[發明專利]一種自動運行機器的自動翻身裝置

有效

• 申請號: 201910244710.1
• 申請日: 2019-03-28
• 公開（公告）號: CN109866254B
• 公開（公告）日: 2021-08-31
• 發明（設計）人: 朱朝寬
• 申請（專利權）人: 重慶工商大學
• 主分類號: B25J19/00
• 分類號: B25J19/00;B25J19/02
• 代理公司: 北京同恒源知識產權代理有限公司 11275
• 代理人: 楊柳岸

本發明公開了一種自動運行機器的自動翻身裝置，屬于機電控制領域，應用在野外自動運行機器因為外力翻倒以后，實現自動翻身，包括設置在機器本體上并用于檢測處于倒置狀態的機器本體傾斜情況的傾角傳感器和用于翻轉處于倒置狀態的機器本體的翻轉機構，翻轉機構由第一撐臂、第一驅動器、第二撐臂、第二驅動器組成，第一撐臂通過第一驅動器可轉動的設置在機器本體上，第二撐臂通過第二驅動器可轉動的設置在第一撐臂上，第一撐臂的旋轉面與第二撐臂的旋轉面相垂直。本自動翻身裝置在自動運行機器被掀翻或者傾倒以后才開始工作，通過傾角傳感器檢測自動運行機器的傾斜情況，確定由翻轉機構工作，并通過控制翻轉機構的轉動，實現自動翻身。

技術領域

本發明屬于機電控制技術領域，涉及一種自動運行機器的自動翻身裝置。

背景技術

現在自動在野外，包括在沙漠、草原、外空星球上自動行走的機器或者機器人越來越多，由于外部地形、風沙等的影響，這些自動運行的機器可能被掀翻，四腳朝天或者四輪朝天，如果沒有自動翻身裝置，這個自動運行的機器可能就永遠躺著，宣告“死亡”。如果設計一個自動翻身裝置，讓躺著的機器依靠自身的機構和控制實現自動翻身，那么野外的自動運行機器則可以繼續工作。適應環境的能力則大大增強。

通常情況下，自動運行的機器或者機器人都有自己的電子控制系統或者智能控制系統，具有接收傳感器信號和控制驅動裝置的能力。此外，一般野外地形復雜，翻轉位置可能是斜坡，也可能是平底；是光滑的石板，也可能是泥土地。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種在原有自動運行機器本體上設計自動翻身裝置，在自動運行機器被掀翻或者傾倒以后才開始工作，通過傾角傳感器檢測自動運行機器的傾斜情況，確定由翻轉機構工作，并通過控制翻轉機構的轉動，實現自動翻身。

本發明是通過以下技術方案來實現的：

本發明一種自動運行機器的自動翻身裝置，包括設置在機器本體上并用于檢測處于倒置狀態的機器本體傾斜情況的傾角傳感器和用于翻轉處于倒置狀態的機器本體的翻轉機構，所述翻轉機構由第一撐臂、第一驅動器、第二撐臂、第二驅動器組成，第一撐臂通過第一驅動器可轉動的設置在機器本體上，第二撐臂通過第二驅動器可轉動的設置在第一撐臂上，第一撐臂的旋轉面與第二撐臂的旋轉面相垂直。

進一步，所述翻轉機構還包括設置在第一撐臂、第二撐臂上并遠離各自轉動端的滾輪，所述滾輪為橡膠滾輪，所述橡膠滾輪的外輪廓上設有鋸齒。滾輪可避免地面上的障礙物，鋸齒可增強滾輪的抓地性。

進一步，所述機器本體上還設有用于安裝第一驅動器和第一撐臂的支座，所述支座呈L形結構。支座一方面可便于第一撐臂和第一驅動器的安裝，另一方面在自動運行機器正常運行時，本翻轉機構不工作過程中，可起到支撐第一撐臂的作用。

進一步，所述第一驅動器、第二驅動器采用伺服電機或者步進電機。以滿足轉動過程第一撐臂和第二撐臂的轉角位置和轉動速度的控制。

進一步，所述翻轉機構設置為兩個，分設于機器本體的兩側。可用于傾角傳感器在判斷出機器本體傾翻的高低面后，決定那側的翻轉機構動作。

進一步，所述自動翻身裝置還包括電控器，所述第一驅動器、第二驅動器、傾角傳感器通過導線與電控器電性連接。該電控器采用自動運行機器自身的電子控制系統或者智能控制系統。

采用上述方案，本裝置安裝于自動運行機器本體的側面，左右對稱地各安裝一個，根據翻倒以后由傾角傳感器的信息，確定由哪一個翻轉機構運行實現自動翻轉，另一側的翻轉機構則不運行。翻轉時，翻轉機構的第一撐臂的第一驅動器轉動，帶動第一撐臂轉動，當第一撐臂的滾輪轉動到地面以后，隨著轉動的繼續進行，機器本體一側將被抬起，并不斷抬高，抬高到最高位置后，第二撐臂的第二驅動器轉動，驅動第二撐臂轉動，第二撐臂的滾輪著地以后，隨著轉動的繼續進行，地面的反作用力將產生一個側面的力和力矩，驅使機器本體翻轉到正常狀態，達到自動翻身的目的。

本發明的有益效果在于：