专利名称：使用从动轮探测其运动状态的移动机器人的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及移动机器人，特别是一种带有测速机构从动轮的移动机器人。
背景技术：
目前，市场上的移动机器人(如智能清洁机器人或家居监控机器人)的移动机构 一般包括驱动轮及从动轮，驱动轮由马达直接驱动，用于使移动机器人在工作区域内运动， 从动轮一般包括万向轮和辅助轮，万向轮用于在移动机器人碰到障碍时使移动机器人随机 转动一个方向，辅助轮用于辅助移动机器人爬坡或使移动机器人运动更为平稳。然而，移动机器人在工作过程中驱动轮往往会出现打滑的现象，如在比较光滑的 地面运动或者移动机器人卡在角落等情况，这时移动机器人处于非正常工作状态，由于驱 动轮还在旋转，移动机器人的CPU默认机器人处于正常状态，因此会使移动机器人一直工 作直到没电或电量低于某个值时才停止工作，从而会浪费大量电能。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是克服背景技术中的缺陷，提供一种在驱动轮打 滑情况下报警或停止工作的移动机器人。本实用新型设计的原理如下由于移动机器人的驱动轮处于打滑状态时，其从动 轮基本不发生位移，也就是从动轮基本不会转动，通过探测从动轮的运动状态即可判定移 动机器人的驱动轮是否处于打滑状态。为了达到以上目的，本实用新型采用的技术方案如下—种使用从动轮监控其运动状态的移动机器人，所述从动轮包括前轮、前轮支架 以及测速机构，所述测速机构包括凸轮、与凸轮连接的连杆以及探测装置，所述前轮带动凸 轮转动，所述凸轮带动连杆来回运动，所述探测装置用于检测连杆来回运动的次数。本实用新型的探测装置优先选择红外收发装置，包括红外发射管和红外接收管， 所述连杆在红外发射管和红外接收管之间来回运动。红外收发装置的红外发射管和红外接收管可安装在同一电路板上，为了减少连杆 运动过程中的冲击力，还可在电路板与连杆之间安装弹性缓冲件。所述前轮与所述凸轮的传动比为N，所述N为大于或等于1的自然数，可通过调整 前轮与凸轮的传动比调整测试精度。本实用新型的从动轮为用于随机转向的万向轮或用于爬坡的辅助轮。对比现有技术，本实用新型的有益效果在于本实用新型移动机器人通过探测从动轮的运动状态来确定其驱动轮是否处于打 滑状态，并在在探测到驱动轮处于打滑状态时报警或停止工作，可有效避免在打滑状态下 的能量消耗。
图1是本实用新型移动机器人的示意图；图2是图1中的从动轮的示意图；图3是图2中的从动轮处于另一状态时的示意图；图4是本实用新型的电路原理图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式
并对照附图对本实用新型使用从动轮探测其运动状态的 移动机器人进行进一步详细说明。请参考图1至图4，为本实用新型的一个优选实施例。本实施例中的移动机器人100包括电源模块、驱动模块、视频模块、音频模块、存 储模块、无线通信模块、避障模块以及控制模块。电源模块包括多次充电的电池以及充电接 口，用于在移动机器人100工作时提供能量；驱动模块包括从动轮10和驱动轮20，驱动轮 20至少包括两个，由不同的马达驱动，用于使移动机器人100在工作区域内运动，从动轮10 包括万向轮及辅助轮，万向轮在驱动轮20的推动下转动，用于使移动机器人100随机旋转 一个方向，辅助轮用于辅助移动机器人爬坡或使移动机器人运动更为平稳；视频模块用于 从外界获取视频信息，包括摄像头及图像采集卡等；音频模块用于从外界获取音频信息，包 括MIC等；存储模块用于储存视频信息、音频信息以及其他信息等；无线通信模块用于与远 程控制终端进行数据或指令交换；避障模块包括用于检测地面环境的传感器以及检测移动 机器人周围障碍的传感器；控制模块用于与上述各模块通信并控制机器人100执行相关动 作。