弧形撐桿越障小車的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于robcup比賽越障機器人領(lǐng)域，特別是涉及一種弧形撐桿越障小車。
【背景技術(shù)】
[0002]中國機器人大賽暨RoboCup公開賽從1999年開始已經(jīng)舉行了17屆，通過組織機器人比賽和技術(shù)研討，讓更多的群眾尤其是青少年學生了解機器人，喜愛機器人，向他們普及現(xiàn)代科學知識，為我國的機器人事業(yè)培養(yǎng)更多的優(yōu)秀人才。同時通過機器人比賽和技術(shù)研討，也為推動和促進機器人與自動化技術(shù)的發(fā)展與創(chuàng)新，為我國的快速持續(xù)發(fā)展貢獻力量。
[0003]在機器大賽的無差別組挑戰(zhàn)賽中，比賽場地(即擂臺，如圖1所示)大小為長、寬分別為是2400 mm，高150mm的正方形矮臺，臺上表面即為揺臺場地。場地高為60mm，無上場斜坡。機器人從出發(fā)區(qū)啟動后可從任意地方自主登上擂臺。底色從外側(cè)四角到中心分別為純黑到純白漸變的灰度。場地四周7OOmm處有高500mm的方形黑色圍欄。
[0004]比賽場地中央為擂臺場地，擂臺場地高為60mm，無上場斜坡，參賽小車需要自行登上擂臺場地然后進行參賽，且在比賽中被其他參賽車輛攻擊掉落擂臺場地后同樣需要10秒內(nèi)自行登上擂臺場地進行參賽?，F(xiàn)有的參賽車輛通常采用的履帶式越障結(jié)構(gòu)，履帶式的越障小車會使車輛速度較低，登臺速度緩慢，運動噪音大且不夠靈活。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，解決了現(xiàn)有履帶式越障小車速度低、登臺速度慢，運動噪音大的問題，旨在提供一種弧形撐桿越障小車，該弧形撐桿越障小車結(jié)構(gòu)簡單，方便拆裝，能夠保留四輪小車的快速移動性和靈活性的基礎(chǔ)使小車具有越障能力。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:弧形撐桿越障小車，包括車身和主控制器，車身的前后兩側(cè)分別安裝有兩個前輪和兩個后輪，前輪和后輪均通過獨立驅(qū)動電機帶動工作，車身的兩側(cè)分別安裝有左側(cè)紅外傳感器和右側(cè)紅外傳感器，車身的尾部安裝有后側(cè)紅外傳感器和激光傳感器，車身頭部和尾部的底面均設(shè)置有灰度傳感器；
所述車身的前端固定安裝有越障裝置，所述越障裝置包括減速電機，減速電機的輸出軸上安裝有隨其轉(zhuǎn)動的主動齒輪，所述主動齒輪上嚙合有從動齒輪，從動齒輪中心固定設(shè)置有隨其轉(zhuǎn)動的撐桿轉(zhuǎn)軸，撐桿轉(zhuǎn)軸橫向設(shè)置在車身的前端且撐桿轉(zhuǎn)軸的兩端延伸到車身外側(cè)，撐桿轉(zhuǎn)軸的兩端均固定設(shè)置有弧形撐桿；
所述主控制器固定安裝在車身上，主控器與驅(qū)動電機，減速電機，左側(cè)、右側(cè)、后側(cè)紅外傳感器，激光傳感器、灰度傳感器以及編碼器均電連接。
[0007]進一步地，所述減速電機的輸出軸上安裝有編碼器。
[0008]進一步地，所述弧形撐桿包括一體成型設(shè)置的固定基部和弧形越障部，固定基座上預設(shè)有用于與撐桿轉(zhuǎn)軸連接的安裝孔。
[0009]進一步地，從動齒輪與兩側(cè)弧形撐桿之間的撐桿轉(zhuǎn)軸上設(shè)置有軸承，軸承安裝在固定設(shè)置于車身上的軸承座內(nèi)。
[0010]本發(fā)明跟現(xiàn)有技術(shù)相比具有的有益效果為:本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，加工容易，拆裝方便。通過在原有的四輪小車的基礎(chǔ)上增加越障裝置，新增越障裝置不改變現(xiàn)有輪式小車結(jié)構(gòu)，保留了現(xiàn)有輪式小車的快速移動性和靈活性，利用弧形撐桿將水平位移變成拋射運動，越障速度快。
【附圖說明】
[0011 ]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步詳細的說明。
[0012]圖1為本發(fā)明的越障小車的比賽場地。
