[發明專利]一種可以運用于山區地形的搬運機器人及控制方法

在審

• 申請號: 201811388893.6
• 申請日: 2018-11-21
• 公開（公告）號: CN109625115A
• 公開（公告）日: 2019-04-16
• 發明（設計）人: 王治力;晏自立;韓建軍;夏定康;王磊
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: B62D57/032
• 分類號: B62D57/032
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 成立珍

1.一種可以運用于山區地形的搬運機器人，其特征在于:包括電磁鐵吸盤、大體積承貨箱、水準管、伸縮千斤頂、核心處理器、上側向伸縮臂、下側向伸縮臂、配重箱、金屬外殼、伸縮支架、金屬足、顯示屏、電瓶、太陽能電池板和高清攝像頭；所述上側向伸縮臂，下側向伸縮臂與金屬外殼剛接；所述電磁鐵吸盤與金屬外殼通過伸縮千斤頂剛接；所述伸縮支架與金屬外殼和金屬足鉸接；所述太陽能電池板與電瓶通過導線相連；所述電磁鐵吸盤功率可根據路面崎嶇程度調節，并且高度可調節；所述伸縮千斤頂共有八個，呈正八邊形分布，能調節15°傾角內的偏差。

2.根據權利要求1所述的一種可以運用于山區地形的搬運機器人，其特征是:所述水準管共有四個，分布在電磁鐵吸盤的四邊，實時監測承貨箱的水平偏角。

3.根據權利要求1或3所述的一種可以運用于山區地形的搬運機器人，其特征是:所述上側向伸縮臂和下側向伸縮臂各有兩個，其上設置有一個改變方向的金屬鉸；伸縮臂采用低密度、高強度材料制成，頭部的金屬手采用高剛度、高硬度材料制成，金屬手上安裝有一個鉆頭。

4.根據權利要求1所述的一種可以運用于山區地形的搬運機器人，其特征是:所述伸縮支架有兩個，可伸縮±2米。

5.根據權利要求1所述的一種可以運用于山區地形的搬運機器人，其特征是:所述金屬足上窄下寬，底部存在若干微小吸盤。

6.根據權利要求1所述的一種可以運用于山區地形的搬運機器人，其特征是:所述高清晰攝像頭，視野可達150米，視野范圍±120°。

7.根據權利要求1所述的一種可以運用于山區地形的搬運機器人，其特征是:所述太陽能電池板為弱光激發型。

8.根據權利要求1所述的一種可以運用于山區地形的搬運機器人，其特征是:所述整個機器人各部分之間均有減震結構。

9.一種利用權利要求1-8中任一項所述可以運用于山區地形的搬運機器人完成一次搬運過程的控制方法，其特征在于，包括以下幾個步驟:

S1、將待運輸的貨物裝入承貨箱，將承貨箱放在機器人檢索范圍內，開啟機器人，在顯示器上面選擇“貨物檢索并裝載”；

S2、機器人的電磁鐵吸盤兩側下降，上側向伸縮臂根據高清晰攝像頭檢索的承貨箱位置，找到承貨箱并伸長抓住承貨箱，將其放上電磁鐵吸盤，電磁鐵吸盤上升，并開始通電；

S3、在各種參數選擇好后，使用者須在屏幕上選擇好目的地，并選擇“開始搬運”，機器人開始按照程序中顯示的路徑搬運，在行走時，根據可能遇到的情況，分為四種情況：

（1）機器人在正常路面或布滿粒徑不足10厘米的路面行走時，只需伸縮支架像人的腿部一樣，便可實現機器人的行走；

（2）機器人在粒徑布滿粒徑介于10厘米到25厘米的路面行走時，除了像S4中所述方法以外，金屬足上面的吸盤伸出，增大與地面的摩擦力，以實現正常的行走；

（3）當機器人傾角大于30°小于55°的斜坡上行走時，下側向伸縮臂伸出并向下扎入地面以保持整體平衡，并且迅速挖取地面的表層土裝入配重箱，以實現正常的行走；

（4）當機器人規劃的路徑前面有阻擋物時，程序進行運算，若通過少量繞路可以實現通過，即重新規劃路徑；若仍無法通過，則退出自動搬運模式轉為人工操作模式并立即停在原地；

S4、當機器人到達指定目的地時，檢測周圍環境是否有足夠的空間可以容納所運貨物：如果可以，機器人停下并且下測向伸縮臂伸出扎入地面，以保持搬運機器人的穩定；否則，重新規劃目的地和路徑，并且發送指令給操作者，如果操作者同意，則重復S3所述步驟，否則保持在原地定侯指令；

S5、電磁鐵吸盤斷電，機器人的電磁鐵吸盤兩側下降，上側向伸縮臂根據高清晰攝像頭檢索的地面空地位置，將承貨箱取出電磁鐵吸盤并放在指定地面位置，完成一次貨物的搬運。