[發(fā)明專利]適應(yīng)有坡道且障礙物間距無(wú)級(jí)調(diào)整的無(wú)碳小車

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710097671.8
• 申請(qǐng)日: 2017-02-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106861201B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-03-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙捷鑫;季國(guó)順;楊義剛;張松雯;周振華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 杭州電子科技大學(xué)
• 主分類號(hào): A63H17/00
• 分類號(hào): A63H17/00;A63H17/26;A63H29/08;A63H31/08
• 代理公司: 杭州奧創(chuàng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 33272
• 代理人: 王佳健

本發(fā)明涉及一種適應(yīng)有坡道且障礙物間距無(wú)級(jí)調(diào)整的無(wú)碳小車。本發(fā)明包括小車機(jī)架、小車驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、小車直行機(jī)構(gòu)、小車轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)和小車剎車系統(tǒng)。小車機(jī)架支承小車的各組成機(jī)構(gòu)。小車驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)利用重物的重力勢(shì)能，通過(guò)小車直行機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)小車前行，并且利用小車轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)改變小車前行的方向，在小車轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)上設(shè)置有傳感器模塊和控制模塊，用于識(shí)別通道上的障礙物，利用小車剎車系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)小車減速制動(dòng)。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)具有爬坡行走、軌跡識(shí)別、避障行走及剎車制動(dòng)的無(wú)碳小車，可適應(yīng)障礙物間距可無(wú)級(jí)調(diào)整的通道，或障礙物間距可無(wú)級(jí)調(diào)整且具有坡道的通道。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種適應(yīng)具有坡道且障礙物間距可無(wú)級(jí)調(diào)整通道的無(wú)碳小車，尤其是可以適應(yīng)有坡道且障礙物間距可無(wú)級(jí)調(diào)整通道而能自主避障行走的無(wú)碳小車。

背景技術(shù)

無(wú)碳小車是僅由重力勢(shì)能驅(qū)動(dòng)機(jī)械結(jié)構(gòu)小車，使用時(shí)使其沿著S形軌跡圍繞呈直線排布的非等間距的障礙物行走，或在有坡道且障礙物間距可無(wú)級(jí)調(diào)整的通道行走。無(wú)碳小車使用時(shí)常常要求在改變被繞行障礙物間距的情況下，提高小車?yán)@行距離或繞行障礙物的個(gè)數(shù)，為取得盡可能長(zhǎng)的繞行距離及繞行較多障礙物，無(wú)碳小車需要具有調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)向輪擺動(dòng)角度的機(jī)構(gòu)和自主識(shí)別障礙物的傳感器。目前使用的無(wú)碳小車一般采用定性調(diào)節(jié)或者有級(jí)調(diào)節(jié)的辦法，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)向輪的擺動(dòng)角度，且沒(méi)有識(shí)別障礙物的傳感器，該種無(wú)碳小車可較好地適應(yīng)障礙物間距為已知離散值的通道，但是難以適應(yīng)障礙物間距可無(wú)級(jí)調(diào)整的通道，更難以適應(yīng)有坡道且障礙物間距可無(wú)級(jí)調(diào)整的通道。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)無(wú)法提供可適應(yīng)障礙物間距可無(wú)級(jí)調(diào)整的通道，或障礙物間距可無(wú)級(jí)調(diào)整且具有坡道的通道，能夠自主避障行走的無(wú)碳小車。本發(fā)明提供一種具有爬坡行走、避障行走、軌跡識(shí)別及剎車制動(dòng)功能的無(wú)碳小車。

本發(fā)明解決技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：

該無(wú)碳小車組成機(jī)構(gòu)包括：小車機(jī)架、小車驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、小車直行機(jī)構(gòu)、小車轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)和小車剎車系統(tǒng)。小車機(jī)架支承小車的各組成機(jī)構(gòu)。小車驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)利用重物的重力勢(shì)能，通過(guò)小車直行機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)小車前行，并且利用小車轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)改變小車前行的方向，在小車轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)上設(shè)置有傳感器模塊和控制模塊，用于識(shí)別通道上的障礙物，利用小車剎車系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)小車減速制動(dòng)。

小車機(jī)架包括：底板、支承桿、固定板、加固板、止推軸承、立式支撐座、臥式支撐座、底板固定螺栓、舵機(jī)固定支架。

底板后端對(duì)稱設(shè)置四個(gè)連接通孔，用底板固定螺栓及螺母通過(guò)左后兩連接通孔將左后立式支撐座固定連接到底板左后端，用底板固定螺栓及螺母通過(guò)右后兩連接通孔將右后立式支撐座固定連接到底板右后端。在左后立式支撐座及立式支撐座中分別設(shè)置滾動(dòng)軸承。通過(guò)左后及右后立式支撐座狹長(zhǎng)槽兩側(cè)面的光孔及螺紋孔及螺栓，將左后及右后立式支撐座狹長(zhǎng)槽兩邊連接在一起，并通過(guò)立式支撐座狹長(zhǎng)槽兩側(cè)的彈性變形分別將左后滾動(dòng)軸承及右后滾動(dòng)軸承固定在左后及右后立式支撐座中。在底板后端適當(dāng)靠前的位置，以底板縱向中心軸線對(duì)稱設(shè)置四個(gè)連接通孔，用底板固定螺栓將兩個(gè)立式支撐座分別固定在底板后端適當(dāng)靠前的位置。三根相同長(zhǎng)度的支承桿，上下兩頭均設(shè)置有內(nèi)螺紋。固定板為圓三角形，其中心位置設(shè)置有長(zhǎng)方形槽，在固定板的三個(gè)角適當(dāng)位置設(shè)置有三個(gè)通孔，在小車底板中心位置設(shè)置三個(gè)和固定板的通孔位置相對(duì)應(yīng)的三個(gè)通孔，三根支承桿的兩端分別可以貼合到底板和固定板上的通孔，分別采用底板固定螺栓將固定板、底板與三根支承桿剛性聯(lián)結(jié)。設(shè)置一個(gè)三角形的加固板，在加固板上設(shè)置和固定板的通孔位置相對(duì)應(yīng)的三個(gè)通孔，利用該三個(gè)通孔，將加固板以過(guò)盈配合的方式安裝于三根支承桿的下部。在底板的正前方位置以底板縱向中心軸線左右對(duì)稱設(shè)置兩個(gè)通孔，與臥式支撐座左右兩邊的通孔相對(duì)應(yīng)，在該兩個(gè)通孔中間位置設(shè)置一個(gè)與臥式支撐座中間孔相對(duì)應(yīng)的通孔，用底板固定螺栓將臥式支撐座固定在底板上。在臥式軸承座長(zhǎng)對(duì)角線中點(diǎn)設(shè)置讓前叉頂端通過(guò)的通孔，在底板上與該通孔位置相對(duì)應(yīng)的下表面及臥式支撐座上表面分別設(shè)置止推軸承，以此限制前叉的上下運(yùn)動(dòng)。在底板的左后端沿其邊線設(shè)置兩個(gè)通孔，用底板固定螺栓和螺母通過(guò)兩通孔將舵機(jī)固定支架固定連接到底板左后端。