CN217575418U - 一种遥控侦察小车 - Google Patents

Abstract

一种遥控侦察小车，包括机器人本体、行走机构和支撑模块；支撑模块设于机器人本体的一端，行走机构设于机器人本体的两侧；行走机构包括以同一驱动轴为轴心的行驶模块和摆转模块；驱动轴连接舵机，舵机控制摆转模块绕轴心旋转使遥控侦察小车任意切换不同形态。本实用新型采用模块化设计，便于组装、拆卸、维修和更换，支撑模块可拆卸安装在机器人本体上，越障、爬坡时可辅助支撑，有效防止发生机器人跨越过高障碍时容易发生倾覆的风险同时还能任意切换不同的工作形态，适应不同的工作环境。

Description

一种遥控侦察小车

技术领域

本实用新型涉及到机器人技术领域，特别涉及到一种遥控侦察小车。

背景技术

履带特种机器人作为机器人的重要种类，是为承担反恐防爆、抗震救灾等特殊应、急任务需求开发的特种机器人装备，相较于普通机器人，履带特种机器人对越障能力提出了更高的要求，需要具备强大的处置能力、足够的越障能力和便捷的控制手段。为保证系统越障能力，现有技术主要从结构上进行改进，以在结构上留出冗余，增强行进越障能力，出现了履带式、轮式、复合摆臂式、轮腿复合式等多种构型的履带特种机器人，复合摆臂式履带机器人是现行搜救、排爆履带机器人的典型构型。

目前，履带特种机器人自身存在着些许不足，例如CN113641180A公开了一种基于变质心的机器人越障控制方法和系统，但仍存在以下不足：其为解决越障时整机会发生倾覆的问题，将机械臂设置的长度变小，但越障的高度有限。

另外，还有一些履带特种机器人采用一体成形，一个零件损坏需要拆卸与其相关联的其它零件，且工作的形态也较为单一。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：解决上述存在的技术问题，提出一种便于组装拆卸的、能实现多种工作形态并有效防止倾覆风险的遥控侦察小车。

本实用新型解决其技术问题所采用的的技术方案是：

一种遥控侦察小车，包括机器人本体、行走机构和支撑模块；所述支撑模块设于机器人本体的一端，行走机构设于机器人本体的两侧；行走机构包括以同一驱动轴为轴心的行驶模块和摆转模块；驱动轴连接舵机，舵机控制摆转模块绕轴心旋转使遥控侦察小车任意切换不同形态。

进一步，所述行驶模块为行驶履带轮，行驶履带轮分别设于机器人本体的两侧，行驶履带轮包括行驶驱动轮、行驶从动轮和主履带，主履带覆盖于行驶驱动轮和行驶从动轮上，并与二者啮合；行驶驱动轮所在的一端连接驱动电机，通过驱动电机带动第一传动件控制行驶驱动轮旋转，从而带动主履带和行驶从动轮旋转。

进一步，所述摆转模块为摆转履带轮，摆转履带轮设于行驶履带轮的外侧，摆转履带轮包括摆臂主动轮、摆臂从动轮和摆臂履带，摆臂履带覆盖于摆臂主动轮和摆臂从动轮上，并与二者啮合；通过舵机控制摆臂主动轮旋转，从而带动摆臂履带和摆臂从动轮旋转。

进一步，所述行驶从动轮和摆臂主动轮穿设同一驱动轴，舵机经驱动轴控制摆臂主动轮旋转；驱动轴靠近摆臂主动轮的那一端设有第三传动件，驱动轴靠近行驶从动轮的那一端设有第二传动件，第二传动件和第三传动件相互配合。

