一种具有增强移动时平衡性以及越障功能的移动机器人
阅读说明：本技术 一种具有增强移动时平衡性以及越障功能的移动机器人 (Mobile robot with balance and obstacle crossing functions during movement enhancement ) 是由 程晶晶 周明龙 于 2021-09-15 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种具有增强移动时平衡性以及越障功能的移动机器人,用于监控巡逻,减轻工作人员的工作负担；机器人底座,上侧安装有支撑台,且所述支撑台的上端安装有监控机构；驱动轮,呈对称方向转动连接在所述机器人底座的下侧；包括：固定座,连接在所述多节电动伸缩杆的下端,并所述固定座的内部利用轴承转动连接有转轴,且所述转轴的前端焊接连接有调节杆。该具有增强移动时平衡性以及越障功能的移动机器人,利用机器人前端安装的防护板、滑杆、第二弹簧、滑块和安装柱组成的缓冲机构,可对机器人进行缓冲保护,防护板上安装的滑杆挤压第二弹簧在安装柱内滑动,对冲力进行缓冲,减少机器人受到的冲击力,保证机器人平稳运行。(The invention discloses a mobile robot with the functions of enhancing the balance during movement and crossing obstacles, which is used for monitoring patrol and reducing the workload of workers; the robot comprises a robot base, a support table and a monitoring mechanism, wherein the support table is installed on the upper side of the robot base; the driving wheels are rotationally connected to the lower side of the robot base in a symmetrical direction; the method comprises the following steps: the fixing base is connected to the lower end of the multiple sections of electric telescopic rods, the inside of the fixing base is rotatably connected with a rotating shaft through a bearing, and the front end of the rotating shaft is welded with an adjusting rod. This mobile robot with equilibrium and obstacle crossing function when reinforcing removes utilizes the guard plate, slide bar, second spring, slider and the buffer gear that the erection column is constituteed of robot front end installation, can cushion the protection to the robot, and the slide bar extrusion second spring of installation slides in the erection column on the guard plate, cushions the impulsive force, reduces the impact force that the robot received, guarantees the smooth and steady operation of robot.)
技术领域
本发明涉及移动机器人技术领域，具体为一种具有增强移动时平衡性以及越障功能的移动机器人。
背景技术
移动机器人是可以自行执行工作任务的机械装置，可协助人们进行工作，也可代替人们做一些繁杂且简单的工作，移动机器人的种类很多，具有不同的功能，可根据使用的场所选用合适功能的移动机器人，一些领域会使用一些监控巡逻功能的移动机器人代替人工进行工作，降低工作人员的劳动强度。
但是，现有的监控巡逻式机器人在使用的过程中仍存在不足之处，在遇到坑洼不平的路面不能增强机器人的移动平衡性，且不能辅助机器人越过坑洼障碍，机器人在移动的过程中易出现倾倒现象，并且机器人遇到前方障碍物时，不具有缓冲以及辅助转向机构，不利于机器人的防护以及后续巡逻。
所以，我们提出了一种具有增强移动时平衡性以及越障功能的移动机器人以便于解决上述提出的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有增强移动时平衡性以及越障功能的移动机器人，以解决上述背景技术提出的目前市场上现有的监控巡逻式机器人在遇到坑洼不平的路面不能增强机器人的移动平衡性，且不能辅助机器人越过坑洼障碍，机器人在移动的过程中易出现倾倒现象，并且机器人遇到前方障碍物时，不具有缓冲以及辅助转向机构，不利于机器人的防护以及后续巡逻的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种具有增强移动时平衡性以及越障功能的移动机器人，用于监控巡逻，减轻工作人员的工作负担；
