內(nèi)置有用于克服地形的輔助輪的小型移動機器人制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)涉及用兩個輪子保持姿勢，可前后左右移動的小型移動機器人，尤其涉及在其內(nèi)部內(nèi)置輔助輪以克服地形高度差異的小型移動機器人。具備于本發(fā)明專利技術(shù)小型移動機器人的輔助輪，以附著于伺服電機的形式，通過遠(yuǎn)程控制驅(qū)動伺服電機；以使輪子移動至所需位置的形式，在平時行駛時，隱藏于機器人內(nèi)部，但當(dāng)遇到存在高度差異的地形時，下降以接觸地面，當(dāng)主輪爬上高的地形時，在后面起到支撐桿的作用。另外，本發(fā)明專利技術(shù)小型移動機器人具備用于檢測障礙物的傳感器和控制模塊，從而在移動至目的地時可繞過障礙物移動，而且，還具備在移動中通過機器人之間的無線通信掌握位置的功能，及通過攝像頭傳遞環(huán)境信息的功能。本發(fā)明專利技術(shù)小型移動機器人以附著輔助輪的形式，通過小的改變可在存在高度差異的地形中順利移動，從而可通過簡單的結(jié)構(gòu)，獲得高的經(jīng)濟效益。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術(shù)】
本專利技術(shù)涉及與目前為止的工業(yè)機器人不同的，可向人類提供高層次的各種服務(wù)的 小型移動機器人，尤其涉及內(nèi)置有用于克服地形的輔助輪的小型移動機器人，其可用于無 所不在的傳感器網(wǎng)絡(luò)(USN，Ubiquitous Sensor Network)或無所不在的機器人伴侶(URC， Ubiquitous Robotic Companion)用最下部裝置，且其輔助輪平時隱藏于主體內(nèi)部，但當(dāng)遇 到存在高度差異的地形時，輔助輪下降以接觸地面，起到支撐桿的作用，而且，輔助輪只沿 前進(jìn)方向旋轉(zhuǎn)，而不能反向旋轉(zhuǎn)，從而有利于其通過存在高度差異的地形。
技術(shù)介紹
最近，在全世界范圍內(nèi)，受機器人產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展和研究支援政策的鼓舞，對智能 型服務(wù)機器人、工業(yè)用智能型機器人及用于特殊目的的智能型機器人的開發(fā)相當(dāng)活躍，而 且，為了提供高級功能的各種服務(wù)，重點開展對機器人功能和機器人移動的研究。尤其是， 用于勘探、觀測、警戒等目的的機器人，為使其在所需位置執(zhí)行目標(biāo)功能，需構(gòu)建檢測系統(tǒng) 并添加通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、各種移動功能、克服障礙物及極限地形的功能，以制造出具備 獲取可靠信息，擴大活動領(lǐng)域等高級功能的機器人。通常，兩輪移動機器人，較之兩腳機器人及特殊形態(tài)的移動機器人，具有其移動機 理簡單，速度及經(jīng)濟性高等特點，但在特殊地形中的移動方面收到限制，因此，在進(jìn)行容易 移動的兩腳機器人、多輪機器人及附著有特殊形態(tài)的驅(qū)動裝置的機器人的研究。另外，兩輪 移動機器人或兩輪服務(wù)機器人，較之現(xiàn)有技術(shù)的人形機器人及各種移動型機器人，具有其 制作成本低廉，機理簡單，但移動性好的特點。上述兩輪移動機器人1的一例如圖1所示。上述兩輪移動機器人1與一般現(xiàn)有技 術(shù)的USN傳感器節(jié)點不同，是可在移動中進(jìn)行通信，且可在所需位置實時傳遞各種信息的 可移動的兩輪小型智能型機器人。上述兩輪小型智能型機器人1在主體10的兩側(cè)具備兩 個輪子20a、20b，通過利用藍(lán)牙的個人數(shù)字助理(PDA) 30和機器人之間的無線通信方式，在 PDA 30畫面的控制窗口確認(rèn)并控制機器人的移動(前進(jìn)、后退、旋轉(zhuǎn)等)/停止、攝像頭影像 信息監(jiān)控等，而且，通過對直流(DC)電機的速度調(diào)節(jié)，可控制機器人的移動速度并檢測各 種傳感器的信息。