一种仿生机器人的避障装置的制作方法

本发明涉及仿生机器人避障领域，具体涉及一种仿生机器人的避障装置。

背景技术

仿生学发展到现在已经延伸到很多领域，机器人学就是其主要的结合和应用领域之一。仿生学在机器人上的应用可以分为五个方面，它们分别是：结构仿生，材料仿生，功能仿生，控制仿生以及群体仿生。而且目前世界上的仿生机器人已经涉及海陆空各个领域，并且在各个领域上的发展都已经达到盛况空前地步。而在仿人机器人方面也在不断的突破中。

现有的仿生机器人，在避障方面的能力过于单一，大多数都会运用避障传感器，但是避障传感器能够接收的信息较少，导致机器人避障不能及时有效。遇到不好避开的障碍，不能清理，对不方便清理的障碍更是无法解决。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种仿生机器人的避障装置，以解决上述背景技术中提出的仿生机器人在避障方面的能力过于单一，大多数都会运用避障传感器，但是避障传感器能够接收的信息较少，导致机器人避障不能及时有效。遇到不好避开的障碍，不能清理，对不方便清理的障碍更是无法解决。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种仿生机器人的避障装置，包括仿生机器人本体，所述仿生机器人本体上端固定有横板，所述横板下端两侧固定有第一电推杆，所述横板两端固定有避障传感器，所述横板上方设有底座，所述底座下端固定有立柱，所述立柱下端插入横板并与圆盘固定，所述圆盘在横板内并与其旋转连接，所述底座外侧套有外齿环并与其固定，所述横板上在外齿环旁边内嵌有第一驱动电机，所述第一驱动电机的输出轴上固定有第一齿轮，所述第一齿轮与外齿环啮合。

进一步的，优选的，所述底座外侧套有环套，所述环套下端分别固定有环形滑块和内齿环，所述内齿环在环形滑块内，所述环形滑块下端插入横板内并与其旋转连接，所述环形滑块的截面为倒“t”型，所述横板上在内齿环旁边内嵌有第二驱动电机，所述第二驱动电机的输出轴上固定有第二齿轮，所述第二齿轮与内齿环啮合。

进一步的，优选的，所述环套上端两侧分别固定有多个摄像头，所述环套上端固定有信息处理装置，所述避障传感器和摄像头分别与信息处理装置电性连接，所述信息处理装置与仿生机器人本体的总处理器连接，所述底座上端相对固定有两个竖板，两个竖板之间贴合设有相对设置的两个大臂板，所述竖板上设有滑槽，所述大臂板与竖板贴合的一侧固定有方形滑块，所述方形滑块穿过滑槽并与挡片固定。

进一步的，优选的，所述竖板侧端设有与底座固定的壳体，所述壳体上端固定有升降电机，所述升降电机的输出轴穿过壳体上壁并固定有丝杠，所述丝杠下端与壳体下壁旋转连接，所述丝杠上套有丝杠螺母并与其螺纹连接，所述壳体侧端设有开口，所述丝杠螺母侧端穿过开口并与大臂板固定。

进一步的，优选的，两个大臂板之间分别设有第二电推杆和旋转电机，所述第二电推杆在大臂板末端并与其旋转连接，所述旋转电机和大臂板固定，所述旋转电机与第二电推杆连接，所述第二电推杆的伸缩杆上固定有转动电机，所述转动电机的输出杆上旋转连接有换向电机。

进一步的，优选的，所述换向电机的输出杆上固定有三角形块，所述三角形块的一个斜面上固定有机械手驱动装置，所述机械手驱动装置上安装有机械手，所述三角形块的另一个斜面上固定有刀片驱动装置，所述刀片驱动装置上安装有刀片。

进一步的，优选的，所述环套上端相对铰接有两个第三电推杆，所述第三电推杆的伸缩杆上铰接有弧形罩体，所述第三电推杆与固定在环套上的罩体电机连接，两个弧形罩体内壁之间固定有拉簧，两个弧形罩体可组合成半球体。

