一种基于自稳定平台的移动服务系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于自稳定平台的移动服务系统，属于移动服务机器人技术领域，包括：移动服务机器人和自稳定平台；所述自稳定平台包括：载物台面、底座、姿态传感器、加速度计、水平稳定单元和惯性缓冲单元；载物台面通过水平稳定单元安装在底座上，姿态传感器安装在移动服务机器人或载物台面上；水平稳定单元用于调整所述载物台面与水平面之间的夹角，使载物台面始终处于水平状态；底座通过惯性缓冲单元安装在移动服务机器人上，加速度计安装在移动服务机器人或自稳定平台上；惯性缓冲单元用于控制底座及载物台面沿所述移动服务机器人原有运动方向移动；本发明专利技术能够应用到复杂环境的载物运输等场景中，在生产生活方面都具有较高的应用价值。

【技术实现步骤摘要】
一种基于自稳定平台的移动服务系统
本专利技术属于移动服务机器人
，具体涉及一种基于自稳定平台的移动服务系统。
技术介绍
移动服务机器人在日常生活中的应用越来越广泛，人们对于这类机器人工作的场合和要求也越来越高。将移动服务机器人应用到物品的运输传送方面，能够大大节省人力资源，方便高效。但是当移动服务机器人在一些环境复杂多变的场景中工作时，可能会遇到路面不平、上下坡、急停等情况，如何在这样的环境里灵活、平稳地完成任务，成为一个值得研究的方向。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种基于自稳定平台的移动服务系统，通过在普通移动服务机器人上增加自稳定平台，该平台无论在什么样的路面环境下始终能够保持水平，不会由于地面有坡角或颠簸不平而将其承载的物品掉落，且在移动服务机器人启动或急停的情况下能够克服物体惯性和移动服务机器人加速度之间的矛盾，避免物品倾倒或洒落，保证移动服务机器人的稳定运输功能，大大提高其服务能力，拓展其应用场合。本专利技术是通过下述技术方案实现的：一种基于自稳定平台的移动服务系统，包括：移动服务机器人及可拆卸的安装在移动服务机器人上的自稳定平台；所述移动服务机器人用于实现所述系统的移动；所述自稳定平台包括：载物台面、底座、姿态传感器、加速度计、水平稳定单元和惯性缓冲单元；所述载物台面通过水平稳定单元安装在所述底座上，所述姿态传感器安装在移动服务机器人或载物台面上，用于实时监测移动服务机器人或载物台面与水平面之间的夹角，并发送给所述水平稳定单元；所述水平稳定单元依据所述姿态传感器监测的角度调整所述载物台面与水平面之间的夹角，使所述载物台面始终处于水平状态；所述底座通过惯性缓冲单元安装在移动服务机器人上，所述加速度计安装在移动服务机器人或自稳定平台上，用于测量移动服务机器人或自稳定平台的加速度的大小和方向，并发送给所述惯性缓冲单元；所述惯性缓冲单元用于控制所述底座及安装在所述底座上的载物台面以与所述移动服务机器人加速度大小相同，方向相反的加速度沿所述移动服务机器人原有运动方向移动。进一步的，所述水平稳定单元包括：支柱、万向轴、连杆、执行机构和第一控制器；所述支柱连接在载物台面的底面中心和底座之间，用于支撑载物台面；两个连杆的一端分别与载物台面的两相邻侧边的底面对应连接，另一端分别与安装在底座对应两相邻侧面的两个执行机构的输出端连接；且支柱、连杆与载物台面连接处均安装有万向轴；所述第一控制器安装在底座内，第一控制器的输入端与所述姿态传感器电性连接，输出端与执行机构电性连接，用于接收姿态传感器发送的倾斜角度信息，并依据该倾斜角度信息计算两个执行机构的转动角度，分别发送给两个执行机构，两个执行机构根据所述转动角度对应控制两个连杆的转动，进而调整载物台面的倾斜角度，使其达到水平状态。