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自適應(yīng)地形的輪式移動(dòng)平臺(tái)及具有其的消防探測(cè)機(jī)器人的制作方法

文檔序號(hào):12092755閱讀:328來(lái)源:國(guó)知局
自適應(yīng)地形的輪式移動(dòng)平臺(tái)及具有其的消防探測(cè)機(jī)器人的制作方法與工藝

本實(shí)用新型涉及一種自適應(yīng)地形的輪式移動(dòng)平臺(tái)以及具有其的消防探測(cè)機(jī)器人,屬于移動(dòng)機(jī)器人機(jī)構(gòu)領(lǐng)域。



背景技術(shù):

一些消防探測(cè)機(jī)器人需要快速地進(jìn)入探測(cè)現(xiàn)場(chǎng),及時(shí)探測(cè)并傳遞出探測(cè)現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境信息,這些機(jī)器人所面臨的地形十分復(fù)雜,有災(zāi)后形成的凌亂地形,有些環(huán)境空間狹窄。消防探測(cè)機(jī)器人要克服的地形特點(diǎn)要求機(jī)器人移動(dòng)底盤要具有克服上述地形的移動(dòng)能力。輪式行走系統(tǒng)效率高,機(jī)動(dòng)靈活,一些特殊形式的輪式行走機(jī)構(gòu)如麥克納姆輪還可以實(shí)現(xiàn)全方位的移動(dòng)適用于空間狹小的場(chǎng)所。機(jī)器人在復(fù)雜地形上具有良好通過性的,需要機(jī)器人具有較好的驅(qū)動(dòng)性能和移動(dòng)性能,這就要求機(jī)器人的車輪與地形能夠良好地接觸,這樣可為機(jī)器人提供較好的驅(qū)動(dòng)力,并提高穩(wěn)定性;同時(shí)要求機(jī)器人具有一定的減震功能,減少地面顛簸對(duì)機(jī)器人的影響。而目前的采用輪式行走機(jī)構(gòu)的移動(dòng)機(jī)器人很少進(jìn)行地形自適應(yīng)設(shè)計(jì);有些雖進(jìn)行了減震設(shè)計(jì),但主要是靠減震器的變形來(lái)適應(yīng)地形,具有一定的減震作用,但對(duì)一些復(fù)雜地形很難適應(yīng);有些采用了被動(dòng)變形適應(yīng)地形的設(shè)計(jì),但是又不具有良好的減震設(shè)計(jì)。因此,機(jī)器人若具有被動(dòng)變形適應(yīng)地形與柔性懸架自適應(yīng)地形的雙重自適應(yīng)復(fù)雜地形的設(shè)計(jì),可使機(jī)器人的車輪能夠較好地適應(yīng)地形的起伏,與地形較好的接觸,以提供良好的驅(qū)動(dòng)力與穩(wěn)定性。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題,為此,本實(shí)用新型的一個(gè)目的在于提出一種自適應(yīng)地形的輪式移動(dòng)平臺(tái),能夠使得車輪自適應(yīng)起伏的地形,本實(shí)用新型還提出了一種采用自適應(yīng)地形的輪式移動(dòng)平臺(tái)的消防機(jī)器人。

本實(shí)用新型為實(shí)現(xiàn)實(shí)用新型目的所采取的技術(shù)路線為:

自適應(yīng)地形的輪式移動(dòng)平臺(tái)包括:主車體、橫擺架、鉸鏈懸架與車輪組件;所述橫擺架橫向布置,所述橫擺架的中部與所述主車體一端中部以轉(zhuǎn)動(dòng)副相連,所述轉(zhuǎn)動(dòng)副軸線呈縱向。所述鉸鏈懸架為兩個(gè),兩個(gè)所述鉸鏈懸架分別與所述主車體的另一端的兩側(cè)相連,且所述鉸鏈懸架包括:搖架,所述搖架上端與所述主車體鉸連,所述搖架的擺動(dòng)平面平行于所述主車體的側(cè)面;緩沖元件,所述緩沖元件的兩端分別與所述主車體、所述搖架下端鉸連;所述車輪組件有四個(gè),兩個(gè)所述車輪組件與所述橫擺架的兩端相連,兩個(gè)所述車輪組件分別與兩個(gè)所述搖架的相連;所述車輪組件包括車輪、車輪驅(qū)動(dòng)件,所述車輪驅(qū)動(dòng)件與所述車輪相連并驅(qū)動(dòng)所述車輪轉(zhuǎn)動(dòng)。

