一種智能機器人結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種智能機器人結(jié)構(gòu)。解決了一般機器人行動不方便、結(jié)構(gòu)不合理的問題。機器人結(jié)構(gòu)包括底盤，在底盤兩側(cè)設(shè)置有履帶驅(qū)動總成，在底盤上設(shè)置有兩自由度舵機云臺，在兩自由度舵機云臺上設(shè)置有傳感器頭部。本實用新型的優(yōu)點是采用履帶驅(qū)動總成，滿足室外不平坦地面環(huán)境，通過云臺可以自由調(diào)節(jié)傳感器頭部角度，在傳感器頭部內(nèi)設(shè)置有多種傳感器，配合云臺轉(zhuǎn)動可以多方位采集環(huán)境的參數(shù)。
【專利說明】一種智能機器人結(jié)構(gòu)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種機器人，尤其涉及一種結(jié)構(gòu)合理的智能機器人結(jié)構(gòu)。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著科技的發(fā)展，機器人技術(shù)發(fā)展也越來越快速，機器人可以接受指揮，又可以運行預先編排的程序，可以根據(jù)以人工智能技術(shù)制定的原則綱領(lǐng)行動。目前機器人已經(jīng)廣泛運用到各領(lǐng)域，協(xié)助或取代人類工作，例如生產(chǎn)業(yè)、建筑業(yè)，特別是危險工作。如在一些特殊情況下，人們不得不在一些環(huán)境惡劣或不安全的區(qū)域進行探測，需要得到該區(qū)域的地貌、環(huán)境等視覺信息，但是由人直接去探測危險性太大，顯然不可取，而由機器人代替人去執(zhí)行該任務可以避免人員的不必要損傷。而目前一般的機器人行動都不太方便，并且由于結(jié)構(gòu)不太合理，采集環(huán)境數(shù)據(jù)不方便。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型主要解決了一般機器人行動不方便、結(jié)構(gòu)不合理的問題，提供了一種結(jié)構(gòu)合理的智能機器人結(jié)構(gòu)。
[0004]本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種智能機器人結(jié)構(gòu)，包括底盤，在底盤兩側(cè)設(shè)置有履帶驅(qū)動總成，在底盤上設(shè)置有兩自由度舵機云臺，在兩自由度舵機云臺上設(shè)置有傳感器頭部。本實用新型給出了一種智能機器人的新型結(jié)構(gòu)。采用履帶驅(qū)動總成，滿足室外不平坦地面環(huán)境，通過云臺可以自由調(diào)節(jié)傳感器頭部角度，在傳感器頭部內(nèi)設(shè)置有多種傳感器，配合云臺可以多方位采集環(huán)境參數(shù)。所述傳感器頭部前部設(shè)置有三個檢測面，每個檢測面之間形成的夾角為110°?130°，在所述每個檢測面上分別設(shè)置有一個火焰?zhèn)鞲衅骱统暡▊鞲衅?，在傳感器頭部的一側(cè)面上設(shè)置有甲烷傳感器，在另一側(cè)面上設(shè)置有一氧化碳傳感器，在傳感器頭部的后部上設(shè)置有粉塵傳感器，在傳感器頭部內(nèi)設(shè)置有從控制板，所述火焰?zhèn)鞲衅?、超聲波傳感器、甲烷傳感器、一氧化碳傳感器和粉塵傳感器都連接在從控制板上，從控制板與底盤內(nèi)的主控制板相連接。本方案中設(shè)置了三個檢測面，檢測面之間成120°的夾角，每個檢測面上都安裝有超聲波傳感器和火焰?zhèn)鞲衅?，使得傳感器頭部可以檢測前方120°內(nèi)的環(huán)境情況。從控制板用于收集各傳感器的數(shù)據(jù)然后發(fā)送給主控制板。超聲波傳感器用于檢測前方是否有障礙物，通過超聲波傳感器反饋數(shù)據(jù)主控制板計算出障礙物的相對距離?；鹧?zhèn)鞲衅饔糜跈z測環(huán)境是否有火焰。一氧化碳傳感器檢測環(huán)境一氧化碳的濃度。粉塵傳感器用于檢測環(huán)境的粉塵濃度。甲烷傳感器用于檢測環(huán)境中的甲烷濃度。
[0005]作為一種優(yōu)選方案，所述底盤為由底板、上蓋板、前蓋板和后蓋板共同構(gòu)成的兩側(cè)開口的殼體，在底盤內(nèi)設(shè)子有主控制板、電池，在后蓋板上設(shè)置有無線數(shù)傳天線、急停開關(guān)、電源總開關(guān)和充電器接口，所述無線數(shù)傳天線、急停開關(guān)、電源總開關(guān)、充電器接口分別連接到主控制板上，電池連接在主控制板上。底盤為兩側(cè)開口的殼體結(jié)構(gòu)，用于安裝電池、主控制板等主要元器件。無線數(shù)傳天線用于與遙控器相通訊。主控制板采用ARM7嵌入式芯片 STM32-103VC。
