水陸兩棲數(shù)據(jù)采集的復(fù)雜路況行走機器人的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明是申請?zhí)枮?01410649856.1，申請日為2014年11月14日，名稱為“復(fù)雜路況行走機器人”的發(fā)明專利申請的分案申請，涉及一種能自由行走的機器人，特別是涉及行走機構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]機器人在無人、沙塵、潮濕、腐蝕性等惡劣環(huán)境采集數(shù)據(jù)時，若采用四輪驅(qū)動，則很難勝任這種惡劣環(huán)境。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種水陸兩棲數(shù)據(jù)采集的復(fù)雜路況行走機器人，能適應(yīng)復(fù)雜路況，并在復(fù)雜路況上行走。
[0004]為了達成上述目的，本發(fā)明的解決方案是:
[0005]—種水陸兩棲數(shù)據(jù)采集的復(fù)雜路況行走機器人，包括載體，所述載體上設(shè)有行走履帶和控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)控制行走履帶行走，所述載體上設(shè)有重心驅(qū)動機構(gòu)，控制系統(tǒng)控制重心驅(qū)動機構(gòu)的重心移動，從而驅(qū)動行走履帶行走;所述載體包括兩個相對設(shè)置的氣囊，兩個氣囊通過轉(zhuǎn)軸連接在一起形成球狀，所述轉(zhuǎn)軸的兩端分別安裝在所述氣囊的球心處，且兩個氣囊能繞其球心轉(zhuǎn)動行走，兩個氣囊對合處的外表面上分別繞設(shè)所述行走履帶。
[0006]所述重心驅(qū)動機構(gòu)包括配重和配重電機，配重電機的轉(zhuǎn)軸驅(qū)動連接配重，配重通過支架支撐在其中一個所述氣囊的對合面上。
[0007]所述配重夾在兩個所述氣囊之間。
[0008]所述氣囊為輕質(zhì)材料制成的氣囊。
[0009]所述氣囊內(nèi)填充減輕重力的氣體。
[0010]所述氣囊呈半球狀。
[0011]所述載體上還設(shè)有能采集載體所處環(huán)境的環(huán)境參數(shù)的數(shù)據(jù)采集模塊，所述數(shù)據(jù)采集模塊包括取液單元，取液單元包括取放取樣液體的注射器，帶動注射器取放取樣液體的注射器電機，存放注射器中的取樣液體的存液管，布設(shè)存液管的管架，以及帶動管架旋轉(zhuǎn)的管架電機。
[0012]所述行走履帶包括多個并排的小磨塊。
[0013]采用上述結(jié)構(gòu)后，本發(fā)明的水陸兩棲數(shù)據(jù)采集的復(fù)雜路況行走機器人具有以下有益效果:
[0014]—、通過重心驅(qū)動機構(gòu)改變重心的位置，重心的變化使行走履帶實現(xiàn)行走，行走履帶能適應(yīng)濕地、水域等惡劣環(huán)境，這樣水陸兩棲數(shù)據(jù)采集的復(fù)雜路況行走機器人能夠在上述惡劣環(huán)境中實現(xiàn)直線、圓弧運動，還能爬上15度的斜坡，甚至原地自轉(zhuǎn)，最終實現(xiàn)了任意方向的運動。
[0015]二、載體上裝載數(shù)據(jù)采集模塊，能采集各類數(shù)據(jù)。
【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明的水陸兩棲數(shù)據(jù)采集的復(fù)雜路況行走機器人的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2為本發(fā)明的配重的設(shè)置示意圖。
[0018]圖中:
[0019]載體1行走履帶 2
[0020]重心驅(qū)動機構(gòu)3數(shù)據(jù)采集模塊4
[0021]取液單元 41注射器411
[0022]存液管412管架413
[0023]控制系統(tǒng) 5
【具體實施方式】