进一步的，所述惯性缓冲单元包括直线导轨滑台和第二控制器；所述直线导轨滑台包括滑轨、与滑轨滑动配合的滑块及用于驱动滑块移动的滑动电机，且滑轨的两端设有防止滑块滑落的限位块；直线导轨滑台安装在移动服务机器人上，底座安装在滑块上；所述第二控制器安装在底座内；第二控制器的输入端与加速度计电性连接，输出端与直线导轨滑台上的滑动电机电性连接，用于接收加速度计发送的加速度大小和方向，并依据该加速度大小和方向计算滑动电机的转速和方向，发送给滑动电机，滑动电机根据所述转速控制滑块沿直线导轨滑台的滑轨移动，使滑块移动的加速度与移动服务机器人的加速度大小相同，方向相反，进而使得载物台面移动。进一步的，所述姿态传感器采用陀螺仪、加速度计、角度测量仪中的任一种。进一步的，所述执行机构采用舵机、步进电机+丝杆、推杆电机中的任一种。进一步的，所述第一控制器采用微控制器。进一步的，所述第二控制器采用微控制器。有益效果：(1)本专利技术通过将自稳定平台搭载到移动服务机器人上，在移动服务机器人经过颠簸不平或倾斜的路面时，其上面的载物台面在执行机构、连杆及万向轴的作用下，能够进行自动调节，保持载物台面水平稳定；当移动服务机器人由于避障等原因急停或者再次启动时，自稳定平台使得载物台面在滑块的带动下沿滑轨移动，能够在一定程度上抵消移动服务机器人的加速度的影响，避免了物品的倾倒、掉落，运输过程稳定流畅，保证了运送物品的安全，提高了移动服务机器人的性能。(2)本专利技术的自稳定平台与移动服务机器人可拆卸安装，可以根据应用需求的不同搭载在不同的移动服务机器人上来实现功能。(3)本专利技术能够应用到复杂环境的载物运输等场景中，如应用到精密设备的短途运输、无人快递运输、餐厅送餐服务等场景中，在生产生活方面都具有较高的应用价值。附图说明图1为本专利技术的结构组成图；图2为本专利技术的工作原理图；图3为本专利技术在倾角路面移动的状态图；其中，1-载物台面，2-支柱，3-万向轴，4-连杆，5-执行机构，6-底座，7-直线导轨滑台，8-移动服务机器人。具体实施方式下面结合附图并举实施例，对本专利技术进行详细描述。本实施例提供了一种基于自稳定平台的移动服务系统，包括：自稳定平台和移动服务机器人8；所述移动服务机器人8用于搭载自稳定平台及实现所述系统的移动；参见附图1，所述自稳定平台可拆卸的安装在移动服务机器人8上，包括：直线导轨滑台7、载物台面1、支柱2、底座6、万向轴3、连杆4、姿态传感器、第一控制器、执行机构5、加速度计及第二控制器；所述自稳定平台能够自动调节载物台面1的水平稳定和前后行进方向上的平稳性。所述直线导轨滑台7包括滑轨、与滑轨滑动配合的滑块及用于驱动滑块移动的滑动电机，且滑轨的两端设有防止滑块滑落的限位块；直线导轨滑台7安装在移动服务机器人8上，底座6固定在直线导轨滑台7的滑块上；所述载物台面1的底面中心通过支柱2安装在底座6上，载物台面1的两相邻侧边的底面分别与两个连杆4的一端对应连接，两个连杆4的另一端分别与安装在底座6对应两相邻侧面的两个执行机构5的输出端连接；且支柱2、连杆4与载物台面1连接处均安装有万向轴3；其中，执行机构5用于控制连杆4的转动，进而调整载物台面1的倾斜角度；初始时，载物台面1的台面与移动服务机器人8的上表面平行；所述姿态传感器安装在移动服务机器人8或载物台面1上，用于测量移动服务机器人8或初始时的载物台面1的倾斜角度；所述加速度计安装在移动服务机器人8或直线导轨滑台7的滑块上，且加速度计的测量轴与直线导轨滑台7的滑轨的长度方向一致，用于测量移动服务机器人8的加速度或滑块的加速度的大小和方向；参见附图2，所述第一控制器和第二控制器均安装在底座6内，第一控制器的输入端与姿态传感器电性连接，输出端与执行机构5电性连接，用于接收姿态传感器发送的倾斜角度信息，并依据该倾斜角度信息计算两个执行机构5的转动角度，分别发送给两个执行机构5，两个执行机构5根据所述转动角度对应控制两个连杆4的转动，进而调整载物台面1的倾斜角度，