CN208802071U - 分体电机型自发电拖车机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公布一种分体电机型自发电拖车机器人，属于机器人和拖车双重技术领域，可应用于消防、排爆、起重和军事等领域，利用拖车被拖拽时电磁发电功能，同时解决移动机器人户外连续转场时的充电电源难题和充电时间难题；利用拖拽发电功能，在刹车和下坡时起到辅助刹车作用；再利用左右车轮动力电机独立工作的设计，辅以带轮拖车千斤顶的支撑作用，把拖车变成了一台移动的机器人底盘，实现遥控行走；利用拖车上的多孔型通用甲板平台设计，辅以甲板平台上的信号插座，轻松安装各种机器人任务模块，满足不同环境对机器人的不同功能需求。

Description

分体电机型自发电拖车机器人

技术领域

本实用新型涉及车辆技术领域，具体是一种分体电机型自发电拖车机器人，可应用于消防、排爆、起重、和军事等领域。

背景技术

随着我国经济建设的快速发展，城市化和工业化进程不断加快，机器人和拖车作为一种新型工具将被普遍使用。拖车具有携带和部署方便，装备重量大的优点。

但在拖车和机器人领域面临五个显著弊端：

1、拖车容易导致前车刹车失灵：经常开拖车的司机都非常害怕下坡路和急刹车，因为极其容易出现刹车失灵等事故，除了刹车系统疏于保养外，非常重要的一个因素就是满载的拖车会推着前面的车辆往前走，从而产生折叠效应，导致车辆失控；

2、拖车不能自主行走：传统的拖车本身不能被自主行走，必须依赖其他车辆的牵引才能停车，自主停车入库困难；

3、户外状态移动机器人充电困难：传统的电力式移动机器人必须通过固定充电装置来实现充电，一般很难利用运输过程中的宝贵时间边走边充电，在紧急情况下，如果没有充满电能，那么投入使用的将是能量不足的机器人。这些无法在户外无法充电的机器人，严重影响装备的使用效果；

4、机器人运输和装卸不便：由于传统的移动机器人，底盘行走速度较慢，长距离运输时，必须借助其他车辆托运。但是都存在装卸麻烦、耽误宝贵时间、贻误救灾的的显著缺点；

5、拖车功能单一，运输时重心偏高，导致安全系数低：经常只能作为运输工具用途，未发挥拖车底盘的机械性能。假如运输中大型机器人时，整机装备就是拖车底盘+机器人底盘的双重重量，不仅占用空间大，而且载重大，重心过高，所载机器人还容易倾覆。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种具有遥控自行走功能的分体电机型自发电拖车机器人，在户外被牵引状态下能够自动充电的功能。并且通过多孔的模块化甲板平台，和各个拓展用的航空插座，到达目的地后，免除机器人在拖车的装卸程序，直接通过支撑拖车千斤顶，然后再打开机器人开关，迅速实现拖车变身机器人的功能。加上拖车机器人上方甲板平台属于通用化、模块化设计，可以很方便的搭载安装不同任务模块，实现各种功能，满足各种需要。

本实用新型通过以下技术方案实现：一种分体电机型自发电拖车机器人，包括拖车支架；所述拖车支架前端设有拖车连接器和带轮拖车千斤顶；在拖车支架的两侧分别设有左车轮、右车轮；所述左车轮、右车轮分别通过悬挂与拖车支架连接；

所述左车轮、右车轮分别连接有减速机；所述减速机连接有无刷电机；所述无刷电机通过切换继电器连接有一个电机驱动器和一个发电控制器，电机驱动器连接有机器人控制器；

所述拖车支架下固定有控制箱，所述电机驱动器、机器人控制器、MTTP发电控制器安装在控制箱内；

在所述拖车支架下还固定有用于控制箱内电机驱动器供电的电池箱；发电控制器连接电池箱。

其进一步是：从所述无刷电机到发电控制器到电池箱的回路中，设置有发电开关；所述电机驱动器和机器人控制器连接电池箱；所述电池箱连接有充电口；所述发电控制器为MTTP发电控制器。

所述机器人控制器连接有固定在拖车支架上的天线；所述天线通过无线连接有机器人遥控器；所述天线包括一个负责与机器人遥控器收发信号的无线通讯天线，和一个负责传输图像到机器人遥控器的影音传输天线。

所述拖车支架的前后侧分别安装有摄像头。

所述拖车支架的甲板平台开设有多个均匀分布的固定孔；固定孔是对称式或矩阵式排列。

所述拖车支架的甲板平台设有凹型信号坑或凸型信号塔；所述凹型信号坑或凸型信号塔中安装有航空插座；所述航空插座连接到机器人控制器，航空插座还连接有一个对外电机驱动器，对外电机驱动器与机器人控制器相连。

