一种可多地形平稳行走的智能机器人的制作方法

[0001]
本发明涉及智能机器人技术领域，尤其涉及一种可多地形平稳行走的智能机器人。


背景技术：

[0002]
现有的智能机器人主要以容易实现的轮式机器人和履带式机器人为主，但现有的智能机器人在上下台阶时，由于智能机器人上移动机构的位置和角度是固定的，进而导致智能机器人无法顺畅的通过较高的台阶，或从较多台阶上下来。


技术实现要素：

[0003]
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，如：现有的智能机器人在上下台阶时，由于智能机器人上移动机构的位置和角度是固定的，进而导致智能机器人无法顺畅的通过较高的台阶，或从较多台阶上下来，而提出的一种可多地形平稳行走的智能机器人。
[0004]
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种可多地形平稳行走的智能机器人，包括机器人主体，所述机器人主体的底部通过螺钉固定连接有安装板，所述安装板的底部固定连接有减震机构，所述减震机构的底部固定连接有底板，所述底板的底部固定连接有驱动机构，所述底板的底部固定连接有第二支撑架，所述第二支撑架位于驱动机构的左侧，所述第二支撑架的内壁通过轴承活动连接有第二转轴，所述第二转轴的表面固定连接有支重轮。
[0005]
所述支重轮位于第二支撑架的前后两侧，所述底板的底部固定连接有支撑机构，所述支撑机构位于第二支撑架的左侧，所述支撑机构的表面、支重轮的表面和驱动机构的表面均套接有履带，所述底板的底部固定连接有升降机构，所述升降机构位于第二支撑架的左右两侧，所述底板的前后两侧均固定连接有探测柱，所述探测柱的底部和右侧均固定连接有红外测距传感器，所述底板的左侧固定连接有控制器，所述控制器分别与升降机构和红外测距传感器电连接。
[0006]
优选的，所述减震机构包括减震器，所述减震器的两端均固定连接有钢球，所述钢球的表面滑动连接有限位架，所述限位架内壁的左右两侧均固定连接有固定块，所述安装板的底部和底板的上表面均与固定块的表面固定连接，所述钢球的表面与固定块的表面接触。
[0007]
优选的，所述驱动机构包括第一支撑架，所述第一支撑架内壁的顶部固定连接有驱动电机，所述驱动电机的输出端通过联轴器固定连接有第一转轴，所述第一转轴的表面通过轴承与第一支撑架的内壁活动连接，所述第一转轴的表面固定连接有驱动轮，所述驱动轮位于第一支撑架的前后两侧，所述驱动轮的表面与履带的内壁接触。
[0008]
优选的，所述支撑机构包括工形支架，所述工形支架的上表面与底板的底部固定连接，所述工形支架的表面滑动连接有滑块，所述滑块的左侧和工形支架内壁的右侧均固
定连接有第一液压推杆，所述滑块的底部固定连接有第三支撑架，所述第三支撑架的内壁通过轴承活动连接有第三转轴，所述第三转轴的表面固定连接有支撑轮，所述支撑轮的位于第三支撑架的前后两侧，所述支撑轮的表面与履带的内壁接触。
[0009]
优选的，所述升降机构包括第四支撑架，所述第四支撑架的上表面与底板的固定连接，所述第四支撑架内壁的顶部固定连接有支撑块，所述支撑块的内壁滑动连接有第四转轴，所述第四转轴的表面固定连接有齿轮，所述支撑块的前后两侧均与齿轮的表面接触，所述齿轮的右侧固定连接有连接板，所述连接板的右侧固定连接有万向轮，所述齿轮的上表面啮合有齿条，所述齿条的上表面与第四支撑架的内壁接触，所述齿条的右侧固定连接有连接块，所述连接块的右侧和第四支撑架的内壁均固定连接有第二液压推杆，所述第二液压推杆与控制器电连接。
[0010]
优选的，所述控制器的内部包括接收模块、计算模块、算法存储模块、反馈模块和usb接口，所述接收模块的输入端与红外测距传感器的输出端电连接，所述接收模块的输出端和算法存储模块的输出端均与计算模块的输入端连接，所述计算模块的输出端与反馈模块的输入端电连接，所述反馈模块的输出端与第二液压推杆的输入端电连接，所述usb接口的输出端与算法存储模块的输入端电连接。
[0011]
优选的，所述减震机构的数量为六个，且六个减震机构呈对称分布。
[0012]
优选的，所述探测柱的中心与第四转轴的中心在同一垂直面内。
[0013]
优选的，所述万向轮与底板之间最大距离大于履带的底部与底板之间距离。
[0014]
