一种探测机器人
- 国知局
- 2025-01-10 13:40:29
本发明涉及机器人,具体为一种探测机器人。
背景技术:
1、探测机器人是一种能自由移动完成探测任务的移动机器人,可用于各种环境探测,然而探测机器人行进时会遇到不同的地面,现有的探测机器人的滚轮面对不同地面的适应能力差,更换适合沙地的滚轮时如果遇到平地则会颠簸,更换适合平地的滚轮时如果遇到沙地则会行进困难,且受地形影响探测机器人行进时容易发生侧翻,一旦机器人侧翻,则无法完成探测任务。
技术实现思路
1、本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷,提供一种探测机器人,面对平地时控制防滑片缩入滑动槽内,行进轮的外周侧与地面接触,可以让探测机器人快速平稳行进,面对沙地时控制防滑片从滑动槽内伸出,行进轮配合防滑片增加抓地力,可以在沙地中稳定行进,中途不需要更换行进轮就能面对不同情况的地面,对不同地面的适应能力强,侧翻后可以借助悬臂板和俯仰翻身电动伸缩杆将该机器人扶正,确保探测任务顺利进行,可以有效解决背景技术中的问题。
2、为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种探测机器人,包括机器人主体,所述机器人主体包含有机体、机罩和探测通槽,所述机体的顶部边沿可拆卸连接机罩的底部边沿,所述机罩的顶部中心开设有矩形的探测通槽,还包括:
3、机器人悬架,设有四个,其中两个机器人悬架通过机器人转向机构连接机体的前端左右两侧,另外两个机器人悬架安装在机体的后端左右两侧;
4、机器人行进机构,包含有轮轴、电机架、动力电机、行进轮、圆槽、圆盘,每个机器人悬架中的轮架板中部通过安装轴承转动连接有轮轴,所述轮轴靠近机体的一端固定连接有动力电机,动力电机通过电机架安装在轮架板上,所述行进轮的侧面中部开设有圆槽,所述圆槽内中部固定连接有圆盘,所述轮轴的另一端固定连接圆盘的中部,圆盘、圆槽、轮轴和行进轮同圆心设置;
5、地面行进适应机构,包含有活动式地面拨动组件和适应控制组件,所述行进轮上安装有活动式地面拨动组件,所述轮架板上安装有适应控制组件,所述适应控制组件连接活动式地面拨动组件。
6、机器人悬架用于安装机器人行进机构并且起到对机体的减震作用,机器人转向机构用于改变机体前端两个机器人悬架的朝向,从而改变机体前端两个行进轮的朝向,因此可以改变机体的行进方向,动力电机工作带动轮轴通过安装轴承相对于轮架板转动,轮轴带动行进轮转动,通过行进轮与地面的摩擦力带动该探测机器人行进,适应控制组件用于控制活动式地面拨动组件,活动式地面拨动组件与行进轮配合,能够适应不同的地面情况。
7、进一步的,所述活动式地面拨动组件包含有防滑片、耳座和压缩弹簧,所述行进轮的外周侧环形阵列开设有多个滑动槽,滑动槽与圆槽连通,每个滑动槽内分别滑动连接有防滑片,所述防滑片位于圆槽内的一端侧面设置有耳座,耳座通过压缩弹簧连接圆槽的内周侧。压缩弹簧的弹力通过耳座让防滑片缩入滑动槽内,此时行进轮的外周侧直接与地面接触,由于行进轮的外周侧光滑度高,适合在平整的地面快速行进,遇到沙地时,行进轮容易在沙地上打滑,此时适应控制组件推动防滑片克服压缩弹簧的弹力,让防滑片伸出滑动槽,防滑片伸入沙地,可以增大与沙地的摩擦力,避免行进轮在沙地上打滑,可以让该探测机器人在沙地上稳固行进,在探测的路途中遇到不同的地面情况时,适应控制组件控制活动式地面拨动组件中的防滑片伸出或者缩入滑动槽内来适应地面。
8、进一步的,所述适应控制组件包含有适应电动伸缩杆、控制环、锥形控制套、限位凹槽和控制轴承,轮架板远离机体的一侧顶部固定连接适应电动伸缩杆的一端,适应电动伸缩杆的另一端固定连接控制环的一侧顶部,所述控制环的另一侧通过控制轴承转动连接锥形控制套的一端,锥形控制套的另一端伸入圆槽内,且锥形控制套的外周侧对应各个防滑片的位置开设有限位凹槽,所述限位凹槽与对应的防滑片端部滑动连接,所述锥形控制套的内侧与圆盘的外周侧滑动连接。