机器人底座，上侧安装有支撑台，且所述支撑台的上端安装有监控机构；
驱动轮，呈对称方向转动连接在所述机器人底座的下侧；
安装座，对称安装在所述机器人底座的左右两侧，且所述安装座的内部螺栓固定有多节电动伸缩杆；
包括：
固定座，连接在所述多节电动伸缩杆的下端，并所述固定座的内部利用轴承转动连接有转轴，且所述转轴的前端焊接连接有调节杆；
底板，铰接连接在所述调节杆的下端，并所述底板的底侧开设有安装槽，且所述安装槽的内部转动连接有滚珠；
齿轮，键连接在所述转轴的后端；
齿块，安装在所述安装座的内侧壁；
移动杆，利用第一弹簧弹性连接在所述机器人底座下侧的内部，并所述移动杆的下端安装有安装架，且所述安装架的内侧转动连接有辅助轮；
连接杆，铰接连接在所述移动杆的外侧，并所述连接杆远离所述移动杆的一端铰接连接有限位块，且所述限位块贯穿所述机器人底座的下侧面；
压力传感器，安装在所述机器人底座下侧的内部；
支撑板，安装在所述机器人底座的前侧，并所述支撑板上利用轴承转动连接有转杆，且所述转杆的外侧等角度的连接有安装柱，所述安装柱的内部利用第二弹簧弹性连接有滑杆；
伺服电机，安装在所述支撑板上方的内部，并所述伺服电机的输出端与所述转杆的上端连接。
优选的，所述滑杆上设置有滑块和防护板：
滑块，对称安装在所述滑杆位于所述安装柱内部的一端，并所述滑块与所述安装柱为滑动连接；
防护板，安装在所述滑杆远离所述滑块的一端。
优选的，左侧的所述安装座的俯剖面为“9”字形结构，并所述安装座与所述调节杆的对应侧壁和底面均为开口状结构，此设计可预留空间供应调节杆转动和移动，避免安装座阻碍调节杆。
优选的，所述齿块等间距的分布在所述安装座和所述齿轮的连接处，并所述齿轮和所述调节杆为同轴连接，此设计可实现齿轮移动时自行转动，从而同步驱动调节杆转动，对调节杆的角度进行调节，使得调节杆呈倾斜状下移。
优选的，所述滚珠均匀的分布在所述底板的底侧面，并所述滚珠的最低点低于所述底板的最低点，且所述滚珠外径的二分之一小于所述安装槽的深度，此设计可利用滚珠减少底板在地面上移动的摩擦力，且可保证滚珠在安装槽内稳固转动，不会出现脱离现象。
优选的，主剖面为“T”形结构的所述移动杆与侧剖面为“T”形结构的所述限位块之间通过所述连接杆连接，并所述限位块与所述机器人底座为左右滑动连接，此设计可实现移动杆和限位块的联动，在移动杆移动时可驱动限位块移动，并避免移动杆和限位块滑出机器人底座。
优选的，所述压力传感器和所述限位块相互对应设置，并相互平行分布的所述压力传感器和所述限位块位于同一竖直平面内，此设计可保证限位块移动到压力传感器位置，对压力传感器进行压动。
优选的，所述防护板的俯视面为弧形结构，并所述防护板关于所述转杆的中心点等角度分布有4个，且所述防护板为橡胶材质，此设计可利用防护板对机器人进行缓冲防护，并利用防护板跟随转杆的转动对机器人端部进行调整。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：该具有增强移动时平衡性以及越障功能的移动机器人，
（1）移动机器人一侧陷入坑洼路面而不平衡时，陷入一侧的辅助轮、安装架、移动杆和第一弹簧组成的自行调节式辅助移动机构可向第一弹簧复位的方向移动，利用连接杆联动限位块移动，使得限位块对压力传感器进行挤压，实现信号的自行传输，便可驱动移动杆、调节杆和齿轮组成的辅助平衡越障机构移动，齿轮移动时利用齿块的分布可实现自转动，从而实现调节杆的转动，使得调节杆呈倾斜方向下移，提供机器人倾斜的推力，在实现机器人歪斜一侧逐渐平衡的同时可将机器人推出坑洼路面，使得机器人越过障碍，实现机器人的平衡越障功能；
（2）利用机器人前端安装的防护板、滑杆、第二弹簧、滑块和安装柱组成的缓冲机构，可对机器人进行缓冲保护，防护板上安装的滑杆挤压第二弹簧在安装柱内滑动，对冲力进行缓冲，减少机器人受到的冲击力，保证机器人平稳运行，并驱动缓冲机构转动，可辅助机器人转向，使得机器人绕过障碍物继续运行，提高装置使用的灵活性和安全性。
附图说明
图1为本发明主剖结构示意图；
图2为本发明图2中的a处放大结构示意图；
图3为本发明移动杆侧剖结构示意图；
图4为本发明限位块侧剖结构示意图；
图5为本发明主视结构示意图；
图6为本发明安装座俯剖结构示意图；
图7为本发明图6中的b处放大结构示意图；
图8为本发明安装座侧剖结构示意图。
图中：1、机器人底座；2、支撑台；3、监控机构；4、安装座；5、多节电动伸缩杆；6、固定座；7、转轴；8、调节杆；9、底板；10、安装槽；11、滚珠；12、齿轮；13、齿块；14、驱动轮；15、第一弹簧；16、移动杆；17、安装架；18、辅助轮；19、连接杆；20、限位块；21、压力传感器；22、支撑板；23、伺服电机；24、转杆；25、安装柱；26、滑块；27、第二弹簧；28、滑杆；29、防护板。
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1-8，本发明提供一种技术方案：一种具有增强移动时平衡性以及越障功能的移动机器人，用于监控巡逻，减轻工作人员的工作负担；
机器人底座1，上侧安装有支撑台2，且支撑台2的上端安装有监控机构3；
