障碍行走机器人的制作方法

本实用新型涉及机器人领域，具体而言，涉及一种障碍行走机器人。

背景技术：

目前会存在各种各样的机器人比赛，从而可以实现对于机器人各个方面能力的比赛，而对于机器人障碍行走的比赛中，有对于台阶路段的考核，现有技术中，需要机器人具有较大的滚轮半径才可越过台阶路段的障碍，但是较大的滚轮半径会导致机器人的重心较高，从而会影响到机器人的稳定性。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种障碍行走机器人，旨在解决现有技术中障碍行走机器人存在的上述问题。

本实用新型是这样实现的：

一种障碍行走机器人，包括：

机器人本体；

行走轮，所述行走轮和所述机器人本体连接；

辅助轮，所述辅助轮和所述机器人本体连接，所述辅助轮和所述行走轮在所述行走轮的行走路径上间隔设置，所述辅助轮的行走方向和所述行走轮的行走方向平行；

伸缩件，所述伸缩件的两端分别和所述机器人本体以及所述辅助轮连接，所述伸缩件的伸缩方向和所述行走轮的行走方向相交，所述伸缩件用于控制所述辅助轮在所述伸缩件的伸缩方向上运动；

检测件，所述检测件和所述行走轮连接，所述检测件用于检测所述行走轮的行走状态；

控制件，所述控制件分别和所述检测件以及所述伸缩件电连接，所述控制件用于接收所述检测件的信号并根据所述检测件的信号控制所述伸缩件的运动。

在本实用新型较佳的实施例中，还包括测距件，所述测距件和所述机器人本体连接，当所述伸缩件处于收缩状态时，所述测距件位于所述辅助轮和所述行走轮之间，所述测距件的测距方向和所述行走轮的行走方向平行，所述测距件和所述控制件电连接。

在本实用新型较佳的实施例中，所述测距件为红外测距传感器。

在本实用新型较佳的实施例中，所述行走轮包括第一履带和第一滚轮，所述第一滚轮设置为多个，多个所述第一滚轮之间间隔设置，所述第一履带包裹多个所述第一滚轮。

在本实用新型较佳的实施例中，所述第一滚轮设置为两排，远离所述机器人本体方向上的两个最远距离的滚轮之间的距离小于靠近所述机器人本体方向上的两个最远距离的滚轮之间的距离。

在本实用新型较佳的实施例中，所述辅助轮包括第二履带和第二滚轮，所述第二滚轮设置为多个，多个所述第二滚轮之间间隔设置，所述第二履带包裹多个所述第二滚轮。

在本实用新型较佳的实施例中，所述辅助轮上远离所述伸缩件的面从靠近所述行走轮的一端到远离所述行走轮的一端朝向靠近所述伸缩件的方向倾斜。

在本实用新型较佳的实施例中，所述辅助轮和所述伸缩件之间转动连接，所述辅助轮和所述伸缩件之间设置有弹性件，所述弹性件用于为所述辅助轮的倾斜提供弹性力。

在本实用新型较佳的实施例中，所述弹性件设置为扭簧。

在本实用新型较佳的实施例中，所述伸缩件的伸缩方向和所述行走轮的行走方向垂直。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型通过上述设计得到的障碍行走机器人，在使用的时候，首先伸缩件保持收缩状态，之后将辅助轮设置于行走轮的前进方向，遇到台阶路段的时候，行走轮无法前行，此时检测件检测到行走轮的行走状态之后，将信号传递给控制件，控制件控制伸缩件伸长，从而可以使得辅助轮可以在台阶路段较高的台阶上和台阶路段抵接，之后利用控制件控制伸缩件继续伸长，从而可以使得行走轮上靠近辅助轮的一端被抬起，从而可以使得行走轮可以行走到较高的台阶上，从而可以使得行走轮不需要较大的滚轮半径，从而可以使得整个机器人具有较高的稳定性的情况下还具有很强的行走台阶路段障碍的能力。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本实用新型实施方式提供的障碍行走机器人中的伸缩件在收缩状态下的结构示意图；