[0013]圖2為本發(fā)明的主視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖3為弧形撐桿越障小車的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖4弧形撐桿的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖中:I為車身，2為前輪，3為后輪，4為驅(qū)動電機，5為減速電機，6為主動齒輪，7為從動齒輪，8為撐桿轉(zhuǎn)軸，9為弧形撐桿，91為固定基部，92為弧形越障部，10為編碼器，11為軸承座，12為主控器，13為左側(cè)紅外傳感器，14為右側(cè)紅外傳感器，15為后側(cè)紅外傳感器，16為灰度傳感器，17為激光傳感器。
【具體實施方式】
[0017]為使本發(fā)明的目的、特征和優(yōu)點能夠更為明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】做詳細的說明。
[0018]請參考圖2、圖3，圖2為本發(fā)明所提供的弧形撐桿越障小車的一種【具體實施方式】的示意圖。
[0019]在這一種【具體實施方式】中，本發(fā)明所述的弧形撐桿越障小車，包括車身I和主控制器，車身I的前后兩側(cè)分別安裝有兩個前輪2和兩個后輪3，前輪2和后輪3均通過獨立驅(qū)動電機4帶動工作，車身I的兩側(cè)分別安裝有左側(cè)紅外傳感器13和右側(cè)紅外傳感器14，車身I的尾部安裝有后側(cè)紅外傳感器15和激光傳感器17，車身I頭部和尾部的底面均設(shè)置有灰度傳感器16。
[0020]所述車身I的前端固定安裝有越障裝置，所述越障裝置包括減速電機5，減速電機5的輸出軸上安裝有隨其轉(zhuǎn)動的主動齒輪6，所述主動齒輪6上嚙合有從動齒輪7，從動齒輪7中心固定設(shè)置有隨其轉(zhuǎn)動的撐桿轉(zhuǎn)軸8，撐桿轉(zhuǎn)軸8橫向設(shè)置在車身I的前端且撐桿轉(zhuǎn)軸8的兩端延伸到車身I外側(cè)，撐桿轉(zhuǎn)軸8的兩端均固定設(shè)置有弧形撐桿9。
[0021]所述主控制器固定安裝在車身I上，主控器12與驅(qū)動電機4，減速電機5，左側(cè)、右側(cè)、后側(cè)紅外傳感器15，激光傳感器17、灰度傳感器16以及編碼器10均電連接。
[0022]如圖4所示，具體地所述弧形撐桿9包括一體成型設(shè)置的固定基部91和弧形越障部92，固定基座上預設(shè)有用于與撐桿轉(zhuǎn)軸8連接的安裝孔。由撐桿結(jié)構(gòu)得到啟發(fā)根據(jù)越障小車的實際情況，將撐桿設(shè)計為弧形，弧形越障部92的結(jié)構(gòu)利于減速電機5輸出動力，上臺速度快，成功率高。
[0023]本發(fā)明主要由兩部分組成，正常行走的輪式機構(gòu)和登上擂臺的越障機構(gòu)，輪式機構(gòu)用于小車登上擂臺后的正常行走，越障機構(gòu)用于小車登上擂臺場地，小車登上擂臺場地的過程為:越障小車的主控器12通過接收各個傳感器發(fā)回的信號判斷越障小車的位置，灰度傳感器16用于判斷越障小車是否處于擂臺下，當越障小車處于擂臺下后，通過尾部的激光傳感器17進行頭尾校準，使越障小車頭部朝向擂臺，再通過左側(cè)、右側(cè)和后側(cè)紅外傳感器15進行左右校準和前后校準，校準完成后傳感器將信號傳遞給主控器12，主控器12發(fā)出信號給越障裝置，越障裝置工作將小車拋射登上擂臺。
[0024]越障裝置的工作原理為:減速電機5帶動主動齒輪6轉(zhuǎn)動，主動齒輪6帶動與其嚙合的從動齒輪7轉(zhuǎn)動，從動齒輪7通過撐桿轉(zhuǎn)軸8帶動兩側(cè)的弧形撐桿9轉(zhuǎn)動，弧形撐桿9轉(zhuǎn)動與地面接觸將小車支撐起來，在小車后輪3推動以及弧形撐桿9的作用下，將小車由水平移動變?yōu)閽伾溥\動，從而躍上擂臺場地，躍上擂臺場地后，還是采用前后輪3驅(qū)動行走。
[0025]整個越障裝置結(jié)構(gòu)簡單，拆裝方便，不會破壞原有車輛的輪式行走機構(gòu)，保留了原有的輪式結(jié)構(gòu)的靈活性和快速性，同時具有快速越障的能力，越障速度快。
[0026]在上述實施例的基礎(chǔ)上，在本發(fā)明的一種【具體實施方式】中，所述減速電機5的輸出軸上安裝有編碼器10。減速電機5的輸出軸上增加編碼器10，編碼器10能夠準確測量輸出軸的旋轉(zhuǎn)角度，通過編碼器10能夠提供一個校準位置，使弧形撐桿9每次越障后都能回到自己的初始位置，保證每次越障的穩(wěn)定性和準確性。
[0027]在上述實施例的基礎(chǔ)上，在本發(fā)明的一種【具體實施方式】中，從動齒輪7與兩側(cè)弧形撐桿9之間的撐桿轉(zhuǎn)軸8上設(shè)置有軸承，軸承安裝在固定設(shè)置于車身I上的軸承座11內(nèi)。通過增加軸承，保證整個撐桿轉(zhuǎn)軸8旋轉(zhuǎn)過程的穩(wěn)定性，從而提升整個小車越障過程中的精確性和穩(wěn)定性。
