一种具有越障功能的巡逻机器人制造技术

一种具有越障功能的巡逻机器人，包括外壳、车轮、电机、控制板和越障履带，所述外壳包括顶盖、底板、内侧壳和外侧壳，顶盖安装在底板的顶部，顶盖和顶板的两侧分别设有一个外侧壳，外侧壳的内侧设有内侧壳，外侧壳与内侧壳之间设有履带轮；车轮包括两个前轮和两个后轮，位于外壳前端的两个前轮通过联轴器连接电机的输出轴；前轮与后轮的外侧均安装有附属履带轮，前轮的附属履带轮、履带轮、后轮的附属履带轮之间通过越障履带连接；外壳内设有控制板、电机驱动、电池和电机；本实用新型专利技术可以大幅减少路况对巡逻车的限制，从而提高机器人的机动能力，支持对小阶梯火车小坡的攀爬及越过障碍，设定好路线，就能自主侦查、巡逻。

Patrol robot with obstacle surmounting function

A kind of obstacle function patrol robots, including the shell, wheel, motor, control panel and crossing track, wherein the shell comprises a top cover, bottom plate, medial and lateral shell shell, top cover installed at the bottom of the top cover and the roof, both sides are respectively provided with an outer shell, the inner side of the outer side shell is inside the shell. Between the outer shell and the inner shell is provided with a crawler wheel; wheel includes two front wheels and two rear wheels, a front wheel output shaft two is located in the front end of the casing is connected with the motor through a coupling; outside the front and rear wheels are installed between the affiliated subsidiary track wheel crawler wheel crawler wheel, front wheel attached to a crawler wheel, the rear wheels are connected by crossing the track; the housing is provided with the control board, motor drive, motor and battery; the utility model can greatly reduce traffic on the patrol car restrictions, so as to improve the robot The ability to maneuver, support the climbing of small ladders, and overcome obstacles, and set the route for autonomous investigation and patrolling.

