CN105334857A - 全向防撞机构及智能移动平台 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种全向防撞机构及智能移动平台，所述全向防撞机构包括若干缓冲防撞部件、基座和连接杆；缓冲防撞部件包括防撞杆、导向杆、缓冲弹簧和导向块；导向块固定于基座上；导向杆一端固定防撞杆，另一端穿过导向块中部滑槽，并可在滑槽中沿导向杆轴向和垂直导杆方向运动；缓冲弹簧套接在导向杆上，一端抵顶防撞杆，另一端抵顶导向块；所有缓冲防撞部件的导向杆共同连接于连接杆上，通过连接杆组成一个刚性的连杆机构。本发明的结构简单，当物体以不同角度碰撞防撞机构时，防撞机构的缓冲部件吸收能量，无论碰撞发生在哪个角度，连杆机构发生适应碰撞的移动，减少了物体与智能移动平台的硬性碰撞。

Description

全向防撞机构及智能移动平台

技术领域

本发明涉及一种防撞机构，尤其是涉及一种全向防撞机构及智能移动平台。

背景技术

自主运动的智能移动平台过程中会遇到障碍物，一般的解决方法是在智能移动平台上安装使用多个触碰传感器，从多个角度分布在车身碰撞概率较高的部分，因为传感器价格高且传感器分布稀少的情况下，两个相邻的传感器之间的地带可能成为碰撞盲区，无法有效识别碰撞的状况，所以现有技术具有成本高、易发生不能识别碰撞的缺点，在各种距离传感器都失效的情况下，运动体本身将会碰撞障碍物，如不及时停车，可能造成车体本身和障碍物的损伤，因此本发明的目的在于降低成本并提高碰撞识别程度。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种全向防撞机构及智能移动平台。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种全向防撞机构，包括若干缓冲防撞部件、基座和连接杆；所述缓冲防撞部件包括防撞杆、导向杆、缓冲弹簧和导向块；所述导向块固定于基座上；所述导向杆一端固定防撞杆，另一端穿过导向块中部滑槽，并可在滑槽中沿导向杆轴向和垂直导杆方向运动；所述缓冲弹簧套接在导向杆上，一端抵顶防撞杆，另一端抵顶导向块；所有缓冲防撞部件的导向杆共同连接于连接杆上，通过连接杆组成一个刚性的连杆机构。

进一步地，所述若干缓冲防撞部件至少包括一个安装于基座前侧的前缓冲防撞部件、一个安装于基座左侧的左缓冲防撞部件和一个安装于基座右侧的右缓冲防撞部件；前缓冲防撞部件的前导向杆垂直固定在连接杆上，左缓冲防撞部件的左导向杆、右缓冲防撞部件的右导向杆固定于连接杆两端。

进一步地，在导向杆位于滑槽中的一段套接有限位滑动挡块；限位滑动挡块分为限位部和滑动部；限位部位于滑槽外侧，其高度H3大于滑槽高度H1或宽度L3大于滑槽宽度L1；滑动部位于滑槽中，且与滑槽形状相适应，中部为适应导向杆形状的中空结构，中空结构的长度D不超过滑槽的厚度T1；缓冲弹簧一端抵顶碰撞杆，另一端抵顶限位部。

进一步地，所述限位滑动挡块为直线轴承。

进一步地，所述前缓冲防撞部件的前导向杆尾部端高度H2大于滑槽高度H1，在前导向杆尾部端与前导向块之间套接有一限位套筒，与限位滑动挡块的滑动部对接，所述限位套筒的直径H4大于滑槽的高度H1。

进一步地，机构仅包括一个前缓冲防撞部件时，前缓冲防撞部件固定在连接杆中间；机构包括两个前缓冲防撞部件时，两个前缓冲防撞部件共用一个防撞杆。

进一步地，所述缓冲防撞部件的后端安装有触碰传感器和碰撞触发部件，当缓冲防撞部件的导向杆向后运动时，碰撞触发部件触发触碰传感器，触碰传感器4发出碰撞信号。

一种智能移动平台，包括移动平台本体、全向防撞机构和控制装置，所述全向防撞机构安装于移动平台本体外周可能发生碰撞的部位；所述缓冲防撞部件的后端安装有触碰传感器；所述触碰传感器与控制装置信号连接；触碰传感器将触碰信号转换为电信号传送给控制装置，所述控制装置用于接收并处理电信号，控制智能移动平台停止动力输出、及时停车。

