一种能够精准导航的作业机器人的制作方法

本发明涉及机器人领域，尤其涉及一种能够精准导航的作业机器人。

背景技术：

在如今的智能化时代，很多行业都开始使用机器人来代替人力工作，尤其是在一些对人类较为危险或人力所不能及的领域；而该领域所用机器人大多是通过循迹模块、红外传感器、超声波等零件来实现机器人对外部环境的识别，从而进行作业任务；然而通过这类传感器实现对环境数据的收集较为容易受到外部环境各种因素的影响，而且规划好的路径容易因为外部环境的实时变化而产生冲突，从而降低了机器人的工作效率。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种能够精准导航的作业机器人，采用激光扫描装置进行周边环境的扫描，配合车体内设置的slam建图导航系统，能够实现实时地图建立及导航路线更新，进而实现作业机器人的精准导航。

为了实现以上目的，本发明采用的技术方案为：一种能够精准导航的作业机器人，包括车体及四个行走轮，四个行走轮均为麦克纳姆轮，且四个行走轮均单独配合行走电机，所述的车体的上部设置激光扫描装置，所述的激光扫描装置包括设置在车体上的扫描座，所述的扫描座上设置有扫描转块，所述的扫描转块通过扫描皮带配合有扫描皮带轮，所述的扫描皮带轮由扫描电机驱动，所述的扫描转块上设置有激光扫描器，所述的扫描转块的下部连接有穿过扫描座座板的扫描定位转块，所述的扫描座座板的下方设置有扫描限位块，所述的扫描限位块内侧嵌入有与扫描定位转块相切配合的扫描限位滚珠，所述的扫描定位转块的下方设置通过支杆连接有两个扫描定位滚珠，所述的扫描座的下方设置有扫描定位安装块，所述的扫描定位安装块上设置有与扫描定位滚珠配合的扫描定位感应屏；所述的激光扫描器扫描的信息和扫描定位感应屏的感应信息传输给车体上设置的slam建图导航系统，slam建图导航系统控制四个行走电机的工作。

优选的，所述的车体的四个侧面均设置有测距器。

优选的，所述的所述的扫描电机的扫描电机输出轴和扫描皮带轮的中心开设有规格一致的螺纹孔，螺纹孔配合有皮带轮锁紧螺杆，所述的皮带轮锁紧螺杆的上方设置有皮带轮锁紧螺母。

优选的，所述的车体上设置有夹持装置，所述的夹持装置包括设置在车体上的第一安装座，所述的第一安装座上设置有夹持活动装置，所述的夹持活动装置上设置有翻转电机，所述的翻转电机连接有夹持器，且翻转电机能够使夹持器在竖直平面做翻转。

优选的，所述的夹持器包括与翻转电机连接的夹持安装板，所述的夹持安装板上安装有两个夹持转块，且两个夹持转块通过齿啮合配合，其中一个夹持转块与夹持安装板上设置的夹持电机配合，两个夹持转块均铰接有夹持块，两块夹持块的中部铰接有夹持限位杆，所述的夹持限位杆的另一端铰接在夹持安装板上。

优选的，所述的夹持活动装置包括设置在第一安装座上的第一转动电机，所述的第一转动电机连接有第一转臂，所述的第一转臂上安装有第二转动电机，且第二转动电机的输出轴固定套接在第一转臂上，所述的第二转动电机的主体部分固定连接有第二安装座，所述的第二安装座固接有第二转臂，所述的第二转臂上安装有第三转动电机，且第三转动电机的输出轴固定套接在第二转臂上，所述的第三转动电机的主体部分固定连接有第三安装座，所述的翻转电机设置在第三安装座上。

附图说明

图1为一种能够精准导航的作业机器人的立体示意图；

图2为一种能够精准导航的作业机器人的仰视立体示意图；

图3为夹持装置的立体示意图；

图4为夹持器的立体示意图；

图5为激光扫描装置的立体示意图；

图6为激光扫描装置的剖视图。

图中所示文字标注表示为：1、车体；2、行走轮；3、激光扫描装置；4、夹持装置；5、测距器；11、第一安装座；12、第一转动电机；13、第一转臂；14、第二转动电机；15、第二安装座；16、第二转臂；17、第三转动电机；18、第三安装座；19、翻转电机；20、夹持器；21、夹持安装板；22；夹持电机；23、夹持转块；24、夹持块；25、夹持限位杆；31、扫描座；32、扫描电机；33、扫描皮带轮；34、扫描转块；35、扫描皮带；36、皮带轮锁紧螺杆；37、皮带轮锁紧螺母；38、扫描电机输出轴；39、扫描定位转块；40、扫描限位块；41、扫描限位滚珠；42、扫描定位滚珠；43、扫描定位感应屏；45、扫描定位安装块。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本发明的保护范围有任何的限制作用。

如图1-2和5-6所示，本发明的具体结构为：一种能够精准导航的作业机器人，包括车体1及四个行走轮2，四个行走轮2均为麦克纳姆轮，且四个行走轮2均单独配合行走电机，所述的车体1的上部设置激光扫描装置3，所述的激光扫描装置3包括设置在车体1上的扫描座31，所述的扫描座31上设置有扫描转块34，所述的扫描转块34通过扫描皮带35配合有扫描皮带轮33，所述的扫描皮带轮33由扫描电机32驱动，所述的扫描转块34上设置有激光扫描器，所述的扫描转块34的下部连接有穿过扫描座31座板的扫描定位转块39，所述的扫描座31座板的下方设置有扫描限位块40，所述的扫描限位块40内侧嵌入有与扫描定位转块39相切配合的扫描限位滚珠41，所述的扫描定位转块39的下方设置通过支杆连接有两个扫描定位滚珠42，所述的扫描座31的下方设置有扫描定位安装块45，所述的扫描定位安装块45上设置有与扫描定位滚珠42配合的扫描定位感应屏43；所述的激光扫描器扫描的信息和扫描定位感应屏的感应信息传输给车体1上设置的slam建图导航系统，slam建图导航系统控制四个行走电机的工作。

