一种全地形运输机器人及其控制方法技术

本发明专利技术揭示了一种全地形运输机器人，机器人设有车体，所述车体后端固定有后轮架，所述车体前端两侧设有前履带轮，所述后轮架两侧设有后履带轮，所述车体内设有为前履带轮和后履带轮的动力驱动单元供电的电池，所述车体内设有控制器，所述控制器设有与遥控装置无线通信的通信单元，所述控制器输出驱动信号至动力驱动单元，两个所述前履带轮的后端固接在转轴的两端，所述转轴通过轴承固定在车体上，两个所述前履带轮为向车体前上方弯折的L形履带轮，每个所述后履带轮由两个条形履带轮呈倒V形固定构成本发明专利技术的优点在于机器人(小车)能够适应不同的地形环境，可广泛应用于工厂、工程施工工地及军事活动中的部分危险品的运输，运用广，工作稳定可靠。

【技术实现步骤摘要】
一种全地形运输机器人及其控制方法
本专利技术涉及机器人领域，尤其涉及具有运输功能的机器人。
技术介绍
随着机器人技术的发展，机器人技术的应用已经深入到各行各业，目前也有利于机器人进行运输的技术，但是这类运输机器人难以适应户外复杂的地形。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是实现一种能够适应多种户外地形的运输机器人。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种全地形运输机器人，机器人设有车体，所述车体后端固定有后轮架，所述车体前端两侧设有前履带轮，所述后轮架两侧设有后履带轮，所述车体内设有为前履带轮和后履带轮的动力驱动单元供电的电池，所述车体内设有控制器，所述控制器设有与遥控装置无线通信的通信单元，所述控制器输出驱动信号至动力驱动单元，两个所述前履带轮的后端固接在转轴的两端，所述转轴通过轴承固定在车体上，两个所述前履带轮为向车体前上方弯折的L形履带轮，所述车体内设有驱动转轴旋转的转动驱动单元，所述控制器输出转动信号至转动驱动单元，每个所述后履带轮由两个条形履带轮呈倒V形固定构成。所述车体上固定有水平传感器，所述水平传感器输出感应信号至控制器，所述车体上设有四个竖直设置的伸缩杆，所述伸缩杆由独立的升降驱动单元控制升降，所述控制器输出驱动信号至升降驱动单元，四个所述伸缩杆的顶部固定有固定平台，所述伸缩杆位于固定平台的四个角，所述固定平台下方固定有载物槽，所述固定平台安装有载物槽的位置设有开口。所述车体前方固定有云台，所述云台上固定有摄像头，所述摄像头输出视频信息至控制器，所述控制器输出驱动信号至云台。所述固定平台上方设有光伏板，所述光伏板通过光充电单元为电池充电。所述车体后部设有升降装置，所述后车架固定在升降装置上，所述控制器输出驱动信号至升降装置。基于所述全地形运输机器人的控制方法，其特征在于：摄像头将实时获取的视频信息发送控制器，所述控制器将获得的视频信号实时发送至遥控装置；控制器实时接收遥控装置的信号，并将控制指令输送至动力驱动单元和云台；水平传感器将车体当前倾斜状况发送至控制器，控制器根据车体倾斜状况驱动四根伸缩杆伸缩使固定平台保持水平。草地及浅水区域行走模式：升降装置使车体相对后轮架升高，同时转轴转动使前履带轮前端向下转动支撑起车体，当L形前履带轮前端部分水平支撑地面时锁止转轴，升降装置使车体上升至车体仍保持水平状态。所述转轴转动和车体上升同步运行，同步运行过程中平台始终保持水平状态。