可選地,所述車輪為麥克納姆輪。

另一可選地,所述車輪為普通車輪。

可選地,所述車輪驅(qū)動(dòng)件為減速電機(jī)。

可選地,所述主車體上設(shè)有限位裝置,所述限位裝置對(duì)所述橫擺架的擺角進(jìn)行限制。

進(jìn)一步可選地,所述限位裝置為彈性限位裝置。

可選地,所述緩沖元件為一種彈簧減震器,另一可選地,所述緩沖元件為一種油氣減震器。

可選地,一個(gè)所述鉸鏈懸架的所述緩沖元件為兩個(gè)。

本實(shí)用新型還提出了一種消防探測(cè)機(jī)器人,所述消防探測(cè)機(jī)器人所述自適應(yīng)地形的輪式移動(dòng)平臺(tái)。所述消防探測(cè)機(jī)器人還包括:控制模塊,所述控制模塊對(duì)所述消防探測(cè)機(jī)器人進(jìn)行運(yùn)動(dòng)控制;環(huán)境探測(cè)傳感模塊,所述環(huán)境探測(cè)傳感模塊,對(duì)災(zāi)害現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境信息包括空氣成分及濃度、溫濕度、現(xiàn)場(chǎng)樣品成分進(jìn)行檢測(cè);視覺采集與傳輸模塊,所述視覺采集與傳輸模塊對(duì)災(zāi)害現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行圖片與視頻采集與傳輸。

根據(jù)上述的技術(shù)方案所述橫擺架的中部可繞所述主車體一端的中部以轉(zhuǎn)動(dòng),有受到所述限位裝置的限位,使得其擺角不會(huì)太大,尤其是采用了彈性限位裝置,在擺動(dòng)的末端受到一定的彈性阻力,具有一定的減震作用;另外,所述主車體的另一端的兩側(cè)分別連接有一個(gè)所述鉸鏈懸架,所述鉸鏈懸架的所述搖架上端與所述主車體鉸連,所述鉸鏈懸架的所述緩沖元件的兩端分別與所述主車體、所述搖架下端鉸連;這樣,所述鉸鏈懸架在受力的情況下可發(fā)生形變,所述搖架搖動(dòng),且又受到緩沖元件如彈簧減震器的緩沖阻尼。當(dāng)所述車輪組件與所述橫擺架相連,以及與所述搖架相連時(shí),所述車輪通過高低起伏的地形時(shí),所述橫擺架會(huì)發(fā)生擺動(dòng),所述鉸鏈懸架的搖架會(huì)發(fā)生彈性搖動(dòng),這樣便可使得車輪自適應(yīng)起伏的地形,使得所述車輪能與地面保持良好的接觸。這樣,提高了本實(shí)用新型的所述自適應(yīng)地形的輪式移動(dòng)平臺(tái)的地形適應(yīng)性與通過性。采用了所述自適應(yīng)地形的輪式移動(dòng)平臺(tái)的消防探測(cè)機(jī)器人同樣具有良好的地形適應(yīng)性與通過性,能夠較好地適應(yīng)災(zāi)后的消防救援、探測(cè)時(shí)對(duì)機(jī)器人移動(dòng)性能的需要。

根據(jù)本實(shí)用新型的消防探測(cè)機(jī)器人,因?yàn)榕鋫淞丝刂颇K使得機(jī)器人的移動(dòng)控制成為可能,采用了環(huán)境探測(cè)傳感模塊可對(duì)災(zāi)害現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境信息包括空氣成分及濃度、溫濕度、現(xiàn)場(chǎng)樣品成份進(jìn)行檢測(cè);采用了所述視覺采集與傳輸模塊可對(duì)災(zāi)害現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行圖片與視頻采集與傳輸。這樣使得消防探測(cè)機(jī)器人能夠?qū)崿F(xiàn)消防探測(cè)的功能。

通過上述技術(shù)方案達(dá)到了以下有益效果:(1)可以實(shí)現(xiàn)所述的自適應(yīng)地形的輪式移動(dòng)平臺(tái)地適應(yīng)起伏地形;(2)采用所述的自適應(yīng)地形的輪式移動(dòng)平臺(tái)的消防機(jī)器人地形適應(yīng)性好,能夠較好地滿足災(zāi)害現(xiàn)場(chǎng)的地形通過性的需要,提高了機(jī)器人的移動(dòng)性能;(3)所述消防探測(cè)機(jī)器人上裝備了所述環(huán)境探測(cè)傳感模塊和所述視覺采集與傳輸模塊,因此可對(duì)災(zāi)害現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行環(huán)境信息的探測(cè)以及、救災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)景的信息采集。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的自適應(yīng)地形的輪式移動(dòng)平臺(tái)實(shí)施例一的立體示意圖;