另外，也可添加利用遙控器40的控制功能，使用時，因有與機器人的移動 相關(guān)的按鈕(前進(jìn)、后退、旋轉(zhuǎn)等)/停止，而且還有速度調(diào)節(jié)按鈕，從而可容易地在狹小空 間移動并繞開阻礙移動的障礙物。在一般USN系統(tǒng)中，為了在較寬的區(qū)域獲取準(zhǔn)確穩(wěn)定的環(huán)境信息，需要多個傳感 器節(jié)點系統(tǒng)。但是像上述兩輪小型移動機器人1，可相互進(jìn)行通信，而且可移動，因此具有可 擴大檢測環(huán)境區(qū)域的優(yōu)點，而且可最大限度地到達(dá)所需位置，從而可準(zhǔn)確檢測所要檢測的 目標(biāo)值。為了系統(tǒng)的順利移動和動作控制，上述兩輪小型移動機器人1利用陀螺儀傳感 器、加速度傳感器及編碼器，檢測傾斜和慣性所產(chǎn)生的扭曲，并通過構(gòu)建反饋補償電路，保 持姿勢及平衡。另外，內(nèi)置有用于檢測障礙物及物體的傳感器，從而可實時檢測前后方狀3況，為回避提供信息。另外，為達(dá)到系統(tǒng)的小型化目的，內(nèi)置有用于影像及通信的整合模塊，而這用于機 器人之間的通信及與服務(wù)器之間的通信，而且，可在機器人的移動過程中交換位置信息。但 是，上述具備優(yōu)秀功能的兩輪小型智能型機器人1，在移動至檢測目的地時，若遇到特殊地 形中的門檻等存在高度差異的地形時，則不能通過高度差異，出現(xiàn)兩輪向后倒退的現(xiàn)象。因 此，在存在高度差異的地形中，存在不能克服障礙物而倒退，從而不能前進(jìn)至目的地的問 題。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)用于克服所述現(xiàn)有技術(shù)的不足，其目的在于構(gòu)筑現(xiàn)有智能型機器人研究的 基礎(chǔ)技術(shù)并提供用于反向工程的，用于高層次個人服務(wù)的，高級功能的工業(yè)服務(wù)，提供一種 通過容易地克服存在高度差異的地形，可用于現(xiàn)有智能型機器人技術(shù)的提高和USN及URC 產(chǎn)業(yè)的高級功能的內(nèi)置有用于克服地形的輔助輪的小型移動機器人。本專利技術(shù)的另一目的在于，提供一種的內(nèi)置有用于克服地形的輔助輪的小型移動機 器人，其輔助輪平時隱藏，而當(dāng)遇到存在高度差異的地形時，則輔助輪下降以克服地形，從 而可容易地在小型狹窄地形中移動，而且，具備新的高級功能。為了達(dá)到上述目的，本專利技術(shù)提供一種內(nèi)置有用于克服地形的輔助輪的小型移動機 器人，在可在移動中進(jìn)行通信，且可在所需位置實時傳遞各種信息的可移動的兩輪小型智 能型機器人中，其特征在于，包括主體，兩個主輪設(shè)置在其兩側(cè)；伺服電機，搭載于所述主體且其旋轉(zhuǎn)軸可正向/逆向旋轉(zhuǎn)；輔助輪，通過連接部連接于所述伺服電機的旋轉(zhuǎn)軸；及單向旋轉(zhuǎn)部件，附著于上述輔助輪并只可沿輔助輪的行進(jìn)方向旋轉(zhuǎn)，而防止逆向 旋轉(zhuǎn)；其中，所述輔助輪平時內(nèi)置于主體內(nèi)部，但當(dāng)遇到存在高度差異的地形時，輔助輪 下降以接觸地面，逆向起到支撐桿的作用，正向起到旋轉(zhuǎn)輔助輪的作用，從而所述小型移動 機器人可通過存在高度差的地形。另外，較佳地，本專利技術(shù)所述連接部，包括第一連桿，其一側(cè)端部連接于所述伺服電 機的旋轉(zhuǎn)軸；第二連桿，其一側(cè)可旋轉(zhuǎn)地連接于所述第一連桿的另一側(cè)端部，而另一側(cè)端部 上可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置有所述輔助輪；而且，所述第二連桿可旋轉(zhuǎn)地連接在具備于所述主體的鉸 鏈軸。另外，較佳地，本專利技術(shù)所述第二連桿，在其中間形成長孔以連接于鉸鏈軸，而所述 鉸鏈軸可沿所述長孔移動。