本發(fā)明涉及一種偵察技術(shù),特別是一種雙面行駛偵察機器人。
背景技術(shù):
輪式移動偵察機器人,一直采用的都是單面行駛結(jié)構(gòu),所以當(dāng)遇到障礙發(fā)生側(cè)翻以后,機器人無法繼續(xù)前進,偵察工作被迫中斷,這對后續(xù)的工作造成很大的困擾。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種雙面行駛偵察機器人,能夠?qū)崿F(xiàn)雙面行駛功能。該機器人包括殼體、行星車輪、二維偵察系統(tǒng)、驅(qū)動系統(tǒng)、車身提升機構(gòu)、避震桿。其中二維偵察系統(tǒng)設(shè)置于殼體上,包括相機和驅(qū)動相機沿平行和垂直于自身軸轉(zhuǎn)動的二維轉(zhuǎn)動系統(tǒng);車身提升機構(gòu)設(shè)置于殼體上,包括步進電機和萬向連接桿,萬向連接桿的末端在步進電機的驅(qū)動下沿垂直于地面方向做往返運動;避震桿設(shè)置于萬向連接桿的末端;行星車輪設(shè)置于避震桿上;驅(qū)動系統(tǒng)設(shè)置于殼體上,包括主動輪、從動輪和驅(qū)動同步帶,所述從動輪與行星車輪連接且通過驅(qū)動同步帶被主動輪驅(qū)動。行星車輪最低點至最高點的距離大于殼體高度。
采用上述機器人,所述二維轉(zhuǎn)動系統(tǒng)還包括相機支架、俯仰舵機、固定架、轉(zhuǎn)盤、水平舵機、轉(zhuǎn)動同步帶、轉(zhuǎn)盤驅(qū)動桿、小帶輪、大帶輪。其中相機支架承載相機,俯仰舵機驅(qū)動偵相機支架沿垂直于相機軸轉(zhuǎn)動,固定架承載俯仰舵機,轉(zhuǎn)盤包括通過軸承連接的轉(zhuǎn)盤內(nèi)圈和轉(zhuǎn)盤外圈,所述轉(zhuǎn)盤內(nèi)圈承載固定架,轉(zhuǎn)盤外圈固定于外殼上,水平舵機固定于外殼上,小帶輪設(shè)置于水平舵機輸出軸上,大帶輪通過轉(zhuǎn)盤驅(qū)動桿與轉(zhuǎn)盤內(nèi)圈連接,轉(zhuǎn)動同步帶連接小帶輪和大帶輪。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比,具有以下優(yōu)點:(1)越障能力更強,克服單面行駛機器人發(fā)生傾覆后不能繼續(xù)作業(yè)的缺點;(2)通過舵機、同步帶輪與機械結(jié)構(gòu)組合而成的二維偵察轉(zhuǎn)臺系統(tǒng),靈活且輕便,在實現(xiàn)了偵察功能的同時,不會給小車額外的重力而減低小車的行駛速度。
下面結(jié)合說明書附圖對本發(fā)明做進一步描述。
附圖說明
圖1是本發(fā)明的整體示意圖。
圖2(a)是本發(fā)明二維偵察系統(tǒng)主視圖。
圖2(b)是本發(fā)明二維偵察系統(tǒng)仰視圖。
圖3是本發(fā)明驅(qū)動系統(tǒng)示意圖。
圖4(a)是本發(fā)明車身提升機構(gòu)俯視圖。
圖4(b)是本發(fā)明車身提升機構(gòu)主視圖。
圖4(c)是本發(fā)明機器人正面行駛時提升機構(gòu)形態(tài)示意圖。
圖4(d)是本發(fā)明機器人反面行駛時提升機構(gòu)形態(tài)示意圖。
具體實施方式
結(jié)合圖1,一種雙面行駛偵察機器人,包括殼體5、行星車輪1、二維偵察系統(tǒng)2、驅(qū)動系統(tǒng)3、車身提升機構(gòu)4、避震桿6。其中二維偵察系統(tǒng)2設(shè)置于殼體5上,包括相機2-1和驅(qū)動相機2-1沿平行和垂直于自身軸轉(zhuǎn)動的二維轉(zhuǎn)動系統(tǒng),所述相機2-1在與殼體5底面所平行和垂直的平面轉(zhuǎn)動;車身提升機構(gòu)4設(shè)置于殼體5上,包括步進電機4-11和萬向連接桿,萬向連接桿的末端在步進電機的驅(qū)動下沿垂直于地面方向做往返運動;避震桿6設(shè)置于萬向連接桿的末端;行星車輪1設(shè)置于避震桿6上;驅(qū)動系統(tǒng)3設(shè)置于殼體5上,包括主動輪3-9、從動輪和驅(qū)動同步帶3-2,所述從動輪與行星車輪1連接且通過驅(qū)動同步帶3-2被主動輪3-9驅(qū)動。其中行星車輪1最低點至最高點的距離大于殼體5高度。
