CN209198939U - 一种移动机器人和移动机器人控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及机器人控制技术领域，特别涉及一种移动机器人，包括底座；机器人本体，固定于所述底座上；底座；左前轮、左前调节柱、左后轮、左后调节柱、右前轮、右前调节柱、右后轮、右后调节柱，各个调节柱的一端均与所述底座连接，另一端分别与其对应的轮连接；转向调节装置，设置于所述底座内，并且分别与所述左前调节柱、左后调节柱、右前调节柱和右后调节柱连接，所述转向调节装置用于驱动所述左前调节柱、左后调节柱、右前调节柱和右后调节柱转动，从而控制所述左前轮、左后轮、右前轮和右后轮朝向。通过上述方式，本实用新型实施方式能够通过调节装置控制各个调节柱，并控制各个转轮的朝向。

Description

一种移动机器人和移动机器人控制系统

技术领域

本实用新型实施方式涉及机器人控制技术领域，特别是涉及一种移动机器人和移动机器人控制系统。

背景技术

移动机器人是自动执行工作的机器装置。它既可以接受人类指挥，又可以运行预先编排的程序，也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动。它的任务是协助或取代人类工作的工作，例如生产业、建筑业，或是危险的工作。根据移动方式来分，可分为：轮式移动机器人、步行移动机器人(单腿式、双腿式和多腿式)、履带式移动机器人、爬行机器人、蠕动式机器人和游动式机器人等类型。在现有的轮式移动机器人中，有些是单轮或双轮驱动移动方向，驱动方式单一，无法满足复杂地形要求。

实用新型内容

针对现有技术的上述缺陷，本实用新型的主要目的在于提供一种移动机器人及移动机器人控制系统，实现对各个驱动轮单独控制转向，来满足复杂地形对移动机器人的要求。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：提供一种移动机器人，包括：底座；机器人本体，固定于所述底座上；左前轮；左前调节柱，其一端与所述左前轮转动连接，并且另一端插入所述底座内；左后轮；左后调节柱，其一端与所述左后轮转动连接，并且另一端插入所述底座内；右前轮；右前调节柱，其一端与所述右前轮转动连接，并且另一端插入所述底座内；右后轮；右后调节柱，其一端与所述右后轮转动连接，并且另一端插入所述底座内；转向调节装置，设置于所述底座内，并且分别与所述左前调节柱、左后调节柱、右前调节柱和右后调节柱连接，所述转向调节装置用于驱动所述左前调节柱、左后调节柱、右前调节柱和右后调节柱转动，从而控制所述左前轮、左后轮、右前轮和右后轮朝向。

可选的，所述转向调节装置包括控制器、转动装置、左前传动机构、左后传动机构、右前传动机构和右后传动机构；所述控制器与所述转动装置连接，用于控制所述转动装置转动，所述左前传动机构分别与所述转动装置和左前调节柱连接，所述左后传动机构分别与所述转动装置和左后调节柱连接，所述右前传动机构分别与所述转动装置和右前调节柱连接，所述右后传动机构分别与所述转动装置和右后调节柱连接，在所述转动装置转动时，所述左前传动机构、左后传动机构、右前传动机构和右后传动机构分别驱动所述左前调节柱、左后调节柱、右前调节柱和右后调节柱转动。

可选的，所述左前传动机构包括左前驱动齿和左前从动齿；所述左前驱动齿固定于所述转动装置的转动轴，所述左前从动齿固定于所述左前调节柱，所述左前驱动齿和左前从动齿齿合。

可选的，所述移动机器人还包括左前套筒、左前驱动电机和左前螺杆；所述左前套筒的内表面设置有左前凹槽，所述左前调节柱设置有左前凸台，所述左前套筒套设于所述左前调节柱，所述左前凹槽与所述左前凸台凹凸配合，所述左前套筒的外表面还设置有左前螺孔，所述左前驱动电机固定于所述底座内，所述左前驱动电机的驱动轴与左前螺杆的一端固定，所述左前螺杆的另一端穿过所述左前螺孔，并且与所述左前螺孔螺接；所述左前从动齿固定于所述左前套筒上，并且所述左前从动齿位于所述左前螺杆的上方，当所述左前驱动电机驱动所述左前螺杆转动时，所述左前螺杆带动所述左前套筒运动。

