CN209454898U - 自动避障机器人行走机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种自动避障机器人行走机构，涉及机器人技术领域，该自动避障机器人行走机构包括行走平台以及位于所述行走平台内的转向电机、行走电机、转向盘、行走球轮和控制器；所述行走平台沿行进方向前、后两个端面均安装红外测距传感器；所述转向电机和行走电机分别与所述转向盘之间传动连接，所述转向盘与所述行走球轮啮合相连，且所述行走球轮转动安装于所述行走平台底部；所述转向电机、行走电机和红外测距传感器均与所述控制器电性连接，以缓解现有技术中自动避障机器人行走机构不便于避开障碍以及完成转向动作等技术问题。

Description

自动避障机器人行走机构

技术领域

本实用新型涉及机器人技术领域，尤其涉及一种自动避障机器人行走机构。

背景技术

自动避障机器人行走机构是一种用于目标物体行走的一种机构，在机器人的运动中，常需要用到自动避障机器人行走机构。

现在机器人自动避障机器人行走机构大多带有避障功能，避障功能一般是借助红外测距传感器来实现的。

然而，现有的自动避障机器人行走机构仅通过红外测距传感器不能够完成转向工作，不利于避障工作的进行，会损坏机器人，提高了使用者的成本。

鉴于此，迫切需要一种新型的自动避障机器人行走机构,能够解决上述问题。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本实用新型的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

实用新型内容

本实用新型的第一目的在于提供一种自动避障机器人行走机构，以缓解现有技术中存在的上述技术问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型提供的一种自动避障机器人行走机构，包括行走平台以及位于所述行走平台内的转向电机、行走电机、转向盘、行走球轮和控制器；

所述行走平台沿行进方向前、后两个端面均安装红外测距传感器；

所述转向电机和行走电机分别与所述转向盘之间传动连接，所述转向盘与所述行走球轮啮合相连，且所述行走球轮转动安装于所述行走平台底部；

所述转向电机、行走电机和红外测距传感器均与所述控制器电性连接。

在上述技术方案中，进一步的，所述行走球轮位于所述转向盘底部；

所述行走电机位于所述转向盘一侧且通过第一转动轴与所述转向盘传动连接，以通过所述转向盘转动带动所述行走球轮行进；

所述转向电机固接于所述行走平台内，且通过第二转动轴与所述行走电机的固定筒传动连接，以通过所述转向盘转动带动所述行走球轮转向。

在上述任一技术方案中，进一步的，所述行走平台底部与所述行走球轮连接处设置有弧形槽，且弧形槽的内部设置有滚珠，所述滚珠与行走平台之间设置有弹簧；

所述行走球轮的侧面与所述滚珠抵接。

在上述任一技术方案中，进一步的，所述滚珠表面为光滑面。

在上述任一技术方案中，进一步的，所述转向盘的外表面设置有转向钮，且行走球轮的外表面开设有与所述转向钮配合设置的转向钮槽。

在上述任一技术方案中，进一步的，所述红外测距传感器的顶部设置有防护罩，所述防护罩固接于所述行走平台上，且所述防护罩的外表面包裹有橡胶条。

在上述任一技术方案中，进一步的，所述行走平台的上表面设置有固定座和配重块，沿所述自动避障机器人行走机构的行进方向，所述固定座位于所述配重块的前方。

在上述任一技术方案中，进一步的，所述行走球轮、行走电机和转向电机均设置为四组。

在上述任一技术方案中，进一步的，所述转向电机采用步进电机。

在上述任一技术方案中，进一步的，还包括机器人；所述机器人固定安装于所述固定座上。

与现有技术相比，本实用新型提供的自动避障机器人行走机构具有以下优势：

本实用新型提供的一种自动避障机器人行走机构，包括行走平台以及位于所述行走平台内的转向电机、行走电机、转向盘、行走球轮和控制器；所述行走平台沿行进方向前、后两个端面均安装红外测距传感器；所述转向电机和行走电机分别与所述转向盘之间传动连接，所述转向盘与所述行走球轮啮合相连，且所述行走球轮转动安装于所述行走平台底部；所述转向电机、行走电机和红外测距传感器均与所述控制器电性连接。

工作时，行走电机带动行走球轮转动，行走平台前进或者后退，在行驶过程中，红外测距传感器检测到障碍物时，通过控制器控制行走电机停止工作，行走平台停止前进或者后退，再通过控制器控制转向电机带动转向盘改变行进方向，并启动行走电机继续行进；

通过上述结构，在行走平台遇到障碍物时，通过红外测距传感器即可感应到，并及时停止行走平台，以防相撞，再通过转向电机完成转向的动作，即使避开障碍物，然后通过行走电机继续前行，能够完整的完成避障工作，防止损毁行走平台以及其上的物品，提高其使用寿命，降低成本。

