撞检测装置，其特征在于：所述紧固件为螺栓，所述连接紧固件为塞打螺栓。
4.如权利要求2所述的轮式移动机器人的机械碰撞检测装置，其特征在于：所述导向支架的长度方向两端对称设置有沿其宽度方向的滑块安装孔和紧固件安装孔，滑块安装孔位于紧固件安装孔的外侧，滑块可移动的安装于滑块安装孔中；导向支架的长度方向中间位置处设置有沿其宽度方向的紧固件安装孔，滑块安装孔的横截面为沿导向支架高度方向布置的长圆孔。
5.如权利要求4所述的轮式移动机器人的机械碰撞检测装置，其特征在于：所述滑块的外形与所述滑块安装孔的形状匹配，其长度大于滑块安装孔的长度，其左右侧壁有沿其高度方向的长圆孔，滑块的纵截面形状为H型。
6.如权利要求5所述的轮式移动机器人的机械碰撞检测装置，其特征在于：所述防撞外壳的长度方向两端内壁对应所述滑块安装孔处设置有凸台，所述滑块的外端与凸台插接后通过所述紧固件连为一体，凸台上有相应的螺纹孔。
7.如权利要求3所述的轮式移动机器人的机械碰撞检测装置，其特征在于：所述防撞骨架长度方向中间位置处的内壁设置有沿其宽度方向的连接紧固件安装凸台，该凸台的轴向中心有T型孔；所述防撞外壳的长度方向中间位置处的内壁有沿其宽度方向的弹簧安装凸台，该凸台的轴向中心有螺纹孔。
8.如权利要求7所述的轮式移动机器人的机械碰撞检测装置，其特征在于：所述弹簧的一端固定于所述弹簧安装凸台的外壁、另一端与所述防撞骨架的外壁接触；所述连接紧固件从所述连接紧固件安装凸台的外侧插入所述弹簧安装凸台轴向中心的螺纹孔中，连接紧固件的头部可在所述T型孔中移动。
9.如权利要求4所述的轮式移动机器人的机械碰撞检测装置，其特征在于：所述滑块之间通过平衡杆连为一体，平衡杆包括长臂和其两端内弯的L型短臂；所述导向支架的两端上侧有安装块，安装块的侧壁开设有水平U型槽，平衡杆的长臂可转动的卡接于水平U型槽中，平衡杆的L型短臂插接于所述滑块侧壁的长圆孔中，导向支架的两端面开设有沿水平方向的U型槽，使平衡杆可随滑块一起运动。
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Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
| CN110934607A (zh) * | 2019-11-01 | 2020-03-31 | 东软医疗系统股份有限公司 | 障碍物检测机构、侧轨结构、扫描床及ct设备 |
| WO2020120963A1 (en) * | 2018-12-11 | 2020-06-18 | Mark's Mobility Services & Repairs Limited | A collision switch for a mobility scooter |
| CN115104961A (zh) * | 2022-06-29 | 2022-09-27 | 麦岩智能科技(北京)有限公司 | 一种可感知碰撞的边刷装置 |
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| CN110934607B (zh) * | 2019-11-01 | 2023-05-02 | 东软医疗系统股份有限公司 | 障碍物检测机构、侧轨结构、扫描床及ct设备 |
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