一种轮式移动机器人的碰撞检测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种轮式移动机器人的碰撞检测装置，主要包括刚性骨架、柔性软盖、软管和气压传感模块，刚性骨架安装于轮式移动机器人移动底盘的圆形安装板上，刚性骨架和柔性软盖均为环形体，气压传感模块有多个，固定于刚性骨架的内侧周向，柔性软盖连接于刚性骨架的外侧，软管的数量与气压传感模块的数量相同，嵌装于刚性骨架和柔性软盖之间，每根软管的一端封闭、另一端穿过刚性骨架与气压传感模块连接；柔性软盖受外力碰撞时产生弹性变形挤压软管，气压传感模块检测到软管内的气压增大并输出碰撞信号。通过气压变化来检测机器人的碰撞外力。外力消失后，软管和柔性软盖靠自身弹性形变复位。可通过本机构使机器人全方位防碰撞。

A collision detection device for wheeled mobile robots

The utility model discloses a collision detection device for a wheeled mobile robot, which mainly comprises a rigid framework, a flexible soft cover, a hose and a pneumatic sensing module. The rigid framework is mounted on a circular mounting plate of the wheeled mobile robot mobile chassis. Both the rigid framework and the flexible soft cover are annular bodies, and the pneumatic sensing module has several. The flexible soft cover is fixed on the inside and outside of the rigid framework, and the number of hoses is the same as that of the pneumatic sensing module. It is embedded between the rigid framework and the flexible soft cover. One end of each hose is closed and the other end is connected with the pneumatic sensing module through the rigid framework. The flexible soft cover is impacted by external force. Elastic deformation occurs during the collision and extrudes the hose. The pressure sensor module detects the increase of pressure in the hose and outputs the collision signal. The collision force of the robot is detected by the change of air pressure. After the disappearance of the external force, the flexible tube and flexible cover are reset by their elastic deformation. The robot can be used in all directions to avoid collision.