进一步，所述驱动轴穿过行驶从动轮的部分套接有第一轴承和第一固定法兰。

进一步，所述驱动轴穿过摆臂主动轮的部分套接有第二轴承和第二固定法兰，第二轴承和第二固定法兰之间夹设有摆臂外板，摆臂外板一端连接摆臂主动轮，另一端连接摆臂从动轮。

进一步，所述机器人本体内设有电气控制模块，电气控制模块包括电池、控制板以及与控制板连接的电机驱动板、图传接收器、GPS模块和飞控（飞行控制器）。

进一步，所述机器人本体在与支撑模块相对的另一端设有云台摄像头模块，云台摄像头模块的外侧罩有外壳，所述外壳上至少一部分为便于摄像头拍摄的透明外壳。

进一步，所述支撑模块为至少两根对称设置的支撑尾杆，支撑尾杆可拆卸地安装在机器人本体的一端。

进一步，所述主履带与摆臂履带的长度相同。

本实用新型的有益效果是：

1、遥控侦察小车本体采用模块化设计，便于组装、拆卸、维修和更换。

2、支撑尾杆可拆卸安装在机器人本体上，平路行驶时无需尾杆，但越障、爬坡时可辅助支撑，有效防止发生机器人跨越过高障碍时容易发生倾覆的风险。

3、机器人内设的驱动轴连接舵机，通过舵机控制摆转模块绕轴心旋转使遥控侦察小车任意切换不同形态，适应不同的工作场景。

附图说明

图1为实施例1中一种遥控侦察小车的折叠形态示意图；

图2为实施例1中一种遥控侦察小车的展开形态示意图；

图3为实施例1中一种遥控侦察小车的俯仰形态示意图；

图4为实施例1中一种遥控侦察小车的内部结构示意图；

图5为实施例1中一种遥控侦察小车的行驶履带轮和摆转履带轮2处的结构示意图；

图6为实施例1中一种遥控侦察小车的行驶履带轮和摆转履带轮2处的连接结构示意图；

图7为实施例1中一种遥控侦察小车的云台摄像头模块的结构示意图。

附图标记：1、行驶履带轮；101、行驶驱动轮；102、行驶从动轮；103、主履带；104、电机轴；105、第一传动件；106、第二传动件；107、第一轴承；108、第一固定法兰；2、摆转履带轮；201、摆臂主动轮；202、摆臂从动轮；203、摆臂履带；204、第三传动件；205、第二轴承；206第二固定法兰；207、摆臂外板；3、电气控制模块；301、无刷电机；302、舵机；303、电池；304、控制板；305、电机驱动板；306、GPS模块；307、图传接收机；308、飞控；4、云台摄像头模块；401、摄像头；402、云台；403、第一滑环电机；404、第二滑环电机；5、支撑尾杆。

具体实施方式

以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，但这些具体实施方案不以任何方式限制本实用新型的保护范围。

实施例1

如图1-7所示，一种遥控侦察小车，包括机器人本体、行走机构和支撑模块；所述支撑模块设于机器人本体的一端，行走机构设于机器人本体的两侧；行走机构包括以同一驱动轴为轴心的行驶模块和摆转模块；驱动轴连接舵机302，舵机302控制摆转模块绕轴心旋转使遥控侦察小车任意切换不同形态。

行走机构设置在机器人本体的两侧，行走机构包括以同一驱动轴（图中未标识）为轴心的行驶模块和摆转模块；驱动轴连接舵机302，通过舵机302控制摆转模块绕轴心旋转使遥控侦察小车任意切换不同形态。

在本实施例中，行驶模块为行驶履带轮1，两个行驶履带轮1分别设于机器人本体的两侧，行驶履带轮1的行驶驱动轮101和行驶从动轮102分别设置在机器人侧边的一头一尾处并啮合覆盖在行驶驱动轮101和行驶从动轮102外表面的主履带103；行驶驱动轮101圆心位置穿设驱动电机的电机轴104并连接驱动电机，驱动电机通过控制设置在电机轴104上的第一传动件105传动并控制行驶驱动轮101旋转，并带动主履带103和行驶从动轮102进行旋转；摆转模块为摆转履带轮2，两个摆转履带轮2分别设于行驶履带轮1的外侧，摆转履带轮2的摆臂主动轮201设置的位置与行驶从动轮102相对应，摆臂从动轮202设置的位置与行驶驱动轮101摆臂相对应，摆臂主动轮201和摆臂从动轮202与覆盖在其外表面的摆臂履带进行啮合；所述驱动轴在靠近摆臂主动轮201的位置设有第三传动件204，所述驱动轴在靠近行驶从动轮102的位置设有第二传动件106，第二传动件106和第三传动件204相互配合，舵机302通过驱动轴控制摆臂主动轮201旋转并带动摆臂履带203和摆臂从动轮202旋转，在本实施例中，主履带103与摆臂履带203的长度相同。