可选的，所述移动机器人还包括左前套筒、左前驱动电机和左前螺杆；所述左前套筒的内表面设置有左前凹槽，所述左前调节柱设置有左前凸台，所述左前套筒套设于所述左前调节柱，所述左前凹槽与所述左前凸台凹凸配合，所述左前套筒的外表面还设置有左前螺孔，所述左前驱动电机固定于所述底座内，所述左前驱动电机的驱动轴与左前螺杆的一端固定，所述左前螺杆的另一端穿过所述左前螺孔，并且与所述左前螺孔螺接；所述左前从动齿固定于所述左前套筒上，并且所述左前从动齿位于所述左前螺杆的上方，当所述左前驱动电机驱动所述左前螺杆转动时，所述左前螺杆带动所述左前套筒运动。

可选的，所述移动机器人还包括第一左前位置传感器和第二左前位置传感器；所述第一左前位置传感器和第二左前位置传感器均与所述控制器连接，所述第一左前位置传感器设置于所述左前调节柱，并且位于所述左前套筒前的上方，在所述第一左前位置传感器感应到所述左前套筒时，所述控制器确定所述左前从动齿与所述左前驱动齿齿合；所述第二左前位置传感器设置于所述左前调节柱，并且位于所述左前套筒的下方，在所述第二左前位置传感器感应到所述左前套筒时，所述控制器确定所述左前从动齿与所述左前驱动齿脱离。

可选的，所述左后传动机构包括左后驱动齿和左后从动齿；所述左后驱动齿固定于所述转动装置的转动轴，所述左后从动齿固定于所述左后调节柱，所述左后驱动齿和左后从动齿齿合。

可选的，所述移动机器人还包括左后套筒、左后驱动电机和左后螺杆；所述左后套筒的内表面设置有左后凹槽，所述左后调节柱设置有左后凸台，所述左后套筒套设于所述左后调节柱，所述左后凹槽与所述左后凸台凹凸配合，所述左后套筒的外表面还设置有左后螺孔，所述左后驱动电机固定于所述底座内，所述左后驱动电机的驱动轴与左后螺杆的一端固定，所述左后螺杆的另一端穿过所述左后螺孔，并且与所述左后螺孔螺接；所述左后从动齿固定于所述左后套筒上，并且所述左后从动齿位于所述左后螺杆的上方，当所述左后驱动电机驱动所述左后螺杆转动时，所述左后螺杆带动所述左后套筒运动。

可选的，所述移动机器人还包括第一左后位置传感器和第二左后位置传感器；所述第一左后位置传感器和第二左后位置传感器均与所述控制器连接，所述第一左后位置传感器设置于所述左后调节柱，并且位于所述左后套筒的上方，在所述第一左后位置传感器感应到所述左后套筒时，所述控制器确定所述左后从动齿与所述左后驱动齿齿合；所述第二左后位置传感器设置于所述左后调节柱，并且位于所述左后套筒的下方，在所述第二左后位置传感器感应到所述左后套筒时，所述控制器确定所述左后从动齿与所述左后驱动齿脱离。

可选的，所述移动机器人还包括无线通信模块；所述无线通信模块与所述控制器连接。

可选的，提供一种移动机器人控制系统，其特征在于，遥控器和上述中任意一项所述移动机器人。

本实用新型实施方式的有益效果是：区别于现有技术的情况，本实用新型实施方式能够通过调节装置控制各个调节柱，并控制各个转轮的朝向，转动方向灵活，可适应多种复杂地形。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制

图1是本实用新型实施例的移动机器人示意图；

图2是本实用新型实施例的转向调节装置示意图；

图3是本实用新型实施例的左前轮转向控制结构示意图；

图4是本实用新型实施例中左前调节柱上设置有左前套筒的示意图；

图5是本实用新型实施例中左前调节柱上设置有左前套筒，左前调节柱和左前套筒的示意图；

图6是本实用新型实施例中左前调节柱上设置有左前套筒，并设置有第一左前位置传感器和第二左前位置传感器的示意图；

图7是本实用新型实施例中转向调节装置设置有一个转向齿轮的示意图；

图8是本实用新型实施例中包括有无线通信模块和遥控器的示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域技术人员所理解的通常意义。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