如图2、图3所示，本实用新型的万向轮10(或辅助轮)包括前轮11、前轮支架18 以及测速机构，测速机构包括凸轮12、连杆13以及探测装置，在本实施例中采用红外收发 装置，包括电路板14以及安装在同一电路板14上的红外发射管15、红外接收管17。本实用新型前轮11通过齿轮与凸轮12啮合并带动凸轮12转动，然后使与凸轮12 连接的连杆13上下活动，连杆13的末端位于红外发射管15与红外接收管17之间上下活 动。为了减缓连杆13在上下活动中的冲击力，可在连杆13末端与电路板14之间安装弹性 缓冲件16，弹性缓冲件16包括弹簧或塑胶弹性体。下面详细描述一下本实施例的工作过程红外发射管15以一定频率连续发射红外信号，如图2所示，当连杆13的末端位于 红外发射管15与红外接收管17之间时，挡住了红外信号，红外接收管17此时接收不了红 外发射管17的信号；如图3所示，随着前轮11继续带动凸轮12运动，连杆13的末端位于 红外发射管15与红外接收管17的下方，红外接收管17此时能接收到红外信号，也就是说， 红外接收管17接收到一个变化量，然后控制模块的计数器增加一次计数。如果移动机器人 100的驱动轮20处于打滑状态时，计数器读数不会发生变化，控制模块在预定时间内检查 到计数器的读书没有变化，则认为移动机器人的驱动轮20处于打滑状态，然后控制移动机 器人100发出警报或停止其当前工作。此外，前轮11与凸轮12的传动比设置为N(N为大于或等于1的自然数)，也就是 前轮11每转动一圈，凸轮12就转动了 N圈，因此可通过调整N值的大小来改变探测精度。[0026]请参考图4，为本实用新型的电路原理图。包括串联有第一电阻Rl的红外发射管15和串联有第二电阻R2的红外接收管17 组成，第一电阻Rl和第二电阻R2与电源端VCC连接，红外发射管15的一端与红外发射控 制电路连接，红外接收管17采用光敏三极管，其发射极接地。当红外接收管17接收到红外 发射管15的红外信号后，光敏三极管导通，信号检测电路检测到变化量后使计数器计数一 次，作为判断移动机器人100工作状态的依据。
权利要求1.一种使用从动轮探测其运动状态的移动机器人，包括有驱动模块和控制模块，所述 驱动模块包括驱动轮和从动轮，其特征在于所述从动轮包括前轮、前轮支架以及测速机 构，所述测速机构包括凸轮、与凸轮连接的连杆以及探测装置，所述前轮带动凸轮转动，所 述凸轮带动连杆来回运动，所述探测装置用于检测连杆的来回运动。
2.根据权利要求1所述的使用从动轮探测其运动状态的移动机器人，其特征在于所 述探测装置为红外收发装置，所述红外收发装置包括红外发射管和红外接收管，所述连杆 在红外发射管和红外接收管之间来回运动。
3.根据权利要求2所述的使用从动轮探测其运动状态的移动机器人，其特征在于所 述红外发射管和红外接收管安装在同一电路板上，所述电路板与连杆之间安装有弹性缓冲 件。
4.根据权利要求3所述的使用从动轮探测其运动状态的移动机器人，其特征在于所 述前轮与所述凸轮的传动比为N，所述N为大于或等于1的自然数。
5.根据权利要求1至4任意一项所述的使用从动轮探测其运动状态的移动机器人，其 特征在于所述从动轮为万向轮或辅助轮。
专利摘要本实用新型揭示了一种使用从动轮探测其运动状态的移动机器人，包括有驱动模块和控制模块，所述驱动模块包括驱动轮和从动轮，所述从动轮包括前轮、前轮支架以及测速机构，所述测速机构包括凸轮、与凸轮连接的连杆以及探测装置，所述前轮带动凸轮转动，所述凸轮带动连杆来回运动，所述探测装置用于检测连杆的来回运动。本实用新型移动机器人通过探测从动轮的运动状态来确定其驱动轮是否处于打滑状态，并在在探测到驱动轮处于打滑状态时发出警报或停止工作，可有效避免其在打滑状态下的能量消耗。
文档编号B62D57/02GK201932254SQ20102069609
公开日2011年8月17日 申请日期2010年12月30日 优先权日2010年12月30日
发明者严献华, 赵晓忠 申请人:深圳市银星智能电器有限公司