[0006]作為一種優(yōu)選方案，所述履帶驅(qū)動總成包括有內(nèi)側(cè)板、外側(cè)板、履帶、前從動輪、后從動輪、主動輪和驅(qū)動電機，所述履帶驅(qū)動總成為三角形結(jié)構(gòu)，主動輪與后從動輪前后排列設(shè)置，所述前從動輪設(shè)置在主動輪斜上方位置，三個輪排列共同構(gòu)成三角形狀，驅(qū)動電機連接在主動輪上，所述內(nèi)側(cè)板和外側(cè)板的形狀與三個輪排列形成的三角形狀相對應，內(nèi)側(cè)板分別安裝在底盤的兩側(cè)，外側(cè)板固定安裝在內(nèi)側(cè)板外側(cè)，前從動輪、后從動輪、主動輪安裝在外側(cè)板和內(nèi)側(cè)板之間，所述履帶繞置在三個輪上。履帶驅(qū)動總成設(shè)計成三角形結(jié)構(gòu)，使得更方便越過障礙。主動輪由驅(qū)動電機驅(qū)動，帶動履帶轉(zhuǎn)動。該驅(qū)動電機采用dynamixelAX-18大扭矩數(shù)字舵機。
[0007]作為一種優(yōu)選方案，所述外側(cè)板與內(nèi)側(cè)板之間通過擋泥板相固定，所述擋泥板為條形板狀，擋泥板彎折形成U形結(jié)構(gòu)，擋泥板的一側(cè)固定連接在外側(cè)板內(nèi)側(cè)，擋泥板的另一側(cè)固定連接在內(nèi)側(cè)板內(nèi)側(cè)，擋泥板在內(nèi)外側(cè)板之間分隔出一腔室，在所述外側(cè)板位于腔室處設(shè)置有開口，開口形狀大小與腔室內(nèi)大小相對應。擋泥板既起到對內(nèi)外側(cè)板的固定作用，還起到阻擋泥土進入到內(nèi)外側(cè)板形成的空間內(nèi)。
[0008]作為一種優(yōu)選方案，在內(nèi)側(cè)板和外側(cè)板上位于后從動輪處分別設(shè)置有兩道長槽，長槽上設(shè)置有固定件將后從動輪轉(zhuǎn)軸固定在內(nèi)外側(cè)板上。該長槽使得可以靈活調(diào)節(jié)后從動輪的位置，以使得履帶能緊繞在前從動輪、主動輪和后從動輪上。
[0009]作為一種優(yōu)選方案，所述舵機云臺包括旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)機架、俯仰關(guān)節(jié)機架和俯仰關(guān)節(jié)連桿，所述旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)機架固定在底盤上部，所述俯仰關(guān)節(jié)機架設(shè)置在旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)機架上部，在旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)機架內(nèi)安裝有旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)舵機，旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)舵機轉(zhuǎn)軸與俯仰關(guān)節(jié)機架下部連接，所述俯仰關(guān)節(jié)連桿包括兩側(cè)的連接側(cè)板，俯仰關(guān)節(jié)連桿套在俯仰關(guān)節(jié)機架上，兩側(cè)的連接側(cè)板分別位于在俯仰關(guān)節(jié)機架兩側(cè)板外，在俯仰關(guān)節(jié)機架內(nèi)設(shè)置有俯仰關(guān)節(jié)舵機，俯仰關(guān)節(jié)舵機的轉(zhuǎn)軸穿過俯仰關(guān)節(jié)機架側(cè)板后與俯仰關(guān)節(jié)連桿的連接側(cè)板相連接，傳感器頭部安裝在俯仰關(guān)節(jié)連桿上。該舵機云臺可以對安裝在其上的傳感器頭部進行旋轉(zhuǎn)，以及俯仰角度的變化，使得傳感器頭部能全方位的收集周圍環(huán)境的信息。
[0010]作為一種優(yōu)選方案，在俯仰關(guān)節(jié)機架前端還安裝有人體釋熱傳感器，人體釋熱傳感器連接到主控制板上。用于檢測前方是否有人體存在。
