移动机器人小车运动底盘控制装置的制作方法

本实用新型涉及到移动机器人技术领域，尤其涉及到一种移动机器人小车运动底盘控制装置。

背景技术：

移动机器人广泛应用在火灾、搜救等各个救援领域，并起到出色的救援效果；但现有的移动机器人多为采用驱动轮移动方式行进，具有灵活以及移动迅速的特点，但因救援环境的恶劣，轮式移动方式常常会遇到一需无法逾越的障碍，如碎石堆、车轮打滑路段等，使轮式机器人无法进行移动，造成一定障碍，影响移动机器人的使用效果。

技术实现要素：

鉴于此，本实用新型提供了一种移动机器人小车运动底盘控制装置使移动机器人能够适应复杂环境，快速通过具有障碍物的区域。

本实用新型提供了一种移动机器人小车运动底盘控制装置，该移动机器人小车运动底盘控制装置包括：机器人本体以及移动小车；其中，

所述机器人本体上转动连接有用于检测障碍物的超声波传感器以及用于采集图像信息的摄像头组件；

所述移动小车包括：安装板以及支撑所述安装板底部四角的驱动轮，所述机器人本体固定设置在所述安装板上，且每个所述驱动轮上均设置有越障装置；

所述越障装置包括：与所述驱动轮同轴转动的齿轮盘，所述齿轮盘内层叠设置有十字交叉的滑槽，且每个所述滑槽内均相对滑动设置有齿条，每条所述齿条的外露端均设置有弧形支撑块；还包括有驱动马达，所述驱动马达的输出轴连接有位于所述齿轮盘内部圆心处的双层齿轮，且所述双层齿轮与四条所述齿条同时啮合连接。

本实用新型中，通过驱动轮在道路顺畅的区域快速移动，在遇到障碍物后，多个齿条同时向外延伸，驱动轮在转动时形成与障碍物拨动力，快速逾越障碍物。

优选的，所述超声波传感器以及所述摄像头组件均通过旋转马达连接在所述机器人本体上。使检测范围以及图像采集范围更加广泛。

优选的，所述摄像头组件为高清摄像头。

优选的，每条所述齿条的长度均与所述驱动轮的直径长度相同。齿条延伸后，支撑驱动轮距离地面一定高度。

优选的，所述弧形支撑块的内弧面连接对应的所述齿条，且所述弧形支撑块的外弧面与所述驱动轮的外圈弧线相同。多个齿条上的弧形支撑块交替与障碍物接触，拨动驶离障碍区域。

优选的，所述弧形支撑块的外弧面设置有摩擦层。增强抓地力。

优选的，还包括有plc控制器，所述plc控制器与所述超声波传感器、所述驱动马达以及所述旋转马达均信号连接。增强自动化控制。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的移动机器人小车运动底盘控制装置的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的越障装置的结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的齿轮盘的剖视图；

图4是本实用新型实施例提供的弧形支撑块的结构示意图。

附图标记：

机器人本体-1、安装板-2、驱动轮-3、越障装置-4、高清摄像头-5、超声波传感器-6、旋转马达-7、齿轮盘-8、齿条-9、驱动马达-10、弧形支撑块-11、双层齿轮-12、滑槽-13、摩擦层-14。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

首先为了方便理解

本技术：
实施例提供的移动机器人小车运动底盘控制装置，首先说明一下其应用场景，本申请实施例中的移动机器人小车运动底盘控制装置适用于轮式移动机器人无法逾越的障碍区域，增强使用环境。

下面结合附图对本申请实施例提供的移动机器人小车运动底盘控制装置进行说明。

首先参考图1，图1是本实用新型实施例提供的移动机器人小车运动底盘控制装置的结构示意图；本申请实施例中的移动机器人小车运动底盘控制装置包括：机器人本体1以及移动小车；该机器人本体1作为本申请实施例中用于采集图形信息以及通过超声波进行避障的载体，根据不同使用环境进行选择，例如火灾救援、地震救援等等选择适配的机器人本体1，携带相应工具，实施救援；为现有技术中常用的机器设备，在此不做过多赘述；

本实施例中的机器人本体1上转动连接有高清摄像头5以及超声波传感器6，该高清摄像头5用于采集视频信息，将路况信息传输至计算机显示，超声波传感器6将超声波检测到的障碍物信息及时进行反馈，实现避障，通过旋转马达7带动高清摄像头5以及超声波传感器6转动，从而使检测范围更加广泛，及时进行预备操作。

继续参阅图2-3，在面对复杂的地理环境中，例如碎石堆、沙堆或是油渍底面，轮式移动机器人无法逾越或是打滑，履带式虽可费力经过，但平坦底面移动速度较慢，越障能力也一般；为此，本实施例中的移动小车具有越障性能良好的特征，且在平坦路面不影响轮式行走。

具体的，移动小车包括：安装板2以及支撑安装板2底部四角的驱动轮3，带驱动轮3为电机驱动或发动机经过轴驱动均可；机器人本体1固定设置在安装板2上，且每个驱动轮3上均设置有越障装置4；该越障装置4在检查到无法绕开的障碍物后进行延展，驱动轮3转动带动越障装置4旋转，从而实现越障；