9、控制环、锥形控制套与圆盘同圆心设置,且锥形控制套位于圆槽内的一端外侧直径小于另一端外侧直径。
10、适应电动伸缩杆伸长,适应电动伸缩杆通过控制环推动锥形控制套伸入圆槽内,锥形控制套的外周侧推动防滑片克服压缩弹簧的弹力从滑动槽内伸出,防滑片能够增大行进轮与沙地的摩擦力,促进该探测机器人稳定的在沙地行进,控制环和锥形控制套通过控制轴承连接,因此锥形控制套与控制环能够相对转动,锥形控制套能够随着防滑片和行进轮转动,而控制环不转动,限位凹槽与防滑片的端部配合,可以避免锥形控制套与防滑片相对转动,适应电动伸缩杆缩短,适应电动伸缩杆通过控制环将锥形控制套逐步从圆槽内拉出,锥形控制套不再向外推动防滑片,压缩弹簧回弹复位,让防滑片逐步缩入滑动槽内,因此适应控制组件能够控制防滑片伸出或者缩入滑动槽内。
11、进一步的,所述适应控制组件还包含有滑套和限位柱,所述轮架板的两侧分别固定连接两个滑套,两个滑套内分别滑动连接有两个限位柱,所述限位柱平行于轮轴,两个限位柱的端部均固定连接对应的控制环侧面。滑套和限位柱配合对控制环的活动方向进行限位,让控制环仅能沿着轮轴的轴向活动,避免适应电动伸缩杆受到径向的力,可以对适应电动伸缩杆进行保护。
12、进一步的,所述适应控制组件还包含有横导槽和导条,所述圆盘的外周侧开设有横导槽,横导槽平行于轮轴,所述锥形控制套的内侧固定连接有与横导槽滑动连接的导条。横导槽和导条配合让锥形控制套仅能沿着轮轴的方向活动,让锥形控制套同步的控制各个防滑片伸出或者缩入滑动槽内。
13、进一步的,所述机器人悬架包含有安装板、悬架板、悬架杆、轮架板、悬架控制电动伸缩杆、缓冲力调整组件、悬架轴,安装板的底部固定连接悬架板,所述悬架板的外侧上下端分别活动连接两个悬架杆的一端,两个悬架杆的另一端分别活动连接轮架板的上下端,两个悬架杆相互平行,且悬架板和轮架板相互平行,所述安装板的外侧活动连接悬架控制电动伸缩杆的一端,悬架控制电动伸缩杆的另一端固定连接缓冲力调整组件的一端,所述缓冲力调整组件的另一端通过悬架轴活动连接上侧的悬架杆中部。遇到路面颠簸时,轮架板能够相对于悬架板和安装板上下活动,悬架控制电动伸缩杆可以推动上侧的悬架杆,改变悬架杆与悬架板之间的夹角,由此可以改变机体与地面之间的距离,也就改变了该探测机器人的高度,能够适应不同高度的洞内探测,缓冲力调整组件可以缓冲路面不平带来的颠簸,同时也能够改变缓冲的力度。
14、进一步的,所述缓冲力调整组件包含有外套筒、缓冲弹簧、外套筒端盖、内套筒、内套筒端盖、调整丝杠螺母、调整丝杠、旋钮,上侧的悬架杆中部通过悬架轴活动连接外套筒的一端,所述外套筒的另一端螺纹连接有外套筒端盖,外套筒端盖中部的圆孔内滑动连接有内套筒,内套筒位于外套筒内的一端螺纹连接有内套筒端盖,所述内套筒位于外套筒外侧的一端固定连接悬架控制电动伸缩杆的端部,且内套筒位于外套筒外侧的部分套接有缓冲弹簧,缓冲弹簧处于被压缩的状态,所述内套筒的内侧滑动连接有调整丝杠螺母,所述外套筒靠近悬架杆的一端中部转动连接有调整丝杠,调整丝杠位于外套筒外侧的一端固定连接有旋钮,所述调整丝杠的另一端穿过内套筒端盖中部的通孔并且与调整丝杠螺母螺纹连接。
15、内套筒端盖的外侧与外套筒的内侧滑动连接,且内套筒端盖的外径大于外套筒端盖中部圆孔的直径。
16、如果遇到不平的路面,内套筒相对于外套筒活动,此时调整丝杠螺母也同步相对于内套筒活动,缓冲弹簧为内套筒与外套筒的相对活动提供缓冲力,可以缓冲该探测机器人行进时收到的颠簸;
17、通过旋钮顺时针扭动调整丝杠,调整丝杠与调整丝杠螺母的螺纹作用带动调整丝杠螺母沿着内套筒的中心线靠近旋钮,调整丝杠螺母带动内套筒穿过外套筒端盖中部的圆孔缩入外套筒内,内套筒上套接的缓冲弹簧被压缩,缓冲弹簧需要受到较大的压力才能形变压缩,该探测机器人需要受到较大的颠簸才能让缓冲弹簧发挥更好的缓冲作用;
