[實(shí)用新型]一種輪式機(jī)器人結(jié)構(gòu)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201720619027.8
• 申請(qǐng)日: 2017-05-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN206967465U
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-02-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 葉錦華;金肖;李恝;謝子齊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 福州大學(xué)
• 主分類號(hào): B25J5/00
• 分類號(hào): B25J5/00;B25J9/12
• 代理公司: 福州元?jiǎng)?chuàng)專利商標(biāo)代理有限公司35100
• 代理人: 蔡學(xué)俊

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及自動(dòng)機(jī)械裝置領(lǐng)域，特別是一種輪式機(jī)器人結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

輪式移動(dòng)機(jī)器人在道路情況良好的條件下，能夠發(fā)揮其移動(dòng)速度快的優(yōu)勢(shì)，但是驅(qū)動(dòng)輪通常和底盤(pán)是剛性連接，即車輪直接固定在車架上，當(dāng)?shù)孛娓叩筒黄蕉疖囕喺饎?dòng)，車輪震動(dòng)會(huì)直接傳遞給機(jī)器人，使其顛簸嚴(yán)重，導(dǎo)致越野性能不足。

履帶式行走結(jié)構(gòu)有較強(qiáng)的越野性能，但存在移動(dòng)速度慢、機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜、能耗高、成本高等缺陷。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本實(shí)用新型的目的是提供一種輪式機(jī)器人結(jié)構(gòu)，可以在野外復(fù)雜環(huán)境下具有較好的越障性能以及較高的行走速度。

本實(shí)用新型采用以下方案實(shí)現(xiàn)：一種輪式機(jī)器人結(jié)構(gòu)，包括機(jī)器人車體、綜合控制系統(tǒng)、行走機(jī)構(gòu)以及傳感器系統(tǒng)；所述機(jī)器人車體為長(zhǎng)方體上下兩層結(jié)構(gòu)，所述行走機(jī)構(gòu)設(shè)置在下層，所述綜合控制系統(tǒng)以及傳感器系統(tǒng)設(shè)置在上層；

所述行走機(jī)構(gòu)為雙側(cè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述機(jī)器人車體的兩側(cè)每側(cè)均安裝有后驅(qū)動(dòng)齒輪、前驅(qū)動(dòng)齒輪、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、對(duì)準(zhǔn)齒輪、鏈輪、傳動(dòng)鏈條、前驅(qū)動(dòng)輪、后驅(qū)動(dòng)輪、減速器以及聯(lián)軸器；所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)經(jīng)過(guò)減速器、聯(lián)軸器將動(dòng)力輸出在電機(jī)軸上，并通過(guò)對(duì)準(zhǔn)齒輪與后驅(qū)動(dòng)齒輪嚙合，所述后驅(qū)動(dòng)齒輪和所述鏈輪同軸，所述鏈輪帶動(dòng)傳動(dòng)鏈條將驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸出的扭矩傳遞給前驅(qū)動(dòng)齒輪；

所述綜合控制系統(tǒng)包括嵌入式工控主板，所述綜合控制系統(tǒng)與所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)器、傳感器系統(tǒng)相連；

所述傳感器系統(tǒng)包括攝像頭，拾音器，超聲波傳感器，GPS模塊、激光傳感器以及WIFI模塊；所述攝像頭、激光傳感器和GPS模塊均連接至所述嵌入式工控主板。

進(jìn)一步地，所述行走機(jī)構(gòu)還包括有懸掛擺臂、獨(dú)立懸掛以及減震箱，所述前驅(qū)動(dòng)齒輪和傳動(dòng)鏈條安裝于所述減震箱內(nèi)，所述減震箱通過(guò)所述獨(dú)立懸掛和懸掛擺臂分別固定于所述機(jī)器人車體的上層和下層。

進(jìn)一步地，所述減震箱的左、右兩側(cè)與上側(cè)分別通過(guò)獨(dú)立懸掛固定于所述機(jī)器人車體上。

進(jìn)一步地，所述行走機(jī)構(gòu)中，安裝在同一側(cè)的前驅(qū)動(dòng)輪與后驅(qū)動(dòng)輪之間的軸距大于輪距的1.25倍。

進(jìn)一步地，安裝在左、右兩側(cè)的對(duì)準(zhǔn)齒輪關(guān)于后輪軸線對(duì)稱布置，用以保證電機(jī)輸出動(dòng)力在同一軸線上。

進(jìn)一步地，所述攝像頭為工業(yè)CCD相機(jī)，所述拾音器為標(biāo)準(zhǔn)音頻接頭。

進(jìn)一步地，所述綜合控制系統(tǒng)包括四路USB串口，兩路USB串口分別與左右兩側(cè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)器連接，一路與所述WIFI模塊鏈接，一路與攝像頭連接。

進(jìn)一步地，所述通用輪式機(jī)器人的轉(zhuǎn)向方式采用差速轉(zhuǎn)向。

進(jìn)一步地，所述機(jī)器人車體的上層還設(shè)置有電源模塊，所述電源模塊包括鋰電池組與電源管理模塊，所述鋰電池組通過(guò)所述電源管理模塊連接至所述綜合控制系統(tǒng)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型有以下有益效果：

1、本實(shí)用新型采用雙側(cè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)，電機(jī)通過(guò)對(duì)準(zhǔn)齒輪帶動(dòng)后驅(qū)動(dòng)齒輪，后驅(qū)動(dòng)齒輪和鏈輪同軸來(lái)傳遞動(dòng)力，鏈輪帶動(dòng)傳動(dòng)鏈條將動(dòng)力傳遞給前驅(qū)動(dòng)齒輪，前驅(qū)動(dòng)輪和鏈條安裝在減震箱內(nèi)，使機(jī)器人既具有輪式移動(dòng)機(jī)器人移動(dòng)迅速的特點(diǎn)，又具有履帶式移動(dòng)機(jī)器人跨越障礙物的能力。

2、本實(shí)用新型采用機(jī)器人的軸距是輪距的1.25倍，這使得機(jī)器人的轉(zhuǎn)彎性能進(jìn)一步提高。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的機(jī)器人結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例的行走機(jī)構(gòu)示意圖。

圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例的電控原理示意圖。

圖中：1為驅(qū)動(dòng)電機(jī)，2為機(jī)器人車體，3為減速器，4為聯(lián)軸器，5為對(duì)準(zhǔn)齒輪，6為后車輪，7為GPS模塊，8為超聲波傳感器，9為激光傳感器，10為攝像頭，11為WiFi模塊，12為鋰電池組，13為綜合控制系統(tǒng)，14為拾音器，15為獨(dú)立懸掛，16為后驅(qū)動(dòng)齒輪，17為后驅(qū)動(dòng)輪軸，18為鏈輪，19為電機(jī)軸，20為鏈條，21為懸掛支座，22為懸掛擺臂，23為前驅(qū)動(dòng)軸，24為減震箱。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說(shuō)明。

本實(shí)施例提供一種輪式機(jī)器人結(jié)構(gòu)，整個(gè)結(jié)構(gòu)采用模塊化設(shè)計(jì)，主要由由機(jī)器人車體、綜合控制系統(tǒng)、行走機(jī)構(gòu)、傳感器系統(tǒng)構(gòu)成。