本實用新型涉及機械設備技術領域,具體為一種機器人登高的計算機控制裝置。
背景技術:
機器人是自動控制機器的俗稱,自動控制機器包括一切模擬人類行為或思想與模擬其他生物的機械(如機器狗,機器貓等)。在當代工業(yè)中,機器人指能自動執(zhí)行任務的人造機器裝置,用以取代或協(xié)助人類工作。
為了減小工人的勞動量,常常采用機器人對工件進行搬運,但是,由于車間中往往會出現(xiàn)隨處擺放工件的情況,當機器人在前進的過程中,一旦遇見阻礙物則是通過繞過阻礙物而繼續(xù)前進,導致機器人行走的路程增大,從而降低了機器人的工作效率。
技術實現(xiàn)要素:
本實用新型為了解決機器人在遇到阻礙物會通過繞過阻礙物后繼續(xù)前進導致工作效率降低的問題,本實用新型的目的在于提供一種通過登高來實現(xiàn)繼續(xù)前進的裝置。
本實用新型提供基礎方案是:機器人登高的計算機控制裝置,包括機器人下端的左、右兩部分相同的行走機構和用于控制機器人登高的控制機構,控制機構通過導線與行走機構連接,其中,行走機構包括連接板、升降件和用于機器人行走的行走件,兩部分的連接板滑動連接,連接板位于行走件的上方,連接板上安裝升降件,升降件的自由端穿過連接板轉(zhuǎn)動連接有支撐板,行走件的上端面設有凹槽,支撐板與凹槽轉(zhuǎn)動連接,控制機構包括檢測模塊,用于檢測機器人前行路徑上地面的高度;處理模塊,與檢測模塊的輸出端連接,用于根據(jù)檢測模塊測得的高度得到前行地面與目前地面的高度差;判斷模塊,與處理模塊的輸出端連接,用于根據(jù)處理模塊得出的高度差判斷進行登高或下踏操作;控制模塊,與判斷模塊的輸出端連接,用于根據(jù)判斷模塊的判斷結果控制升降件上升或下降轉(zhuǎn)動,控制模塊的輸出端與升降件連接。
設置連接板,用于支撐升降件,設置升降件,用于驅(qū)動行走件進行升降操作,設置支撐板,用于連接行走件,設置控制機構,用于控制升降件。
基礎方案的工作原理:工作時,行走件帶動機器人前進,在前進的過程中,控制機構中的檢測模塊對機器人前進路徑中的地面高度進行檢測,檢測后的數(shù)據(jù)信號傳送至處理模塊,處理模塊將收到的數(shù)據(jù)信號與目前地面高度的比較,得到的高度差將傳送至判斷模塊,判斷模塊根據(jù)高度差進行判斷,若高度差為正數(shù),即前方地面的高度大于當前的高度,此時判斷模塊輸出上升信號,控制模塊接收到上升信號后控制升降件進行上升,升降件上升,升降件連接的支撐板上升,從而帶動行走件上升,完成登高操作;當判斷模塊判斷后的高度差為負數(shù),即前方地面的高度小于當前的高度,判斷模塊則輸出下降信號,控制模塊接收到下降信號后控制升降件下降,升降件下降的過程中,支撐板下降,與支撐板連接的行走件下降,從而完成下踏操作。
基礎方案的有益效果是:相較現(xiàn)有技術中的機器人,通過設置控制機構,根據(jù)對地面高度情況的判斷,控制機器人進行登高操作,無需進行繞行,從而減小了機器人的行走路程,進而提高了機器人的工作效率。
優(yōu)選方案一:作為基礎方案的優(yōu)選,升降件為步進電機,支撐件與步進電機的輸出軸連接。有益效果:選用步進電機作為升降件,利用步進電機自身的運動特點實現(xiàn)對支撐板上升或下降的驅(qū)動,機構簡單。
優(yōu)選方案二:作為基礎方案的優(yōu)選,行走件的下端設置有支撐支架。有益效果:在行走件進行登高或下踏時,由于機器人的重心會出現(xiàn)偏移,對行走件設置支撐支架對行走件進行支撐,保證了機器人的正常行走。
