一种折叠结构模块化智能机器人的制作方法

本实用新型涉及一种机器人，特别涉及一种折叠结构模块化智能机器人。

背景技术：

随着国民人均可支配收入的增加，消费升级成为趋势，消费者对于小型机器人的需求日益凸显。另一方面，小型机器人在抢险救灾方面的应用近年来也越来越受到重视。然而目前的各类小型机器人广泛存在着功能集成度有限或单个成本过高的问题，且成品机器人一般都是结构固定无法改变，功能单一，无法适用于复杂多变的环境条件。因此，针对目前小型机器人普遍存在的问题，希望提供一种小型模块化多用途、可拼装的折叠机器人，可根据用户的需要或适应不同地形环境，方便拼接出合适形状及附加功能的机器人。

技术实现要素：

本实用新型为解决目前小型机器人普遍存在的问题而提供一种折叠结构模块化智能机器人。

本实用新型包括主板体和数个副板体，主板体和副板体的每个侧边均设有连接机构，主板体与副板体之间通过连接机构相连；主板体上设有主控制器。

所述的连接机构包括舵机、齿轮、齿轮杆和连接孔座，舵机设在板体上，舵机通过控制线路与主控制器相连；齿轮杆通过齿轮杆座设在板体侧边，舵机的输出轴通过齿轮与齿轮杆相连；连接孔座设在板体侧边，连接孔座上设有连接孔，连接孔内设有内齿轮；主板体的齿轮杆插接在副板体的连接孔内并与之啮合，副板体的齿轮杆插接在主板体的连接孔内并与之啮合。

所述的连接机构还包括轴座、销轴和复位弹簧，轴座设在板体侧边，销轴设在轴座内，复位弹簧位于轴座与销轴之间；齿轮杆座的另一侧设有销轴孔。主板体的销轴插接在副板体齿轮杆座的销轴孔内，副板体的销轴插接在主板体齿轮杆座的销轴孔内，复位弹簧起到使销轴复位的作用，顶紧在销轴孔内，方便主板体和副板体的安装连接。

所述的主板体和副板体均为等边三角形板，可以组装成多种不同的形状。

所述的主板体上设有超声波测距仪、摄像头和红外测距仪，超声波测距仪对称设于主板体上表面的两侧；摄像头和红外测距仪通过摄像头支架设在主板体上表面；超声波测距仪、摄像头和红外测距仪分别通过控制线路与主控制器相连。

所述的副板体上设有电机驱动器、电机和车轮通孔，电机驱动器通过控制线路与主控制器相连，电机通过控制线路与电机驱动器相连；车轮通孔内设有车轮或履带轮或气垫，电机的输出轴与车轮或履带轮的车轮传动轴相连。

所述的主板体上设有数据无线传输系统，数据无线传输系统通过控制线路与主控制器相连。

本实用新型的工作原理：

可根据实际需要选择一块主板体和数块副板体，将副板体通过连接机构与主板体相连，将副板体上的电子元件通过控制线路与主板体上的主控制器相连；副板体可以附接副板体；根据需要，通过主控制器控制舵机的输出轴转动相应的角度来改变主板体和副板体、副板体和副板体之间的角度；根据需要，在副板体的车轮通孔内安装车轮或履带轮，主控制器发出控制信号给电机驱动器，进而控制电机的输出速率，由车轮带动机器人前行；在前行过程中，超声波测距仪、摄像头和红外测距仪实时监测前方路况，可以进行定位和循迹运动；主板体和副板体上可以安装机械抓手或其他拓展装置。

本实用新型的有益效果：

本实用新型提供的折叠结构模块化的智能机器人属于一个搭载平台，实现了单核多模块应用，从而增加了小型机器人使用的便利性。而且，本实用新型采用了模块化的折叠结构，不仅便于携带而且能够完成复杂环境状况下的任务，因此在抢险救灾中有不可比拟的优势。同时，模块化多功能的结构，增加了机器人的拓展性，在日常生产生活中有广泛的用途。

附图说明

图1为本实用新型的侧视示意图；

图2为本实用新型的俯视示意图；

图3为本实用新型的底部示意图；

图4为本实用新型的主板体侧视示意图；

图5为本实用新型的主板体俯视示意图；

图6为本实用新型的副板体俯视示意图；

图7为本实用新型连接机构的剖视示意图。

1、主板体2、副板体3、主控制器4、舵机5、齿轮杆

6、连接孔座7、齿轮杆座8、连接孔9、轴座10、销轴

11、复位弹簧12、销轴孔13、超声波测距仪14、摄像头

15、红外测距仪16、摄像头支架17、电机驱动器18、电机

19、车轮通孔。

具体实施方式

请参阅图1-7所示：

本实用新型包括主板体1和三个副板体2，主板体1和副板体2均为等边三角形板。主板体1和副板体2的每个侧边均设有连接机构，三个副板体2分别与主板体1通过连接机构相连；主板体1上设有主控制器3，主控制器3即为单片机。

