CN105598940A - 一种巡逻机器人 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种巡逻机器人，包括机器人本体、多个与机器人本体相连接的驱动模块、第一减震模块、安装在机器人本体前端的探测模块、安装在机器人本体上方的信息采集模块和控制器；驱动模块包括传动箱、驱动源、安装在传动箱上且可相对于传动箱转动的转轴、轮子、传送部件；转轴的两端均伸出于传动箱之外，轮子安装在转轴的一端；第一减震模块包括与机器人本体相连接的转动座、连杆和串在连杆上的第一减震弹簧；连杆的另一端穿过转动座中间的孔且与转动座滑动连接，第一减震弹簧压在转动座与转轴之间。本发明越障性能强、减震效果好，能够使摄像头拍得的画面稳定，防止画面抖动导致的画面模糊。

Description

一种巡逻机器人
技术领域
本发明涉及一种机器人，具体涉及一种巡逻机器人，属于智能机器人技术领域。
背景技术
随着社会城镇化水平的不断发展，居民小区、医院、广场等大型场所的数量和规模不断增大，城镇化的安保巡逻任务也日趋繁重，目前在这种场所基本采用保安人员巡逻和固定位置监控摄像头实现该区域的安保监控任务，存在保安人员易疲劳、固定摄像机监控有死角等缺点；另外随着数字和信息技术的发展、感知城市、无线城市、智慧城市等发展方向的提出，现有的巡逻监控手段已经越来越不能满足城镇化发展的需要。
巡逻机器人是一种可移动的机器人***，可在主动或遥控方式下在不同场合进行巡逻和监控，实时监测周围环境、对异常情况进行报警和记录，并协同现有的固定监控***组成监控网络***，提高安防监控效果和监控的自动化水平。
工作在户外的巡逻机器人，由于环境复杂，对机器人的机械结构和控制***的稳定性、可靠性提出了比较高的要求，针对某些复杂地面，巡逻机器人要越过，第一要有很强的抓地能力，第二要求各轮都能贴合地面，现有技术中还不存在符合上述条件的巡逻机器人。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种越障性能强、减震效果好的巡逻机器人，能够使摄像头拍得的画面稳定，防止画面抖动导致的画面模糊。
为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：
本发明的一种巡逻机器人，包括机器人本体、多个与机器人本体转动连接的驱动模块、设置在每个驱动模块与机器人本体之间的第一减震模块、安装在机器人本体前端且与控制器输入端相连接用于探测周边环境的探测模块、安装在机器人本体上方且与控制器输入端相连接的信息采集模块和控制器(控制器根据探测模块与信息采集模块输入的信息自行绘制环境地图并规划下一步行走路线，该程序为现有程序，此处不再赘述)。
每个驱动模块包括传动箱、安装在传动箱上的驱动源、安装在传动箱上且可相对于传动箱转动的转轴、轮子、用于将驱动源的动力传动到转轴上的传送部件；所述转轴的两端均伸出于传动箱之外，所述轮子安装在转轴的一端；第一减震模块包括安装在机器人本体上且与机器人本体转动连接的转动座、一端与转轴未安装轮子的一端转动连接的连杆和串在连杆上的第一减震弹簧；所述连杆的另一端穿过转动座中间的孔且与转动座滑动连接；所述第一减震弹簧压在转动座与转轴之间。
本发明还包括安装在机器人本体上的万向轮，每个万向轮与机器人本体之间设置有第二减震模块；所述第二减震模块包括安装在万向轮上的导杆、固定在机器人本体上的导套和串在导杆上的第二减震弹簧；所述导杆与导套之间滑动配合，滑动方向为竖直方向，所述第二减震弹簧压在导套与万向轮之间。
上述导杆上还固定有用于调节第二减震弹簧预压力的第二压环，所述第二压环与第二减震弹簧分别设置在导套的两侧。
上述驱动模块通过交叉滚子轴承与机器人本体转动连接；所述交叉滚子轴承包括固定在传动箱上的内圈和固定在机器人本体上的外圈，且内圈与外圈可相对转动。