进一步地，所述全向防撞机构安装在移动平台本体的前进方向上。

本发明的有益效果是：本发明的结构简单，当物体以不同角度碰撞防撞机构时，防撞机构的缓冲部件吸收能量，无论碰撞发生在哪个角度，连杆机构发生适应碰撞的移动，减少了物体与智能移动平台的硬性碰撞；通常智能移动平台造价较高，防撞机构避免智能移动平台因碰撞造成的损失，安装触碰传感器，增加了防撞机构对碰撞的敏感性，通过触碰传感器的控制，进一步增加了智能移动平台对碰撞的敏感性。

附图说明

图1是全向防撞机构的简要示意图；

图2是实施例一的结构图；

图3是缓冲防撞部件的零件图；

图4是实施例二的结构图；

图中，缓冲防撞部件1、基座2、连接杆3、防撞杆11、导向杆12、缓冲弹簧13、导向块14、前缓冲防撞部件1a、左缓冲防撞部件1b、右缓冲防撞部件1c、前碰撞杆11a、左碰撞杆11b、右碰撞杆11c、前导向杆12a、左导向杆12b、右导向杆12c、前缓冲弹簧13a、左缓冲弹簧13b、右缓冲弹簧13c、前导向块14a、左导向块14b、右导向块14c、前限位滑动挡块15a、左限位滑动挡块15b、右限位滑动挡块15c、限位套筒16a、限位滑动挡块15、限位部151、滑动部152、第一前缓冲防撞部件1d、第二前缓冲防撞部件1e、左缓冲防撞部件1f、右缓冲防撞部件1g、触碰传感器4。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。

如图1所示，本发明是用于智能运动体的全向防撞机构，包括若干缓冲防撞部件1、基座2和连接杆3，所述缓冲防撞部件1包括防撞杆11、导向杆12、缓冲弹簧13和导向块14，所述导向块14固定于基座2上，用于支撑导向杆12，使导向杆12相对基座2保持一定高度，所述导向杆12一端固定于防撞杆11上，另一端穿过导向块14中部滑槽，并可在滑槽中沿导向杆12轴向和垂直导杆方向运动，所述缓冲弹簧13套接在导向杆12上，一端抵顶防撞杆11，另一端抵顶导向块14。

为实现全向的防撞功能，如图1，缓冲防撞部件1根据可能发生碰撞的方向呈辐射状分布，辐射范围仅仅面向会发生碰撞的对外区域，不包括安装时对内的区域，因此本发明的缓冲防撞部件至少为3个，如图2实施例一，包括3个缓冲防撞部件，图4实施例二，包括4个缓冲防撞部件。

实施例一中，3个缓冲防撞部件1的安装部位分别是基座前侧、基座左侧和基座右侧，这里称之为前缓冲防撞部件1a、左缓冲防撞部件1b和右缓冲防撞部件1c，前缓冲防撞部件1a、左缓冲防撞部件1b和右缓冲防撞部件1c的3个导向杆12a、12b、12c共同连接于连接杆3上，通过连接杆3将前导向杆12a、左导向杆12b、右导向杆12c组成一个刚性的连杆机构，为了呈均匀的辐射状，前导向杆12b固定在连接杆中部位置，左导向杆12b、右导向杆12c固定于连接杆3两端，为保持导向杆在滑槽中良好的滑动性，减少导向杆12a、12b、12c与滑槽之间的摩擦，以及缓冲弹簧13a、13b、13c与导向块14a、14b、14c的摩擦，在导向杆12a、12b、12c位于滑槽中的一段套接有限位滑动挡块15a、15b、15c，如图3，限位滑动挡块15分为限位部151和滑动部152，限位部151位于滑槽外侧，其高度H3大于滑槽高度H1或宽度L3大于滑槽宽度L1大小，限位滑动挡块15的滑动部152位于滑槽中，且与滑槽形状相适应，中部为适应导向杆12形状的中空结构，一般导向杆12为圆筒状，中空结构为圆筒，圆筒的长度D不得超过滑槽的厚度T1，可在滑槽中沿轴向和垂直导杆方向滑动，实现导向杆在滑槽中的运动，缓冲弹簧13a、13b、13c一端抵顶碰撞杆11a、11b、11c，另一端抵顶限位滑动挡块15a、15b、15c的限位部151，限位部151给弹簧一个抵顶的支撑力，所述限位滑动挡块15一般用直线轴承代替，所述前缓冲防撞部件1a的前导向杆12a尾部端高度H2需大于滑槽高度H1，将导向杆的可移动范围限定在最大可压缩量和初始状态之间，即前缓冲防撞部件1a被限定在一定范围内，在没有碰撞的情况下不随意移动，因此，与之刚性连接的左缓冲防撞部件1b和右缓冲防撞部件1c也不发生移动，具体实施时，在前导向杆12a尾部端与前导向块14a之间套接有一限位套筒16a，与限位滑动挡块15a的滑动部对接，没有碰撞发生时，可以更好地将导向杆限位在防撞杆与导向块之间不动，并减小导向杆尾部端与导向块的摩擦，所述限位套筒16a的直径H4大于滑槽的高度H1。

