CN101723001A - 履带式移动机器人平台 - Google Patents

Abstract

本发明涉及履带式移动机器人平台，其包括机器人结构和控制***，其特征在于机器人结构采用四履带式结构，四履带式结构包括四条履带、驱动机构、机体，两条履带分别固定的机体的两侧，另两条履带的动力端分别与前两条履带的一端同轴且是驱动机构的输出轴同轴，其从动端悬空，驱动机构固定机体内部且与四条履带的传动轴连接，驱动机构包括翻转臂转动机构、多台直流伺服电机，多台直流伺服电机驱动行星减速器A1、A2、和齿轮Z1、Z2、Z3，并通过2对伞齿带动翻转臂转动机构。本发明结构简单，能适应各种路况，行驶平稳。

Description

履带式移动机器人平台

技术领域：

本发明涉及履带式移动机器人平台。

背景技术

移动机器人是一个集环境感知、动态决策与规划、行为控制与执行等多种功能于一体的综合***。履带式移动机器人不同于一般的轮式移动机器人，它能通过各种复杂的地形，并且可以工作在恶劣的环境下，代替人完成执行一些具有危险性的工作。因此，研究履带式移动机器人具有重要的意义

机哭人可代替人到危险、恶劣或人不可及的环境中执行任务，完成侦察、巡逻、警戒、反恐、排爆、科学考察及采样等工作，从而减少人员伤亡危险，在求援、科考、军事等领域具有巨大的应用价值。

国外在上世纪90年代左右对自主半自主控制的机哭人进行了***研究，取得了***的成果。有影响是美国Irobot公司研制的packbot机器人、talon机器人，这两种机器人已成功地应用于***战争和阿富汗战争，此外，英国su-per-wheelbarrow机器人、日本的HeliosVII机器人也独具特色。国内对小型履带器人研究起步较晚，近几年也取得了研究。国外结构复杂，成本高。

发明内容

为了克服上述缺陷，本发明的目的是提供履带式移动机器人平台。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

履带式移动机器人平台，其包括机器人结构和控制***，机器人结构采用四履带式结构，四履带式结构包括四条履带、驱动机构、机体，两条履带分别固定的机体的两侧，另两条履带的动力端分别与前两条履带的一端同轴且是驱动机构的输出轴同轴，其从动端悬空，驱动机构固定机体内部且与四条履带的传动轴连接，驱动机构包括翻转臂转动机构、多台直流伺服电机，多台直流伺服电机驱动行星减速器A1、A2、和齿轮Z1、Z2、Z3，并通过2对伞齿带动翻转臂转动机构。

上述机体上的平台部分用于架设各种侦察仪器、机械手设备。

机器人在控制***主要有两大块组成

一、硬件***，包括各种电子感应器、直流伺服电机、电机驱动器、解码器、中央控制器、无线电台组成，中央控制器通过解码器控制电机驱动器电机驱动器连接直流伺服电机，中央控制器连接电子感应器，电子感应器如超声波探测器、红外感应器、温度探测器、图像传感器。

二、软件***，摇控操作界面图像显示，界面包括环境图像显示、机器人行走速度显示、电压电流显示、以及各种检测数据。

工作原理如下：直流伺服电机M3转动时，通过齿轮Z1同步带动Z2、Z3，减速器A1、A2也同步起动，最后通过伞齿使输出轴转动，带动翻转臂转动机构。

本结构相比传统的减速机构有以下优点：

1、承受的负载可以大很多，因为由2只减速器同步受力。

2、减速器的体积大大缩小，相比传统的结构它为两个Φ52的减速器构成，而传统的减速器要达到相同的负载能力需要一个为Φ80的减速器构成。这对机器人狭小的空间有很大好处。

3、总体长度大大缩短，因为本机构通过齿轮使电机和减速器并列排成一行。

本发明结构简单，能适应各种路况，行驶平稳。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为为本发明的整体结构示意图；

图3为履带机器人的传动机构；

图4为硬件部份流程图

图5为本发明的翻转示意图。

具体实施方式

下面结合附图进一步说明：

如图1～3所示，其包括机器人结构1和控制***，机器人结构采用四履带式结构，四履带式结构包括四条履带1、驱动机构3、机体2，两条履带1分别固定的机体的两侧，另两条履带1的动力端分别与前两条履带1的一端同轴且是驱动机构3的输出轴同轴，其从动端4悬空，驱动机构3固定机体1内部且与四条履带1的传动轴连接，机体1上的平台部分用于架设各种侦察仪器、机械手等设备，驱动机构3包括翻转臂转动机构7、多台直流伺服电机5，多台直流伺服电机5驱动行星减速器A1、A2、和齿轮Z1、Z2、Z3，并通过2对伞齿带动翻转臂转动机构7。

机器人在控制***主要有两大块组成

一、硬件***，如图4所示，硬件***包括各种电子感应器、直流伺服电机、电机驱动器、解码器、中央控制器、无线电台组成，中央控制器通过解码器控制直流伺服电机，直流伺服电机连接电机驱动器，无线电台，感应器如超声波探测器、红外感应器、温度探测器、图像传感器。

二、软件***，摇控操作界面图像显示，界面包括环境图像显示、机器人行走速度显示、电压电流显示、以及各种检测数据。

在复杂、未知环境条件下作业，机器人需要多种运动功能形体结构变化功能来适应环境，根据机器人的运动功能(如越障、跨沟、上下台阶等功能)和形体变化需要，总结出以下6种机器人典型运动姿态，如图5所示。

机器人首先将两侧翼同时展开，使之支撑在障碍物上，然后同时驱动主体内部直流电机，使主体在履带的支撑下，相对两侧翻转臂产生转动，从而抬高重心，最后机器人借助翻转臂履带的前移完成翻越过程。

Claims (3)

1.履带式移动机器人平台，其包括机器人结构和控制***，其特征在于机器人结构采用四履带式结构，四履带式结构包括四条履带、驱动机构、机体，两条履带分别固定的机体的两侧，另两条履带的动力端分别与前两条履带的一端同轴且是驱动机构的输出轴同轴，其从动端悬空，驱动机构固定机体内部且与四条履带的传动轴连接，驱动机构包括翻转臂转动机构、多台直流伺服电机，多台直流伺服电机驱动行星减速器A1、A2、和齿轮Z1、Z2、Z3，并通过2对伞齿带动翻转臂转动机构。

2.根据权利要求1所述的履带式移动机器人平台，其特征在于：机体上的平台部分用于架设各种侦察仪器、机械手设备。

3.根据权利要求1所述的履带式移动机器人平台，其特征在于：硬件***，包括各种电子感应器、直流伺服电机、电机驱动器、解码器、中央控制器、无线电台组成，中央控制器通过解码器控制电机驱动器电机驱动器连接直流伺服电机，中央控制器连接电子感应器，电子感应器如超声波探测器、红外感应器、温度探测器、图像传感器。

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