阅读说明：本技术 万向轮的滚轮检测结构以及移动机器人 (Roller detection structure of universal wheel and mobile robot ) 是由 张苗苗 肖刚军 于 2020-08-20 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种万向轮的滚轮检测结构以及移动机器人,包括：壳体,该壳体用于固定滚轮座和光强度传感器；滚轮座,该滚轮座设置在壳体的下方且可相对于壳体进行自转,所述滚轮座上设有用于传递光信号的传光结构；滚轮,该滚轮可活动的设置在滚轮座上,所述滚轮上设有用于反射光信号的反光标识；光强度传感器,该光强度传感器设置在壳体的上方,所述光强度传感器根据反射条纹的反馈信号来判断滚轮的转动情况。移动机器人通过检测万向轮的滚轮转动情况来实时检测万向轮的工作情况,使移动机器人一直保持高效率的工作状态；防止万向轮在工作过程中被快速磨损。(The invention discloses a roller detection structure of a universal wheel and a mobile robot, comprising: a housing for fixing the roller mount and the light intensity sensor; the roller seat is arranged below the shell and can rotate relative to the shell, and a light transmitting structure for transmitting light signals is arranged on the roller seat; the roller is movably arranged on the roller seat, and a reflective mark for reflecting light signals is arranged on the roller; the light intensity sensor is arranged above the shell and used for judging the rotation condition of the roller according to the feedback signal of the reflection stripe. The mobile robot detects the working condition of the universal wheels in real time by detecting the rotation condition of the idler wheels of the universal wheels, so that the mobile robot always keeps a high-efficiency working state; prevent that the universal wheel is by quick wearing and tearing in the course of the work.)

万向轮的滚轮检测结构以及移动机器人

技术领域

本发明涉及智能机器人技术领域，具体涉及一种万向轮的滚轮检测结构以及移动机器人。

背景技术

移动机器人的底部都设置有驱动轮和从动的万向轮，驱动轮主要用于为移动机器人的行走提供动力，万向轮主要用于为移动机器人的行走和转向提供支撑。在现实生活中，移动机器人在行走时，万向轮的滚轮容易被头发缠绕而停止滚动，由于提供动力的是驱动轮，移动机器人还是会在驱动轮的作用力下往前行走，但是万向轮的滚轮停止滚动后，移动机器人与地面之间的摩擦力会增大，移动机器人的移动速度就会降低，影响移动机器人工作的流畅度，而且滚轮在移动机器人的移动过程中更容易磨损。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种万向轮的滚轮检测结构以及移动机器人，大大提高了移动机器人的工作效率。本发明的具体技术方案如下：

一种万向轮的滚轮检测结构，包括：壳体，该壳体用于固定滚轮座和光强度传感器；滚轮座，该滚轮座设置在壳体的下方且可相对于壳体进行自转，所述滚轮座上设有用于传递光信号的传光结构；滚轮，该滚轮可活动的设置在滚轮座上，所述滚轮上设有用于反射光信号的反光标识；光强度传感器，该光强度传感器设置在壳体的上方，所述光强度传感器根据反射条纹的反馈信号来判断滚轮的转动情况。移动机器人通过检测万向轮的滚轮转动情况来实时检测万向轮的工作情况，使移动机器人一直保持高效率的工作状态；防止万向轮在工作过程中被快速磨损。

于本发明的一个或多个方案中，所述滚轮座包括上部件和下部件，所述滚轮座通过上部件与壳体相连且通过固定挡圈锁定在壳体上，所述滚轮可活动的设置在滚轮座的下部件。结构简单，组装方便。

于本发明的一个或多个方案中，所述传光结构设置在滚轮座的下部件的顶面，该顶面为圆形，所述上部件的底端与顶面的中心相连。

于本发明的一个或多个方案中，所述传光结构为通孔，该通孔为半环形，所述通孔设置在所述顶面上且位于光强度传感器的下方。半环形的通孔使机器人在转弯时也可以检测到滚轮的运动状态，提高了机器人的检测范围。

于本发明的一个或多个方案中，所述传光结构为环形透明块，该环形透明块设置在顶面上且套设在上部件与下部件的连接处。环形透明块不仅在机器人进行转弯时不影响检测结果，还起到加固滚轮座的作用。

于本发明的一个或多个方案中，所述反光标识为两端分别位于滚轮两侧的浅色条纹和深色条纹，所述浅色条纹和深色条纹绕滚轮相互交错设置。不同颜色的条纹分布均匀，提高光强度传感器检测滚轮转动情况的准确度。

于本发明的一个或多个方案中，所述反光标识为两端分别位于滚轮两侧的反光条纹，所述反光条纹绕滚轮等距离均匀分布，所述反光条纹的颜色为浅色，所述滚轮的颜色为深色，或所述反光条纹的颜色为深色，所述滚轮的颜色为浅色。将与滚轮不同颜色的反光条纹与滚轮组合作为反光条纹，不仅使滚轮具有了不同颜色的交错条纹，而且结构简单。

于本发明的一个或多个方案中，所述反光标识包括浅色块和深色块，所述浅色块和深色块在滚轮上交错分布。通过不同颜色的色块来反射光信号，使机器人的检测灵敏度更高。

于本发明的一个或多个方案中，所述光强度传感器为红外传感器，所述红外传感器包括发射灯和接收灯。结构简单，生产成本较低。

一种移动机器人，所述移动机器人具有上述的万向轮的滚轮检测结构。移动机器人同检测万向轮的滚轮的转动情况来防止机器人的移动速度降低，工作效率下降。

附图说明

图1为本发明的万向轮的滚轮检测结构的分解示意图；

图2为本发明的滚轮座的俯视图1；

图3为本发明的滚轮座的俯视图2。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述的实施例示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。

