一種智能機器人結構的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種智能機器人結構。解決了一般機器人行動不方便、結構不合理的問題。機器人結構包括底盤，在底盤兩側設置有履帶驅動總成，在底盤上設置有兩自由度舵機云臺，在兩自由度舵機云臺上設置有傳感器頭部。本實用新型的優點是采用履帶驅動總成，滿足室外不平坦地面環境，通過云臺可以自由調節傳感器頭部角度，在傳感器頭部內設置有多種傳感器，配合云臺轉動可以多方位采集環境的參數。
【專利說明】一種智能機器人結構
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種機器人，尤其涉及一種結構合理的智能機器人結構。
【背景技術】
[0002]隨著科技的發展，機器人技術發展也越來越快速，機器人可以接受指揮，又可以運行預先編排的程序，可以根據以人工智能技術制定的原則綱領行動。目前機器人已經廣泛運用到各領域，協助或取代人類工作，例如生產業、建筑業，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境惡劣或不安全的區域進行探測，需要得到該區域的地貌、環境等視覺信息，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，并且由于結構不太合理，采集環境數據不方便。
【發明內容】
[0003]本實用新型主要解決了一般機器人行動不方便、結構不合理的問題，提供了一種結構合理的智能機器人結構。
[0004]本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是:一種智能機器人結構，包括底盤，在底盤兩側設置有履帶驅動總成，在底盤上設置有兩自由度舵機云臺，在兩自由度舵機云臺上設置有傳感器頭部。本實用新型給出了一種智能機器人的新型結構。采用履帶驅動總成，滿足室外不平坦地面環境，通過云臺可以自由調節傳感器頭部角度，在傳感器頭部內設置有多種傳感器，配合云臺可以多方位采集環境參數。所述傳感器頭部前部設置有三個檢測面，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置有一個火焰傳感器和超聲波傳感器，在傳感器頭部的一側面上設置有甲烷傳感器，在另一側面上設置有一氧化碳傳感器，在傳感器頭部的后部上設置有粉塵傳感器，在傳感器頭部內設置有從控制板，所述火焰傳感器、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，從控制板與底盤內的主控制板相連接。本方案中設置了三個檢測面，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傳感器，使得傳感器頭部可以檢測前方120°內的環境情況。從控制板用于收集各傳感器的數據然后發送給主控制板。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據主控制板計算出障礙物的相對距離。火焰傳感器用于檢測環境是否有火焰。一氧化碳傳感器檢測環境一氧化碳的濃度。粉塵傳感器用于檢測環境的粉塵濃度。甲烷傳感器用于檢測環境中的甲烷濃度。
[0005]作為一種優選方案，所述底盤為由底板、上蓋板、前蓋板和后蓋板共同構成的兩側開口的殼體，在底盤內設子有主控制板、電池，在后蓋板上設置有無線數傳天線、急停開關、電源總開關和充電器接口，所述無線數傳天線、急停開關、電源總開關、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。底盤為兩側開口的殼體結構，用于安裝電池、主控制板等主要元器件。無線數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]作為一種優選方案，所述履帶驅動總成包括有內側板、外側板、履帶、前從動輪、后從動輪、主動輪和驅動電機，所述履帶驅動總成為三角形結構，主動輪與后從動輪前后排列設置，所述前從動輪設置在主動輪斜上方位置，三個輪排列共同構成三角形狀，驅動電機連接在主動輪上，所述內側板和外側板的形狀與三個輪排列形成的三角形狀相對應，內側板分別安裝在底盤的兩側，外側板固定安裝在內側板外側，前從動輪、后從動輪、主動輪安裝在外側板和內側板之間，所述履帶繞置在三個輪上。履帶驅動總成設計成三角形結構，使得更方便越過障礙。主動輪由驅動電機驅動，帶動履帶轉動。該驅動電機采用dynamixelAX-18大扭矩數字舵機。
[0007]作為一種優選方案，所述外側板與內側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形結構，擋泥板的一側固定連接在外側板內側，擋泥板的另一側固定連接在內側板內側，擋泥板在內外側板之間分隔出一腔室，在所述外側板位于腔室處設置有開口，開口形狀大小與腔室內大小相對應。擋泥板既起到對內外側板的固定作用，還起到阻擋泥土進入到內外側板形成的空間內。