另外，較佳地，本專利技術(shù)所述連接部，在伺服電機沿第一方向旋轉(zhuǎn)時，將輔助輪向上 旋轉(zhuǎn)至主體的上部側(cè)空間，以內(nèi)置于主體內(nèi)部；而在伺服電機沿與所述第一方向相反的第 二方向旋轉(zhuǎn)時，將輔助輪從主體的上部側(cè)空間向下旋轉(zhuǎn)，以使其接觸地面。另外，較佳地，本專利技術(shù)所述輔助輪具備可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置于連接部末端的輪子，而且， 在該輪子的一側(cè)面設(shè)置單向旋轉(zhuǎn)部件。另外，較佳地，本專利技術(shù)所述輔助輪具備可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置于連接部末端的多個輪子，而且，在其一側(cè)面設(shè)置單向旋轉(zhuǎn)部件。另外，較佳地，本專利技術(shù)所述單向旋轉(zhuǎn)部件，包括鋸齒部件，固定于輪子的一側(cè)面； 制動桿，其端部掛接于所述鋸齒部件；其中，所述制動桿的掛接于鋸齒部件的其末端位置位 于所述輪子的中心軸前方，從而允許輔助輪的正向旋轉(zhuǎn)，防止逆向旋轉(zhuǎn)。另外，較佳地，所述單向旋轉(zhuǎn)部件，向連接部的末端上部一側(cè)形成突出部以可旋轉(zhuǎn) 地設(shè)置制動桿，而且所述突出部向輪子的外側(cè)突出。另外，較佳地，所述輪子的外周面形成有鋸齒形糙面。本專利技術(shù)具有如下效果首先，現(xiàn)有技術(shù)的移動機器人，為克服高度差異及地形需要復(fù)雜的結(jié)構(gòu)設(shè)計或輔 助裝置，但本專利技術(shù)的小型移動機器人，其輔助輪平時隱藏于主體內(nèi)部，而當(dāng)遇到存在高度差 異的地形時，下降以容易克服高度差異，從而可通過小的結(jié)構(gòu)改變在存在高度差異的地形 中順利移動，因而可通過簡單的結(jié)構(gòu)，獲得高的經(jīng)濟效益。另外，因可附著各種形態(tài)的輔助輪可根據(jù)地形選擇適合的輔助輪，從而可移動至 各種移動區(qū)域。不僅如此，通過附著輔助輪以在存在高度差異的地形或特殊地形中順利通過，而 且，在移動至目標(biāo)位置的過程中，提供通過通信的環(huán)境信息及障礙物信息，從而可以各種方 式應(yīng)用于移動機器人領(lǐng)域。因此，根據(jù)本專利技術(shù)可彌補現(xiàn)有技術(shù)的兩輪智能型移動機器人的不足，容易克服存 在高度差異的地形，可揭示新的高級功能的內(nèi)置有輔助輪的小型移動機器人。附圖說明圖1為現(xiàn)有技術(shù)的兩輪小型移動機器人的整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本專利技術(shù)內(nèi)置有用于克服地形本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種內(nèi)置有用于克服地形的輔助輪的小型移動機器人，在可在移動中進(jìn)行通信，且可在所需位置實時傳遞各種信息的可移動的兩輪小型智能型機器人中，其特征在于，包括：主體，兩個主輪設(shè)置在其兩側(cè)；伺服電機，搭載于所述主體且其旋轉(zhuǎn)軸可正向／逆向旋轉(zhuǎn)；輔助輪，通過連接部連接于所述伺服電機的旋轉(zhuǎn)軸；及單向旋轉(zhuǎn)部件，附著于所述輔助輪并只可沿輔助輪的行進(jìn)方向旋轉(zhuǎn)，而防止逆向旋轉(zhuǎn)；其中，所述輔助輪平時內(nèi)置于主體內(nèi)部，但當(dāng)遇到存在高度差異的地形時，輔助輪下降以接觸地面，逆向起到支撐桿的作用，正向起到旋轉(zhuǎn)輔助輪的作用，從而所述小型移動機器人可通過存在高度差的地形。

【技術(shù)特征摘要】
【國外來華專利技術(shù)】...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李素永，
申請(專利權(quán))人：豪雅機器人有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：KR