在具体使用时，通过扫描电机32带动扫描皮带轮33转动，进而通过扫描皮带35带动扫描转块34转动，进而带动其上安装的激光扫描器转动，并对扫描的区域进行扫描，并将扫描的信息传递给slam建图导航系统，通过slam建图导航系统构建地图，并计划出行驶路线，通过控制四个行驶电机的方式控制四个行走轮的行走，且行走轮采用的是麦克纳姆轮，能够实现作业机械人的导航与精准执行，但是，通过扫描皮带35带动扫描转块34的转动，容易出现扫描转块34与扫描皮带35脱位的情况，进而导致通过扫描电机32的转动幅度无法精准的反应扫描转块34的转动幅度，导致激光扫描器的扫描位置出现偏差，进而构建的地图可能会出现方位偏差，影响到导航的精度，而本发明通过扫描定位转块39及其下方的扫描定位滚珠42的设计，配合扫描定位感应屏43，能够实施的显示扫描转块34的转动幅度，进而配合激光扫描器的信号，能够构建出精准的方位地图，实现精准的导航。

如图1-2所示，所述的车体1的四个侧面均设置有测距器5。

测距器5的设计，可以避免车体1与障碍物发生碰撞，确保作业机器人不会出现损伤。

如图6所示，所述的所述的扫描电机32的扫描电机输出轴38和扫描皮带轮33的中心开设有规格一致的螺纹孔，螺纹孔配合有皮带轮锁紧螺杆36，所述的皮带轮锁紧螺杆36的上方设置有皮带轮锁紧螺母37。

在使用一定时间后，扫描皮带35会出现或多或少的磨损，因此需要对其进行更换，现有的皮带输送装置，大多都会设计张紧轮，通过张紧轮的移动使皮带出现松弛，进而实现皮带的更换，但是本申请考虑到空间及设备成本，没有设计张紧轮，在需要更换皮带时，通过将皮带锁紧螺母37取下，同时扭动皮带锁紧螺杆36，使皮带锁紧螺杆36与扫描电机输出轴38脱离，进而可以使扫描皮带轮33与扫描电机32分离，通过移动扫描皮带轮33的方式使皮带松弛，完成皮带的更换，然后再通过使扫描皮带轮与扫描电机连接，将扫描皮带绷紧。

如图3-4所示，所述的车体1上设置有夹持装置4，所述的夹持装置4包括设置在车体1上的第一安装座11，所述的第一安装座11上设置有夹持活动装置，所述的夹持活动装置上设置有翻转电机19，所述的翻转电机19连接有夹持器20，且翻转电机19能够使夹持器20在竖直平面做翻转。

夹持装置4在进行作业时，先通过翻转电机19带动夹持器20在竖直平面内做转动，调整好夹持器的夹持角度，之后通过夹持活动装置进行升降及给进活动，使夹持器20移动到与待夹持物对接的地方，通过夹持器20将待夹持物进行夹持，实现夹持作业，通过翻转电机的设计，可以更好的实现夹持器20与被夹持物的对接。

如图4所示，所述的夹持器20包括与翻转电机19连接的夹持安装板21，所述的夹持安装板21上安装有两个夹持转块23，且两个夹持转块23通过齿啮合配合，其中一个夹持转块与夹持安装板21上设置的夹持电机22配合，两个夹持转块23均铰接有夹持块24，两块夹持块24的中部铰接有夹持限位杆25，所述的夹持限位杆25的另一端铰接在夹持安装板21上。

夹持器20的具体操作如下，通过夹持电机22带动夹持转块23转动，进而通过齿啮合使两块夹持转块23相向转动，进而带动夹持块23活动，如此实现两块夹持块24将被夹持物夹紧，反之，松开则需要使夹持电机22反转，采用上述结构进行夹持，可以控制夹持的幅度，避免被夹持物被夹伤。

如图3所示，所述的夹持活动装置包括设置在第一安装座11上的第一转动电机12，所述的第一转动电机12连接有第一转臂13，所述的第一转臂13上安装有第二转动电机14，且第二转动电机14的输出轴固定套接在第一转臂13上，所述的第二转动电机14的主体部分固定连接有第二安装座15，所述的第二安装座15固接有第二转臂16，所述的第二转臂16上安装有第三转动电机17，且第三转动电机17的输出轴固定套接在第二转臂16上，所述的第三转动电机17的主体部分固定连接有第三安装座18，所述的翻转电机19设置在第三安装座18上。

夹持活动装置的具体操作如下，通过三个转动电机调节第一转臂、第二转臂和第三安装座的角度，如此可以实现夹持器的给进及升降位置调节，同时还能够调节夹持器的角度，配合翻转电机，能够实现夹持器的全方位角度调节，相比现有的升降和给进结构，明显的节省了整体安装空间；第一转动电机控制第一转臂的倾斜度，第二转动电机的转动，会使第二安装座出现转动，进而会调节第二转臂的倾斜度，第三转动电机的转动，会使第三安装座转动，进而调节第三安装座的角度。

在具体使用本专利时，可以配备控制系统，用于控制各个动力部件的协同工作，也可以通过各个动力部件的控制按钮实现整体操作。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，由于文字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均应视为本发明的保护范围。