復雜路況行走機器人的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開一種復雜路況行走機器人，包括載體，所述載體上設有行走履帶、重心驅動機構和控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)控制重心驅動機構的重心移動，從而驅動行走履帶行走。本實用新型的復雜路況行走機器人通過重心驅動機構改變重心的位置，重心的變化使行走履帶實現(xiàn)行走，行走履帶能適應濕地、水域等惡劣環(huán)境，這樣復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，最終實現(xiàn)了任意方向的運動。
【專利說明】復雜路況行走機器人

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種能自由行走的機器人，特別是涉及行走機構。

【背景技術】
[0002]機器人在無人、沙塵、潮濕、腐蝕性等惡劣環(huán)境采集數據時，若采用四輪驅動，則很難勝任這種惡劣環(huán)境。
實用新型內容
[0003]有鑒于此，本實用新型的目的在于提供一種復雜路況行走機器人，能適應復雜路況，并在復雜路況上行走。
[0004]為了達成上述目的，本實用新型的解決方案是:
[0005]—種復雜路況行走機器人，包括載體，所述載體上設有行走履帶、重心驅動機構和控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)控制重心驅動機構的重心移動，從而驅動行走履帶行走。
[0006]所述行走履帶呈封閉狀。
[0007]所述重心驅動機構包括配重和配重電機，配重支撐在所述載體上，配重電機能驅動配重根據所述控制系統(tǒng)輸出的移動軌跡相應移動重心；所述行走履帶以能適應配重的重心變化對應回轉行走的方式安裝在所述載體上。
[0008]所述載體包括兩個相對設置的氣囊，兩個氣囊通過轉軸連接在一起，轉軸的兩端分別通過軸承安裝在氣囊上，兩個氣囊對合處的外表面上分別繞設所述行走履帶。
[0009]所述氣囊呈半球狀。
[0010]所述轉軸的兩端分別安裝在所述氣囊的球心處。
[0011]所述載體上還設有能采集載體所處環(huán)境的環(huán)境參數的數據采集模塊。
[0012]所述數據采集模塊包括音像采集單元、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。
[0013]所述數據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，布設存液管的管架，以及帶動管架旋轉的管架電機。
[0014]采用上述結構后，本實用新型的復雜路況行走機器人具有以下有益效果:
[0015]一、通過重心驅動機構改變重心的位置，重心的變化使行走履帶實現(xiàn)行走，行走履帶能適應濕地、水域等惡劣環(huán)境，這樣復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，最終實現(xiàn)了任意方向的運動。
[0016]二、載體上裝載數據采集模塊，能采集各類數據。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為本實用新型的復雜路況行走機器人的結構示意圖；
[0018]圖2為本實用新型的配重的設置示意圖。
[0019]圖中:
[0020]載體I行走履帶2
[0021]重心驅動機構3數據采集模塊4
[0022]取液單元41注射器411
[0023]存液管412管架413
[0024]控制系統(tǒng)5

