[發明專利]一種基于ZigBee網絡的六足搜救機器人

在審

• 申請號: 201810377961.2
• 申請日: 2018-04-25
• 公開（公告）號: CN108749948A
• 公開（公告）日: 2018-11-06
• 發明（設計）人: 蔚婧;張梓宇;馮魯文;董偉;張朦朦;梁成棟;謝凱
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: B62D57/032
• 分類號: B62D57/032;B25J9/16;H04W4/30;H04W4/90;H04W84/18;H04N7/18;H04N5/33
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 金鳳

本發明提供了一種基于ZigBee網絡的六足搜救機器人，涉及機器人技術領域，電池放置于殼體底部，殼體的頂部放置PCB板、ZigBee通信模塊、攝像頭和云臺，殼體邊緣連接有6個腿部單元，機器人進行搜救時，可調節機器人攝像頭方位，進行視頻采集。本發明結構原理簡單，只需要12個舵機即可實現六足機器人的步態，只有12個自由度，與以往18自由度6足相比大幅度簡化，以實現搜救機器人之間的通信以及機器人與主機之間的通信，建立搜救網絡，增加搜救效率。

技術領域

本發明涉及機器人技術領域，尤其是一種搜救機器人。

背景技術

六足機器人又稱蜘蛛機器人，是多足機器人的一種，借鑒了自然界的仿生機器人設計。

六足步行機器人的運動軌跡是一系列離散的足印運動時只需要離散的點接觸地面，對環境的破壞程度也較小，可以在可能到達的地面上選擇最優的支撐點，對崎嶇地形的適應性強。六足步行機器人的腿部具有多個自由度使運動的靈活性大大增強。它可以通過調節腿的長度保持身體水平也可以通過調節腿的伸展程度調整重心的位置因此不易翻倒穩定性更高。

中國專利號“201710450103.1”公開了一種六足機器人，其優點在于：腿部模塊化，具備足端傳感系統和多種運動模式，實現了機器人復雜環境中的全方位行走及地形環境的動態感知；但是其在工作過程中并不能實現機器人之間的通信，并且結構相對復雜。

中國專利號“201621279394.X”公開了一種六足機器人，其優點在于：作業平臺為正八邊形結構；作業平臺上方依次安裝控制機構、機械手安裝底座、驅動機構；控制機構位于作業平臺前端；機械手安裝底座位于作業平臺中間位置，控制機構之后、驅動機構之前，可繞豎直軸線做360°回轉運動，結構較為簡單。但是其在工作過程中同樣不能實現機器人之間的通信，并且不具備災區搜救功能。

在刊登于機械制造2017年第10期的論文“仿生六足機器人的設計與實現”提到了機器人的控制：基于Arduino控制板、舵機控制模塊、藍牙通信模塊及紅外檢測模塊設計了該機器人的控制系統，用于實現機器人的運動模式、步態選擇、姿態高低等，六足機器人具有操作簡單、動作靈活、穩定性高等特點。

發明內容

為了克服現有技術的不足，本發明提供一種基于ZigBee網絡的搜救機器人，以便行災區搜救。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種基于ZigBee網絡的搜救機器人，包括殼體、電池、PCB板、ZigBee通信模塊、云臺、攝像頭和六個腿部單元；其中電池放置于殼體底部，PCB板置于殼體的頂部中央，ZigBee通信模塊在PCB板上的一角，云臺橫跨于PCB板，云臺中央裝有攝像頭，殼體邊緣連接有6個腿部單元；

所述6個腿部單元結構相同，由上關節，下關節和舵機組成，上關節通過舵機A與殼體相連，下關節通過舵機B與上關節相連，下關節由兩個側板和中間夾板組成，兩個側板相互平行，中間夾板橫于兩個側板和上關節連接的一端，且兩個側板的內側之間的間距保證上關節在側板的平行面方向可上下自由活動，在遠離上關節的兩個側板之間安裝有兩個金屬片包裹的矩形擋板，且兩個矩形擋板同一個平面，并垂直于下關節側板。

所述云臺包含連桿、水平旋轉臺、豎直旋轉臺和兩個圓形支撐柱，其中云臺位于頂部中央，并橫跨在PCB板上方，連桿水平放置于兩個圓形支撐柱之上，兩個圓形支撐柱與殼體相連，水平旋轉臺位于連桿上表面的中央，豎直旋轉臺位于水平旋轉臺中間，并將攝像頭裝于豎直旋轉臺的前端中間；

所述ZigBee通信模塊包含信號輸入天線，信號輸出天線和信號處理器，信號輸入天線和信號輸出天線均位于信號處理器上端。

本發明的有益效果是：本發明結構原理簡單，只需要12個舵機即可實現六足機器人的步態，只有12個自由度，與以往18自由度6足相比大幅度簡化，以實現搜救機器人之間的通信以及機器人與主機之間的通信，建立搜救網絡，增加搜救效率。