[0011]本實用新型的優(yōu)點是:采用履帶驅(qū)動總成，滿足室外不平坦地面環(huán)境，通過云臺可以自由調(diào)節(jié)傳感器頭部角度，在傳感器頭部內(nèi)設(shè)置有多種傳感器，配合云臺轉(zhuǎn)動可以多方位采集環(huán)境的參數(shù)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1是本實用新型的一種結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖2是本實用新型中底盤的一種結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖3是本實用新型中履帶驅(qū)動總成；
[0015]圖4是本實用新型中傳感器頭部的一種結(jié)構(gòu)剖視圖；
[0016]圖5是本實用新型中控制系統(tǒng)的一種連接框示圖。
[0017]1-底盤 2_履帶驅(qū)動總成 3_航機z?臺 4_傳感器頭部 5_上蓋板 6_底板如蓋板 8-后蓋板 9-電池 10-主控制板 11-無線數(shù)傳天線 12-急停開關(guān)13-電源總開關(guān)14-充電器接口 15-內(nèi)側(cè)板16-外側(cè)板17-履帶18-主動輪19-前從動輪 20-后從動輪 21-擋泥板 22-開口 23-驅(qū)動電機 24-檢測面25-超聲波傳感器26-火焰?zhèn)鞲衅?7-甲烷傳感器28-—氧化碳傳感器29-從控制板30-粉塵傳感器31-長槽32-旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)機架33-俯仰關(guān)節(jié)機架34-俯仰關(guān)節(jié)連桿35-連接側(cè)板36-人體釋熱傳感器。

【具體實施方式】
[0018]下面通過實施例，并結(jié)合附圖，對本實用新型的技術(shù)方案作進一步的說明。
[0019]實施例:
[0020]本實施例一種智能機器人結(jié)構(gòu)，如圖1所示，包括有底盤1，在底盤兩側(cè)設(shè)置有履帶驅(qū)動總成2，在底盤上設(shè)置有舵機云臺3，在兩自由度舵機云臺上設(shè)置有傳感器頭部4。
[0021]如圖2所示,底盤I為由底板6、上蓋板5、前蓋板7和后蓋板8共同構(gòu)成的兩側(cè)開口的殼體，在底盤內(nèi)設(shè)子有主控制板10、電池9，在后蓋板上設(shè)置有無線數(shù)傳天線11、急停開關(guān)12、電源總開關(guān)13和充電器接口 14，如圖5所示，無線數(shù)傳天線、急停開關(guān)、電源總開關(guān)、充電器接口分別連接到主控制板上，電池連接在主控制板上。
[0022]如圖3所示，履帶驅(qū)動總成2包括有內(nèi)側(cè)板15、外側(cè)板16、履帶17、前從動輪19、后從動輪20、主動輪18和驅(qū)動電機23,履帶驅(qū)動總成為三角形結(jié)構(gòu)，主動輪與后從動輪前后排列設(shè)置，前從動輪設(shè)置在主動輪斜上方位置，三個輪排列共同構(gòu)成三角形狀，驅(qū)動電機連接在主動輪上，內(nèi)側(cè)板和外側(cè)板的形狀與三個輪排列形成的三角形狀相對應，內(nèi)側(cè)板分別安裝在底盤I的兩側(cè)，外側(cè)板固定安裝在內(nèi)側(cè)板外側(cè)，前從動輪、后從動輪、主動輪安裝在外側(cè)板和內(nèi)側(cè)板之間，所述履帶繞置在三個輪上。如圖1和圖3所示，外側(cè)板與內(nèi)側(cè)板之間通過擋泥板21相固定，擋泥板為條形板狀，擋泥板彎折形成U形結(jié)構(gòu)，擋泥板的一側(cè)固定連接在外側(cè)板內(nèi)側(cè)，擋泥板的另一側(cè)固定連接在內(nèi)側(cè)板內(nèi)側(cè)，擋泥板在內(nèi)外側(cè)板之間分隔出一腔室，在所述外側(cè)板位于腔室處設(shè)置有開口 22，開口形狀大小與腔室內(nèi)大小相對應。在內(nèi)側(cè)板15和外側(cè)板16上位于后從動輪處分別設(shè)置有兩道長槽31，長槽上設(shè)置有固定件將后從動輪轉(zhuǎn)軸固定在內(nèi)外側(cè)板上。