图2是本实用新型实施方式提供的障碍行走机器人中的伸缩件在伸长状态下的结构示意图；

图3是本实用新型实施方式提供的障碍行走机器人中在行走过程中遇到台阶路段中在行走轮未抬起状态下的结构示意图；

图4是本实用新型实施方式提供的障碍行走机器人中在行走过程中遇到台阶路段中在行走轮被抬起状态下的结构示意图。

图标：100-障碍行走机器人；110-机器人本体；120-行走轮；121-第一滚轮；122-第一履带；130-测距件；140-控制件；150-伸缩件；160-辅助轮；161-第二滚轮；162-第二履带；170-检测件。

具体实施方式

为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，指示方位或位置关系的术语为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之上或之下可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征之上、上方和上面包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征之下、下方和下面包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例一

本实施例提供了一种障碍行走机器人100，请参阅图1至图4，这种障碍行走机器人100包括：

机器人本体110；

行走轮120，行走轮120和机器人本体110连接；

辅助轮160，辅助轮160和机器人本体110连接，辅助轮160和行走轮120在行走轮120的行走路径上间隔设置，辅助轮160的行走方向和行走轮120的行走方向平行；

伸缩件150，伸缩件150的两端分别和机器人本体110以及辅助轮160连接，伸缩件150的伸缩方向和行走轮120的行走方向相交，伸缩件150用于控制辅助轮160在伸缩件150的伸缩方向上运动；

检测件170，检测件170和行走轮120连接，检测件170用于检测行走轮120的行走状态；

控制件140，控制件140分别和检测件170以及伸缩件150电连接，控制件140用于接收检测件170的信号并根据检测件170的信号控制伸缩件150的运动。

在使用的时候，首先伸缩件150保持收缩状态，之后将辅助轮160设置于行走轮120的前进方向，遇到台阶路段的时候，行走轮120无法前行，此时检测件170检测到行走轮120的行走状态之后，将信号传递给控制件140，控制件140控制伸缩件150伸长，从而可以使得辅助轮160可以在台阶路段较高的台阶上和台阶路段抵接，之后利用控制件140控制伸缩件150继续伸长，从而可以使得行走轮120上靠近辅助轮160的一端被抬起，从而可以使得行走轮120可以行走到较高的台阶上，从而可以使得行走轮120不需要较大的滚轮半径，从而可以使得整个机器人具有较高的稳定性的情况下还具有很强的行走台阶路段障碍的能力。

可选的，在本实施例中，检测件170为编码器。

将编码器和行走轮120传动连接，可以使得行走轮120的行走可以带动编码器转动，从而可以利用编码器将信号传递给控制件140。

可选的，在本实施例中，控制件140为pc、plc或者是单片机，可以接收信号并且控制伸缩件150伸缩即可。

需要指出的是，pc、plc或者是单片机均为现有技术中常用的用于控制的装置，本领域技术人员熟知其具体的使用方法和连接方式，在此不再赘述。

可选的，在本实施例中，伸缩件150为电推杆。

电动推杆作为可以伸缩的机构，具有易于控制的特点，并且体积较小，方便设置在机器人上。

可选的，在本实施例中，所有用电设备的供电均可以采用蓄电池供电，具体的供电方式为现有技术，在此不再赘述。

可选的，在本实施例中，还包括测距件130，测距件130和机器人本体110连接，当伸缩件150处于收缩状态时，测距件130位于辅助轮160和行走轮120之间，测距件130的测距方向和行走轮120的行走方向平行，测距件130和控制件140电连接。

利用测距件130可以使得在距离行走轮120一定距离具有障碍物的时候，控制件140可以控制伸缩件150先行进行预收缩，从而可以减少伸缩件150收缩的准备时间。

并且，在测距件130测量不到障碍物的时候，如果行走轮120无法正常行走，则可能是由于行走轮120或者其他的部件出现问题，而不是因为遇到台阶路段，从而可以保证行走轮120在遇到台阶路段而无法行走的情况下伸缩件150伸长，利用辅助轮160进行抬起行走轮120，从而越过台阶路段，而不会发生没有遇到台阶路段的情况下伸缩件150被伸长的情况发生。