優(yōu)選方案三:作為優(yōu)選方案二的優(yōu)選,支撐支架為三腳架。有益效果:選用三腳架作為支撐支架,利用三角形的穩(wěn)定性實現(xiàn)了對行走件的更好支撐。
優(yōu)選方案四:作為基礎方案的優(yōu)選,行走件的下端面設有緩沖件。有益效果:由于行走件的下端面與工作地面直接進行接觸,在行走的過程中會受到來自地面的沖擊,通過設置緩沖件減緩所受到的沖擊,減小了行走件受到的磨損。
優(yōu)選方案五:作為優(yōu)選方案四的優(yōu)選,緩沖件為橡膠墊。有益效果:相較彈簧,選用橡膠墊,利用橡膠墊增大了緩沖件與地面的接觸面積,從而保證了緩沖件的緩沖作用。
附圖說明
圖1為本實用新型機器人登高的計算機控制裝置實施例的結構示意圖;
圖2為圖1中控制機構的信號傳輸示意圖。
具體實施方式
下面通過具體實施方式對本實用新型作進一步詳細的說明:
說明書附圖中的附圖標記包括:連接板1、升降件2、行走件3、支撐板4、支撐支架5、緩沖件6、控制機構7。
如圖1所示的機器人登高的計算機控制裝置,包括機器人下端的左、右兩部分相同的行走機構和用于控制機器人登高的控制機構7,控制機構7通過導線與行走機構連接,行走機構包括連接板1、升降件2和用于機器人行走的行走件3,兩部分的連接板1滑動連接,連接板1位于行走件3的上方,連接板1上安裝升降件2,升降件2為步進電機,升降件2的自由端穿過連接板1轉(zhuǎn)動連接有支撐板4,行走件3的上端面設有凹槽,支撐板4與凹槽轉(zhuǎn)動連接,行走件3的下端設置有支撐支架5,支撐支架5為三腳架,行走件3的下端面設有緩沖件6,緩沖件6為橡膠墊;如圖2所示的控制機構7包括檢測模塊,用于檢測機器人前行路徑上地面的高度,本實施例中采用HY-SRF05 超聲波測距模塊作為檢測高度的檢測模塊;處理模塊,與檢測模塊的輸出端連接,用于根據(jù)檢測模塊測得的高度得到前行地面與目前地面的高度差,本實施例中采用LM339芯片作為得出高度差的處理模塊;判斷模塊,與處理模塊的輸出端連接,用于根據(jù)處理模塊得出的高度差判斷進行登高或下踏操作,本實施例中選用74HC257作為判斷模塊;控制模塊,與判斷模塊的輸出端連接,用于根據(jù)判斷模塊的判斷結果控制升降件2上升或下降轉(zhuǎn)動,本實施例中選用STM32F10X系列單片機進行控制,控制模塊的輸出端與升降件2連接。
工作時,行走件3帶動機器人前進,在前進的過程中,控制機構7中的檢測模塊即HY-SRF05 超聲波測距模塊發(fā)出信號,信號在遇到地面后發(fā)射回來,經(jīng)過計算后HY-SRF05 超聲波測距模塊將處理后的信號傳送至處理模塊即LM339芯片,信號在經(jīng)過LM339芯片的比較后進入判斷模塊,判斷模塊的74HC257根據(jù)高度差進行判斷,若高度差為正數(shù)即LM399輸出高電平,即前方地面的高度大于當前的高度,此時判斷模塊輸出上升信號,控制模塊的步進電機接收到上升信號后控制升降件2轉(zhuǎn)動,即步進電機轉(zhuǎn)動,步進電機輸出軸連接的支撐板4上升,從而帶動行走件3上升,完成登高操作;當判斷模塊判斷后的高度差為負數(shù),即LM399輸出低電平,即前方地面的高度小于當前的高度,判斷模塊則輸出下降信號,控制模塊的STM32F10X系列單片機接收到下降信號后控制升降件2下降,升降件2下降的過程中,支撐板4下降,與支撐板4連接的行走件3下降,從而完成下踏操作,相較現(xiàn)有的機器人在遇到阻礙物的時候采用繞行的方法,本實用新型采用升降的方法跨越過阻礙物進行謙虛,提高了機器人的工作效率。