【具體實施方式】
[0025]為了進一步解釋本實用新型的技術方案，下面通過具體實施例來對本實用新型進行詳細闡述。
[0026]如圖1至2所示，本實用新型的復雜路況行走機器人，包括載體1、行走履帶2、重心驅動機構3、數據采集模塊4和控制系統(tǒng)5。
[0027]載體I包括兩個相對設置的氣囊，較佳地，氣囊呈半球狀，采用輕質材料制成，還可在氣囊內填充減輕重力的氣體，例如氫氣等。兩個氣囊通過轉軸連接在一起并形成球狀，轉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一圈行走履帶2，當兩個氣囊繞球心轉動行走時，行走履帶2能貼著地面形成行走軌跡。
[0028]由于行走履帶2為兩條封閉的環(huán)狀，且采用摩擦系數較大、耐磨的材料制成，當兩個氣囊繞其球心轉動行走時，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。
[0029]重心驅動機構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。當兩個氣囊對合時，配重夾在兩個氣囊之間。配重電機的轉軸驅動連接配重，不僅能驅動配重前后擺動設定角度，也能帶動配重左右擺動設定角度，還能帶動配重沿任意角度擺動設定角度。
[0030]數據采集模塊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。機械臂取樣單元設置在兩個氣囊之間或者一個氣囊的一側，機械臂取樣單元能伸展和收疊。通過數據采集模塊4能采集載體所處環(huán)境的多種環(huán)境參數。
[0031]另外，數據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，使管架413上布設的存液管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。
[0032]控制系統(tǒng)5控制復雜路況行走機器人行走，并完成取樣。控制系統(tǒng)5包括數據傳輸模塊、行走軌跡模塊和取樣模塊。數據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果。行走軌跡模塊接收數據傳輸模塊發(fā)出的行走指令，并操控配重電機根據行走指令作出相應的動作。例如，若配重電機帶動配重向前移動設定角度，則在重心前移的作用力下，兩個氣囊繞球心向前轉動行走。若配重電機帶動配重向后移動設定角度，則在重心后移的作用力下，兩個氣囊繞球心向后轉動行走。若配重電機帶動配重向左移動設定角度，則在重心左移的作用力下，兩個氣囊繞球心向左轉動。若配重電機帶動配重向右移動設定角度，則在重心右移的作用力下，兩個氣囊繞球心向右轉動。其中，配重變化的角度不宜過大，否則導致復雜路況行走機器人翻倒。
[0033]如此，復雜路況行走機器人在控制系統(tǒng)5的控制下能夠實現(xiàn)直線、圓弧運動，還能爬上15度的斜坡，并且能夠實現(xiàn)原地自轉。復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。
[0034]載體I上裝載數據采集模塊，通過氣囊減輕自重，通過行走履帶2還可進一步適應濕地、水域等惡劣環(huán)境，并進行各類數據采集。當復雜路況行走機器人的載體1、重心驅動機構3、數據采集模塊4和控制系統(tǒng)5采用良好的密封材料，還可實現(xiàn)水陸兩棲的數據采集。
[0035]上述實施例和附圖并非限定本實用新型的產品形態(tài)和式樣，任何所屬【技術領域】的普通技術人員對其所做的適當變化或修飾，皆應視為不脫離本實用新型的專利范疇。
【權利要求】
1.一種復雜路況行走機器人，包括載體，其特征在于:所述載體上設有行走履帶、重心驅動機構和控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)控制重心驅動機構的重心移動，從而驅動行走履帶行走。
2.如權利要求1所述的復雜路況行走機器人，其特征在于:所述行走履帶呈封閉狀。
3.如權利要求1所述的復雜路況行走機器人，其特征在于:所述重心驅動機構包括配重和配重電機，配重支撐在所述載體上，配重電機能驅動配重根據所述控制系統(tǒng)輸出的移動軌跡相應移動重心；所述行走履帶以能適應配重的重心變化對應回轉行走的方式安裝在所述載體上。
4.如權利要求1所述的復雜路況行走機器人，其特征在于:所述載體包括兩個相對設置的氣囊，兩個氣囊通過轉軸連接在一起，轉軸的兩端分別通過軸承安裝在氣囊上，兩個氣囊對合處的外表面上分別繞設所述行走履帶。
5.如權利要求4所述的復雜路況行走機器人，其特征在于:所述氣囊呈半球狀。
6.如權利要求5所述的復雜路況行走機器人，其特征在于:所述轉軸的兩端分別安裝在所述氣囊的球心處。
7.如權利要求1所述的復雜路況行走機器人，其特征在于:所述載體上還設有能采集載體所處環(huán)境的環(huán)境參數的數據采集模塊。
8.如權利要求7所述的復雜路況行走機器人，其特征在于:所述數據采集模塊包括音像采集單元、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。
9.如權利要求7所述的復雜路況行走機器人，其特征在于:所述數據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，布設存液管的管架，以及帶動管架旋轉的管架電機。
【文檔編號】B25J5/00GK204248877SQ201420685502
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年11月14日 優(yōu)先權日:2014年11月14日
【發(fā)明者】楊利, 陳思鑫, 張家貴 申請人:福建省泉州市第七中學