上述传送部件包括两个同步轮和一个同步带，两个所述同步轮分别套在驱动源的输出轴上以及转轴上，所述同步带与两个同步轮分别啮合。
上述传送部件采用的是传送齿轮、链传动、平皮带传动。
上述连杆上还固定有用于调节第一减震弹簧预压力的第一压环，所述第一压环与第一减震弹簧分别设置在转动座的两侧。
上述探测模块具体采用的是激光雷达。
上述机器人本体上安装有可以伸缩的杆，所述信息采集模块安装在杆的上端。
上述信息采集模块包括用于获取图像信息的摄像头和用于获取声音信息的拾音器。
本发明越障性能强、减震效果好，每个轮子均带独立减震，可适应不同地形，减震刚度可调，从而使摄像头拍得的画面稳定，防止画面抖动导致的画面模糊。
附图说明
图1为实施例1的结构示意图；
图2为实施例2的结构示意图；
图3为本发明的驱动模块结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
实施例1
参见图1，一种巡逻机器人，包括机器人本体1、四个驱动模块2、探测模块、信息采集模块、无线传输模块9以及控制器。
参见图3，每个驱动模块2均包括轮子21、驱动源、传动箱23、转轴24、传送部件25；本实施例的驱动源具体采用的是电机22，电机22安装在传动箱23上，转轴24也安装在传动箱23上且可相对于传动箱23转动，且转轴24的两端均伸出于传动箱23之外，其一端安装轮子21；电机的动力通过传送部件25传动到转轴24上，传送部件25可以是两个同步轮和一个同步带，两个同步轮分别套在电机22的输出轴上以及转轴24上，同步带与两个同步轮分别啮合。传送部件25还可以是传送齿轮、链传动、平皮带传动等常见的机械传动方式。
驱动模块2与机器人本体1之间为转动连接，转动中心与电机22的输出轴的转动中心重合；驱动模块2与机器人本体1之间的转动连接可以由交叉滚子轴承3实现，交叉滚子轴承3的内外圈可相对转动，其内圈固定在传动箱23上，其外圈固定在机器人本体1上。
每个驱动模块2与机器人本体1之间还连接有第一减震模块4，第一减震模块4包括转动座41、连杆42、第一减震弹簧43以及第一压环44；转动座41安装在机器人本体1上，且转动座41与机器人本体1之间为转动连接；连杆42的一端与转轴24未安装轮子21的一端转动连接，另一端穿过转动座41中间的孔且与转动座41之间为滑动连接；第一减震弹簧43串在连杆42上，且第一减震弹簧43压在转动座41与转轴24之间，连杆42上还固定有第一压环44，第一压环44与第一减震弹簧43分别置于转动座41的两侧。通过调节第一压环44在连杆42上的位置，可以调节第一减震弹簧43的预压力，调节第一减震模块的刚性，适用于不同的场合。
采用上述结构，巡逻机器人在巡逻过程中具有很好的越障减震性能，使得巡逻机器人上的摄像头在拍摄过程中画质稳定。
探测模块包括激光雷达5，激光雷达5安装在巡逻机器人的前端，激光雷达5用于探测周边环境发回控制器，控制器可根据采集的环境信息自行绘制环境地图，并规划下一步的行走路线，进而控制巡逻机器人继续运动。
信息采集模块包括但不限于摄像头6与拾音器10，摄像头6用于获取图像信息，拾音器10用于获取声音信息。信息采集模块安装在杆11的上端，杆11下端连接在机器人本体1上，杆11可做成伸缩杆形式，如此信息采集模块可升降可以根据具体状况获取更多信息。
实施例2
参见图2，一种具有自动导航功能的巡逻机器人，包括机器人本体1，机器人本体1上安装有两组驱动模块2以及至少一个(图中为2个)万向轮7，驱动模块2的结构以及其与机器人本体1之间的连接方式包括第一减震模块4均与实施例1一致。