爬梯模式：前履带轮接触到阶梯时，升降装置使车体相对后轮架升高，同时仅驱动前履带轮转动，当前履带轮爬至阶梯上方时，驱动前履带轮和后履带轮同时转动使机器人向阶梯方向行走，待后履带轮接触到阶梯时，升降装置使后轮架相对车体升高，同时仅驱动后履带轮转动，直至后履带轮爬至阶梯上方时，完成一次爬梯。本专利技术的优点在于机器人(小车)能够适应不同的地形环境，可广泛应用于工厂、工程施工工地及军事活动中的部分危险品的运输，运用广，工作稳定可靠。附图说明下面对本专利技术说明书中每幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明：图1为全地形运输机器人履带轮正常行驶状态示意图；图2为全地形运输机器人侧视图；图3为全地形运输机器人俯视图；图4为全地形运输机器人前端示意图；图5为全地形运输机器人后履带轮示意图；上述图中的标记均为：1、载物槽；2、固定平台；3、前履带轮；4、摄像头；5、水平传感器；6、伸缩杆；7、车体；8、丝杆；9、电机；10、后轮架；11、后履带轮；12、转轴。具体实施方式如图1所示，全地形运输机器人的小车为A、B两个区域，两个区域独立，A区域主要为车体7，车体7前方固定有云台，云台上固定有摄像头4，摄像头4采用半球式摄像头4，摄像头4输出视频信息至控制器，控制器输出驱动信号至云台，控制器为机器人的核心控制装置，如采用AVR单片机，车体7内还固定有为机器人供电的电池，控制器设有与遥控装置无线通信的通信单元，控制器和通信单元可以采用以Android+远程控制技术为依托的远程控制系统。在第一次启动运输车时,客户只需要在智能手机或电脑中安装Android智能软件，通过相应的APP与运输车内置的无线信号发射器连接。这样就可以将车体7上的前置360度全方位摄像头4，所拍摄的路况实时画面传输到手机或电脑终端上，对路况进行实时监控。车体7后端固定有后轮架10，后轮架10和车体7为两个分离的部件，车体7后部设有升降装置，后车架固定在升降装置上，控制器输出驱动信号至升降装置，则通过控制器控制，能够使车体7和后车架相对位移，主要需要使车体7能够相对后车架上升，升降装置可以采用多种形式，如在后车架上固定竖直设置的丝杆8，在后车架上设有能够驱动丝杆8旋转的电机9，控制器则能够驱动电机9转动，车架后的设有丝杆螺母，丝杆螺母安装在丝杆8上，车体7和后车架之间设有竖直方向设置的导线机构，则电机的转动能够控制车体7相对于后车架上升。车体7前端两侧设有前履带轮3，前履带轮3工作原理为常规的履带轮，两个前履带轮3的后端固接在转轴12的两端，转轴12通过轴承固定在车体7上，两个前履带轮3通过独立电机(即动力驱动单元)驱动旋转，这个电机可以直接安装在前履带轮3的轮架内，也可以固定在转轴12上，两个前履带轮3为向车体7前上方弯折的L形履带轮，车体7内设有驱动转轴12旋转的转动驱动单元，例如可以在转轴12上固定一个齿轮，在车体7内安装一个步进电机，步进电机的输出轴上的齿轮由转轴12上的齿轮啮合，则能够通过驱动步进电机使转轴12带动前履带轮3转动。后轮架10两侧设有后履带轮11，后履带轮11由两个条形履带轮呈倒V形固定构成，构成后履带轮11的两个条形履带轮可以由同一根动力轴驱动，动力轴贯穿后车架分别连接两侧的后履带轮11的两个条形履带轮。车体7内设有为前履带轮3和后履带轮11的动力驱动单元供电的电池，控制器输出驱动信号至动力驱动单元。