專利名稱：機器人的自定位機構的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種機器人的定位機構。
背景技術：
現有技術中，機器人(例如全自動真空吸塵器)可在設定的區域內進行自動避障行走，但運行中機器人要判別自身所在的坐標位置并保持設定的路徑行走(或清掃)是個很難解決的問題，絕大多數的機器人采用自主導航推算法，依靠虛擬家庭地圖進行行走。航位推算法包含采用典型的軸向編碼器，通過對機器人驅動輪轉角的測量，來反應機器人相對地面的位移，從而生成電子地圖，并且以此電子地圖為基準進行定位行走。但此技術隱含著一個問題輪子丟步、打滑問題。當驅動輪丟步或打滑時，雖然驅動輪沒有使得機器人相對地面作運動，但驅動輪上的編碼器仍然計數，以致產生認為機器人相對于地面作運動的誤信號，一旦驅動輪丟步(步電機有脈沖但驅動輪沒有移動)或打滑的累計誤差超過允許數值時，機器人將不可能可靠地運行。
發明內容
本實用新型的目的在于提供一種機器人的自定位機構，它將地面作為參照系，把機器人本體相對地面的位移直接轉換為有效的信號作為電子地圖或者成為機器人定位的依據。
本實用新型的技術方案是一種機器人的自定位機構，包括機器人本體、設置于所述的機器人本體的下方的輪子，所述的輪子包括至少兩個設置于兩側部的驅動輪，所述的驅動輪的輪軸與減速器的動力輸出部分相連接，減速器的動力輸入部分與電動機的輸出軸相連接，輪子還包括至少兩個從動輪，從動輪上沿圓周方向排列有多個柵格，從動輪的兩外側設有傳感器。
本實用新型與現有技術相比具有下列優點當驅動輪出現丟步或打滑現象時，從動輪沒有相對地面運動，使得傳感器不輸出輪子轉動的信號，則機器人認為自身相對于地面沒有做運動，以此真實地反映了機器人本體與地面之間的運動關系，從而解決了在現有技術中，通過檢測驅動輪的轉角來判定機器人本體是否運動而隨之帶來的定位不準的問題。
附圖1為本實用新型的結構主視圖；附圖2為左側驅動輪裝置的結構主視圖；附圖3為左側驅動輪裝置的結構主剖視圖；附圖4為附圖3的A向視圖；附圖5為附圖3的B向視圖；附圖6為附圖5所示的兩組傳感器的安裝位置圖；其中1、機器人本體；2、驅動輪；3、輪軸；4、減速器；5、延伸臂；6、電動機；7、從動輪；8、軸承；9、柵格；10、傳感器；10’、傳感器；11、內隔圈；12、外隔圈；13、軸套；14、滾輪；具體實施方式
參見附圖1至附圖6，一種機器人的自定位機構，包括機器人本體1、設置于所述的機器人本體1的下方的輪子，所述的輪子包括兩個分別設置于機器人本體1的兩側部的驅動輪2，所述的驅動輪2的輪軸與減速器4的動力輸出部分相連接，減速器4的動力輸入部分與電動機6的輸出軸相連接，輪子還包括至少兩個從動輪7，從動輪7上沿圓周方向排列有多個柵格9，從動輪7的兩外側分別設有傳感器10，10’，該每對傳感器為紅外發射器和紅外接收器。
如附圖1和附圖2所示，所述的從動輪7有兩個，分別位于兩側的兩個驅動輪2的內側部，從動輪7的軸心線與驅動輪2的軸心線相重合，從動輪7與驅動輪2的直徑相同。所述的從動輪7自由轉動地設置于驅動輪2的輪軸上，從動輪7隨機器人本體1的移動而轉動，而驅動輪2是在電動機6的驅動下轉動。
所述的從動輪7上沿圓周方向均勻排列有多個穿透的柵格9，通過一發一收的紅外傳感器感知從動輪7的移動。
如附圖3所示，所述的電動機6上設有延伸臂5，該延伸臂5向從動輪7的兩外側部延伸，兩組傳感器10，10’固定地設置于該延伸臂5上。
如附圖5和附圖6所示，所述的從動輪7的兩外側設有兩對傳感器10，10’，從動輪7的軸心線與兩對傳感器10，10’的連線所構成的夾角α＝360n/Nz+90/Nz，其中n為整數，Nz為柵格的個數。當從動輪7被帶動正向或反向轉動時，紅外傳感器可通過柵格測出從動輪7的正向或反向轉動角度，再轉換成正向或反向計數信號可換算出機器人所在的位置。
權利要求1.一種機器人的自定位機構，包括機器人本體[1]、設置于所述的機器人本體[1]的下方的輪子，所述的輪子包括至少兩個設置于兩側部的驅動輪[2]，所述的驅動輪[2]的輪軸與減速器[4]的動力輸出部分相連接，減速器[4]的動力輸入部分與電動機[6]的輸出軸相連接，其特征在于輪子還包括至少兩個從動輪[7]，從動輪[7]上沿圓周方向排列有多個柵格[9]，從動輪[7]的兩外側設有傳感器[10，10’]。
2.根據權利要求1所述的機器人的自定位機構，其特征在于所述的從動輪[7]有兩個，分別位于兩側的兩個驅動輪[2]的內側部，從動輪[7]的軸心線與驅動輪[2]的軸心線相重合，從動輪[7]與驅動輪[2]的直徑相同。
3.根據權利要求1所述的機器人的自定位機構，其特征在于所述的從動輪[7]可自由轉動地設置于驅動輪[2]的輪軸上。
4.根據權利要求1所述的機器人的自定位機構，其特征在于所述的從動輪[7]上沿圓周方向均勻排列有多個穿透的柵格[9]。
5.根據權利要求1所述的機器人的自定位機構，其特征在于所述的電動機[6]上設有延伸臂[5]，該延伸臂[5]向從動輪[7]的兩外側部延伸，傳感器[10，10’]設置于該延伸臂[5]上。
6.根據權利要求1所述的機器人的自定位機構，其特征在于所述的從動輪[7]的兩外側設有兩對傳感器[10，10’]，從動輪[7]的軸心線與兩對傳感器[10，10’]的連線所構成的夾角α＝360n/Nz+90/Nz，其中n為整數，Nz為柵格的個數。
專利摘要一種機器人的自定位機構，包括機器人本體、設置于所述的機器人本體的下方的輪子，輪子包括至少兩個設置于兩側部的驅動輪，驅動輪的輪軸與減速器的動力輸出部分相連接，減速器的動力輸入部分與電動機的輸出軸相連接，輪子還包括至少兩個從動輪，從動輪上沿圓周方向排列有多個柵格，從動輪的兩外側設有傳感器。當驅動輪出現丟步或打滑現象時，從動輪沒有相對地面運動，使得傳感器不輸出輪子轉動的信號。以此真實地反映了機器人本體與地面之間的運動關系。
文檔編號G01D5/26GK2637136SQ03277609
公開日2004年9月1日 申請日期2003年8月11日 優先權日2003年8月11日
發明者錢東奇 申請人:泰怡凱電器(蘇州)有限公司