参阅图1，图1为本实用新型实施例的一种移动机器人，包括：底座100；机器人本体200，固定于所述底座100上；左前轮310；左前调节柱311，其一端与所述左前轮311转动连接，并且另一端插入所述底座100内；左后轮320；左后调节柱321，其一端与所述左后轮320转动连接，并且另一端插入所述底座100内；右前轮330；右前调节柱331，其一端与所述右前轮330转动连接，并且另一端插入所述底座100内；右后轮340；右后调节柱341，其一端与所述右后轮340转动连接，并且另一端插入所述底座100内；转向调节装置400，设置于所述底座100 内，并且分别与所述左前调节柱311、左后调节柱321、右前调节柱331 和右后调节柱341连接，转向调节装置400用于驱动所述左前调节柱 311、左后调节柱321、右前调节柱331和右后调节柱转动341，从而控制所述左前轮310、左后轮320、右前轮330和右后轮340朝向。综上述，转向调节装置400可以通过各个调节柱来调节各个轮的转动转向。

参阅图2，图2为本实施例转向调节装置的示意图，转向调节装置 400包括控制器401、转动装置402、左前传动机构410、左后传动机构 420、右前传动机构430和右后传动机构440；控制器401与转动装置 402连接，用于控制转动装置402转动，左前传动机构410分别与转动装置402和左前调节柱311连接，左后传动机420构分别与转动装置402 和左后调节柱321连接，右前传动机构430分别与转动装置402和右前调节柱331连接，右后传动机构440分别与转动装置402和右后调节柱 341连接，在转动装置402工作时，左前传动机构410、左后传动机构 420、右前传动机构430和右后传动机构440分别驱动左前调节柱311、左后调节柱321、右前调节柱331和右后调节柱341转动。

参阅图3，图3为本实施例的左前传动机构410和左前调节柱311 示意图，左前传动机构410包括左前驱动齿411和左前从动齿412；左前驱动齿411固定于转动装置402的左前转动轴413，左前从动齿412固定于左前调节柱311，左前驱动齿411和左前从动齿412齿合。通过左前驱动齿411和左前从动齿412齿合，当转动装置402控制左前驱动齿 411转动，从而带动左前从动齿412转动，由于左前调节柱311与左前从动齿412固定连接，左前从动齿412即带动左前调节柱311在相同的方向做转动，最终驱使左前轮310转动。

综合图1、图2和图3，当控制器401接收到转向指令时，通过控制与控制器401连接的转动装置402做出转动，例如要控制左前轮310 转向时，则通过控制左前传动机构410转动，即控制左前驱动齿411转动，从而使与左前驱动齿411齿合的左前从动齿412转动，继而带动与左前从动齿412固定连接的左前调节柱311转动，最终驱使与左前调节柱311连接的左前轮310转动，综上述，实现了控制器402对左前轮310 的转向控制。

同理，参阅图1、图2和图3，对于左后轮320、右前轮330和右后轮340，也可以通过控制器401对转动机构的控制，分别驱使左后驱动齿421、右前驱动齿431和右后驱动齿441转动，从而带动对应的左后从动齿422、右前从动齿432和右后从动齿442转动，继而使对应的左后调节柱321、右前调节柱331和右后调节柱341转动，最终驱使对应的左后轮320、右前轮330和右后轮340转向，实现对各个轮的转向控制。

参阅图4，在一些实施例中，所述移动机器人还包括左前套筒511、左前驱动电机513和左前螺杆512；请参阅图5，,左前套筒511的内表面设置有左前凹槽5111，左前调节柱设置有左前凸台3111，左前套筒 511套设于左前调节柱311，左前凹槽5111与左前凸台3111凹凸配合，再请参阅图4，左前套筒511的外表面还设置有左前螺孔5110,左前驱动电机513固定于底座100内，左前驱动电机513的驱动轴与左前螺杆 512的一端固定，左前螺杆512的另一端穿过左前螺孔5110，并且与左前螺孔5110螺接；左前从动齿412固定于所述左前套筒511上，并且左前从动齿412位于左前螺杆512的下方，当左前驱动电机513驱动左前螺杆512转动时，左前螺杆512带动所述左前套筒511上下运动，由于左前从动齿412与左前套筒511固定连接，即左前套筒511可带动左前从动齿412上下运动，由于左前从动齿412和左前驱动齿411是齿合连接，则当左前从动齿412上升或者下降一端距离后，左前从动齿412 和左前驱动齿411可以分离开，当左前从动齿412和左前驱动齿411分离开后，即左前驱动齿411无法驱使左前从动齿412的转动，也即此时控制器402无法控制左前轮310的转向，综上述，可通过左前套筒511 与左前调节柱311凹凸配合，左前套筒511通过左前螺杆512与左前驱动电机513连接，通过左前驱动电机513驱使左前螺杆512转动来带动左前套筒511上下移动，从而使左前从动齿412与左前驱动齿411脱离或者齿合，从而控制左前轮310是否转向。