圖2是圖1所示實(shí)施例一的另一立體示意圖;

圖3是圖1所示實(shí)施例一在不平整地面上的狀態(tài)圖;

圖4是本實(shí)用新型的自適應(yīng)地形的輪式移動(dòng)平臺(tái)實(shí)施例二的立體示意圖;

圖5具有圖4所示自適應(yīng)地形的輪式移動(dòng)平臺(tái)的消防探測(cè)機(jī)器人的立體示意圖;

附圖標(biāo)記:

1000自適應(yīng)地形的輪式移動(dòng)平臺(tái);

1主車體;

2橫擺架;

21轉(zhuǎn)動(dòng)軸;

3鉸鏈懸架;

31搖架;32緩沖元件;

4車輪組件;

41車輪;42車輪驅(qū)動(dòng)件;

4101麥克納姆輪;4102普通車輪;

5限位裝置;

6控制模塊;

7環(huán)境探測(cè)傳感模塊;

8視覺采集與傳輸模塊;

具體實(shí)施方式

下面詳細(xì)描述本實(shí)用新型的實(shí)施例,通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的,僅用于解釋本實(shí)用新型,而不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。

如圖1、圖2、圖3所示的本實(shí)用新型的實(shí)施例一,自適應(yīng)地形的輪式移動(dòng)平臺(tái)包括:主車體1、橫擺架2、鉸鏈懸架與車輪組件4;橫擺架2橫向布置,橫擺架2的中部與主車體1一端中部以轉(zhuǎn)動(dòng)副相連,所述轉(zhuǎn)動(dòng)副的軸線呈縱向。鉸鏈懸架3為兩個(gè),兩個(gè)鉸鏈懸架3分別與主車體1的另一端的兩側(cè)相連,且鉸鏈懸架3包括:搖架31,搖架31上端與主車體1鉸連,搖架31的擺動(dòng)平面平行于主車體1的側(cè)面;緩沖元件32,緩沖元件32的兩端分別與主車體1、搖架31下端鉸連;車輪組件4有四個(gè),兩個(gè)車輪組件4與橫擺架2的兩端相連,兩個(gè)車輪組件4分別與兩個(gè)搖架31的相連;車輪組件4包括車輪41、車輪驅(qū)動(dòng)件42,車輪驅(qū)動(dòng)件42與車輪41相連并驅(qū)動(dòng)車輪41轉(zhuǎn)動(dòng)。

圖1中的實(shí)施例一中,車輪41為麥克納姆輪4101。具體地,車輪驅(qū)動(dòng)件42固定連接在橫擺架2的一端,麥克納姆輪4101與車輪驅(qū)動(dòng)件42的輸出軸相連,本實(shí)施例中,車輪驅(qū)動(dòng)件42采用了減速電機(jī);主車體1一側(cè)的前端麥克納姆輪4101與后端的麥克納姆輪4101的旋向相反,主車體1同端左右兩側(cè)的麥克納姆輪4101的旋向也相反,如圖1所示。

根據(jù)圖4所示的實(shí)施例二,車輪41為普通車輪4102,其他結(jié)構(gòu)與實(shí)施例一相似。

如圖1所示的實(shí)施例一與圖4所示的實(shí)施例二,橫擺架2的中部與主車體1通過轉(zhuǎn)動(dòng)軸21連接。為了減少轉(zhuǎn)動(dòng)阻力可設(shè)置軸承。

進(jìn)一步,如圖1中的實(shí)施例一,如圖4中的實(shí)施例二,主車體1上設(shè)有限位裝置5,限位裝置5對(duì)橫擺架2的擺角進(jìn)行限制。具體地,圖1中的限位裝置5為彈性限位裝置。

實(shí)施例一中的緩沖元件32采用了一種彈簧減震器,且所述彈簧減震器為兩個(gè),如圖2所示。在其他實(shí)施例中,緩沖元件32可采用一種油氣減震器。

本實(shí)用新型還提出了一種消防探測(cè)機(jī)器人,如圖5所示,所述消防探測(cè)機(jī)器人所述自適應(yīng)地形的輪式移動(dòng)平臺(tái)。圖5中的消防探測(cè)機(jī)器人采用了圖4中所示的自適應(yīng)地形的輪式移動(dòng)平臺(tái)的實(shí)施例二。