[0024]為了進一步解釋本發(fā)明的技術(shù)方案，下面通過具體實施例來對本發(fā)明進行詳細闡述。
[0025]如圖1至2所示，本發(fā)明的復(fù)雜路況行走機器人，包括載體1、行走履帶2、重心驅(qū)動機構(gòu)3、數(shù)據(jù)采集模塊4和控制系統(tǒng)5。
[0026]載體1包括兩個相對設(shè)置的氣囊，較佳地，氣囊呈半球狀，采用輕質(zhì)材料制成，還可在氣囊內(nèi)填充減輕重力的氣體，例如氫氣等。兩個氣囊通過轉(zhuǎn)軸連接在一起并形成球狀，轉(zhuǎn)軸的兩端分別通過軸承安裝在氣囊的球心處，兩個氣囊對合處的外表面上分別繞設(shè)一圈行走履帶2，當(dāng)兩個氣囊繞球心轉(zhuǎn)動行走時，行走履帶2能貼著地面形成行走軌跡。
[0027]由于行走履帶2為兩條封閉的環(huán)狀，且采用摩擦系數(shù)較大、耐磨的材料制成，當(dāng)兩個氣囊繞其球心轉(zhuǎn)動行走時，能夠在地面平穩(wěn)地行走，不易打滑。較佳地，每條行走履帶2包括多個并排的小磨塊，這樣易于更換、維修。
[0028]重心驅(qū)動機構(gòu)3包括配重和配重電機，配重通過支架支撐在其中一個氣囊的對合面上。當(dāng)兩個氣囊對合時，配重夾在兩個氣囊之間。配重電機的轉(zhuǎn)軸驅(qū)動連接配重，不僅能驅(qū)動配重前后擺動設(shè)定角度，也能帶動配重左右擺動設(shè)定角度，還能帶動配重沿任意角度擺動設(shè)定角度。
[0029]數(shù)據(jù)采集模塊4包括音像采集單元、溫度采集單元、光值采集單元、機械臂取樣單元和照明單元中的任一種或它們的組合。機械臂取樣單元設(shè)置在兩個氣囊之間或者一個氣囊的一側(cè)，機械臂取樣單元能伸展和收疊。通過數(shù)據(jù)采集模塊4能采集載體所處環(huán)境的多種環(huán)境參數(shù)。
[0030]另外，數(shù)據(jù)采集模塊還包括取液單元41，取液單元41包括注射器411、注射器電機、存液管412、管架413和管架電機。管架413上開有缺口，注射器電機帶動注射器411向下穿過缺口抽取所需的取樣液體。當(dāng)注射器411向上移動從缺口處退回后，管架電機帶動管架413旋轉(zhuǎn)，使管架413上布設(shè)的存液管412對準注射器411，注射器電機帶動注射器411工作，將注射器411中的取樣液體推入存液管412中進行儲存。
[0031]控制系統(tǒng)5控制復(fù)雜路況行走機器人行走，并完成取樣?？刂葡到y(tǒng)5包括數(shù)據(jù)傳輸模塊、行走軌跡模塊和取樣模塊。數(shù)據(jù)傳輸模塊可通過有線或無線方式傳輸操縱者發(fā)出的指令，并向操縱者反饋采集結(jié)果。行走軌跡模塊接收數(shù)據(jù)傳輸模塊發(fā)出的行走指令，并操控配重電機根據(jù)行走指令作出相應(yīng)的動作。例如，若配重電機帶動配重向前移動設(shè)定角度，則在重心前移的作用力下，兩個氣囊繞球心向前轉(zhuǎn)動行走。若配重電機帶動配重向后移動設(shè)定角度，則在重心后移的作用力下，兩個氣囊繞球心向后轉(zhuǎn)動行走。若配重電機帶動配重向左移動設(shè)定角度，則在重心左移的作用力下，兩個氣囊繞球心向左轉(zhuǎn)動。若配重電機帶動配重向右移動設(shè)定角度，則在重心右移的作用力下，兩個氣囊繞球心向右轉(zhuǎn)動。其中，配重變化的角度不宜過大，否則導(dǎo)致復(fù)雜路況行走機器人翻倒。
[0032]如此，復(fù)雜路況行走機器人在控制系統(tǒng)5的控制下能夠?qū)崿F(xiàn)直線、圓弧運動，還能爬上15度的斜坡，并且能夠?qū)崿F(xiàn)原地自轉(zhuǎn)。復(fù)雜路況行走機器人由改變配重重心的位置實現(xiàn)了任意方向的運動。
[0033]載體1上裝載數(shù)據(jù)采集模塊，通過氣囊減輕自重，通過行走履帶2還可進一步適應(yīng)濕地、水域等惡劣環(huán)境，并進行各類數(shù)據(jù)采集。當(dāng)復(fù)雜路況行走機器人的載體1、重心驅(qū)動機構(gòu)3、數(shù)據(jù)采集模塊4和控制系統(tǒng)5采用良好的密封材料，還可實現(xiàn)水陸兩棲的數(shù)據(jù)采集。