在本实施例中，驱动轴穿过行驶从动轮102和摆臂主动轮201，驱动轴穿过行驶从动轮102的部分套接有第一轴承107和第一固定法兰108，驱动轴穿过摆臂主动轮201的部分套接有第二轴承205和第二固定法兰206，第二轴承205和第二固定法兰206之间夹设有摆臂外板207，摆臂外板207的一端连接摆臂主动轮201，另外一端连接摆臂从动轮202，用于保护摆转履带轮2并将摆臂主动轮201与摆臂从动轮202连接为一个整体，在第二固定法兰206和摆臂外板207共同作用下带动摆转履带轮2以驱动轴为轴心进行旋转。

机器人本体内设有电气控制模块3，电气控制模块3包括电池303、控制板304、电机驱动板305、驱动电机、图传接收器、GPS模块306、飞控308。本实施例优选的一个布置方式为：控制板304铺设在机器人本体内部，电池303设于控制板304表面的中间位置，舵机302设于电池303的一侧并连接驱动轴，电机驱动板305铺设在舵机302下方；驱动电机为无刷电机301，两个驱动电机相对称地设置在电池303另一侧并通过电机轴104连接行驶驱动轮101；飞控308设于机器人本体内且位于无刷电机301与支撑模块之间；控制板304上还设有用于机器人定位的GPS模块306和用于接收检测模块发出信号的图传接收器。

在本实施例中，机器人本体的两端相对设有支撑模块和云台摄像头模块4，云台摄像头模块4安装在的机器人本体的另一端，云台摄像头模块4的外壳一部分为亚克力透光罩，另一部分为硬质的金属外壳，外壳内部包括设于面向亚克力透光罩的摄像头401，摄像头401设置在云台402上，云台402安装金属外壳内壁上，云台402上还包括控制摄像头401水平旋转的第一滑环电机403和控制摄像头401俯仰旋转的第二滑环电机404，第一滑环电机403控制摄像头401进行360°水平环形旋转，第二滑环电机404控制摄像头401俯仰旋转-10°~50°；支撑模块为两根对称设置的支撑尾杆5，支撑尾杆5可拆卸地安装在机器人本体的一端，支撑尾杆5底部设有螺纹杆，通过螺纹杆与机器人本体上开设的螺纹孔安装在机器人本体的一端，用于越障、爬坡时可辅助支撑机器人，防止发生机器人跨越过高障碍时容易发生倾覆的风险。

上述方案中遥控侦察小车的工作形态为三种，第一种折叠形态，即原始形态，舵机302摆转角为0°，用于平地行走；第二种形态为展开形态，展开时，舵机302摆转角为180°，即以驱动轴为轴心，摆臂从动轮202旋转180°此时，主履带103和摆臂履带抓地面积增大，爬平缓的坡时抓地力更强，行走更稳定；第三种形态为俯仰姿态，展开时，舵机302摆转角为180°-360°之间，摆转履带轮2与行驶履带轮1之间形成一定夹角，用于避障或者爬不平的坡。

上述方案中遥控侦察小车的使用方法是：首先飞控308与遥控端采用无线通信进行适配，遥控器控制遥控侦察小车进行工作，在从事平坦路面侦察工作时，遥控小车为折叠形态，无刷电机301控制第一传动件105带动行驶驱动轮101、主履带103和行驶从动轮102转动并通过第二传动件106、第三传动件204带动摆臂主动轮201、摆臂履带和摆臂从动轮202一并转动，此时遥控侦察小车处于折叠形态，待遥控侦察小车行走至平滑的坡上，遥控端发送命令，舵机302控制驱动轴旋转，在第二固定法兰206和摆臂外板207的共同作用下将摆转履带轮2以驱动轴为圆心旋转180°，此时遥控侦察小车处于展开形态，增加了履带轮的抓地面积，变相增加了抓地力，当遥控侦察小车行驶到障碍路段，遥控端发送命令，舵机302控制驱动轴旋转，在第二固定法兰206和摆臂外板207的共同作用下将摆转履带轮2以驱动轴为圆心旋转，旋转角度在180°-360°之间，此时遥控侦察小车为俯仰形态，并通过支撑尾杆5进行辅助支撑，帮助遥控侦察小车稳定中心，待越过障碍后，再将遥控侦察小车改变成适应工作场景的状态。