【技术实现步骤摘要】
一种具有越障功能的巡逻机器人
本技术涉及巡逻机器人
，尤其是一种具有越障功能的巡逻机器人。
技术介绍
机器人无疑是未来各行各业的主力军，目前也有多处商家已经采用了机器人进行服务，比如餐饮服务机器人、家政机器人等等。服务机器人市场正在快速发酵，随着社会的进步发展，目前服务机器人的应用已经扩展到很多领域。其中巡逻机器人在商场、仓库、机场等大型场所的规模和数量不断扩大。现今在人员密集的场所，失窃案件、暴力案件也频繁发生，各商场对于安保程度的需求也在日益增大。当意外事件发生时，保安或警察未必能够及时到场进行处理，在某些情况下也会表现出人性中的软弱和妥协。而国内现有服务机器人则大多有感知和认知技术上的瓶颈使用户体验差、开发难度大、供应链不完善所造成的产品迟迟不能上市等问题。其中重要的一点就是其大多只能在平整的地面上进行巡逻等操作。
技术实现思路
本技术旨在提供一种具有一定的攀爬能力，适用范围更加广泛的具有越障功能的巡逻机器人。为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种具有越障功能的巡逻机器人，包括外壳、车轮、电机、控制板和越障履带，所述外壳包括顶盖、底板、内侧壳和外侧壳，顶盖安装在底板的顶部，顶盖和顶板的两侧分别设有一个外侧壳，外侧壳的内侧设有内侧壳，内侧壳通过脚部平板连接顶盖，外侧壳与内侧壳之间设有履带轮，外侧壳、内侧壳和履带轮之间通过螺栓连接；车轮包括两个前轮和两个后轮，位于外壳前端的两个前轮通过联轴器连接电机的输出轴，位于外壳后端的两个后轮通过轮轴连接外壳；前轮与后轮的外侧均安装有附属履带轮，前轮的附属履带轮、履带轮、后轮的附属履带轮之间通过越障履带连接；外壳内设有控制板、电机驱动、电池和电机，电机通过电机支架安装到底板上，电池和电机驱动均固定在底板上；外壳上设有四个红外测距传感器，位于外壳前端的红外测距传感器通过3D打印件固定在底板上，位于外壳左侧、右侧和后端的红外测距传感器安装于顶盖的三个折弯处；外壳的后端设有光电传感器，光电传感器通过钣金支架固定在底板上；外壳的上方设有摄像头，摄像头通过底座安装到底板上。作为本技术的进一步方案：所述外侧壳的两端均呈弧形，并向上翘起。作为本技术的进一步方案：所述控制板包括MCU，MCU的型号为STM32F103。作为本技术的进一步方案：所述电机驱动是双路60A大功率H桥，设有两个电流反馈检测接口、一个内逻辑取电选择端、四个上拉电阻选择端、两路直流电机接口、四线两相步进电机接口、控制电机方向指示灯和四个标准固定安装孔。作为本技术的进一步方案：所述光电开关的型号为E18-D80NK。作为本技术的进一步方案：所述红外测距传感器的型号为GP2Y0A21YK0FF。作为本技术的进一步方案：所述红外测距传感器和光电传感器替换为超声波传感器。与现有技术相比，本技术的有益效果是：该具有越障功能的巡逻机器人履带与车轮使用同一电机驱动，通过履带越至较高巡逻平台，来达到越障巡逻的预期效果。其可适用于更为复杂的地形，优势显而易见，大幅减少路况对巡逻车的限制，从而提高机器人的机动能力，弧形外壳支持对小阶梯火车小坡的攀爬及越过障碍，设定好路线，就能自主侦查、巡逻，具有广阔的市场前景，值得大力推广。附图说明图1为本技术的结构示意图；图2为本技术的顶盖的整体示意图；图3为本技术的基本控制原理图；图4为本技术的红外测距传感器工作原理图。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。请参阅图1-4，本技术实施例中，一种具有越障功能的巡逻机器人，包括外壳、车轮、电机8、控制板10和越障履带9，所述外壳包括顶盖1、底板2、内侧壳3和外侧壳4，顶盖1安装在底板2的顶部，顶盖1和顶板的两侧分别设有一个外侧壳4，外侧壳4的内侧设有内侧壳3，内侧壳3通过脚部平板连接顶盖1，外侧壳4与内侧壳3之间设有两个履带轮5，外侧壳4、内侧壳3和履带轮5之间通过螺栓连接；车轮包括两个前轮6和两个后轮7，位于外壳前端的两个前轮6通过联轴器连接电机8的输出轴，位于外壳后端的两个后轮7通过轮轴连接外壳；前轮6与后轮7的外侧均安装有附属履带轮5，前轮6的附属履带轮5、履带轮5、后轮7的附属履带轮5之间通过越障履带9连接。外壳内设有控制板10、电机驱动11、电池12和电机8，电机8通过电机支架安装到底板2上，电池12和电机驱动11均固定在底板2上。外壳上设有四个红外测距传感器13，位于外壳前端的红外测距传感器13通过3D打印件14固定在底板2上，位于外壳左侧、右侧和后端的红外测距传感器13安装于顶盖1的三个折弯处。外壳的后端设有光电传感器15，光电传感器15通过钣金支架16固定在底板2上；外壳的上方设有摄像头17，摄像头17通过底座安装到底板2上。上述，外侧壳4的两端均呈弧形，并向上翘起。上述，控制板10包括MCU，主控采用基于cotex-m3架构的STM32，结合所研究机器人的工作环境以及处理速度，采用STM32F103为MCU能够做到性价比高、配置丰富灵活、低功耗等。上述，电机驱动11是双路60A大功率H桥，电机驱动11部分采用电机驱动11模块双路60A大功率H桥，此模块设有2个电流反馈检测接口、内逻辑取电选择端、4个上拉电阻选择端、2路直流电机接口和四线两相步进电机接口、控制电机方向指示灯、4个标准固定安装孔。该驱动板体积小，重量轻，而且具有强大的驱动能力，其峰值电流和峰值电压分别为2A和46V。在使用过程中可额外安装散热片使运行更加稳定。上述，光电开关为E18-D80NK型号的漫反射式避障传感器模块接近开关。该传感器具有探测距离远、受可见光干扰小、价格便宜、易于装配、使用方便等特点，能够有效的避免了可见光的干扰。而透镜的使用，也使得这款传感器最远可以检测80厘米距离的问题（由于红外光的特性，不同颜色的物体，能探测的最大距离也有不同；白色物体最远，黑色物体最近）。上述，红外测距传感器13为红外测距传感器模块GP2Y0A21YK0FF，红外测距由红外测距传感器13模块GP2Y0A21YK0FF实现，它由一个集成组合PSD（位置敏感探测器），IRED（红外发光二极管）和信号处理电路组成。测量方法采用三角测量法，所以各种对象的反射率，环境温度和工作时间不容易影响到距离检测。此器件输出的电压即对应的检测距离。因此，这种传感器也可以用来作为接近传感器。如图所示红外测距传感器13包括红外线131发射器、CCD检测器132和滤镜133，采用三角测量法。为更好表达图中零件及装配关系，图中未显示内容有导线（杜邦线，电机8线等）若干，螺栓螺母若干。进一步，本机器所使用的的履带越障结构，斜面平板结构也可实现。因此斜面平板结构为替代方案。进一步，本机器所使用的整体车顶盖1，可通过拆分散件，如3D打印件14，定制铝（钢，塑料）板材等由螺栓螺母连接件连接所代替，因此，通过拆分散件拼装车顶盖1为替代方案。进一步，本机器所使用的红外测距传感器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有越障功能的巡逻机器人，包括外壳、车轮、电机、控制板和越障履带，其特征在于，所述外壳包括顶盖、底板、内侧壳和外侧壳，顶盖安装在底板的顶部，顶盖和顶板的两侧分别设有一个外侧壳，外侧壳的内侧设有内侧壳，内侧壳通过脚部平板连接顶盖，外侧壳与内侧壳之间设有履带轮，外侧壳、内侧壳和履带轮之间通过螺栓连接；车轮包括两个前轮和两个后轮，位于外壳前端的两个前轮通过联轴器连接电机的输出轴，位于外壳后端的两个后轮通过轮轴连接外壳；前轮与后轮的外侧均安装有附属履带轮，前轮的附属履带轮、履带轮、后轮的附属履带轮之间通过越障履带连接；外壳内设有控制板、电机驱动、电池和电机，电机通过电机支架安装到底板上，电池和电机驱动均固定在底板上；外壳上设有四个红外测距传感器，位于外壳前端的红外测距传感器通过3D打印件固定在底板上，位于外壳左侧、右侧和后端的红外测距传感器安装于顶盖的三个折弯处；外壳的后端设有光电传感器，光电传感器通过钣金支架固定在底板上；外壳的上方设有摄像头，摄像头通过底座安装到底板上。