进一步的，优选的，所述第一电推杆、第一驱动电机、第二驱动电机、摄像头、升降电机、第二电推杆、旋转电机、转动电机、换向电机、机械手驱动装置、刀片驱动装置、第三电推杆、罩体电机分别与仿生机器人本体的电源电性连接。

与现有的技术相比，本发明的有益效果如下：

1、本发明通过环套上端相对铰接有两个第三电推杆，第三电推杆的伸缩杆上铰接有弧形罩体，所以这样弧形罩体闭合时，能够对其内部的机械手等结构达到保护的作用。弧形罩体打开后，能够运用机械手等结构进行清障。

2、本发明通过三角形块的一个斜面上固定有机械手驱动装置，机械手驱动装置上安装有机械手，这样通过驱动机械手进行抓取动作，可对障碍进行清理，而且刀片进行切割动作，可对不方便清理的障碍进行切割，然后再清理。

3、本发明通过换向电机的输出杆上固定有三角形块，这样启动换向电机，从而可以带动三角形块旋转，进行机械手和刀片的转换，有助于更方便、快速的清理障碍。

4、本发明通过摄像头结合避障传感器进行多方位，更有效的障碍探查，反馈的信息进入信息处理装置，之后汇总到仿生机器人本体的总处理器，执行避障或清障动作。

5、本发明通过底座外侧套有环套，环套上端两侧分别固定有多个摄像头，所以这样使得环套带动摄像头转动，使得摄像头所能采集到的画面信息更全面，便于及时处理障碍物。

附图说明

图1是本发明一种仿生机器人的避障装置结构的示意图。

图2是本发明一种仿生机器人的避障装置结构的侧视图。

图3是本发明一种仿生机器人的避障装置结构的俯视图。

图4是本发明一种仿生机器人的避障装置结构的大臂板等结构收回时的示意图。

图5是本发明一种仿生机器人的避障装置结构的环形滑块的示意图。

图6是本发明一种仿生机器人的避障装置结构的图1中a处局部放大图。

图中：仿生机器人本体1、横板2、第一电推杆3、避障传感器4、底座5、立柱6、圆盘7、外齿环8、第一驱动电机9、第一齿轮10、环套11、环形滑块12、内齿环13、第二驱动电机14、第二齿轮15、摄像头16、竖板17、大臂板18、滑槽19、方形滑块20、挡片21、壳体22、升降电机23、丝杠24、丝杠螺母25、第二电推杆26、旋转电机27、转动电机28、换向电机29、三角形块30、机械手驱动装置31、机械手32、刀片驱动装置33、刀片34、第三电推杆35、弧形罩体36、罩体电机37、拉簧38、信息处理装置39。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-6，本发明提供一种技术方案：一种仿生机器人的避障装置，包括仿生机器人本体1，所述仿生机器人本体1上端固定有横板2，所述横板2下端两侧固定有第一电推杆3，所述横板2两端固定有避障传感器4，所述横板2上方设有底座5，所述底座5下端固定有立柱6，所述立柱6下端插入横板2并与圆盘7固定，所述圆盘7在横板2内并与其旋转连接，所述底座5外侧套有外齿环8并与其固定，所述横板2上在外齿环8旁边内嵌有第一驱动电机9，所述第一驱动电机9的输出轴上固定有第一齿轮10，所述第一齿轮10与外齿环8啮合。

进一步的，所述底座5外侧套有环套11，所述环套11下端分别固定有环形滑块12和内齿环13，所述内齿环13在环形滑块12内，所述环形滑块12下端插入横板2内并与其旋转连接，所述环形滑块12的截面为倒“t”型，所述横板2上在内齿环13旁边内嵌有第二驱动电机14，所述第二驱动电机14的输出轴上固定有第二齿轮15，所述第二齿轮15与内齿环13啮合。

进一步的，所述环套11上端两侧分别固定有多个摄像头16，所述环套11上端固定有信息处理装置39，所述避障传感器4和摄像头16分别与信息处理装置39电性连接，所述信息处理装置39与仿生机器人本体1的总处理器连接，所述底座5上端相对固定有两个竖板17，两个竖板17之间贴合设有相对设置的两个大臂板18，所述竖板17上设有滑槽19，所述大臂板18与竖板17贴合的一侧固定有方形滑块20，所述方形滑块20穿过滑槽19并与挡片21固定。