[0028]本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，加工容易，拆裝方便。通過在原有的四輪小車的基礎(chǔ)上增加越障裝置，新增越障裝置不改變現(xiàn)有輪式小車結(jié)構(gòu)，保留了現(xiàn)有輪式小車的快速移動性和靈活性，利用弧形撐桿9將水平位移變成拋射運動，越障速度快。
[0029]上面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例作了詳細說明，但是本發(fā)明并不限于上述實施例，在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識范圍內(nèi)，還可以在不脫離本發(fā)明宗旨的前提下作出各種變化。
【主權(quán)項】
1.弧形撐桿越障小車，其特征在于:包括車身(I)和主控制器，車身(I)的前后兩側(cè)分別安裝有兩個前輪(2)和兩個后輪(3)，前輪(2)和后輪(3)均通過獨立驅(qū)動電機(4)帶動工作，車身(I)的兩側(cè)分別安裝有左側(cè)紅外傳感器(13)和右側(cè)紅外傳感器(14)，車身(I)的尾部安裝有后側(cè)紅外傳感器(15)和激光傳感器(17)，車身(I)頭部和尾部的底面均設(shè)置有灰度傳感器(16); 所述車身(I)的前端固定安裝有越障裝置，所述越障裝置包括減速電機(5)，減速電機(5)的輸出軸上安裝有隨其轉(zhuǎn)動的主動齒輪(6)，所述主動齒輪(6)上嚙合有從動齒輪(7)，從動齒輪(7)中心固定設(shè)置有隨其轉(zhuǎn)動的撐桿轉(zhuǎn)軸(8)，撐桿轉(zhuǎn)軸(8)橫向設(shè)置在車身(I)的前端且撐桿轉(zhuǎn)軸(8)的兩端延伸到車身(I)外側(cè)，撐桿轉(zhuǎn)軸(8)的兩端均固定設(shè)置有弧形撐桿(9); 所述主控制器固定安裝在車身(I)上，主控器(12)與驅(qū)動電機(4)，減速電機(5)，左側(cè)、右側(cè)、后側(cè)紅外傳感器(15)，激光傳感器(17)、灰度傳感器(16)以及編碼器(10)均電連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的弧形撐桿越障小車，其特征在于:所述減速電機(5)的輸出軸上安裝有編碼器(10)。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的弧形撐桿越障小車，其特征在于:所述弧形撐桿(9)包括一體成型設(shè)置的固定基部(91)和弧形越障部(92)，固定基座上預設(shè)有用于與撐桿轉(zhuǎn)軸(8)連接的安裝孔。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的弧形撐桿越障小車，其特征在于:從動齒輪(7)與兩側(cè)弧形撐桿(9)之間的撐桿轉(zhuǎn)軸(8)上設(shè)置有軸承，軸承安裝在固定設(shè)置于車身(I)上的軸承座(11)內(nèi)。
【專利摘要】本發(fā)明弧形撐桿越障小車屬于robcup比賽越障機器人領(lǐng)域，解決了現(xiàn)有履帶式越障小車速度低、登臺速度慢，運動噪音大的問題，采用方案為：包括車身和主控制器，車身的前后安裝有前輪、后輪，車身安裝有左側(cè)、右側(cè)、后側(cè)紅外傳感器，激光傳感器和灰度傳感器，車身的前端固定安裝有越障裝置，越障裝置包括減速電機，其輸出軸上安裝有隨其轉(zhuǎn)動的主動齒輪，所述主動齒輪上嚙合有從動齒輪，從動齒輪中心固定設(shè)置有隨其轉(zhuǎn)動的撐桿轉(zhuǎn)軸，撐桿轉(zhuǎn)軸橫向設(shè)置在車身的前端且撐桿轉(zhuǎn)軸的兩端延伸到車身外側(cè)，撐桿轉(zhuǎn)軸的兩端均固定設(shè)置有弧形撐桿，主控器與驅(qū)動電機，減速電機，左側(cè)、右側(cè)、后側(cè)紅外傳感器，激光傳感器、灰度傳感器以及編碼器均電連接。
【IPC分類】B62D57/02
【公開號】CN105667616
【申請?zhí)枴緾N201610114156
【發(fā)明人】左義海, 王建國, 劉東曜, 李寧, 李昌峰, 王青平, 王永祥, 張榮凡, 高志森, 宿吉勇, 任學壯
【申請人】太原工業(yè)學院
【公開日】2016年6月15日
【申請日】2016年3月1日