所述左车轮、右车轮共设有一对、两对、或者两对以上。

所述无刷电机为永磁无刷电机。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、提高拖车和牵引车的刹车性能：采用该模块化自发电拖车机器人，在刹车时，可以闭合发电开关，利用动力电机发电时产生的阻力，来辅助降低车速，提高安全性；

2、本实用新型还具有下坡安全缓降功能：经常开大卡的司机都非常害怕下坡路段，因为极容易出现刹车失灵等事故。出现刹车失灵或失控的事故，除了制动系统疏于保养之外，非常重要的一个原因就是，下坡时满载的拖车可能会推着前面的卡车走，从而产生折叠效应，导致货车失控。而本实用新型的拖车发电系统，则能有效防范这种情况，当司机在下坡的时候，可以提前启动这套系统。打开拖车发电开关之后，拖车的发电制动功能就会启动，从而使拖车和货车之间慢慢拉开距离，以起到减速和拉伸的目的，只要有拖车拖着后退，车头就能更好的转向，而且也不会影响车轮的锁死和防滑能力，这对于正在下坡的司机来说，无疑是救了一命。

3、实现拖车的短距离自主行走，满足拖车停车后短距离挪动位置的需求；

4、解决移动机器人常见的户外充电难题，可以实现被拖拽时的边走边充功能，不仅能将户外拖拽移动产生的能量得以收集，还能充分利用的拖车机器人被拖拽移动时的宝贵时间。因为大家都知道，充电是需要时间的，这在户外紧张的任务环境下尤其宝贵；

5、解决传统移动机器人的装卸不便难题，免除机器人与车辆之间宝贵的装卸时间。解除发电开关与前车的控制信号(刹车和发电开关信号）连接，再与牵引车脱离牵引后，放下带轮千斤顶，然后只需打开机器人开关，拖车就能变成一台遥控机器人。反之，关闭机器人开关，把拖车机器人用拖车连接器直接连接前面的牵引动力车，把发电开关对接好与前车的控制信号(刹车和发电开关信号），实现控制，即可实现快捷装卸，迅速转移。

6、实现拖车机器人的多功能化：由于采用大量定位孔和凹型信号坑或凸型信号塔的多功能甲板技术，可以很方便的将拖车机器人变成一个移动机器人甲板平台，可以在甲板平台上任意安装各种模块，实现模块化多功能的机器人。

7、降低重心，提高运输安全性：由于拖车底盘和移动机器人底盘合二为一，不仅大大降低了拖车重心，还大大降低了整车质量，降低了运输由于颠簸等因素造成的的事故率，一举多得，利国利民。

8、本实用新型采用了轮毂+减速机+电机方案，具有零部件成本低、整机维修成本低、电机抗冲击性强等特点。

附图说明

图1是本实用新型实施例一主视图；

图2是本实用新型实施例一俯视图；

图3是本实用新型实施例一立体结构示意图；

图4是本实用新型实施例一仰视图；

图5是本实用新型实施例一电路控制图。

图中：1、拖车支架；2、拖车连接器；3、带轮拖车千斤顶；4、左车轮；5、右车轮；6、悬挂；7、轮毂；8、控制箱；9、电池箱；10、排孔；11、天线；12、凹型信号坑；13、无刷电机；14、减速机；15、甲板平台。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例一

如图1、图2、图3、图4和图5所示，一种一种分体电机型自发电拖车机器人，拖车支架1前端设有拖车连接器2和带轮拖车千斤顶3；拖车连接器2可以是一个小钩子，带轮拖车千斤顶3可以采用万向轮。左车轮4、右车轮5分别通过悬挂6连接在拖车支架1的两侧；悬挂6为独立悬挂或非独立悬挂，具体的，悬挂6可以是弹簧钢板、扭力轴等。左车轮4、右车轮5成对设置，可以是一对、两对、或者两对以上。

车轮4、右车轮5分别接有减速机14，减速机14连接有无刷电机13；无刷电机13通过切换继电器连接有一个电机驱动器和一个MTTP发电控制器，电机驱动器连接有机器人控制器；切换继电器未上电时，动力电机与MTTP发电控制器相连接；切换继电器上电时，让动力电机与电机驱动器相连接；拖车支架1下固定有控制箱8，电机驱动器、机器人控制器、MTTP发电控制器安装在控制箱8内；在拖车支架1下还固定有用于控制箱8内电机驱动器供电的电池箱9；MTTP发电控制器连接电池箱9。