进一步的，所述竖板17侧端设有与底座5固定的壳体22，所述壳体22上端固定有升降电机23，所述升降电机23的输出轴穿过壳体22上壁并固定有丝杠24，所述丝杠24下端与壳体22下壁旋转连接，所述丝杠24上套有丝杠螺母25并与其螺纹连接，所述壳体22侧端设有开口，所述丝杠螺母25侧端穿过开口并与大臂板18固定。

进一步的，两个大臂板18之间分别设有第二电推杆26和旋转电机27，所述第二电推杆26在大臂板18末端并与其旋转连接，所述旋转电机27和大臂板18固定，所述旋转电机27与第二电推杆26连接，所述第二电推杆26的伸缩杆上固定有转动电机28，所述转动电机28的输出杆上旋转连接有换向电机29。

进一步的，所述换向电机29的输出杆上固定有三角形块30，所述三角形块30的一个斜面上固定有机械手驱动装置31，所述机械手驱动装置31上安装有机械手32，所述三角形块30的另一个斜面上固定有刀片驱动装置33，所述刀片驱动装置33上安装有刀片34。

进一步的，所述环套11上端相对铰接有两个第三电推杆35，所述第三电推杆35的伸缩杆上铰接有弧形罩体36，所述第三电推杆35与固定在环套11上的罩体电机37连接，两个弧形罩体36内壁之间固定有拉簧38，两个弧形罩体36可组合成半球体。

进一步的，所述第一电推杆3、第一驱动电机9、第二驱动电机14、摄像头16、升降电机23、第二电推杆26、旋转电机27、转动电机28、换向电机29、机械手驱动装置31、刀片驱动装置33、第三电推杆35、罩体电机37分别与仿生机器人本体1的电源电性连接。

本实施例的工作原理：启动第三电推杆35，第三电推杆35的伸缩杆带动弧形罩体36升高，通过罩体电机37驱动第三电推杆35旋转，使得两个弧形罩体36向两侧打开，两个拉簧38对两个弧形罩体36牵引，保证弧形罩体36打开后仍保持弧形凸面向上的状态。相反的动作，可使弧形罩体36闭合。弧形罩体36闭合时，能够对其内部的机械手等结构达到保护的作用。弧形罩体36打开后，能够运用机械手等结构进行清障。

升降电机23的输出轴带动丝杠24旋转，丝杠24带动丝杠螺母25上升或下降，丝杠螺母25带动大臂板18上升或下降，大臂板18在上升或下降时，带动方形滑块20在滑槽19内滑动，滑槽19具有导向的作用。大臂板18的上升或下降，使得机械手等结构可以达到工作所需的高度。旋转电机27可驱动第二电推杆26在大臂板18上旋转，第二电推杆26的伸缩杆可带动转动电机28伸长，使得机械手等结构可以达到工作所需的位置。转动电机28驱动换向电机29旋转，使得机械手等结构可以更加灵活。机械手驱动装置31驱动机械手32进行抓取动作，可对障碍进行清理。刀片驱动装置33驱动刀片34进行切割动作，可对不方便清理的障碍进行切割，然后再清理。换向电机29带动三角形块30旋转，进行机械手32和刀片34的转换，有助于更方便、快速的清理障碍。第一电推杆3的伸缩杆在清障前下降，支在地面上，使清障工作时更平稳。

第一驱动电机9的输出轴带动第一齿轮10旋转，第一齿轮10通过外齿环8带动底座5旋转，可使机械手等结构转换方向，方便清理障碍。底座5转动时，带动立柱6和圆盘7在横板2内转动。摄像头16结合避障传感器4进行多方位，更有效的障碍探查，反馈的信息进入信息处理装置39，之后汇总到仿生机器人本体1的总处理器，执行避障或清障动作。第二驱动电机14的输出轴带动第二齿轮15旋转，第二齿轮15通过内齿环13带动环套11转动，环套11带动摄像头16转动，使得摄像头16所能采集到的画面信息更全面，可及时处理障碍物。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。