同理，移动机器人还可以设置左后套筒、左后驱动电机和左后螺杆；右前套筒、右前驱动电机和右前螺杆；右后套筒、右后驱动电机和右后螺杆来分别控制左后轮、右前轮和右后轮是否转向。

参阅图6，在一些实施例中，所述移动机器人还包括第一左前位置传感器610和第二左前位置传感器620；第一左前位置传感器610和第二左前位置传感器620均与控制器402连接，第一左前位置传感器610 设置于左前调节柱311，并且位于左前套筒511前的上方，在第一左前位置传感器610感应到左前套筒511时，控制器402确定左前从动齿412 与左前驱动齿411齿合；第二左前位置传感器620设置于左前调节柱 311，并且位于左前套筒511的下方，在第二左前位置传感器620感应到左前套筒511时，控制器402确定左前从动齿412与左前驱动齿411 脱离，通过上述方式，使用第一左前位置传感器610和第二左前位置传感器620即可监控到左前从动齿412是否与左前驱动齿411齿合。

参阅图7和图1，在一些实施例中，所述移动机器人还包括一个方向齿轮700，方向齿轮700同时与左前驱动轮411、左后驱动轮421、右前驱动轮431和右后驱动轮441齿合，即方向齿轮700转动时，可驱动左前驱动轮411、左后驱动轮421、右前驱动轮431和右后驱动轮441 同时转动，从而驱使左前从动轮412、左后从动轮422、右前从动轮432 和右后从动轮442同时转动，同时使的左前调节柱311、左后调节柱321、右前调节柱331和右后调节柱341同时转动，最终使得左前轮310、左后轮320、右前轮330和右后轮340同时转向。

参阅图8，在一些实施例中，移动机器人还包括无线通信模块403；无线通信模块与所述控制器402连接，即可通过无线通信模块403来远程控制机器人。

在一些实施例中，移动机器人还包括遥控器404，即通过移动机器人的无线通信模块403接收遥控器404的信号，并传输给控制器402，继而通过控制器402来控制机器人的移动及转向。

本实用新型实施方式的有益效果是：本实用新型实施方式能够通过调节装置控制各个调节柱，并控制各个转轮的朝向，转动方向灵活，可适应多种复杂地形。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本实用新型并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (10)

1.一种移动机器人，其特征在于，包括：

底座；

机器人本体，固定于所述底座上；

左前轮；

左前调节柱，其一端与所述左前轮转动连接，并且另一端插入所述底座内；

左后轮；

左后调节柱，其一端与所述左后轮转动连接，并且另一端插入所述底座内；

右前轮；

右前调节柱，其一端与所述右前轮转动连接，并且另一端插入所述底座内；

右后轮；

右后调节柱，其一端与所述右后轮转动连接，并且另一端插入所述底座内；

转向调节装置，设置于所述底座内，并且分别与所述左前调节柱、左后调节柱、右前调节柱和右后调节柱连接，所述转向调节装置用于驱动所述左前调节柱、左后调节柱、右前调节柱和右后调节柱转动，从而控制所述左前轮、左后轮、右前轮和右后轮朝向。

2.根据权利要求1所述的移动机器人，其特征在于，

所述转向调节装置包括控制器、转动装置、左前传动机构、左后传动机构、右前传动机构和右后传动机构；

所述控制器与所述转动装置连接，用于控制所述转动装置转动，所述左前传动机构分别与所述转动装置和左前调节柱连接，所述左后传动机构分别与所述转动装置和左后调节柱连接，所述右前传动机构分别与所述转动装置和右前调节柱连接，所述右后传动机构分别与所述转动装置和右后调节柱连接，在所述转动装置转动时，所述左前传动机构、左后传动机构、右前传动机构和右后传动机构分别驱动所述左前调节柱、左后调节柱、右前调节柱和右后调节柱转动。

