[發明專利]一種輪腿式爬樓梯機器人

在審

• 申請號: 202011442060.0
• 申請日: 2020-12-11
• 公開（公告）號: CN112572635A
• 公開（公告）日: 2021-03-30
• 發明（設計）人: 王恒;桑元俊;王子牛;桑聞昊
• 申請（專利權）人: 安徽工程大學
• 主分類號: B62D57/028
• 分類號: B62D57/028
• 代理公司: 蕪湖思誠知識產權代理有限公司 34138
• 代理人: 張福敏

1.一種輪腿式爬樓梯機器人,其特征在于：包括機身(1)、STM32單片機(3)、轉向控制模塊、紅外探測模塊、慣性傳感模塊、電機驅動及采集模塊、遠程視頻傳輸模塊、顯示模塊及電源模塊；

所述機身(1)上轉動連接有轉軸一(11)，所述轉軸一(11)的兩端分別設有前進輪(12)，所述前進輪(12)包括固定盤(121)和輪腿(122)，所述輪腿(122)為“L”型，所述輪腿(122)設有五個并沿固定盤(121)的圓周分布，所述固定盤(121)與轉軸一(11)通過螺釘連接，所述電機驅動及采集模塊用于驅動前進輪(12)轉動并將采集到的轉速傳輸至所述的STM32單片機(3)中，所述紅外探測模塊設于機身(1)的前端，所述機身(1)的后端設有支撐板(13)，所述支撐板(13)的后端轉動連接有轉向輪(14)，所述轉向控制模塊用于驅動轉向輪(14)轉動，所述STM32單片機(3)安裝于機身(1)中，所述電源模塊分別給STM32單片機(3)、轉向控制模塊、紅外探測模塊、慣性傳感模塊、電機驅動及采集模塊、遠程視頻傳輸模塊及顯示模塊供電，所述STM32單片機(3)分別與轉向控制模塊、紅外探測模塊、慣性傳感模塊、電機驅動及采集模塊、遠程視頻傳輸模塊、顯示模塊電性連接。

2.根據權利要求1所述的一種輪腿式爬樓梯機器人,其特征在于：所述輪腿(122)的材質為鋁合金或鈦合金，所述輪腿(122)的彎折部上設有一層防滑橡膠(123)。

3.根據權利要求1所述的一種輪腿式爬樓梯機器人,其特征在于：所述電機驅動及采集模塊包括驅動芯片(2)、直流電機(21)及電機編碼器(22)，所述驅動芯片(2)具體采用L293D驅動芯片，所述L293D驅動芯片與STM32單片機(3)的PWM引腳電性連接，所述直流電機(21)設有兩個并對稱設于機身(1)上，所述直流電機(21)與L293D驅動芯片上的電機驅動引腳電性連接，所述直流電機(21)的輸出軸均安裝有齒輪一(221)，所述轉軸一(11)的左右兩側對稱設有齒輪二(111)，所述齒輪一(221)與對應的齒輪二(111)之間嚙合，所述電機編碼器(22)的型號采用E6A2-CW3C，所述電機編碼器(22)的輸入軸上安裝有齒輪三(221)，所述電機編碼器(22)通過安裝板(222)固定于機身(1)的左側，所述齒輪三(221)與齒輪一(221)之間嚙合，所述電機編碼器(22)與STM32單片機(3)電性連接。

4.根據權利要求1所述的一種輪腿式爬樓梯機器人,其特征在于：所述紅外探測模塊包括紅外避障傳感器(4)，所述外避障傳感器(4)設有兩個并對稱設于機身(1)的左前側和右前側，所述紅外避障傳感器(4)的型號采用TCRT5000，所述紅外避障傳感器(4)的輸出端與STM32單片機(3)電性連接，所述紅外避障傳感器(4)包括紅外線發射二極管和紅外線接收二極管，當機身(1)的前方出現障礙時，從紅外發射二級管發出的紅外線并照射在障礙上，接著紅外線反射至紅外線接收二極管中，此時紅外避障傳感器(4)輸出低電平，當機身(1)前方沒有障礙時紅外避障傳感器輸出高電平。

5.根據權利要求1所述的一種輪腿式爬樓梯機器人,其特征在于：所述轉向模塊包括舵機(5)，所述轉向輪(14)通過轉軸二(141)與輪架(142)轉動連接，所述輪架(142)的頂部固定有轉軸三(143)，所述轉軸三(143)與支撐板(13)轉動連接，所述舵機(5)固定于支撐板(13)的尾部，所述舵機(5)的型號采用DS3218mg，所述舵機(5)的輸出軸通過連接板(51)與轉軸三(143)固定連接，所述舵機(5)與L293D驅動芯片上的舵機驅動引腳電性連接。

6.根據權利要求1所述的一種輪腿式爬樓梯機器人,其特征在于：所述電源模塊包括兩塊串聯在一起的可充電鋰電池(6)，所述可充電鋰電池(6)位于機身(1)下方的電池安裝盒(61)中，所述電池安裝盒(61)的外壁設有用于給可充電鋰電池(6)充電的充電接口(62)，所述電池安裝盒(61)外固定有盒蓋(63)。