[實用新型]一種越障探測機器人

有效

• 申請號: 201320423099.7
• 申請日: 2013-07-17
• 公開（公告）號: CN203332259U
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發明（設計）人: 高潔;王亮;蘇興明;任來紅;李顯揚
• 申請（專利權）人: 山東科技大學
• 主分類號: B62D57/02
• 分類號: B62D57/02;G05D1/02
• 代理公司: 濟南舜源專利事務所有限公司 37205
• 代理人: 陳海濱

技術領域

本實用新型屬于機器人技術領域，涉及一種可在復雜地形進行多方位越障探測的機械裝置，特別是一種越障探測機器人。

背景技術

目前，現有使用較多的移動機器人具有單節履帶移動機器人和兩節式履帶移動機器人。

單節履帶移動機器人通過電機帶動箱體兩側的帶輪與履帶嚙合傳動，使機器人移動、爬樓或越障礙物。這種單節履帶移動機器人在越障礙物時，只能越過較矮的障礙物（與機器人自身體積、重量相比較），而且在上下樓梯或坡體時也不平穩，容易翻倒。

兩節式履帶移動機器人，前節履帶作為擺腿，可以獨立驅動，機器人由主驅動輪控制移動，由擺腿驅動電機驅動擺腿翻轉，實現機器人的前進、后退、爬坡、越障等。但因前節履帶自身高度受限，故其所能翻越的障礙物高度仍不夠，在面對高大障礙物或陡斜坡體時，同樣出現晃動及翻倒問題。

還有國內外研制的履帶式搜救機器人雖然具有較強的越障能力，但體積過大、結構復雜、缺乏對狹小空間進行探測的能力，而輪式搜救機器人雖能對狹小空間進行探測，但結構復雜、不具備越障能力，也缺乏對所需探測環境各個方位的探測能力。

實用新型內容

本實用新型的目的是針對現有的技術存在上述問題，提出了一種設置遠程遙控系統，并使具有越障間隔的輪輻結構與足形葉片配合作用，完成有效越障與靈活操控行走的越障探測機器人。

本實用新型的目的可通過下列技術方案來實現：一種越障探測機器人，包括車體，所述車體上呈左右對稱裝配若干越障輪，所述每越障輪均由一行走電機驅動連接，其特征在于，所述越障輪具有轉軸，所述轉軸上固套Y型輪輻，所述Y型輪輻的各端頂均固設足形葉片，所述車體的后部安設舵機，所述舵機呈擺轉驅動連接有擺尾，所述車體上設置控制器與無線通訊器，所述無線通訊器通過無線網絡連接上位監控機，所述控制器電控連接上述無線通訊器、舵機及各個行走電機。

本越障探測機器人中控制器具體采用單片機ATmega32，行走電機具體采用GA25Y370-34直流永磁減速電機，舵機具體采用S3010。Y型輪輻具體為間隔120°分布的三條輪輻，每條輪輻的端頂沿弧向安設足形葉片，且三片足形葉片沿同一時針方向排列。該結構的越障輪能夠實現高度不大于其直徑的越障行走，且該越障輪結合了圓輪式的行走效率和葉輪式的越障能力，使得該機構兼具結構簡單、行走速度快、越障能力強等優點。

在上述的越障探測機器人中，所述車體上設置話筒、攝像頭及揚聲器，所述話筒、攝像頭及揚聲器連接音頻視頻采集器，由音頻視頻采集器通過無線網絡連接上位監控機。

在上述的越障探測機器人中，所述音頻視頻采集器內設置音視頻處理器與無線網卡，所述音視頻處理器收集聲音、圖像信號通過無線網卡經無線網絡傳輸至上位監控器。

其中DevKit8500集成有800MHZ的具有高級數字信號處理的DSP核（DM3730only）和1GHZ的ARM?Cortex-A8內核,而且外設接口十分豐富。視頻采集系統選用CAM8000-A模擬的攝像頭，分辨率為PAL制式720*576，通過30PIN?FFC排線連接DevKit8000,另一側通過BNC連接頭連接攝像頭，由此實現通過攝像頭輸入圖像信息的功能。攝像頭擬采用SMC100百萬像素的特種攝像頭，并裝有CMOS高感光高速彩色圖像傳感器，大小為1/4英寸，最大輸出幀率為60幀/秒，優點為輕巧、便攜并且防水性能良好。音頻采集系統中話筒內的音頻信號通過I2C總線傳輸到處理器內部，再經由組策略管理控制臺和網絡接口傳輸到無線網絡傳輸終端去。其逆向過程就是音頻的輸出。

在上述的越障探測機器人中，所述車體具體為“工”字型板體，所述“工”字型板體的前側為短橫板，后側為長橫板，所述短橫板與長橫板之間通過縱板一體連接。該“工”字型板體設計采用前后不對稱結構，位于前側短橫板兩端的越障輪置于后側長橫板兩端的越障輪之間，由此既可減少車體長度，又在盡量減小車體長度的前提下提高越障高度，同時增加車體行走的靈活性。

在上述的越障探測機器人中，所述“工”字型板體的短橫板與長橫板的外端一一設置上述越障輪，所述車體上一一對應越障輪安設上述行走電機，所述行走電機的電機軸通過軸承連接越障輪的轉軸。短橫板兩外端裝設兩前越障輪，長橫板兩外端裝設兩后越障輪，故共四輪形成平穩行走支撐。行走電機上裝配能夠調節轉速的減速器。

在上述的越障探測機器人中，所述舵機擺轉驅動擺尾的轉角范圍為0至180度，所述擺尾的長度≥車體的長度，且擺尾寬度≥4cm。

在上述的越障探測機器人中，所述擺尾采用具有彈性的鋼材制成。