3.根据权利要求2所述的移动机器人，其特征在于，

所述左前传动机构包括左前驱动齿和左前从动齿；

所述左前驱动齿固定于所述转动装置的转动轴，所述左前从动齿固定于所述左前调节柱，所述左前驱动齿和左前从动齿齿合。

4.根据权利要求3所述的移动机器人，其特征在于，

所述移动机器人还包括左前套筒、左前驱动电机和左前螺杆；

所述左前套筒的内表面设置有左前凹槽，所述左前调节柱设置有左前凸台，所述左前套筒套设于所述左前调节柱，所述左前凹槽与所述左前凸台凹凸配合，所述左前套筒的外表面还设置有左前螺孔，所述左前驱动电机固定于所述底座内，所述左前驱动电机的驱动轴与左前螺杆的一端固定，所述左前螺杆的另一端穿过所述左前螺孔，并且与所述左前螺孔螺接；

所述左前从动齿固定于所述左前套筒上，并且所述左前从动齿位于所述左前螺杆的上方，当所述左前驱动电机驱动所述左前螺杆转动时，所述左前螺杆带动所述左前套筒运动。

5.根据权利要求4所述的移动机器人，其特征在于，

所述移动机器人还包括第一左前位置传感器和第二左前位置传感器；

所述第一左前位置传感器和第二左前位置传感器均与所述控制器连接，所述第一左前位置传感器设置于所述左前调节柱，并且位于所述左前套筒前的上方，在所述第一左前位置传感器感应到所述左前套筒时，所述控制器确定所述左前从动齿与所述左前驱动齿齿合；

所述第二左前位置传感器设置于所述左前调节柱，并且位于所述左前套筒的下方，在所述第二左前位置传感器感应到所述左前套筒时，所述控制器确定所述左前从动齿与所述左前驱动齿脱离。

6.根据权利要求2所述的移动机器人，其特征在于，

所述左后传动机构包括左后驱动齿和左后从动齿；

所述左后驱动齿固定于所述转动装置的转动轴，所述左后从动齿固定于所述左后调节柱，所述左后驱动齿和左后从动齿齿合。

7.根据权利要求6所述的移动机器人，其特征在于，

所述移动机器人还包括左后套筒、左后驱动电机和左后螺杆；

所述左后套筒的内表面设置有左后凹槽，所述左后调节柱设置有左后凸台，所述左后套筒套设于所述左后调节柱，所述左后凹槽与所述左后凸台凹凸配合，所述左后套筒的外表面还设置有左后螺孔，所述左后驱动电机固定于所述底座内，所述左后驱动电机的驱动轴与左后螺杆的一端固定，所述左后螺杆的另一端穿过所述左后螺孔，并且与所述左后螺孔螺接；

所述左后从动齿固定于所述左后套筒上，并且所述左后从动齿位于所述左后螺杆的上方，当所述左后驱动电机驱动所述左后螺杆转动时，所述左后螺杆带动所述左后套筒运动。

8.根据权利要求7所述的移动机器人，其特征在于，

所述移动机器人还包括第一左后位置传感器和第二左后位置传感器；

所述第一左后位置传感器和第二左后位置传感器均与所述控制器连接，所述第一左后位置传感器设置于所述左后调节柱，并且位于所述左后套筒的上方，在所述第一左后位置传感器感应到所述左后套筒时，所述控制器确定所述左后从动齿与所述左后驱动齿齿合；

所述第二左后位置传感器设置于所述左后调节柱，并且位于所述左后套筒的下方，在所述第二左后位置传感器感应到所述左后套筒时，所述控制器确定所述左后从动齿与所述左后驱动齿脱离。

9.根据权利要求2所述的移动机器人，其特征在于，

所述移动机器人还包括无线通信模块；

所述无线通信模块与所述控制器连接。

10.一种移动机器人控制系统，其特征在于，遥控器和如权利要求1-9中任意一项所述移动机器人。