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，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的机器人自动避障机器人行走机构整体结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的行走球轮与滚珠的相结合的结构示意视图；

图3为本实用新型实施例提供的行走球轮与转向盘的相结合的结构示意视图。

图标：1-行走平台；2-红外测距传感器；3-防护罩；31-橡胶条；32-连接螺栓；4-行走球轮；41-弧形槽；42-滚珠；43-弹簧；44-转向钮槽；5-转向盘；51-转向钮；6-转向电机；61-第二转动轴；7-行走电机；71-第一转动轴；72-固定筒；8-控制器；9-配重块；10-固定座。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例一

如图1-图3所示，本实施例提供的一种自动避障机器人行走机构，包括行走平台1以及位于行走平台1内的转向电机6、行走电机7、转向盘5、行走球轮4和控制器8；行走平台1沿行进方向前、后两个端面均安装红外测距传感器2；转向电机6和行走电机7分别与转向盘5之间传动连接，转向盘5与行走球轮4啮合相连，且行走球轮4转动安装于行走平台1底部；转向电机6、行走电机7和红外测距传感器2均与控制器8电性连接。

工作时，行走电机7带动行走球轮4转动，行走平台1前进或者后退，在行驶过程中，红外测距传感器2检测到障碍物时，通过控制器8控制行走电机7停止工作，行走平台1停止前进或者后退，再通过控制器8控制转向电机6带动转向盘5改变行进方向，并启动行走电机7继续行进；

通过上述结构，在行走平台1遇到障碍物时，通过红外测距传感器2即可感应到，并及时停止行走平台1，以防相撞，再通过转向电机6完成转向的动作，即使避开障碍物，然后通过行走电机7继续前行，能够完整的完成避障工作，防止损毁行走平台1以及其上的物品，提高其使用寿命，降低成本。

具体的，如图2所示，行走球轮4位于转向盘5底部；行走电机7位于转向盘5一侧且通过第一转动轴71与转向盘5传动连接，以通过转向盘5转动带动行走球轮4行进；转向电机6固接于行走平台1内，且通过第二转动轴61与行走电机7的固定筒72传动连接，以通过转向盘5转动带动行走球轮4转向。

其中，行走电机7的前端靠近转向盘5处设置有固定筒72，自固定筒72内伸出第一转动轴71并与转向盘5中心固定连接，以带动转向盘5沿其中心轴转动，使得行走球轮4前进或者后退；固定筒72与转向电机6之间铆接有第二转动轴61,第二转动轴61用于带动转向盘5以及行走电机7共同转动，以改变转向盘5的角度，以改变行走方向。

请继续参照图2所示，行走平台1底部与行走球轮4连接处设置有弧形槽41，且弧形槽41的内部设置有滚珠42，滚珠42与行走平台1之间设置有弹簧43；行走球轮4的侧面与滚珠42抵接。进一步的，滚珠42表面为光滑面。通过在行走球轮4与行走平台1的连接处设置有弧形槽41，且在弧形槽41的内部设置有滚珠42，在滚珠42与行走平台1之间设置有弹簧43，滚珠42的表面光滑，在机器人的行走过程中，行走球轮4会滚珠42相接触，行走球轮4始终在弧形槽41的内部转动，由于滚珠42的表面光滑，这样在行走时就能够有效地降低机构运动时的阻力，一定程度上提高了机器人的运行速度。具体的，弹簧43为反力弹簧43。

如图3所示，转向盘5的外表面设置有转向钮51，且行走球轮4的外表面开设有与转向钮51配合设置的转向钮槽44。通过在转向盘5的四周外表面设置有转向钮51，在行走球轮4的外表面开设有转向钮槽44，转向钮51可以插入转向钮槽44中，在需要转向时，行走电机7停止，转向电机6转动，带动整个转向盘5转动，行走球轮4同时转向，然后行走电机7再带动行走球轮4运动，从而能够更方便地完成转向工作，有利于避障工作的进行。

本实施例的可选方案中，红外测距传感器2的顶部设置有防护罩3，防护罩3固接于行走平台1上(可以通过连接螺栓32固定于行走平台1上)，且防护罩3的外表面包裹有橡胶条31，防护罩3可以有效地保护红外测距传感器2，使其不被撞击。

本实施例的可选方案中，行走平台1的上表面设置有固定座10和配重块9，沿自动避障机器人行走机构的行进方向，固定座10位于配重块9的前方，其目的在于为了在固定座10上安装物品时，后方配重块9保持整个行走平台1的平衡。

