[實用新型]一種機器人

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201720190407.4
• 申請日: 2017-02-28
• 公開（公告）號: CN207240181U
• 公開（公告）日: 2018-04-17
• 發(fā)明（設計）人: 高源;吳多德;喬升;崔俊偉;叢秋林;張玉龍;張寶;姚新偉;黃劍庭;劉浩闊;張謙
• 申請（專利權(quán)）人: 大陸智源科技（北京）有限公司
• 主分類號: B25J5/00
• 分類號: B25J5/00;B62D61/10
• 代理公司: 上海恒慧知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(特殊普通合伙)31317
• 代理人: 張寧展

技術(shù)領域

本發(fā)明為提供一種機器人，尤其是可在各種條件運行時具有穩(wěn)定的機身，且在三個軸向轉(zhuǎn)動時，機器人的頸部能夠有角度穩(wěn)定性的機器人。

背景技術(shù)

安防監(jiān)控用機器人在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、反恐、防爆、空間探測等各個領域領域，有著非常廣闊的應用。傳統(tǒng)上的安防監(jiān)控用機器人的硬件云臺包括了三輪底盤及四輪底盤。三輪底盤及四輪底盤包括不同的傳動系統(tǒng)，可使用兩主動輪驅(qū)動、三主動或是四主動輪驅(qū)動系統(tǒng)。輪體部份可配合使用全向輪(Omni wheel)或是麥克納姆輪(Mecanum wheel)搭配而實現(xiàn)萬向移動的功能。

麥克納姆輪是一種可以實現(xiàn)前行、斜行、橫移及旋轉(zhuǎn)或是其組合等運動方式，可全方位移動的輪子，該輪的特點是以傳統(tǒng)車輪的基礎上，在輪緣上再沿與軸線成45°方向安裝若干可以自由旋轉(zhuǎn)的小滾筒，于車輪滾動時，小滾軸就會產(chǎn)生側(cè)向運動而形成不同方向的組合力。通過麥克納姆輪將力組合使用和控制，可以使車體產(chǎn)生任意方向移動和轉(zhuǎn)動。但此輪僅能適用在卡車或是大型車輛上，且此輪行走速度較慢，故用于機器人上會有移動困難的問題。

中國發(fā)明專利第CN 104714550A號揭示一種用于防控之機器人。其使用麥克納姆輪構(gòu)成之四輪底盤，加上可移動的頸部裝置及頂部攝像頭構(gòu)成可在定點范圍內(nèi)進行電力設備的巡檢各種物理量的防控機器人。但是此裝置移動時需要配合磁道進行，僅能單向行走，且頂部攝像頭僅能進行小角度移動，故增加在拍攝時的困難度，且需增加防控之機器人操作云臺的數(shù)量，相對不便。

另外，美國公告專利第US 8644991B2號揭示一種用于軍事用安防之機器人。其不需要安裝磁道機身即可移動，并具有爬樓梯(爬坡) 功能，另配合有頂部之攝像頭及頸部的折迭伸縮功能，可在機體行進間調(diào)整整個機身的質(zhì)心并調(diào)整攝像高度及位置，讓移動時機身保持穩(wěn)定不翻倒。且使用六輪傳動增強移動型及地形適應性。但是此發(fā)明具有以下缺點：1.爬坡能力低于40度，爬坡能力較差。2.雖然配具六輪，但是輪子的移動受限于履帶及底盤的控制，故旋轉(zhuǎn)能力較無履帶限制的一般六輪傳動車差。3.僅能進行折迭式伸縮攝像頭，但折迭式伸縮器使用時占據(jù)體積，且遇到障礙物時伸展困難，且較為笨重伸縮器較為笨重，收藏不易。

綜上所述，現(xiàn)有機器人的平臺在設計上主要存在行動能力問題，比如爬坡能力差，越障能力差，無法高速行走等。除了底盤因素外，質(zhì)心過高無法在傾斜等狀態(tài)下運作亦為機器人行動緩慢的原因。若無法保持機器人的機身穩(wěn)定，則保證機器人工作順暢。比如獲取影像是現(xiàn)在大部分機器人的主要任務之一，因為現(xiàn)有機器人在減震和通過性以及因為結(jié)構(gòu)造成的身體不夠平穩(wěn)的缺陷而無法持續(xù)穩(wěn)定獲取圖像。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種機器人，機器人包括頭部、頸部、主體部及輪體部，頸部藉由第一樞接軸與頸部樞接、頸部與主體部樞接，以及主體部設置于輪體部上，其特征在于，包含：頸部具有控制裝置，利用第一樞接軸控制頸部在三個軸方向上達到平衡；頸部具有第二樞接軸，控制裝置利用第二樞接軸控制頸部升降或是前后伸展以改變機器人的質(zhì)心；主體部與頸部以第三樞接軸樞接，控制裝置控制第三樞接軸及主體部以改變機器人重心高度；以及輪體部具有多個輪胎裝置，每一個輪胎裝置配置有感知裝置，且每一個輪胎裝置是獨立的轉(zhuǎn)向輪，藉此，當機器人在移動時，機器人的控制裝置藉由感知裝置測得每一個輪胎裝置與移動路面之間的受力情況以及與路面之間的角度，藉由每一個輪胎裝置的受力差異及角度以調(diào)整第一樞接軸、第二樞接軸及第三樞接軸的三軸方向，使得機器人在移動時可以保持機身的平衡。

優(yōu)選的，頸部還包括視覺裝置，用以接受并感測外界電磁波訊號，用以監(jiān)控所在環(huán)境并藉由外界電磁波訊號調(diào)整機器人的第一樞接軸、第二樞接軸及第三樞接軸的三軸方向。

優(yōu)選的，視覺裝置可為虛擬現(xiàn)實、擴增實境裝置或是人類訊號同步裝置。

優(yōu)選的，頸部的移動量可為角度量、長度量、速度量或是角速度量。

優(yōu)選的，頸部更包括：伸縮裝置，用以改變頸部的坐標及升降裝置，用以改變頸部的高度。

優(yōu)選的，輪體部更包括具有懸吊器及控制器的底盤裝置。

優(yōu)選的，懸吊器為獨立式主動懸吊器。

優(yōu)選的，其中輪體部中，該輪胎裝置為90度轉(zhuǎn)向輪。

優(yōu)選的，其中輪體部中的該輪胎裝置為六個輪胎。

優(yōu)選的，其中機器人可爬行的坡度為40度以上，且不超過80度的范圍內(nèi)。

優(yōu)選的，機器人的頸部進行伸縮或是旋轉(zhuǎn)活動的方式包括藉由頸部中的伸縮裝置進行伸縮及旋轉(zhuǎn)，藉由頸部中的升降裝置進行升降。