具體地。結(jié)合圖2(a)(b),二維偵察系統(tǒng)2實現(xiàn)在與殼體5底面所平行和垂直的平面轉(zhuǎn)動,所述二維偵察系統(tǒng)包括相機2-1、相機支架2-2、俯仰舵機2-3、固定架2-4、轉(zhuǎn)盤、水平舵機2-6、固定架2-7、同步帶2-8、轉(zhuǎn)臺支柱2-9、轉(zhuǎn)盤驅(qū)動桿2-10、軸承2-11、滾珠2-12、小帶輪2-13、大帶輪2-15,相機2-1與相機支架2-2固連,俯仰舵機2-3驅(qū)動相機支架2-2沿垂直于殼體5底面的平面轉(zhuǎn)動,固定架2-4承載俯仰舵機2-3,轉(zhuǎn)盤包括通過滾珠2-12連接的轉(zhuǎn)盤內(nèi)圈2-16和轉(zhuǎn)盤外圈2-14,所述轉(zhuǎn)盤內(nèi)圈2-16承載固定架2-4,轉(zhuǎn)盤外圈2-14通過轉(zhuǎn)臺支柱2-9固定于外殼5上,水平舵機2-6通過固定架2-7固定于外殼5上,水平舵機2-6的輸出軸驅(qū)動小帶輪2-13,小帶輪2-13通過同步帶2-8驅(qū)動大帶輪2-15,大帶輪2-15通過轉(zhuǎn)盤驅(qū)動桿2-10驅(qū)動轉(zhuǎn)盤內(nèi)圈2-14,使其在平行于殼體5底面的平面上旋轉(zhuǎn),二維偵察系統(tǒng)實現(xiàn)機器人水平方位-60°~+60°,豎直方位-30°~+30°范圍內(nèi)的偵察。所述轉(zhuǎn)盤驅(qū)動桿2-10還延伸至殼體5的內(nèi)壁處并通過軸承2-11與外殼5內(nèi)壁連接。
結(jié)合圖3,驅(qū)動系統(tǒng)3驅(qū)動機器人前進、后退以及差速轉(zhuǎn)彎等動作,所述驅(qū)動系統(tǒng)包括的直流電機3-11用固定架3-3固定在殼體5上,直流電機3-11驅(qū)動主動輪3-9轉(zhuǎn)動,主動輪3-9通過驅(qū)動同步帶3-2驅(qū)動前從動輪3-5以及后從動輪3-1轉(zhuǎn)動,張緊輪3-8裝在滑塊3-7上,利用張緊機構(gòu)外殼3-4固定在殼體5上,彈簧3-6壓住滑塊3-7,使驅(qū)動同步帶3-2始終處于緊繃狀態(tài),承重輪3-10增大帶輪3-9的包角,使傳動更加可靠。所述前、后從動輪通過轉(zhuǎn)軸和軸承和相應(yīng)的傳送帶驅(qū)動行星車輪1轉(zhuǎn)動。
結(jié)合圖4(a)(b)(c)(d),車身提升機構(gòu)4實現(xiàn)機器人工作時提高殼體5底面與地面之間的距離,其形態(tài)如圖4(c)所示,當(dāng)機器人發(fā)生傾覆時,提高殼體5現(xiàn)底面(原頂面)與地面之間的距離,其形態(tài)如圖4(d)所示,所述車身提升機構(gòu)4還包括蝸桿4-9、蝸輪4-6、驅(qū)動軸4-8;其中所述蝸桿4-9與步進電機4-11輸出軸連接,渦輪4-6與蝸桿4-9嚙合,驅(qū)動軸4-8與渦輪4-6軸承連接且驅(qū)動軸4-8端部與萬向連接桿軸承連接。
所述萬向連接桿包括驅(qū)動桿4-10、從動桿4-5、前臂桿和后臂桿;其中驅(qū)動桿4-10與驅(qū)動軸4-8端部連接且驅(qū)動桿4-10末端設(shè)置凸出部,從動桿4-5設(shè)置與驅(qū)動桿4-10凸出部匹配的形成槽,前臂桿一端與從動桿4-5端部轉(zhuǎn)動連接,后臂桿端部與前臂桿另一端轉(zhuǎn)動連接。
本發(fā)明中,殼體5的每一側(cè)均設(shè)置一組萬向連接桿,且每一組萬向連接桿包括提升每一側(cè)前后輪的結(jié)構(gòu),即每一側(cè)萬向連接桿的前臂桿和后臂桿均有兩根,前臂桿分別位于從動桿4-5兩端。
本發(fā)明中的避震桿6對應(yīng)于每一行星車輪1均有兩根,分別設(shè)置于后臂桿的兩端,且連接于行星車輪1。這樣的構(gòu)造可以相對于水平方向的軸對稱。