工作过程：

不同位置发生碰撞，碰撞力从不同角度和位置传来，当前部发生触碰，碰撞力作用在前缓冲防撞部件1a，前碰撞杆向后运动，推动前导向杆12a轴向向后运动，前缓冲弹簧13a压缩，吸收能量，同时，由于左缓冲防撞部件1b、右缓冲防撞部件1c刚性连接在同一连接杆3上，当前导向杆12a轴向向后运动时，左导向杆12b、右导向杆12c同时向后偏移；当左侧或右侧发生碰撞，则碰撞力从左侧或者右侧分别作用于左缓冲防撞部件1b或右缓冲防撞部件1c上，推动左导向杆12b或右导向杆12c轴向向后运动，左缓冲弹簧13b或右缓冲弹簧13c压缩，吸收能量，同时，由于前缓冲防撞部件1a刚性连接在同一连接杆3上；当左导向杆12b或右导向杆12c轴向向后运动时，前导向杆12a向右或向左偏移；当侧面发生碰撞时，比如前缓冲防撞部件1a和左缓冲防撞部件1b之间发生碰撞时，前碰撞杆11a和左碰撞杆11b同时受到碰撞力，碰撞力推动前导向杆12a和左导向杆12b轴向向后运动，连杆机构的运动形成了一个适应碰撞角度的偏角，前缓冲弹簧13a或左缓冲弹簧13b压缩，吸收能量。因此，本发明具有缓冲作用，减少了安装该防撞机构的物体与障碍的的硬性碰撞。

缓冲防撞部件可以大于3个，如图4所示安装有4个缓冲防撞部件时，包括第一前缓冲防撞部件1d、第二前缓冲防撞部件1e、左缓冲防撞部件1f和右缓冲防撞部件1g，第一前缓冲防撞部件1d、第二前缓冲防撞部件1e安装于基座前部并间隔一定距离，左缓冲防撞部件1f和右缓冲防撞部件1g分别安装于基座左右两侧，呈适应基座边缘形状的辐射状分布，第一前缓冲防撞部件1d、第二前缓冲防撞部件1e组成与实施例一中的前缓冲防撞部件1a相同且共用一个防撞杆，左缓冲防撞部件1f和右缓冲防撞部件1g组成分别与实施例一中的左缓冲防撞部件2a和右缓冲防撞部件2b相同，所有导向杆刚性连接于同一连接杆3上，这样的结构使对侧面发生碰撞时的缓冲效果更好。

本发明中，如图4所示，所述缓冲防撞部件的后端安装有触碰传感器4和碰撞触发部件，当缓冲防撞部件的导向杆向后运动时，碰撞触发部件触发触碰传感器4，触碰传感器4发出信号，以4个缓冲防撞部件为例，左右缓冲防撞部件的碰撞触发部件位于左右导向杆后方，左导向杆后方安装右防撞部件的触碰传感器4，右导向杆后方安装左缓冲防撞部件的触碰传感器4，当左右侧发生碰撞时，碰撞触发部件使触发传感器4产生碰撞信号，前部缓冲防撞部件安装于导向杆之后，本实施例中，碰撞触发部件为左右缓冲防撞部件的导向杆尾部，发生碰撞时，前部缓冲防撞部件的导向杆向后运动时，推动连杆向后运动，左右侧导向杆随时向后运动时，导向杆尾部的高度正好触发触碰传感器4，发出碰撞信号。