[0023]如圖1所示，舵機云臺3包括旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)機架32、俯仰關(guān)節(jié)機架33和俯仰關(guān)節(jié)連桿34，旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)機架固定在底盤I上部，所述俯仰關(guān)節(jié)機架設(shè)置在旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)機架上部，在旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)機架內(nèi)安裝有旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)舵機，旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)舵機轉(zhuǎn)軸與俯仰關(guān)節(jié)機架下部連接，所述俯仰關(guān)節(jié)連桿包括兩側(cè)的連接側(cè)板35，俯仰關(guān)節(jié)連桿套在俯仰關(guān)節(jié)機架上，兩側(cè)的連接側(cè)板分別位于在俯仰關(guān)節(jié)機架兩側(cè)板外，在俯仰關(guān)節(jié)機架內(nèi)設(shè)置有俯仰關(guān)節(jié)舵機，俯仰關(guān)節(jié)舵機的轉(zhuǎn)軸穿過俯仰關(guān)節(jié)機架側(cè)板后與俯仰關(guān)節(jié)連桿的連接側(cè)板相連接，傳感器頭部4安裝在俯仰關(guān)節(jié)連桿上。在俯仰關(guān)節(jié)機架前端還安裝有人體釋熱傳感器36，人體釋熱傳感器連接到主控制板10上。
[0024]如圖1和圖4所示，傳感器頭部4前部設(shè)置有三個檢測面24，每個檢測面之間形成的夾角為120°，在每個檢測面上分別設(shè)置有一個火焰?zhèn)鞲衅?6和超聲波傳感器25，在傳感器頭部的一側(cè)面上設(shè)置有甲烷傳感器27，在另一側(cè)面上設(shè)置有一氧化碳傳感器28，在傳感器頭部的后部上設(shè)置有粉塵傳感器30，在傳感器頭部內(nèi)設(shè)置有從控制板29，如圖5所示，火焰?zhèn)鞲衅?、超聲波傳感器、甲烷傳感器、一氧化碳傳感器和粉塵傳感器都連接在從控制板上，從控制板與底盤I內(nèi)的主控制板10相連接。
[0025]本文中所描述的具體實施例僅僅是對本發(fā)明精神作舉例說明。本發(fā)明所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。
[0026]盡管本文較多地使用了底盤、履帶驅(qū)動總成、兩自由度舵機云臺、傳感器頭部等術(shù)語，但并不排除使用其它術(shù)語的可能性。使用這些術(shù)語僅僅是為了更方便地描述和解釋本發(fā)明的本質(zhì)；把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本發(fā)明精神相違背的。
【權(quán)利要求】
1.一種智能機器人結(jié)構(gòu)，其特征在于:包括底盤(1)，在底盤兩側(cè)設(shè)置有履帶驅(qū)動總成(2)，在底盤上設(shè)置有舵機云臺(3)，在舵機云臺上設(shè)置有傳感器頭部(4)，所述傳感器頭部(4)前部設(shè)置有三個檢測面(24)，每個檢測面之間形成的夾角為110°?130°，在所述每個檢測面上分別設(shè)置有一個火焰?zhèn)鞲衅?26)和超聲波傳感器(25)，在傳感器頭部的一側(cè)面上設(shè)置有甲烷傳感器(27)，在另一側(cè)面上設(shè)置有一氧化碳傳感器(28)，在傳感器頭部的后部上設(shè)置有粉塵傳感器(30)，在傳感器頭部內(nèi)設(shè)置有從控制板(29)，所述火焰?zhèn)鞲衅?、超聲波傳感器、甲烷傳感器、一氧化碳傳感器和粉塵傳感器都連接在從控制板上，從控制板與底盤(I)內(nèi)的主控制板相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能機器人結(jié)構(gòu)，其特征是所述底盤(I)為由底板(6)、上蓋板(5)、前蓋板(7)和后蓋板(8)共同構(gòu)成的兩側(cè)開口的殼體，在底盤內(nèi)設(shè)置有主控制板(10)、電池(9)，在后蓋板上設(shè)置有無線數(shù)傳天線(11)、急停開關(guān)(12)、電源總開關(guān)(13)和充電器接口(14)，所述無線數(shù)傳天線、急停開關(guān)、電源總開關(guān)、充電器接口分別連接到主控制板上，電池連接在主控制板上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能機器人結(jié)構(gòu)，其特征是