该越障装置4包括：与驱动轮3同轴转动的齿轮盘8，齿轮盘8内层叠设置有十字交叉的滑槽13，且每个滑槽13内均相对滑动设置有齿条9，每个齿条9的外露端均设置有弧形支撑块11；两条齿条9位于同一滑槽13内，向同一直线方向的两端进行延伸，在延伸后将弧形支撑块11与障碍物进行接触，增大移动轮径，形成与障碍物之间的拨动力。

在具体使四条齿条9延伸时，还包括有驱动马达10，驱动马达10的输出轴连接有位于齿轮盘8内部圆心处的双层齿轮12，且双层齿轮12与四条齿条9同时啮合连接。双层齿轮12与四条齿条9连接，驱动四条齿条9从不同的四个方位延伸，且之间的弧形支撑块11相距有间隙，从而增强拨动力。并且每条齿条9的长度均与驱动轮3的直径长度相同。使齿条9延伸后，支撑驱动轮3离地有齿条9一半长度的高度，驱动轮3在转动时，使多个弧形支撑块11依次与地面接触，之间会有颠簸状态，机器人本体1需牢固连接在安装板2上，且在驱动马达10上罩设有防磕碰罩体。

继续参阅图4，弧形支撑块11的内弧面连接对应的齿条9，且弧形支撑块11的外弧面与驱动轮3的外圈弧线相同。弧形支撑块11的外弧面设置有摩擦层14。

更优的，还包括有plc控制器，plc控制器与超声波传感器6、驱动马达10以及旋转马达7均信号连接。需要具体说明的，plc控制器在接收高清摄像头5信息以及超声波传感器6信息后，控制驱动马达10启动，越障装置4启动穿越障碍物的延展，为本领域技术人员公知的技术特征，在此不做过多赘述。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：

1.移动机器人小车运动底盘控制装置，其特征在于，包括：机器人本体以及移动小车；其中，

所述机器人本体上转动连接有用于检测障碍物的超声波传感器以及用于采集图像信息的摄像头组件；

所述移动小车包括：安装板以及支撑所述安装板底部四角的驱动轮，所述机器人本体固定设置在所述安装板上，且每个所述驱动轮上均设置有越障装置；

所述越障装置包括：与所述驱动轮同轴转动的齿轮盘，所述齿轮盘内层叠设置有十字交叉的滑槽，且每个所述滑槽内均相对滑动设置有齿条，每条所述齿条的外露端均设置有弧形支撑块；还包括有驱动马达，所述驱动马达的输出轴连接有位于所述齿轮盘内部圆心处的双层齿轮，且所述双层齿轮与四条所述齿条同时啮合连接。

2.如权利要求1所述的移动机器人小车运动底盘控制装置，其特征在于，所述超声波传感器以及所述摄像头组件均通过旋转马达连接在所述机器人本体上。

3.如权利要求2所述的移动机器人小车运动底盘控制装置，其特征在于，所述摄像头组件为高清摄像头。

4.如权利要求3所述的移动机器人小车运动底盘控制装置，其特征在于，每条所述齿条的长度均与所述驱动轮的直径长度相同。

5.如权利要求4所述的移动机器人小车运动底盘控制装置，其特征在于，所述弧形支撑块的内弧面连接对应的所述齿条，且所述弧形支撑块的外弧面与所述驱动轮的外圈弧线相同。

6.如权利要求1所述的移动机器人小车运动底盘控制装置，其特征在于，所述弧形支撑块的外弧面设置有摩擦层。

7.如权利要求5所述的移动机器人小车运动底盘控制装置，其特征在于，还包括有plc控制器，所述plc控制器与所述超声波传感器、所述驱动马达以及所述旋转马达均信号连接。

技术总结
本实用新型提供了一种移动机器人小车运动底盘控制装置，包括：机器人本体以及移动小车；移动小车包括：安装板以及支撑安装板底部四角的驱动轮，机器人本体固定设置在安装板上，且每个驱动轮上均设置有越障装置；越障装置包括：与驱动轮同轴转动的齿轮盘，齿轮盘内层叠设置有十字交叉的滑槽，且每个滑槽内均相对滑动设置有齿条，每个齿条的外露端均设置有弧形支撑块；还包括有驱动马达，驱动马达的输出轴连接有位于齿轮盘内部圆心处的双层齿轮，且双层齿轮与四条齿条同时啮合连接。本实用新型中，通过驱动轮在道路顺畅的区域快速移动，在遇到障碍物后，多个齿条同时向外延伸，驱动轮在转动时形成与障碍物拨动力，快速逾越障碍物。

技术研发人员：陈智康;刘佳;朱镇彬;郭芳青;刘闯
受保护的技术使用者：天津职业技术师范大学(中国职业培训指导教师进修中心)
技术研发日：2019.11.25
技术公布日：2020.09.01