使其达到水平状态；第二控制器的输入端与加速度计电性连接，输出端与直线导轨滑台7上的滑动电机电性连接，用于接收加速度计发送的加速度的大小和方向，并依据该加速度的大小和方向计算滑动电机的转速和转向，发送给滑动电机，滑动电机根据所述转速和转向控制滑块沿直线导轨滑台7的滑轨移动，使滑块移动的加速度与移动服务机器人8的加速度大小相同，方向相反，进而使得载物台面1移动，在一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于自稳定平台的移动服务系统，其特征在于，包括：移动服务机器人(8)及可拆卸的安装在移动服务机器人(8)上的自稳定平台；所述移动服务机器人(8)用于实现所述系统的移动；所述自稳定平台包括：载物台面(1)、底座(6)、姿态传感器、加速度计、水平稳定单元和惯性缓冲单元；所述载物台面(1)通过水平稳定单元安装在所述底座(6)上，所述姿态传感器安装在移动服务机器人(8)或载物台面(1)上，用于实时监测移动服务机器人(8)或载物台面(1)与水平面之间的夹角，并发送给所述水平稳定单元；所述水平稳定单元依据所述姿态传感器监测的角度调整所述载物台面(1)与水平面之间的夹角，使所述载物台面(1)始终处于水平状态；所述底座(6)通过惯性缓冲单元安装在移动服务机器人(8)上，所述加速度计安装在移动服务机器人(8)或自稳定平台上，用于测量移动服务机器人(8)或自稳定平台的加速度的大小和方向，并发送给所述惯性缓冲单元；所述惯性缓冲单元用于控制所述底座(6)及安装在所述底座(6)上的载物台面(1)以与所述移动服务机器人(8)加速度大小相同，方向相反的加速度沿所述移动服务机器人(8)原有运动方向移动。

【技术特征摘要】
1.一种基于自稳定平台的移动服务系统，其特征在于，包括：移动服务机器人(8)及可拆卸的安装在移动服务机器人(8)上的自稳定平台；所述移动服务机器人(8)用于实现所述系统的移动；所述自稳定平台包括：载物台面(1)、底座(6)、姿态传感器、加速度计、水平稳定单元和惯性缓冲单元；所述载物台面(1)通过水平稳定单元安装在所述底座(6)上，所述姿态传感器安装在移动服务机器人(8)或载物台面(1)上，用于实时监测移动服务机器人(8)或载物台面(1)与水平面之间的夹角，并发送给所述水平稳定单元；所述水平稳定单元依据所述姿态传感器监测的角度调整所述载物台面(1)与水平面之间的夹角，使所述载物台面(1)始终处于水平状态；所述底座(6)通过惯性缓冲单元安装在移动服务机器人(8)上，所述加速度计安装在移动服务机器人(8)或自稳定平台上，用于测量移动服务机器人(8)或自稳定平台的加速度的大小和方向，并发送给所述惯性缓冲单元；所述惯性缓冲单元用于控制所述底座(6)及安装在所述底座(6)上的载物台面(1)以与所述移动服务机器人(8)加速度大小相同，方向相反的加速度沿所述移动服务机器人(8)原有运动方向移动。2.如权利要求1所述的一种基于自稳定平台的移动服务系统，其特征在于，所述水平稳定单元包括：支柱(2)、万向轴(3)、连杆(4)、执行机构(5)和第一控制器；所述支柱(2)连接在载物台面(1)的底面中心和底座(6)之间，用于支撑载物台面(1)；两个连杆(4)的一端分别与载物台面(1)的两相邻侧边的底面对应连接，另一端分别与安装在底座(6)对应两相邻侧面的两个执行机构(5)的输出端连接；且支柱(2)、连杆(4)与载物台面(1)连接处均安装有万向轴(3)；所述第一控制器安装在底...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖烜，王晨，覃梓雨，刘泾洋，杨毅，郑怀航，王春芃，曲绎伯，李家美，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：北京,11