[0008]作為一種優選方案，在內側板和外側板上位于后從動輪處分別設置有兩道長槽，長槽上設置有固定件將后從動輪轉軸固定在內外側板上。該長槽使得可以靈活調節后從動輪的位置，以使得履帶能緊繞在前從動輪、主動輪和后從動輪上。
[0009]作為一種優選方案，所述舵機云臺包括旋轉關節機架、俯仰關節機架和俯仰關節連桿，所述旋轉關節機架固定在底盤上部，所述俯仰關節機架設置在旋轉關節機架上部，在旋轉關節機架內安裝有旋轉關節舵機，旋轉關節舵機轉軸與俯仰關節機架下部連接，所述俯仰關節連桿包括兩側的連接側板，俯仰關節連桿套在俯仰關節機架上，兩側的連接側板分別位于在俯仰關節機架兩側板外，在俯仰關節機架內設置有俯仰關節舵機，俯仰關節舵機的轉軸穿過俯仰關節機架側板后與俯仰關節連桿的連接側板相連接，傳感器頭部安裝在俯仰關節連桿上。該舵機云臺可以對安裝在其上的傳感器頭部進行旋轉，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境的信息。
[0010]作為一種優選方案，在俯仰關節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]本實用新型的優點是:采用履帶驅動總成，滿足室外不平坦地面環境，通過云臺可以自由調節傳感器頭部角度，在傳感器頭部內設置有多種傳感器，配合云臺轉動可以多方位采集環境的參數。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]圖1是本實用新型的一種結構示意圖；
[0013]圖2是本實用新型中底盤的一種結構示意圖；
[0014]圖3是本實用新型中履帶驅動總成；
[0015]圖4是本實用新型中傳感器頭部的一種結構剖視圖；
[0016]圖5是本實用新型中控制系統的一種連接框示圖。
[0017]1-底盤 2_履帶驅動總成 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-無線數傳天線 12-急停開關13-電源總開關14-充電器接口 15-內側板16-外側板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-驅動電機 24-檢測面25-超聲波傳感器26-火焰傳感器27-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-旋轉關節機架33-俯仰關節機架34-俯仰關節連桿35-連接側板36-人體釋熱傳感器。
【具體實施方式】
[0018]下面通過實施例，并結合附圖，對本實用新型的技術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構，如圖1所示，包括有底盤1，在底盤兩側設置有履帶驅動總成2，在底盤上設置有舵機云臺3，在兩自由度舵機云臺上設置有傳感器頭部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共同構成的兩側開口的殼體，在底盤內設子有主控制板10、電池9，在后蓋板上設置有無線數傳天線11、急停開關12、電源總開關13和充電器接口 14，如圖5所示，無線數傳天線、急停開關、電源總開關、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，履帶驅動總成2包括有內側板15、外側板16、履帶17、前從動輪19、后從動輪20、主動輪18和驅動電機23,履帶驅動總成為三角形結構，主動輪與后從動輪前后排列設置，前從動輪設置在主動輪斜上方位置，三個輪排列共同構成三角形狀，驅動電機連接在主動輪上，內側板和外側板的形狀與三個輪排列形成的三角形狀相對應，內側板分別安裝在底盤I的兩側，外側板固定安裝在內側板外側，前從動輪、后從動輪、主動輪安裝在外側板和內側板之間，所述履帶繞置在三個輪上。如圖1和圖3所示，外側板與內側板之間通過擋泥板21相固定，擋泥板為條形板狀，擋泥板彎折形成U形結構，擋泥板的一側固定連接在外側板內側，擋泥板的另一側固定連接在內側板內側，擋泥板在內外側板之間分隔出一腔室，在所述外側板位于腔室處設置有開口 22，開口形狀大小與腔室內大小相對應。在內側板15和外側板16上位于后從動輪處分別設置有兩道長槽31，長槽上設置有固定件將后從動輪轉軸固定在內外側板上。