驱动轮14，呈对称方向转动连接在机器人底座1的下侧；
安装座4，对称安装在机器人底座1的左右两侧，且安装座4的内部螺栓固定有多节电动伸缩杆5；
包括：
固定座6，连接在多节电动伸缩杆5的下端，并固定座6的内部利用轴承转动连接有转轴7，且转轴7的前端焊接连接有调节杆8；
底板9，铰接连接在调节杆8的下端，并底板9的底侧开设有安装槽10，且安装槽10的内部转动连接有滚珠11；
齿轮12，键连接在转轴7的后端；
齿块13，安装在安装座4的内侧壁；
移动杆16，利用第一弹簧15弹性连接在机器人底座1下侧的内部，并移动杆16的下端安装有安装架17，且安装架17的内侧转动连接有辅助轮18；
连接杆19，铰接连接在移动杆16的外侧，并连接杆19远离移动杆16的一端铰接连接有限位块20，且限位块20贯穿机器人底座1的下侧面；
压力传感器21，安装在机器人底座1下侧的内部；
支撑板22，安装在机器人底座1的前侧，并支撑板22上利用轴承转动连接有转杆24，且转杆24的外侧等角度的连接有安装柱25，安装柱25的内部利用第二弹簧27弹性连接有滑杆28；
伺服电机23，安装在支撑板22上方的内部，并伺服电机23的输出端与转杆24的上端连接。
左侧的安装座4的俯剖面为“9”字形结构，并安装座4与调节杆8的对应侧壁和底面均为开口状结构。齿块13等间距的分布在安装座4和齿轮12的连接处，并齿轮12和调节杆8为同轴连接。滚珠11均匀的分布在底板9的底侧面，并滚珠11的最低点低于底板9的最低点，且滚珠11外径的二分之一小于安装槽10的深度。主剖面为“T”形结构的移动杆16与侧剖面为“T”形结构的限位块20之间通过连接杆19连接，并限位块20与机器人底座1为左右滑动连接。压力传感器21和限位块20相互对应设置，并相互平行分布的压力传感器21和限位块20位于同一竖直平面内。
遇到坑洼的地面，若机器人底座1向左侧悬空歪斜，此时平整地面对辅助轮18的挤压解除，第一弹簧15便可控制移动杆16下移复位，从而控制外侧铰接连接的连接杆19转动并移动，连接杆19拉动端部铰接连接的限位块20移动，侧剖面为“T”形结构的限位块20可在机器人底座1的底侧稳固移动，限位块20对压力传感器21进行挤压，压力传感器21将信号传输给移动机器人内的控制器，控制器控制多节电动伸缩杆5开始工作，多节电动伸缩杆5推动下方安装的固定座6下移，结合图6和图8所示，齿轮12和调节杆8跟随固定座6同步下移，由于齿轮12与齿块13啮合连接，故可控制左方位置的齿轮12如图1所示的方向顺时针转动，进而控制利用转轴7同轴连接的调节杆8转动，调节杆8边转动变下移，使得调节杆8呈倾斜方向对机器人进行推动，将机器人歪斜的左侧逐渐推动到水平方向，保证机器人的平衡性，并可将机器人陷入坑洼的一侧推到一侧的平整路面上，辅助机器人越过障碍，在机器人左侧倾斜面进入到平整路面时，平整路面继续对辅助轮18进行挤压，辅助轮18上移，从而推动移动杆16拉动第一弹簧15上移，第一弹簧15开始进行蓄力，并在移动杆16上移时，可拉动铰接连接的连接杆19反向转动并移动，从而拉动连接杆19端部铰接连接的限位块20反向移动，解除限位块20对压力传感器21的挤压，此时压力传感器21将信号传输给控制器，控制多节电动伸缩杆5复位停止控制，从而带动固定座6上移，齿轮12和调节杆8跟随固定座6同步上移，齿轮12反向转动，从而控制调节杆8反向转动，将调节杆8收纳入安装座4内，继续机器人的移动巡逻，若机器人的右侧陷入坑洼地面，如上述步骤，右侧的平衡越障机构对机器人进行辅助。
滑杆28上设置有滑块26和防护板29：滑块26，对称安装在滑杆28位于安装柱25内部的一端，并滑块26与安装柱25为滑动连接；防护板29，安装在滑杆28远离滑块26的一端。防护板29的俯视面为弧形结构，并防护板29关于转杆24的中心点等角度分布有4个，且防护板29为橡胶材质。
机器人碰撞到前方障碍物时，结合图3和图5-7所示，橡胶材质的防护板29先与障碍物接触，并防护板29上安装的滑杆28可挤压第二弹簧27在安装柱25内滑动，对冲力进行缓冲，防护移动机器人，并可将伺服电机23接通电源，伺服电机23控制输出端连接的转杆24转动，转杆24控制外侧安装的安装柱25转动，安装柱25控制内部贯穿的滑杆28转动，滑杆28带动防护板29转动，对机器人的前端进行辅助转向。
工作原理：在使用该具有增强移动时平衡性以及越障功能的移动机器人时，首先，使用者先将图1所示的整个装置转运到工作区域内，机器人开始工作，配合监控机构3的运行，可进行监测巡逻，在遇到坑洼的地面，平整地面对辅助轮18的挤压解除，移动杆16下移复位，限位块20移动对压力传感器21进行挤压，压力传感器21将信号传输给移动机器人内的控制器，控制器控制多节电动伸缩杆5开始工作，调节杆8呈倾斜方向对机器人进行推动，将机器人歪斜的左侧逐渐推动到水平方向，对机器人进行辅助平衡避障，机器人碰撞到前方障碍物时，结合图3和图5-7所示，橡胶材质的防护板29、滑杆28以及第二弹簧27对冲力进行缓冲，防护移动机器人，伺服电机23接通电源，防护板29转动对机器人的前端进行辅助转向，保证机器人顺利继续移动，本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
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。
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