所述履帶驅(qū)動總成(2)包括有內(nèi)側(cè)板(15)、外側(cè)板(16),履帶(17),前從動輪(19)、后從動輪(20),主動輪(18)和驅(qū)動電機(23)，所述履帶驅(qū)動總成為三角形結(jié)構(gòu)，主動輪與后從動輪前后排列設(shè)置，所述前從動輪設(shè)置在主動輪斜上方位置，三個輪排列共同構(gòu)成三角形狀，驅(qū)動電機連接在主動輪上，所述內(nèi)側(cè)板和外側(cè)板的形狀與三個輪排列形成的三角形狀相對應，內(nèi)側(cè)板分別安裝在底盤(I)的兩側(cè)，外側(cè)板固定安裝在內(nèi)側(cè)板外側(cè)，前從動輪、后從動輪、主動輪安裝在外側(cè)板和內(nèi)側(cè)板之間，所述履帶繞置在三個輪上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種智能機器人結(jié)構(gòu)，其特征是所述外側(cè)板(16)與內(nèi)側(cè)板(15)之間通過擋泥板(21)相固定，所述擋泥板為條形板狀，擋泥板彎折形成U形結(jié)構(gòu)，擋泥板的一側(cè)固定連接在外側(cè)板內(nèi)側(cè)，擋泥板的另一側(cè)固定連接在內(nèi)側(cè)板內(nèi)側(cè)，擋泥板在內(nèi)外側(cè)板之間分隔出一腔室，在所述外側(cè)板位于腔室處設(shè)置有開口(22)，開口形狀大小與腔室內(nèi)大小相對應。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的一種智能機器人結(jié)構(gòu)，其特征是在內(nèi)側(cè)板(15)和外側(cè)板(16)上位于后從動輪處分別設(shè)置有兩道長槽(31)，長槽上設(shè)置有固定件將后從動輪轉(zhuǎn)軸固定在內(nèi)外側(cè)板上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能機器人結(jié)構(gòu)，其特征是所述舵機云臺(3)包括旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)機架(32)、俯仰關(guān)節(jié)機架(33)和俯仰關(guān)節(jié)連桿(34)，所述旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)機架固定在底盤(I)上部，所述俯仰關(guān)節(jié)機架設(shè)置在旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)機架上部，在旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)機架內(nèi)安裝有旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)舵機，旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)舵機轉(zhuǎn)軸與俯仰關(guān)節(jié)機架下部連接，所述俯仰關(guān)節(jié)連桿包括兩側(cè)的連接側(cè)板(35)，俯仰關(guān)節(jié)連桿套在俯仰關(guān)節(jié)機架上，兩側(cè)的連接側(cè)板分別位于在俯仰關(guān)節(jié)機架兩側(cè)板外，在俯仰關(guān)節(jié)機架內(nèi)設(shè)置有俯仰關(guān)節(jié)舵機，俯仰關(guān)節(jié)舵機的轉(zhuǎn)軸穿過俯仰關(guān)節(jié)機架側(cè)板后與俯仰關(guān)節(jié)連桿的連接側(cè)板相連接，傳感器頭部(4)安裝在俯仰關(guān)節(jié)連桿上。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種智能機器人結(jié)構(gòu)，其特征是在俯仰關(guān)節(jié)機架(33)前端還安裝有人體釋熱傳感器(36 )，人體釋熱傳感器連接到主控制板(10 )上。
【文檔編號】B62D55/08GK203993892SQ201420231737
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年5月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月8日
【發(fā)明者】樓曉春 申請人:杭州職業(yè)技術(shù)學院