【技术实现步骤摘要】
一种轮式移动机器人的碰撞检测装置
本技术涉及一种轮式移动机器人，具体涉及一种轮式移动机器人的碰撞检测装置。
技术介绍
随着现代科技的发展，智能机器人的应用越来越广泛，不管是在餐厅银行等较小环境还是在机场高铁站等大型公共场所，都能见到智能机器人的身影。机器人在使用过程中不可避免的会与其他物体发生碰撞。目前，机器人实现障碍躲避的方式最常见的一种是，在机器人本体的前进方向的前方安装一定数量的信号开关，在信号开关的外侧安装一大片外壳作为感应区域，通过一个推杆结构与信号开关感应部分连接，并且装有弹簧或其他弹性结构，作为复位使用，当机器人与墙壁或其他障碍物发生碰撞时，外壳被压下，推杆触发信号开关使其输出信号达到检测障碍物的作用。此种方式包含运动执行机构，结构相对复杂，且在碰撞过程中受碰撞外力作用，存在稳定可靠性差和使用寿命不长的缺点；由于采用的是一整块碰撞装置，仅能识别是左侧或右侧发生碰撞，无法准确有效地提供碰撞方位角，且对正前方的障碍物经常出现误判。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种可通过气压变化自动检测机器人周围360度全方位碰撞，使机器人自动识别障碍物方位并准确有效地避开障碍物的碰撞检测装置。本技术提供的这种轮式移动机器人的碰撞检测装置，主要包括刚性骨架、柔性软盖、软管和气压传感模块，刚性骨架安装于轮式移动机器人移动底盘的圆形安装板上，刚性骨架和柔性软盖均为环形体，气压传感模块有多个，固定于刚性骨架的内侧周向，柔性软盖连接于刚性骨架的外侧，软管的数量与气压传感模块的数量相同，嵌装于刚性骨架和柔性软盖之间，每根软管的一端封闭、另一端穿过刚性骨架与气压传感模块连接；柔性软盖受外力碰撞时产生弹性变形挤压软管，气压传感模块检测到软管内的气压增大并输出碰撞信号。所述刚性骨架为硬质塑料体，采用注塑成型，其横截面为开口朝内的U型，其内壁有环形加强筋，环形加强筋和上下侧板之间有纵向连接筋。所述刚性骨架的外侧中部有开口朝外的U型环形槽，外侧上部和下部对称设置有L型环形槽。所述柔性软盖的横截面形状为开口朝内的U型，U型的底边外外凸的弧形，U型的上边和下边分别插接于所述刚性骨架外壁上部和下部的L型环形槽中，通过粘结胶与刚性骨架连为一体。所述软管采用硅胶制作，依次布置于所述刚性骨架外壁中部的U型环形槽中。所述刚性骨架外壁均布有六个软管安装孔，软管安装孔为沿刚性骨架外壁弧长方向的长条孔。相邻的软管之间在所述软管安装孔处有重叠段。本技术在刚性骨架的外侧布置柔性软盖，在柔性软盖和刚性骨架之间布置软管，将软管的一端封闭，另一端在近气压传感模块处穿过刚性骨架的外壁通过接头与气压传感模块连接。这样当碰撞外力作用于柔性软盖上时，柔性软盖产生一定的弹性变形挤压软管，软管内的增大气压被气压传感模块检测到并发出碰撞信号。外力消失后，软管和柔性软盖靠自身弹性形变复位。只需在轮式移动机器人的移动底盘上安装本机构，即可使机器人全方位防碰撞。也就是说本技术通过气压变化来检测机器人的碰撞外力。附图说明图1为本技术一个实施例的俯视结构示意图。图2为图1的轴侧结构示意图。图3为图1中的A部放大示意图。图4为图2中的B部放大示意图。具体实施方式本实施例公开的这种轮式移动机器人的碰撞检测装置，安装于轮式移动机器人移动底盘的圆形安装板上，对机器人进行360度全方位的碰撞检测。如图1至图4所示，本装置构包括刚性骨架1、柔性软盖2、软管3、气压传感模块4。本实施例的刚性骨架和柔性软盖都通过六个弧形段围成环形体。每段刚性骨架和柔性软盖之间均嵌装一根软管3。刚性骨架1为硬质塑料体，采用注塑成型，其横截面为开口朝内的U型，其内壁有环形加强筋11，环形加强筋11和上下侧板之间有纵向连接筋12。刚性骨架1的外侧中部有开口朝外的U型环形槽，外侧上部和下部对称设置有L型环形槽。柔性软盖2的横截面形状为开口朝内的U型，U型的底边外外凸的弧形，U型的上边和下边分别插接于刚性骨架1外壁上部和下部的L型环形槽中，通过粘结胶与刚性骨架1连为一体。软管3采用硅胶制作，六根软管依次布置于刚性骨架1外壁中部的U型环形槽中。刚性骨架1外壁圆周均布有六个软管安装孔13，软管安装孔13为沿刚性骨架1外壁弧长方向的长条孔。相邻的软管3之间在软管安装孔处有重叠段。刚性骨架外壁圆周均布的六个气压传感模块能辨别碰撞方位，并输出碰撞位置信号，每个气压传感模块能检测的角度大于六十度，使机器人的整圈检测无死角。本技术在刚性骨架的外侧布置柔性软盖，在柔性软盖和刚性骨架之间布置软管，将软管的一端封闭，另一端在近气压传感模块处穿过刚性骨架的外壁通过接头与气压传感模块连接。这样当碰撞外力作用于柔性软盖上时，柔性软盖产生一定的弹性变形挤压软管，软管内的增大气压被气压传感模块检测到并发出碰撞信号。外力消失后，软管和柔性软盖靠自身弹性形变复位。只需在轮式移动机器人的移动底盘上安装本机构，即可使机器人全方位防碰撞。也就是说本技术通过气压变化来检测机器人的碰撞外力。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种轮式移动机器人的碰撞检测装置，其特征在于：它主要包括刚性骨架、柔性软盖、软管和气压传感模块，刚性骨架安装于轮式移动机器人的移动底盘的圆形安装板上，刚性骨架和柔性软盖均为环形体，气压传感模块有多个，固定于刚性骨架的内侧周向，柔性软盖连接于刚性骨架的外侧，软管的数量与气压传感模块的数量相同，嵌装于刚性骨架和柔性软盖之间，每根软管的一端封闭、另一端穿过刚性骨架与气压传感模块连接；柔性软盖受外力碰撞时产生弹性变形挤压软管，气压传感模块检测到软管内的气压增大并输出碰撞信号。

【技术特征摘要】
1.一种轮式移动机器人的碰撞检测装置，其特征在于：它主要包括刚性骨架、柔性软盖、软管和气压传感模块，刚性骨架安装于轮式移动机器人的移动底盘的圆形安装板上，刚性骨架和柔性软盖均为环形体，气压传感模块有多个，固定于刚性骨架的内侧周向，柔性软盖连接于刚性骨架的外侧，软管的数量与气压传感模块的数量相同，嵌装于刚性骨架和柔性软盖之间，每根软管的一端封闭、另一端穿过刚性骨架与气压传感模块连接；柔性软盖受外力碰撞时产生弹性变形挤压软管，气压传感模块检测到软管内的气压增大并输出碰撞信号。2.如权利要求1所述的轮式移动机器人的碰撞检测装置，其特征在于：所述刚性骨架为硬质塑料体，采用注塑成型，其横截面为开口朝内的U型，其内壁有环形加强筋，环形加强筋和上下侧板之间有纵向连接筋。3.如权利要求2所述的轮式移动机器人的碰撞检测...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯泽根，蔡佳豪，
申请(专利权)人：湖南万为智能机器人技术有限公司，
类型：新型
国别省市：湖南,43