与现有技术相比，本发明的有益效果是：（1）本发明通过设置升降机构，其中，万向轮能以第四转轴为中心自由转动，当该机器人需要上较高的台阶时，先打开右侧升降机构上的第二液压推杆，使该机器人右侧翘起，并使该机器人继续向台阶移动，当履带与台阶接触时，打开升降机构上的第二液压推杆，使万向轮向左移动并与地面分离，同时打开左侧升降机构上的第二液压推杆，使履带与台阶平行，此时，可使该机器人平稳的通过较高的台阶，当该机器人需要下较高的台阶时，通过升降机构可使该机器人平稳的下台阶，防止该机器人在下台阶时发生倾倒，进而通过升降机构，使该机器人可以顺畅的上下台阶，提高该机器人的越障能力，以及多地形行走能力，同时，通过红外测距传感器和控制器的配合，可自动控制升降机构工作，进而能该机器人准确且顺畅的上下台阶。
[0015]
（2）本发明通过设置减震机构，其中，减震机构上的钢球能在限位架内自由转动，进而通过钢球、限位架和固定块的配合，使减震器能对安装板进行多个方向的减震，从而使机器人本体能平稳的通过颠簸路面。
[0016]
（3）本发明通过设置支撑机构，支撑机构包括工形支架、滑块、第一液压推杆、第三支撑架、第三转轴和支撑轮，其中，第一液压推杆能控制滑块在工形支架上左右移动，并通过工形支架使滑块仅能左右移动，进而在更换履带时，可通过打开第一液压推杆，使支撑轮与驱动轮之间距离减小，从而便于使用者对损坏的履带进行更换。
附图说明
[0017]
图1为本发明的结构示意图；图2为本发明中减震机构的正视图；
图3为本发明中驱动机构的侧视图；图4为本发明中支撑机构的正视图；图5为本发明中支撑机构的侧视图；图6为本发明中升降机构的正视图；图7为本发明中控制器的原理框图。
[0018]
图中：1、机器人主体；2、安装板；3、减震机构；31、减震器；32、钢球；33、限位架；34、固定块；4、底板；5、驱动机构；51、第一支撑架；52、驱动电机；53、第一转轴；54、驱动轮；6、第二支撑架；7、第二转轴；8、支重轮；9、支撑机构；91、工形支架；92、滑块；93、第一液压推杆；94、第三支撑架；95、第三转轴；96、支撑轮；10、履带；11、升降机构；111、第四支撑架；112、支撑块；113、第四转轴；114、齿轮；115、连接板；116、万向轮；117、齿条；118、连接块；119、第二液压推杆；12、探测柱；13、红外测距传感器；14、控制器。
具体实施方式
[0019]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0020]
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
[0021]
参照图1-7，一种可多地形平稳行走的智能机器人，包括机器人主体1，机器人主体1的底部通过螺钉固定连接有安装板2，安装板2的底部固定连接有减震机构3，减震机构3的底部固定连接有底板4，底板4的底部固定连接有驱动机构5，底板4的底部固定连接有第二支撑架6，第二支撑架6位于驱动机构5的左侧，第二支撑架6的内壁通过轴承活动连接有第二转轴7，第二转轴7的表面固定连接有支重轮8。
[0022]
支重轮8位于第二支撑架6的前后两侧，底板4的底部固定连接有支撑机构9，支撑机构9位于第二支撑架6的左侧，支撑机构9的表面、支重轮8的表面和驱动机构5的表面均套接有履带10，底板4的底部固定连接有升降机构11，升降机构11位于第二支撑架6的左右两侧，底板4的前后两侧均固定连接有探测柱12，探测柱12的底部和右侧均固定连接有红外测距传感器13，底板4的左侧固定连接有控制器14，控制器14分别与升降机构11和红外测距传感器13电连接。
[0023]
减震机构3包括减震器31，减震器31的两端均固定连接有钢球32，钢球32的表面滑动连接有限位架33，限位架33内壁的左右两侧均固定连接有固定块34，安装板2的底部和底板4的上表面均与固定块34的表面固定连接，钢球32的表面与固定块34的表面接触，减震机构3的数量为六个，且六个减震机构3呈对称分布，通过设置减震机构3，其中，减震机构3上的钢球32能在限位架33内自由转动，进而通过钢球32、限位架33和固定块34的配合，使减震器31能对安装板2进行多个方向的减震，从而使机器人本体能平稳的通过颠簸路面。
[0024]
驱动机构5包括第一支撑架51，第一支撑架51内壁的顶部固定连接有驱动电机52，驱动电机52的输出端通过联轴器固定连接有第一转轴53，第一转轴53的表面通过轴承与第一支撑架51的内壁活动连接，第一转轴53的表面固定连接有驱动轮54，驱动轮54位于第一
支撑架51的前后两侧，驱动轮54的表面与履带10的内壁接触。
[0025]