万向轮7与机器人本体1之间连接有第二减震模块8，第二减震模块8包括导杆81、导套82、第二减震弹簧83以及第二压环84，导套82固定在机器人本体1上，导杆81安装在万向轮7上，导杆81与导套82之间滑动配合，滑动方向为竖直方向；导杆81上串有第二减震弹簧83，第二减震弹簧83压在导套82与万向轮7之间；导杆81上还固定有第二压环84，第二压环84与第二减震弹簧83分别置于导套82的两侧。通过调节第二压环84在导杆81上的位置，可以调节第二减震弹簧83的预压力，调节第二减震模块8的刚性，适用于不同的场合。其余部分与实施例1相同，不再赘述。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种巡逻机器人，其特征在于，包括机器人本体(1)、多个与机器人本体(1)相连接的驱动模块(2)、设置在驱动模块(2)与机器人本体(1)之间的第一减震模块(4)、安装在机器人本体(1)前端且与控制器输入端相连接用于探测周边环境的探测模块、安装在机器人本体(1)上方且与控制器输入端相连接的信息采集模块和控制器；
所述驱动模块(2)包括传动箱(23)、安装在传动箱(23)上的驱动源、安装在传动箱(23)上且可相对于传动箱(23)转动的转轴(24)、轮子(21)、用于将驱动源的动力传动到转轴(24)上的传送部件(25)；所述转轴(24)的两端均伸出于传动箱(23)之外，所述轮子(21)安装在转轴(24)的一端；
所述第一减震模块(4)包括与机器人本体(1)相连接的转动座(41)、一端与转轴(24)未安装轮子(21)的一端相连接的连杆(42)和串在连杆(42)上的第一减震弹簧(43)；所述连杆(42)的另一端穿过转动座(41)中间的孔且与转动座(41)滑动连接，所述第一减震弹簧(43)压在转动座(41)与转轴(24)之间。
2.根据权利要求1所述的巡逻机器人，其特征在于，
还包括多个安装在机器人本体(1)上的万向轮，所述万向轮(7)与机器人本体(1)之间设置有第二减震模块(8)；
所述第二减震模块(8)包括安装在万向轮(7)上的导杆(81)、固定在机器人本体(1)上的导套(82)和串在导杆(81)上的第二减震弹簧(83)；所述导杆(81)与导套(82)之间滑动配合，所述第二减震弹簧(83)压在导套(82)与万向轮(7)之间。
3.根据权利要求2所述的巡逻机器人，其特征在于，
所述导杆(81)上还固定有用于调节第二减震弹簧(83)预压力的第二压环(84)，所述第二压环(84)与第二减震弹簧(83)分别设置在导套(82)的两侧。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的巡逻机器人，其特征在于，所述驱动模块(2)通过交叉滚子轴承(3)与机器人本体(1)转动连接；所述交叉滚子轴承(3)包括固定在传动箱(23)上的内圈和固定在机器人本体(1)上的外圈，且所述内圈与外圈可相对转动。
5.根据权利要求1-3任意一项所述的巡逻机器人，其特征在于，所述传送部件(25)包括两个同步轮和一个同步带，两个所述同步轮分别套在驱动源的输出轴上以及转轴(24)上，所述同步带与两个同步轮均啮合。
6.根据权利要求1-3任意一项所述的巡逻机器人，其特征在于，所述传送部件(25)采用的是传送齿轮、链传动、平皮带传动。
7.根据权利要求1-3任意一项所述的巡逻机器人，其特征在于，所述连杆(42)上还固定有用于调节第一减震弹簧(43)预压力的第一压环(44)，所述第一压环(44)与第一减震弹簧(43)分别设置在转动座(41)的两侧。
8.根据权利要求1-3任意一项所述的巡逻机器人，其特征在于，所述探测模块具体采用的是激光雷达(5)。
9.根据权利要求1-3任意一项所述的巡逻机器人，其特征在于，所述机器人本体(1)上安装有可伸缩的杆(11)，所述信息采集模块安装在杆(11)的上端。
10.根据权利要求1-3任意一项所述的巡逻机器人，其特征在于，所述信息采集模块包括用于获取图像信息的摄像头(6)和用于获取声音信息的拾音器(10)。
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