[0034]上述實施例和附圖并非限定本發(fā)明的產(chǎn)品形態(tài)和式樣，任何所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員對其所做的適當(dāng)變化或修飾，皆應(yīng)視為不脫離本發(fā)明的專利范疇。
【主權(quán)項】
1.一種水陸兩棲數(shù)據(jù)采集的復(fù)雜路況行走機器人，包括載體，所述載體上設(shè)有行走履帶和控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)控制行走履帶行走，其特征在于:所述載體上設(shè)有重心驅(qū)動機構(gòu)，控制系統(tǒng)控制重心驅(qū)動機構(gòu)的重心移動，從而驅(qū)動行走履帶行走;所述載體包括兩個相對設(shè)置的氣囊，兩個氣囊通過轉(zhuǎn)軸連接在一起形成球狀，所述轉(zhuǎn)軸的兩端分別安裝在所述氣囊的球心處，且兩個氣囊能繞其球心轉(zhuǎn)動行走，兩個氣囊對合處的外表面上分別繞設(shè)所述行走履帶。2.如權(quán)利要求1所述的水陸兩棲數(shù)據(jù)采集的復(fù)雜路況行走機器人，其特征在于:所述重心驅(qū)動機構(gòu)包括配重和配重電機，配重電機的轉(zhuǎn)軸驅(qū)動連接配重，配重通過支架支撐在其中一個所述氣囊的對合面上。3.如權(quán)利要求2所述的水陸兩棲數(shù)據(jù)采集的復(fù)雜路況行走機器人，其特征在于:所述配重夾在兩個所述氣囊之間。4.如權(quán)利要求1所述的水陸兩棲數(shù)據(jù)采集的復(fù)雜路況行走機器人，其特征在于:所述氣囊為輕質(zhì)材料制成的氣囊。5.如權(quán)利要求1所述的水陸兩棲數(shù)據(jù)采集的復(fù)雜路況行走機器人，其特征在于:所述氣囊內(nèi)填充減輕重力的氣體。6.如權(quán)利要求1所述的水陸兩棲數(shù)據(jù)采集的復(fù)雜路況行走機器人，其特征在于:所述氣囊呈半球狀。7.如權(quán)利要求1所述的水陸兩棲數(shù)據(jù)采集的復(fù)雜路況行走機器人，其特征在于:所述載體上還設(shè)有能采集載體所處環(huán)境的環(huán)境參數(shù)的數(shù)據(jù)采集模塊，所述數(shù)據(jù)采集模塊包括取液單元，取液單元包括取放取樣液體的注射器，帶動注射器取放取樣液體的注射器電機，存放注射器中的取樣液體的存液管，布設(shè)存液管的管架，以及帶動管架旋轉(zhuǎn)的管架電機。8.如權(quán)利要求1所述的水陸兩棲數(shù)據(jù)采集的復(fù)雜路況行走機器人，其特征在于:所述行走履帶包括多個并排的小磨塊。
【專利摘要】本發(fā)明公開一種水陸兩棲數(shù)據(jù)采集的復(fù)雜路況行走機器人，包括載體，所述載體上設(shè)有行走履帶、重心驅(qū)動機構(gòu)和控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)控制重心驅(qū)動機構(gòu)的重心移動，從而驅(qū)動行走履帶行走。本發(fā)明的通過重心驅(qū)動機構(gòu)改變重心的位置，重心的變化使行走履帶實現(xiàn)行走，行走履帶能適應(yīng)濕地、水域等惡劣環(huán)境，這樣能夠在上述惡劣環(huán)境中實現(xiàn)直線、圓弧運動，還能爬上15度的斜坡，甚至原地自轉(zhuǎn)，最終實現(xiàn)了任意方向的運動。
【IPC分類】B62D57/02, G01D21/02
【公開號】CN105438299
【申請?zhí)枴緾N201510918712
【發(fā)明人】楊利, 陳思鑫, 張家貴
【申請人】福建省泉州市第七中學(xué)
【公開日】2016年3月30日
【申請日】2014年11月14日
【公告號】CN104385259A