本发明还提供一种具有全向防撞机构的智能移动平台，所述智能移动平台包括移动平台本体，和如上所述的全向防撞机构，以及控制装置，所述全向防撞机构安装于移动平台本体外周可能发生碰撞的部位，尤其是可以安装在移动平台本体的前进方向上，所述触碰传感器4与控制装置信号连接，触碰传感器4能将触碰信号转换为电信号，传送给控制装置，所述控制装置用于接收并处理电信号，控制智能移动平台停止动力输出，及时停车，避免进一步的损伤。解除碰撞状态后，缓冲弹簧使机构回复初始状态。

Claims (9)

1.一种全向防撞机构，其特征在于，包括若干缓冲防撞部件、基座和连接杆；所述缓冲防撞部件包括防撞杆、导向杆、缓冲弹簧和导向块；所述导向块固定于基座上；所述导向杆一端固定防撞杆，另一端穿过导向块中部滑槽，并可在滑槽中沿导向杆轴向和垂直导杆方向运动；所述缓冲弹簧套接在导向杆上，一端抵顶防撞杆，另一端抵顶导向块；所有缓冲防撞部件的导向杆共同连接于连接杆上，通过连接杆组成一个刚性的连杆机构。

2.根据权利要求1所述的一种全向防撞机构，其特征在于，所述若干缓冲防撞部件至少包括一个安装于基座前侧的前缓冲防撞部件、一个安装于基座左侧的左缓冲防撞部件和一个安装于基座右侧的右缓冲防撞部件；前缓冲防撞部件的前导向杆垂直固定在连接杆上，左缓冲防撞部件的左导向杆、右缓冲防撞部件的右导向杆固定于连接杆两端。

3.根据权利要求2所述的一种全向防撞机构，其特征在于，在导向杆位于滑槽中的一段套接有限位滑动挡块；限位滑动挡块分为限位部和滑动部；限位部位于滑槽外侧，其高度H3大于滑槽高度H1或宽度L3大于滑槽宽度L1；滑动部位于滑槽中，且与滑槽形状相适应，中部为适应导向杆形状的中空结构，中空结构的长度D不超过滑槽的厚度T1；缓冲弹簧一端抵顶碰撞杆，另一端抵顶限位部。

4.根据权利要求3所述的一种全向防撞机构，其特征在于，所述限位滑动挡块为直线轴承。

5.根据权利要求3所述的一种全向防撞机构，其特征在于，所述前缓冲防撞部件的前导向杆尾部端高度H2大于滑槽高度H1，在前导向杆尾部端与前导向块之间套接有一限位套筒，与限位滑动挡块的滑动部对接，所述限位套筒的直径H4大于滑槽的高度H1。

6.根据权利要求2所述的一种全向防撞机构，其特征在于，机构仅包括一个前缓冲防撞部件时，前缓冲防撞部件固定在连接杆中间；机构包括两个前缓冲防撞部件时，两个前缓冲防撞部件共用一个防撞杆。

7.根据权利要求1-6任一项所述的一种全向防撞机构，其特征在于，所述缓冲防撞部件的后端安装有触碰传感器和碰撞触发部件，当缓冲防撞部件的导向杆向后运动时，碰撞触发部件触发触碰传感器，触碰传感器4发出碰撞信号。

8.一种智能移动平台，其特征在于，所述智能移动平台包括移动平台本体、如权利要求1所述的全向防撞机构和控制装置，所述全向防撞机构安装于移动平台本体外周可能发生碰撞的部位；所述缓冲防撞部件的后端安装有触碰传感器；所述触碰传感器与控制装置信号连接；触碰传感器将触碰信号转换为电信号传送给控制装置，所述控制装置用于接收并处理电信号，控制智能移动平台停止动力输出、及时停车。

9.根据权利要求8所述一种智能移动平台，其特征在于，所述全向防撞机构安装在移动平台本体的前进方向上。