【技术特征摘要】
1.一种具有越障功能的巡逻机器人，包括外壳、车轮、电机、控制板和越障履带，其特征在于，所述外壳包括顶盖、底板、内侧壳和外侧壳，顶盖安装在底板的顶部，顶盖和顶板的两侧分别设有一个外侧壳，外侧壳的内侧设有内侧壳，内侧壳通过脚部平板连接顶盖，外侧壳与内侧壳之间设有履带轮，外侧壳、内侧壳和履带轮之间通过螺栓连接；车轮包括两个前轮和两个后轮，位于外壳前端的两个前轮通过联轴器连接电机的输出轴，位于外壳后端的两个后轮通过轮轴连接外壳；前轮与后轮的外侧均安装有附属履带轮，前轮的附属履带轮、履带轮、后轮的附属履带轮之间通过越障履带连接；外壳内设有控制板、电机驱动、电池和电机，电机通过电机支架安装到底板上，电池和电机驱动均固定在底板上；外壳上设有四个红外测距传感器，位于外壳前端的红外测距传感器通过3D打印件固定在底板上，位于外壳左侧、右侧和后端的红外测距传感器安装于顶盖的三个折弯处；外壳的后端设有光电传感器，光电传感器通过钣金支架固定在底板上；外壳...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵伟博，李明雨，杜思聪，于子晨，
申请(专利权)人：郑州大学，
类型：新型
国别省市：河南,41