所述的连接机构包括舵机4、齿轮、齿轮杆5和连接孔座6，舵机4设在板体上，舵机4通过控制线路与主控制器3相连，主控制器3内包括舵机驱动器；齿轮杆5通过齿轮杆座7设在板体侧边，舵机4的输出轴通过齿轮与齿轮杆5相连，舵机4带动齿轮杆5旋转；连接孔座6设在板体侧边，连接孔座6上设有连接孔8，连接孔8内设有内齿轮；主板体1的齿轮杆5插接在副板体2的连接孔8内并与之啮合，副板体2的齿轮杆5插接在主板体1的连接孔8内并与之啮合。

所述的连接机构还包括轴座9、销轴10和复位弹簧11，轴座9设在板体侧边，销轴10设在轴座9内，复位弹簧11位于轴座9与销轴10之间；齿轮杆座7的另一侧设有销轴孔12。主板体1的销轴10插接在副板体2齿轮杆座7的销轴孔12内，副板体2的销轴10插接在主板体1齿轮杆座7的销轴孔12内，齿轮杆5和销轴10共同形成转动轴。

主控制器3输出控制信号控制舵机4的输出轴旋转相应的角度，进而依次由齿轮和齿轮杆5传递转矩，带动与齿轮杆5啮合的连接孔座6转动，最终改变主板体1和副板体2之间的角度，调整主板体1和副板体2的姿态，从而适应复杂地形的行驶。

所述的主板体1上设有超声波测距仪13、摄像头14和红外测距仪15，超声波测距仪13对称设于主板体1上表面的两侧，通过发射和接收超声波判断位置及距离；摄像头14和红外测距仪15通过摄像头支架16设在主板体1上表面，通过摄像头14采集图像信息和寻找目标物，通过红外测距仪15辅助判断位置及测量距离，可以分辨白色赛道和黑色边界以及障碍物；超声波测距仪13、摄像头14和红外测距仪15分别通过控制线路与主控制器3相连，将实时数据传输给主控制器3并由主控制器3分析处理。

所述的副板体2上设有电机驱动器17、电机18和车轮通孔19，电机驱动器17通过控制线路与主控制器3相连，电机18通过控制线路与电机驱动器17相连；车轮通孔19内设有车轮或履带轮或气垫，电机18的输出轴与车轮或履带轮的车轮传动轴相连，车轮通孔19为贯通式的，可以在副板体2的两侧安装车轮，方便机器人多角度运行。

所述的主板体1上设有数据无线传输系统，数据无线传输系统通过控制线路与主控制器3相连，所述的数据无线传输系统可以为wifi模块或蓝牙模块等，用于将主控制器3与上位机或操作人员的手机建立连接并进行数据传输，方便操作人员对机器人进行操控和接收回传信息，实现人机交互。

所述的控制线路为杜邦线或其他软排线。

所述的主控制器3、超声波测距仪13、摄像头14、红外测距仪15和数据无线传输系统均为现有设备，因此具体结构不在此赘述。

本实用新型的工作原理：

将副板体2通过连接机构与主板体1相连，具体的，先压缩主板体1和副板体2的销轴10克服复位弹簧11的弹力，使销轴10缩回轴座9内，然后将主板体1和副板体2的连接机构对应，使主板体1的齿轮杆5插接在副板体2的连接孔8内并与之啮合，副板体2的齿轮杆5插接在主板体1的连接孔8内并与之啮合，然后松开销轴10，使主板体1的销轴10插接在副板体2齿轮杆座7的销轴孔12内，使副板体2的销轴10插接在主板体1齿轮杆座7的销轴孔12内，两边顶紧，完成连接；将副板体2上的电子元件通过控制线路与主板体1上的主控制器3相连；根据需要，由上位机或手机发送控制指令给主控制器3，通过主控制器3控制舵机4的输出轴转动相应的角度来改变主板体1和副板体2之间的角度；根据需要，在副板体2的车轮通孔19内安装车轮或履带轮，由上位机或手机发送控制指令给主控制器3，主控制器3发出控制信号给电机驱动器17，进而控制电机18的输出速率，由车轮带动机器人前行；在前行过程中，超声波测距仪13、摄像头14和红外测距仪15实时监测前方路况，并将采集的数据发送到主控制器3进行数据分析和处理，判断路况，根据判断结果可以实现定位、循迹运动和自动跟随等功能；主板体1和副板体2上可以安装机械抓手或语音识别模块或其他拓展装置。