圖5中,所述消防探測(cè)機(jī)器人還包括:控制模塊7,控制模塊7對(duì)所述消防探測(cè)機(jī)器人進(jìn)行運(yùn)動(dòng)控制;環(huán)境探測(cè)傳感模塊8,環(huán)境探測(cè)傳感模塊8對(duì)災(zāi)害現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境信息包括空氣成分及濃度、溫濕度、現(xiàn)場(chǎng)樣品成份進(jìn)行檢測(cè);視覺采集與傳輸模塊9,視覺采集與傳輸模塊9對(duì)災(zāi)害現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行圖片與視頻采集與傳輸。

通過對(duì)根據(jù)自適應(yīng)地形的輪式移動(dòng)平臺(tái)的實(shí)施例一與實(shí)施例二的介紹,進(jìn)一步說明了本實(shí)用新型的技術(shù)方案,本實(shí)用新型的橫擺架2的中部可繞主車體1一端的中部以轉(zhuǎn)動(dòng),受到限位裝置5的限位,使得其擺角不會(huì)太大,尤其是采用了彈性限位裝置,在擺動(dòng)的后期受到一定的彈性阻力,具有一定的減震作用;另外,主車體1的另一端的兩側(cè)分別連接有一個(gè)鉸鏈懸架3,鉸鏈懸架3的搖架31上端與主車體1鉸連,鉸鏈懸架3的緩沖元件32的兩端分別與主車體1、搖架31下端鉸連;這樣,鉸鏈懸架3在受力的情況下可發(fā)生形變,搖架31搖動(dòng),且又受到緩沖元件32如彈簧減震器的緩沖阻尼。當(dāng)車輪組件4與橫擺架2相連,以及與搖架31相連時(shí),車輪41通過高低起伏的地形時(shí),橫擺架2會(huì)發(fā)生擺動(dòng),鉸鏈懸架3的搖架31會(huì)發(fā)生彈性搖動(dòng),這樣便可使得車輪41自適應(yīng)起伏的地形,使得車輪41能與地面保持良好的接觸。圖5中,本實(shí)用新型的實(shí)施例一的一個(gè)車輪41爬上凸臺(tái),橫擺架2被動(dòng)地發(fā)生擺動(dòng),這樣保證了實(shí)施例一的四個(gè)車輪41能夠同時(shí)與地形接觸。這樣,提高了本實(shí)用新型的自適應(yīng)地形的輪式移動(dòng)平臺(tái)1000的地形適應(yīng)性與通過性。采用了自適應(yīng)地形的輪式移動(dòng)平臺(tái)1000的消防探測(cè)機(jī)器人同樣具有良好的地形適應(yīng)性與通過性,能夠較好地適應(yīng)災(zāi)后的消防救援、探測(cè)時(shí)對(duì)機(jī)器人移動(dòng)性能的需要。

根據(jù)本實(shí)用新型的消防探測(cè)機(jī)器人,因?yàn)榕鋫淞丝刂颇K6使得機(jī)器人的移動(dòng)控制成為可能,采用了環(huán)境探測(cè)傳感模塊7可對(duì)災(zāi)害現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境信息包括空氣成分及濃度、溫濕度、現(xiàn)場(chǎng)樣品成份進(jìn)行檢測(cè);采用了視覺采集與傳輸模塊8可對(duì)災(zāi)害現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行圖片與視頻采集與傳輸。這樣使得消防探測(cè)機(jī)器人能夠?qū)崿F(xiàn)消防探測(cè)的功能。

本實(shí)用新型通過上述技術(shù)方案達(dá)到了以下有益效果,可以實(shí)現(xiàn)所述的自適應(yīng)地形的輪式移動(dòng)平臺(tái)1000地適應(yīng)起伏地形;采用所述的自適應(yīng)地形的輪式移動(dòng)平臺(tái)1000的消防機(jī)器人地形適應(yīng)性好,能夠較好地滿足災(zāi)害現(xiàn)場(chǎng)的地形通過性的需要,提高了機(jī)器人的移動(dòng)性能;所述消防探測(cè)機(jī)器人上裝備了所述環(huán)境探測(cè)傳感模塊7和視覺采集與傳輸模塊8,因此可對(duì)災(zāi)害現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行環(huán)境信息的探測(cè)以及、救災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)景的信息采集。

對(duì)于移動(dòng)平臺(tái)、機(jī)器人的其他構(gòu)成,已為現(xiàn)有技術(shù),且為本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員熟知,故不再詳細(xì)描述。

盡管已經(jīng)示出和描述了本實(shí)用新型的實(shí)施例,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型,本實(shí)用新型的范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。

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