支撑机构9包括工形支架91，工形支架91的上表面与底板4的底部固定连接，工形支架91的表面滑动连接有滑块92，滑块92的左侧和工形支架91内壁的右侧均固定连接有第一液压推杆93，滑块92的底部固定连接有第三支撑架94，第三支撑架94的内壁通过轴承活动连接有第三转轴95，第三转轴95的表面固定连接有支撑轮96，支撑轮96的位于第三支撑架94的前后两侧，支撑轮96的表面与履带10的内壁接触，通过支撑轮96和支重轮8对履带10进行支撑，并通过驱动轮54驱动履带10转动，通过设置支撑机构9，支撑机构9包括工形支架91、滑块92、第一液压推杆93、第三支撑架94、第三转轴95和支撑轮96，其中，第一液压推杆93能控制滑块92在工形支架91上左右移动，并通过工形支架91使滑块92仅能左右移动，进而在更换履带10时，可通过打开第一液压推杆93，使支撑轮96与驱动轮54之间距离减小，从而便于使用者对损坏的履带10进行更换。
[0026]
升降机构11包括第四支撑架111，第四支撑架111的上表面与底板4的固定连接，第四支撑架111内壁的顶部固定连接有支撑块112，支撑块112的内壁滑动连接有第四转轴113，第四转轴113的表面固定连接有齿轮114，支撑块112的前后两侧均与齿轮114的表面接触，齿轮114的右侧固定连接有连接板115，连接板115的右侧固定连接有万向轮116，万向轮116与底板4之间最大距离大于履带10的底部与底板4之间距离，齿轮114的上表面啮合有齿条117，当齿条117左右移动时，通过齿条117可带动齿轮114转动，齿条117的上表面与第四支撑架111的内壁接触，齿条117的右侧固定连接有连接块118，连接块118的右侧和第四支撑架111的内壁均固定连接有第二液压推杆119，通过第二液压推杆119控制连接块118左右移动，第二液压推杆119与控制器14电连接，探测柱12的中心与第四转轴113的中心在同一垂直面内。
[0027]
控制器14的内部包括接收模块、计算模块、算法存储模块、反馈模块和usb接口，接收模块的输入端与红外测距传感器13的输出端电连接，接收模块的输出端和算法存储模块的输出端均与计算模块的输入端连接，计算模块的输出端与反馈模块的输入端电连接，反馈模块的输出端与第二液压推杆119的输入端电连接，usb接口的输出端与算法存储模块的输入端电连接，通过usb接口向算法存储模块内输入算法，通过算法存储模块对算法进行存储。
[0028]
本发明中，使用者使用该装置时，通过打开驱动电机52 ，使履带10转动，此时，通过履带10可是该智能机器人前后移动，同时，由于驱动电机52的数量为两个，且两个驱动电机52分别控制两条履带10，进而通过控制其中一条履带10的转动，可实现该智能机器人的转弯，当该机器人需要上较高的台阶时，探测柱12右侧的红外测距传感器13监测到前方有台阶，然后，红外测距传感器13信号通过接收模块传递至计算模块内，此时，通过计算模块对接收的信号进行计算，并将计算结果传递给反馈模块，再然后，通过反馈模块将信号传递给第二液压推杆119，控制第二液压推杆119的开关，此时，通过第二液体推杆、齿轮114和齿条117的配合，可使该机器人右侧翘起，并使该机器人继续向台阶移动，当履带10与台阶接触时，通过控制器14和探测柱12底部的红外测距传感器13的配合，打开右侧升降机构11上的第二液压推杆119，使万向轮116向左移动并与地面分离，打开升降机构11上的第二液压推杆119，使万向轮116向左移动并与地面分离，同时打开左侧升降机构11上的第二液压推杆119，使履带10与台阶平行，此时，可使该机器人平稳的通过较高的台阶，当该智能机器人
需要下台阶时，在右侧探测柱12移过台阶后，通过探测柱12底部的红外测距传感器13和控制器14的配合，将右侧升降机构11打开，此时，通过右侧升降机构11使右侧万向轮116先与地面接触，进而使该智能机器人能继续水平移动，在左侧探测柱12移过台阶后，通过探测柱12底部的红外测距传感器13和控制器14的配合，将左侧升降机构11打开，此时，通过左侧升降机构11使左侧万向轮116先与地面接触，进而使该智能机器人能平稳的通过台阶，待该智能机器人通过台阶后，通过控制升降机构11时，履带10与地面接触，并使万向轮116与地面分离。
[0029]
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
[0030]
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

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