可选的，在本实施例中，测距件130为红外测距传感器。

利用红外测距传感器进行障碍物的检测是本领域技术人员所熟知的现有技术，其具体的连接方式和使用方法在此不再赘述。

当然，测距件130的用电也可以使用蓄电池进行供电。

可选的，在本实施例中，行走轮120包括第一履带122和第一滚轮121，第一滚轮121设置为多个，多个第一滚轮121之间间隔设置，第一履带122包裹多个第一滚轮121。

利用第一滚轮121带动第一履带122进行运动，可以使得行走轮120具有较强的爬坡能力，从而在行走的前端被辅助轮160和伸缩件150共同作用抬起的时候，可以快速地进行爬坡，从而可以快速通过台阶路段。

需要指出的是，在行走轮120继续行走之后，检测件170检测到信号，传递给控制件140，此时，控制件140控制伸缩件150收缩到初始位置，从而不会影响到下一个台阶的越过。

需要指出的是，在本实施例中，第一滚轮121通过驱动件驱动，驱动件可以为电机或者其他的可以驱动第一滚轮121的装置，而利用驱动件驱动滚轮运动为现有技术，在此不再赘述。

可选的，在本实施例中，第一滚轮121设置为两排，远离机器人本体110方向上的两个最远距离的滚轮之间的距离小于靠近机器人本体110方向上的两个最远距离的滚轮之间的距离。

利用两排滚轮，可以为行走件上靠近辅助轮160的一端设置为斜面，并且斜面的倾斜方向为靠近辅助轮160的方向朝向靠近机器人本体110的方向倾斜，从而在行走的过程中，斜面朝向远离路面的方向倾斜，从而可以使得行走轮120具有更好的攀爬能力。

可选的，在本实施例中，辅助轮160包括第二履带162和第二滚轮161，第二滚轮161设置为多个，多个第二滚轮161之间间隔设置，第二履带162包裹多个第二滚轮161。

利用第二滚轮161带动第二履带162进行运动，可以使得辅助轮160和路面之间具有较大的接触面积，从而可以使得辅助轮160可以在脚软的路面上也可以抬起行走轮120。

可选的，在本实施例中，辅助轮160上远离伸缩件150的面从靠近行走轮120的一端到远离行走轮120的一端朝向靠近伸缩件150的方向倾斜。

辅助轮160上远离伸缩件150的面在行走的时候用于和路面抵接，当其设置为朝向前进方向倾斜向上的时候，相比于水平设置，可以使得辅助轮160可以抵接到更高的台阶，从而可以扩大其使用范围，并且，倾斜设置可以使得在行走轮120攀爬的时候，可以带动辅助轮160行走，在辅助轮160行走的过程中不容易被前方的障碍阻挡。

可选的，在本实施例中，辅助轮160和伸缩件150之间转动连接，辅助轮160和伸缩件150之间设置有弹性件，弹性件用于为辅助轮160的倾斜提供弹性力。

辅助轮160可以弹性地转动，从而可以适应不同的路面，并且在行走的时候，也可以起到一定的减震作用。

可选的，在本实施例中，弹性件设置为扭簧。

利用扭簧作为弹性件，可以使得辅助轮160的转动得到控制，并且相较于其他的弹性件，扭簧更加适合控制转动的情形。

可选的，在本实施例中，伸缩件150的伸缩方向和行走轮120的行走方向垂直。

当伸缩件150的伸缩方向和行走轮120的行走方向垂直的时候，伸缩件150的伸缩可以最大化传递到辅助轮160和路面之间的距离变化。

本实施例提供的障碍行走机器人100的工作原理是，在使用的时候，首先伸缩件150保持收缩状态，之后将辅助轮160设置于行走轮120的前进方向，遇到台阶路段的时候，行走轮120无法前行，此时检测件170检测到行走轮120的行走状态之后，将信号传递给控制件140，控制件140控制伸缩件150伸长，从而可以使得辅助轮160可以在台阶路段较高的台阶上和台阶路段抵接，之后利用控制件140控制伸缩件150继续伸长，从而可以使得行走轮120上靠近辅助轮160的一端被抬起，从而可以使得行走轮120可以行走到较高的台阶上，从而可以使得行走轮120不需要较大的滚轮半径，从而可以使得整个机器人具有较高的稳定性的情况下还具有很强的行走台阶路段障碍的能力。

以上所述仅为本实用新型的优选实施方式而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。