车体7上固定有水平传感器5，水平传感器5可以由水平液柱和灵敏压力传感器组成，或者其他水平传感装置，水平传感器5输出感应信号至控制器，车体7上设有四个竖直设置的伸缩杆6，伸缩杆6可以采用液压杆，通过液压控制器驱动四根伸缩杆6独立的进行升级，控制器输出驱动信号至升降驱动单元，四个伸缩杆6的顶部固定有固定平台2，伸缩杆6位于固定平台2的四个角，固定平台2下方固定有载物槽1，固定平台2安装有载物槽1的位置设有开口，载物槽1用于放置运输的物品。优选固定平台2上方设有光伏板，光伏板通过光充电单元为电池充电，这样在阳光条件下对运输车主机中的锂电池板充电。坑洼地段：运输车在此路段行进时，由于路况原因，车身会产生摇晃，而对于某些危险品的运输，摇晃可能会带来较为危险的事故。因此，运输车在此路段行进时，车速会减慢。同时当运输车通过坑地时，会导致车身倾斜，这时车身A区上的水平传感器5中的液体会流向车身较低的一侧，使得该侧液体下的灵敏压力传感器接受的压力，并通过数据线传输到运输车主机中的AVR单片机中，单片机进行压力大小的分析后，发出指令，通过数据线传输到液压伸缩杆6的液压电机上，使车身较高一侧的液压伸缩杆6的液压电机开始工作，使得车身较高一侧的液压伸缩杆6收缩，实现载物槽1、载物槽1固定平台2的相对水平，使得载物槽1中的危险品在运输的过程中处在相对平衡稳定的环境中。草地及本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种全地形运输机器人，机器人设有车体，所述车体后端固定有后轮架，所述车体前端两侧设有前履带轮，所述后轮架两侧设有后履带轮，所述车体内设有为前履带轮和后履带轮的动力驱动单元供电的电池，所述车体内设有控制器，所述控制器设有与遥控装置无线通信的通信单元，所述控制器输出驱动信号至动力驱动单元，其特征在于：两个所述前履带轮的后端固接在转轴的两端，所述转轴通过轴承固定在车体上，两个所述前履带轮为向车体前上方弯折的L形履带轮，所述车体内设有驱动转轴旋转的转动驱动单元，所述控制器输出转动信号至转动驱动单元，每个所述后履带轮由两个条形履带轮呈倒V形固定构成。

【技术特征摘要】
1.一种全地形运输机器人，机器人设有车体，所述车体后端固定有后轮架，所述车体前端两侧设有前履带轮，所述后轮架两侧设有后履带轮，所述车体内设有为前履带轮和后履带轮的动力驱动单元供电的电池，所述车体内设有控制器，所述控制器设有与遥控装置无线通信的通信单元，所述控制器输出驱动信号至动力驱动单元，其特征在于：两个所述前履带轮的后端固接在转轴的两端，所述转轴通过轴承固定在车体上，两个所述前履带轮为向车体前上方弯折的L形履带轮，所述车体内设有驱动转轴旋转的转动驱动单元，所述控制器输出转动信号至转动驱动单元，每个所述后履带轮由两个条形履带轮呈倒V形固定构成。2.根据权利要求1所述的全地形运输机器人，其特征在于：所述车体上固定有水平传感器，所述水平传感器输出感应信号至控制器，所述车体上设有四个竖直设置的伸缩杆，所述伸缩杆由独立的升降驱动单元控制升降，所述控制器输出驱动信号至升降驱动单元，四个所述伸缩杆的顶部固定有固定平台，所述伸缩杆位于固定平台的四个角，所述固定平台下方固定有载物槽，所述固定平台安装有载物槽的位置设有开口。3.根据权利要求1或2所述的全地形运输机器人，其特征在于：所述车体前方固定有云台，所述云台上固定有摄像头，所述摄像头输出视频信息至控制器，所述控制器输出驱动信号至云台。4.根据权利要求3所述的全地形运输机器人，其特征在于：所述固定平台上方设有光伏板，所述光伏板通...

【专利技术属性】
技术研发人员：王建平，张宇，唐冶，陈蒙，孙润，孙成志，田园，程晶晶，章天扬，
申请(专利权)人：安徽工程大学，
类型：发明
国别省市：安徽,34