遥控侦察时，摄像头401透过亚克力透光罩进行录制，并将录制的图像经图传接收机307发送至遥控端，遥控端也可以发送命令，控制第一滑环电机403带动摄像头401进行360°水平环形旋转，控制第二滑环电机404带动摄像头401俯仰旋转-10°~50°，以适应不同的工作环境，录制不同角度的图像内容。

上述方案中遥控小车所能实现的有益效果是：

1.遥控侦察小车本体采用模块化设计分成机器人本体、行走机构和支撑模块等模块，再通过轴承、法兰、驱动轴、电机轴、传动件和其他连接件进行固定，使遥控侦察小车便于组装、拆卸、维修和更换，无需一处损坏整体拆卸。

2.支撑尾杆可拆卸安装在机器人本体上，平路行驶时无需尾杆，但越障、爬坡时可辅助支撑，有效防止发生机器人跨越过高障碍时容易发生倾覆的风险。

3.机器人内设的驱动轴连接舵机，通过舵机控制摆转模块绕轴心旋转使遥控侦察小车任意切换不同形态，适应不同的工作场景。

Claims (10)

1.一种遥控侦察小车，包括机器人本体、行走机构和支撑模块；其特征在于：所述支撑模块设于机器人本体的一端，行走机构设于机器人本体的两侧；行走机构包括以同一驱动轴为轴心的行驶模块和摆转模块；驱动轴连接舵机，舵机控制摆转模块绕轴心旋转使遥控侦察小车任意切换不同形态。

2.根据权利要求1所述的遥控侦察小车，其特征在于：所述行驶模块为行驶履带轮，行驶履带轮分别设于机器人本体的两侧，行驶履带轮包括行驶驱动轮、行驶从动轮和主履带，主履带覆盖于行驶驱动轮和行驶从动轮上，并与二者啮合；行驶驱动轮所在的一端连接驱动电机，通过驱动电机带动第一传动件控制行驶驱动轮旋转，从而带动主履带和行驶从动轮旋转。

3.根据权利要求2所述的遥控侦察小车，其特征在于：所述摆转模块为摆转履带轮，摆转履带轮设于行驶履带轮的外侧，摆转履带轮包括摆臂主动轮、摆臂从动轮和摆臂履带，摆臂履带覆盖于摆臂主动轮和摆臂从动轮上，并与二者啮合；通过舵机控制摆臂主动轮旋转，从而带动摆臂履带和摆臂从动轮旋转。

4.根据权利要求3所述的遥控侦察小车，其特征在于：所述行驶从动轮和摆臂主动轮穿设同一驱动轴，舵机经驱动轴控制摆臂主动轮旋转；驱动轴靠近摆臂主动轮的那一端设有第三传动件，驱动轴靠近行驶从动轮的那一端设有第二传动件，第二传动件和第三传动件相互配合。

5.根据权利要求4所述的遥控侦察小车，其特征在于：所述驱动轴穿过行驶从动轮的部分套接有第一轴承和第一固定法兰。

6.根据权利要求4所述的遥控侦察小车，其特征在于：所述驱动轴穿过摆臂主动轮的部分套接有第二轴承和第二固定法兰，第二轴承和第二固定法兰之间夹设有摆臂外板，摆臂外板一端连接摆臂主动轮，另一端连接摆臂从动轮。

7.根据权利要求4所述的遥控侦察小车，其特征在于：所述机器人本体内设有电气控制模块，电气控制模块包括电池、控制板以及与控制板连接的电机驱动板、图传接收器、GPS模块和飞控。

8.根据权利要求1-7任一项所述的遥控侦察小车，其特征在于：所述机器人本体在与支撑模块相对的另一端设有云台摄像头模块，云台摄像头模块的外侧罩有外壳，所述外壳上至少一部分为便于摄像头拍摄的透明外壳。

9.根据权利要求1-7任一项所述的遥控侦察小车，其特征在于：所述支撑模块为至少两根对称设置的支撑尾杆，支撑尾杆可拆卸地安装在机器人本体的一端。

10.根据权利要求3所述的遥控侦察小车，其特征在于：所述主履带与摆臂履带的长度相同。

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