[0023]如圖1所示，舵機云臺3包括旋轉關節機架32、俯仰關節機架33和俯仰關節連桿34，旋轉關節機架固定在底盤I上部，所述俯仰關節機架設置在旋轉關節機架上部，在旋轉關節機架內安裝有旋轉關節舵機，旋轉關節舵機轉軸與俯仰關節機架下部連接，所述俯仰關節連桿包括兩側的連接側板35，俯仰關節連桿套在俯仰關節機架上，兩側的連接側板分別位于在俯仰關節機架兩側板外，在俯仰關節機架內設置有俯仰關節舵機，俯仰關節舵機的轉軸穿過俯仰關節機架側板后與俯仰關節連桿的連接側板相連接，傳感器頭部4安裝在俯仰關節連桿上。在俯仰關節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置有一個火焰傳感器26和超聲波傳感器25，在傳感器頭部的一側面上設置有甲烷傳感器27，在另一側面上設置有一氧化碳傳感器28，在傳感器頭部的后部上設置有粉塵傳感器30，在傳感器頭部內設置有從控制板29，如圖5所示，火焰傳感器、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明精神作舉例說明。本發明所屬【技術領域】的技術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，但并不會偏離本發明的精神或者超越所附權利要求書所定義的范圍。
[0026]盡管本文較多地使用了底盤、履帶驅動總成、兩自由度舵機云臺、傳感器頭部等術語，但并不排除使用其它術語的可能性。使用這些術語僅僅是為了更方便地描述和解釋本發明的本質；把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本發明精神相違背的。
【權利要求】
1.一種智能機器人結構，其特征在于:包括底盤(1)，在底盤兩側設置有履帶驅動總成(2)，在底盤上設置有舵機云臺(3)，在舵機云臺上設置有傳感器頭部(4)，所述傳感器頭部(4)前部設置有三個檢測面(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置有一個火焰傳感器(26)和超聲波傳感器(25)，在傳感器頭部的一側面上設置有甲烷傳感器(27)，在另一側面上設置有一氧化碳傳感器(28)，在傳感器頭部的后部上設置有粉塵傳感器(30)，在傳感器頭部內設置有從控制板(29)，所述火焰傳感器、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)內的主控制板相連接。
2.根據權利要求1所述的一種智能機器人結構，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)共同構成的兩側開口的殼體，在底盤內設置有主控制板(10)、電池(9)，在后蓋板上設置有無線數傳天線(11)、急停開關(12)、電源總開關(13)和充電器接口(14)，所述無線數傳天線、急停開關、電源總開關、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.根據權利要求1所述的一種智能機器人結構，其特征是所述履帶驅動總成(2)包括有內側板(15)、外側板(16),履帶(17),前從動輪(19)、后從動輪(20),主動輪(18)和驅動電機(23)，所述履帶驅動總成為三角形結構，主動輪與后從動輪前后排列設置，所述前從動輪設置在主動輪斜上方位置，三個輪排列共同構成三角形狀，驅動電機連接在主動輪上，所述內側板和外側板的形狀與三個輪排列形成的三角形狀相對應，內側板分別安裝在底盤(I)的兩側，外側板固定安裝在內側板外側，前從動輪、后從動輪、主動輪安裝在外側板和內側板之間，所述履帶繞置在三個輪上。
4.根據權利要求3所述的一種智能機器人結構，其特征是所述外側板(16)與內側板(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形結構，擋泥板的一側固定連接在外側板內側，擋泥板的另一側固定連接在內側板內側，擋泥板在內外側板之間分隔出一腔室，在所述外側板位于腔室處設置有開口(22)，開口形狀大小與腔室內大小相對應。
5.根據權利要求3或4所述的一種智能機器人結構，其特征是在內側板(15)和外側板(16)上位于后從動輪處分別設置有兩道長槽(31)，長槽上設置有固定件將后從動輪轉軸固定在內外側板上。
6.根據權利要求1所述的一種智能機器人結構，其特征是所述舵機云臺(3)包括旋轉關節機架(32)、俯仰關節機架(33)和俯仰關節連桿(34)，所述旋轉關節機架固定在底盤(I)上部，所述俯仰關節機架設置在旋轉關節機架上部，在旋轉關節機架內安裝有旋轉關節舵機，旋轉關節舵機轉軸與俯仰關節機架下部連接，所述俯仰關節連桿包括兩側的連接側板(35)，俯仰關節連桿套在俯仰關節機架上，兩側的連接側板分別位于在俯仰關節機架兩側板外，在俯仰關節機架內設置有俯仰關節舵機，俯仰關節舵機的轉軸穿過俯仰關節機架側板后與俯仰關節連桿的連接側板相連接，傳感器頭部(4)安裝在俯仰關節連桿上。
7.根據權利要求6所述的一種智能機器人結構，其特征是在俯仰關節機架(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 優先權日:2014年5月8日
【發明者】樓曉春 申請人:杭州職業技術學院