本实施例的可选方案中，行走球轮4、行走电机7和转向电机6均设置为四组。其中行走电机7也可以设置为一个，通过一个行走电机7带动对应的行走球轮4移动，以带动其他三组行走球轮4运动。

本实施例中，转向电机6为步进电机，该转向电机6的型号为36GP，该行走电机7的型号为57BL，该红外测距传感器2的型号为GP2Y0A21。控制器8的型号为STM32F103C8T6，控制器8的一侧设置有蓄电池，该蓄电池的额定工作电压为6V。

此外，还包括机器人；机器人固定安装于行走平台1上的固定座10上，因此具有自动避障机器人行走机构的所有优势，此外，机器人安装于固定座10上，并通过自动避障机器人行走机构带动机器人实现前进、后退以及转弯。

本实施例的工作过程：

使用前，首先将机器人固定在固定座10上，然后便可以通过该自动避障机器人行走机构完成机器人的既定工作，在使用过程中，行走球轮4会与滚珠42相接触，弧形槽41会将行走球轮4卡住，使行走球轮4始终在弧形槽41的内部转动，由于滚珠42的表面光滑，这样在行走时就能够有效地降低机构运动时的阻力，一定程度上提高了机器人的运行速度，其次，在通过红外测距传感器2检测到目标行进路径中出现障碍需要避让时，行走电机7便会停止，然后转向电机6同时转动，带动整个转向盘5转动，使转向钮51卡入不同的转向钮槽44中(行走球轮4上均匀设置有多个转向钮槽44)，然后行走电机7再带动行走球轮4运动，这样四组行走球轮4便能够同时转向，从而能够更方便地完成转向工作，有利于避障工作的进行，较为实用。

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。

Claims (10)

1.一种自动避障机器人行走机构，其特征在于，包括行走平台(1)以及位于所述行走平台(1)内的转向电机(6)、行走电机(7)、转向盘(5)、行走球轮(4)和控制器(8)；

所述行走平台(1)沿行进方向前、后两个端面均安装红外测距传感器(2)；

所述转向电机(6)和行走电机(7)分别与所述转向盘(5)之间传动连接，所述转向盘(5)与所述行走球轮(4)啮合相连，且所述行走球轮(4)转动安装于所述行走平台(1)底部；

所述转向电机(6)、行走电机(7)和红外测距传感器(2)均与所述控制器(8)电性连接。

2.根据权利要求1所述的自动避障机器人行走机构,其特征在于，所述行走球轮(4)位于所述转向盘(5)底部；

所述行走电机(7)位于所述转向盘(5)一侧且通过第一转动轴(71)与所述转向盘(5)传动连接，以通过所述转向盘(5)转动带动所述行走球轮(4)行进；

所述转向电机(6)固接于所述行走平台(1)内，且通过第二转动轴(61)与所述行走电机(7)的固定筒(72)传动连接，以通过所述转向盘(5)转动带动所述行走球轮(4)转向。

3.根据权利要求1或2所述的自动避障机器人行走机构,其特征在于，所述行走平台(1)底部与所述行走球轮(4)连接处设置有弧形槽(41)，且弧形槽(41)的内部设置有滚珠(42)，所述滚珠(42)与行走平台(1)之间设置有弹簧(43)；

所述行走球轮(4)的侧面与所述滚珠(42)抵接。

4.根据权利要求3所述的自动避障机器人行走机构,其特征在于，所述滚珠(42)表面为光滑面。

5.根据权利要求1所述的自动避障机器人行走机构,其特征在于，所述转向盘(5)的外表面设置有转向钮(51)，且行走球轮(4)的外表面开设有与所述转向钮(51)配合设置的转向钮槽(44)。

6.根据权利要求1所述的自动避障机器人行走机构,其特征在于，所述红外测距传感器(2)的顶部设置有防护罩(3)，所述防护罩(3)固接于所述行走平台(1)上，且所述防护罩(3)的外表面包裹有橡胶条(31)。

7.根据权利要求1所述的自动避障机器人行走机构,其特征在于，所述行走平台(1)的上表面设置有固定座(10)和配重块(9)，沿所述自动避障机器人行走机构的行进方向，所述固定座(10)位于所述配重块(9)的前方。

8.根据权利要求1所述的自动避障机器人行走机构,其特征在于，所述行走球轮(4)、行走电机(7)和转向电机(6)均设置为四组。

9.根据权利要求1所述的自动避障机器人行走机构,其特征在于，所述转向电机(6)采用步进电机。

10.根据权利要求7所述的自动避障机器人行走机构,其特征在于，还包括机器人；

所述机器人固定安装于所述固定座(10)上。