在本发明的描述中，需要说明的是，对于方位词，如有术语“中心”，“横向”、“纵向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位和位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于叙述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定方位构造和操作，不能理解为限制本发明的具体保护范围。

此外，如有术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”特征可以明示或者隐含包括一个或者多个该特征，在本发明描述中，“至少”的含义是一个或一个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除另有明确规定和限定，如有术语“组装”、“相连”、“连接”术语应作广义去理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；也可以是机械连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介相连，可以是两个元件内部相连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述的术语在本发明中的具体含义。

在发明中，除非另有规定和限定，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，也可以包括第一特征和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“之下”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅是表示第一特征水平高度高于第二特征的高度。第一特征在第二特征 “之上”、“之下”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度低于第二特征。

下面结合说明书的附图，通过对本发明的具体实施方式作进一步的描述，使本发明的技术方案及其有益效果更加清楚、明确。下面通过参考附图描述实施例是示例性的，旨在解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

参照附图1至图3可知，一种万向轮的滚轮4检测结构，包括：壳体6，该壳体6用于固定滚轮座1和光强度传感器5；滚轮座1，该滚轮座1设置在壳体6的下方且可相对于壳体6进行自转，所述滚轮座1上设有用于传递光信号的传光结构3；滚轮4，该滚轮4可活动的设置在滚轮座1上，所述滚轮4上设有用于反射光信号的反光标识12；光强度传感器5，该光强度传感器5设置在壳体6的上方，所述光强度传感器5根据反射条纹的反馈信号来判断滚轮4的转动情况。所述光强度传感器5为红外传感器，该红外传感器包括发射灯和接收灯。红外传感器使用率高，检测数据稳定和准确，结构简单，生产成本较低。所述壳体6上设有用于安装光强度传感器5的装配构件11，所述装配构件11包括用于放置发射灯和接收灯的圆孔和用于固定光强度传感器5的螺孔。移动机器人通过检测万向轮的滚轮4转动情况来实时检测万向轮的工作情况，使移动机器人一直保持高效率的工作状态；防止万向轮在工作过程中被快速磨损。

作为其中一种实施例，所述滚轮座1包括上部件7和下部件8，该上部件7为圆柱型，所述滚轮座1通过上部件7与壳体6相连且通过固定挡圈9锁定在壳体6上，所述壳体6上设置有用于放置该上部件7的开孔10，所述滚轮4可活动的设置在滚轮座1的下部件8的底端。结构简单，组装方便。所述传光结构3设置在滚轮座1的下部件8的顶面，该顶面为圆形，所述上部件7的底端与顶面的中心相连，传光结构3绕顶面的中心设置。所述传光结构3为通孔3，该通孔3为半环形，所述通孔3设置在所述顶面上且位于光强度传感器5的下方。移动机器人在进行转弯时，万向轮的转动角度一般不会超过90度，所以半环形的通孔3使机器人在转弯时也可以检测到滚轮4的运动状态，提高了机器人的检测范围。与通孔3相对的顶面的另一半为加强筋2，该加强筋2用于加固滚轮座1，也可以根据实际情况，将加强筋2变为与通孔3相对设置的另一通孔3，两者互不相连，可以根据实际情况，来灵活性设置。所述传光结构3为环形透明块3，该环形透明块3设置在顶面上且套设在上部件7与下部件8的连接处。环形透明块不仅在机器人进行转弯时不影响检测结果，还起到加固滚轮座1的作用。

作为其中一种实施例，所述反光标识12为两端分别位于滚轮4两侧的浅色条纹和深色条纹，则浅色条纹和深色条纹在滚轮4上横向设置，所述浅色条纹和深色条纹绕滚轮4相互交错设置。不同颜色的条纹分布均匀，提高光强度传感器5检测滚轮4转动情况的准确度。所述反光标识12为两端分别位于滚轮4两侧的反光条纹，所述反光条纹绕滚轮4等距离均匀分布，所述反光条纹的颜色为浅色，所述滚轮4的颜色为深色，或所述反光条纹的颜色为深色，所述滚轮4的颜色为浅色。将与滚轮4不同颜色的反光条纹与滚轮4组合作为反光条纹，不仅使滚轮4具有了不同颜色的交错条纹，而且结构简单。所述反光标识12包括浅色块和深色块，所述浅色块和深色块在滚轮4上交错分布。通过不同颜色的色块来反射光信号，使机器人的检测灵敏度更高。所述浅色为白色，深色为黑色，白色和黑色为移动机器人的机体最常用的颜色而且两者反射光信号的能力差别较大，反光标识12采用黑白色来设置，使机器人在检测时不受机体的颜色的影响，生产成本低。反光标识12的作用为在滚轮4进行滚动时，将照射到反光标识12上的同强度的光信号以不同的信号强度反射出去，起到该作用的花纹均可作为反光标识12。机器人可以根据实际需求来设置反光标识的样式，操作简单。

一种移动机器人，所述移动机器人具有上述的万向轮的滚轮4检测结构。移动机器人同检测万向轮的滚轮4的转动情况来防止机器人的移动速度降低，工作效率下降。

在说明书的描述中，参考术语“合一个实施例”、“优选地”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点，包含于本发明的至少一个实施例或示例中，在本说明书中对于上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或者示例中以合适方式结合。说明书的描述中连接的所述连接方式具有明显的效果和实用效力。

通过上述的结构和原理的描述，所属技术领域的技术人员应当理解，本发明不局限于上述的具体实施方式，在本发明基础上采用本领域公知技术的改进和替代均落在本发明的保护范围，应由各权利要求限定之。