18、通过旋钮逆时针扭动调整丝杠,调整丝杠与调整丝杠螺母的螺纹作用带动调整丝杠螺母沿着内套筒的中心线远离旋钮,内套筒上套接的缓冲弹簧复位伸长,缓冲弹簧受到较小的压力就可以形变压缩,该探测机器人受到较小的颠簸就能让缓冲弹簧发挥缓冲作用,由此可以让该探测机器人适应不同的颠簸地面。
19、进一步的,还包括悬臂控制机构和多功能悬臂机构,所述机罩内后端安装有悬臂控制机构,所述悬臂控制机构的顶部安装有多功能悬臂机构,所述多功能悬臂机构与探测通槽对应设置。悬臂控制机构用于控制多功能悬臂机构活动,多功能悬臂机构可用于探测,同时也用于让侧翻的探测机器人翻身复位。
20、进一步的,所述悬臂控制机构包含有升降组件、旋转组件和顶座,所述机罩内后端顶部安装有升降组件,所述升降组件上安装有旋转组件,所述旋转组件的顶部固定连接有顶座。升降组件用于带动顶座和多功能悬臂机构升降,旋转组件用于带动顶座和多功能悬臂机构旋转。
21、进一步的,所述多功能悬臂机构包含有铰链、悬臂板、俯仰翻身电动伸缩杆、杆座和探测组件,所述顶座的顶部后侧通过铰链活动连接悬臂板的后端,所述悬臂板与探测通槽对应设置,所述悬臂板的底部活动连接俯仰翻身电动伸缩杆的一端,所述顶座的前端底部固定连接有杆座,杆座通过杆座轴活动连接俯仰翻身电动伸缩杆的另一端,所述悬臂板的前端底部安装有探测组件。不使用悬臂板和探测组件时,俯仰翻身电动伸缩杆缩短,带动悬臂板通过铰链相对于顶座活动,悬臂板处于水平状态时将探测通槽封闭,让机罩的内部封闭,当需要使用悬臂板和探测组件时,俯仰翻身电动伸缩杆伸长,推动悬臂板的前端抬起,探测组件随着悬臂板抬起,探测组件可以发挥探测作用,旋转组件带动悬臂板和探测组件旋转,可以让探测组件探测不同的方向,当遇到特殊地形导致该探测机器人侧翻时,俯仰翻身电动伸缩杆伸长,推动悬臂板的前端抬起,利于让该探测机器人翻身复位,由于旋转组件能够带动悬臂板转动,因此可以调整该探测机器人向不同的方向翻身,能够更加的适应不同地形下的翻身,避免逆着斜坡翻身导致翻身失败,如果顶座和杆座的转动收到探测通槽宽度的限制,则升降组件带动顶座和杆座升高,让顶座和杆座从探测通槽内伸出即可。
22、与现有技术相比,本探测机器人的有益效果是:
23、1、压缩弹簧的弹力通过耳座让防滑片缩入滑动槽内,此时行进轮的外周侧直接与地面接触,由于行进轮的外周侧光滑度高,适合在平整的地面快速行进,遇到沙地时,行进轮容易在沙地上打滑,此时适应控制组件推动防滑片克服压缩弹簧的弹力,让防滑片伸出滑动槽,防滑片伸入沙地,可以增大与沙地的摩擦力,避免行进轮在沙地上打滑,可以让该探测机器人在沙地上稳固行进,在探测的路途中遇到不同的地面情况时,适应控制组件控制活动式地面拨动组件中的防滑片伸出或者缩入滑动槽内来适应地面。
24、2、不使用悬臂板和探测组件时,俯仰翻身电动伸缩杆缩短,带动悬臂板通过铰链相对于顶座活动,悬臂板处于水平状态时将探测通槽封闭,让机罩的内部封闭,当需要使用悬臂板和探测组件时,俯仰翻身电动伸缩杆伸长,推动悬臂板的前端抬起,探测组件随着悬臂板抬起,探测组件可以发挥探测作用,旋转组件带动悬臂板和探测组件旋转,可以让探测组件探测不同的方向,当遇到特殊地形导致该探测机器人侧翻时,俯仰翻身电动伸缩杆伸长,推动悬臂板的前端抬起,利于让该探测机器人翻身复位,由于旋转组件能够带动悬臂板转动,因此可以调整该探测机器人向不同的方向翻身,能够更加的适应不同地形下的翻身,避免逆着斜坡翻身导致翻身失败。
25、3、面对平地时控制防滑片缩入滑动槽内,行进轮的外周侧与地面接触,可以让探测机器人快速平稳行进,面对沙地时控制防滑片从滑动槽内伸出,行进轮配合防滑片增加抓地力,可以在沙地中稳定行进,中途不需要更换行进轮就能面对不同情况的地面,对不同地面的适应能力强,侧翻后可以借助悬臂板和俯仰翻身电动伸缩杆将该机器人扶正,确保探测任务顺利进行。
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