拖车支架1的前后侧分别安装有摄像头。机器人控制器连接有固定在拖车支架1上的天线11；天线11包括一个负责与机器人遥控器收发信号的无线通讯天线，和一个负责传输图像到机器人遥控器的影音传输天线。天线11通过无线连接有机器人遥控器。这样，通过机器人遥控器就可以实现模块化自发电拖车机器人的远程控制。拖车支架1的前后侧的摄像头，便于在行走时观察。

拖车支架1上表面有甲板平台15，甲板平台15上开设有矩阵式排列的排孔10，通过排孔10便于与其他功能模块连接，以实现其他特定功能；例如，连接水炮后，可以进行灭火等功能。

拖车支架1上表面设有用于安装通讯接口的凹型信号坑12。凹型信号坑12中可以安装航空插座，航空插座安装好以后，与拖车支架1上表面高度一致，或略低于拖车支架1上表面。或者，在拖车支架1上表面安装信号塔，信号塔上安装航空插座。航空插座连接到机器人控制器，航空插座还连接有一个对外电机驱动器。航空插座用于与功能模块通讯和供电，实现灭火、排烟、排爆等机器人功能的实用化多功能拓展。

拖车机器人可以在遥控下，实现自行走功能。具体为控制箱内无线控制器的收到天线传来的无线控制信号后，向电机驱动器发出控制信号，然后电机驱动器向左右两侧无刷电机发送驱动电流，实现轮毂的受控运动，依托辅助的带轮拖车千斤顶进行整机平衡，最终实现机器人的底盘行走。

当拖车机器人在被拖动的状态下时：

无刷电机在被拖动牵引并达到一定速度时，产生磁场，进而产生电压和电流，通过发电控制器的MTTP自动升降压技术，实现自发电功能，并储存于电池箱。

拖车机器人的自行走状态和被拖动通过继电器转换：

拖车机器人的电源打开后，继电器的线圈受电，触点吸合，无刷电机连接电机驱动器，拖车机器人处于自行走状态待命；

拖车机器人的电源关闭后，继电器的线圈失电，触点回弹，无刷电机连接MTTP控制器可以实现发电。

本实用新型将电机与轮毂分离，具有轮零部件成本低、整机维修成本低、电机抗冲击性强等特点。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种分体电机型自发电拖车机器人，包括拖车支架（1）；所述拖车支架（1）前端设有拖车连接器（2）和带轮拖车千斤顶（3）；在拖车支架（1）的两侧分别设有左车轮（4）、右车轮（5）；所述左车轮（4）、右车轮（5）分别通过悬挂（6）与拖车支架（1）连接；

其特征在于：

所述左车轮（4）、右车轮（5）分别连接有减速机（14）；所述减速机（14）连接有无刷电机（13）；所述无刷电机（13）通过切换继电器连接有一个电机驱动器和一个发电控制器，电机驱动器连接有机器人控制器；

所述拖车支架（1）下固定有控制箱（8），所述电机驱动器、机器人控制器、发电控制器安装在控制箱（8）内；

在所述拖车支架（1）下还固定有用于向控制箱（8）内电机驱动器供电的电池箱（9）；发电控制器连接电池箱（9）。

2.根据权利要求1所述的分体电机型自发电拖车机器人，其特征在于：从所述无刷电机（13）到发电控制器到电池箱（9）的回路中，设置有发电开关；所述电机驱动器和机器人控制器连接电池箱（9）；所述电池箱（9）连接有充电口；所述发电控制器为MTTP发电控制器。

3.根据权利要求1所述的分体电机型自发电拖车机器人，其特征在于：所述机器人控制器连接有固定在拖车支架（1）上的天线（11）；所述天线（11）通过无线连接有机器人遥控器；所述天线（11）包括一个负责与机器人遥控器收发信号的无线通讯天线，和一个负责传输图像到机器人遥控器的影音传输天线。

4.根据权利要求1所述的分体电机型自发电拖车机器人，其特征在于：所述拖车支架（1）的前后侧分别安装有摄像头。

5.根据权利要求1所述的分体电机型自发电拖车机器人，其特征在于：所述拖车支架（1）的甲板平台（15）开设有多个均匀分布的固定孔（10）；固定孔（10）是对称式或矩阵式排列。

6.根据权利要求1所述的分体电机型自发电拖车机器人，其特征在于：所述拖车支架（1）的甲板平台（15）设有凹型信号坑（12）或凸型信号塔；所述凹型信号坑（12）或凸型信号塔中安装有航空插座；所述航空插座连接到机器人控制器，航空插座还连接有一个对外电机驱动器，对外电机驱动器与机器人控制器相连。

7.根据权利要求1所述的分体电机型自发电拖车机器人，其特征在于：所述左车轮（4）、右车轮（5）共设有一对、两对、或者两对以上。

8.根据权利要求1所述的分体电机型自发电拖车机器人，其特征在于：所述无刷电机（13）为永磁无刷电机。