一种基于机器人行走的定位导航装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于机器人行走的定位导航装置，具体涉及机器人技术领域，包括基板，所述基板底部两端均固定设有侧板，所述侧板底部固定设有万向轮，所述基板顶部设置有嵌合槽，所述嵌合槽包括有第一嵌合槽和第二嵌合槽，所述第一嵌合槽以及第二嵌合槽内部分别设有第一齿轮以及第二齿轮。本发明专利技术通过利用GPS定位器对行走中的机器人进行导航定位，并利用摄像头来采集机器人行走过程中的路况信息，利用红外探测器来探测机器人行走过程中前方的障碍物，以确保机器人循着既定路线稳定前行，同时，可通过伺服电机带动第二齿轮转动，从而带动第一齿轮转动，进而带动套环转动，以实现对装置的行进方向进行360°调节。

A Location and Navigation Device Based on Robot Walking

The invention discloses a positioning and navigation device based on robot walking, which specifically relates to the field of robot technology, including a baseboard with side plates fixed at both ends of the baseboard, a universal wheel fixed at the bottom of the baseboard, and a chimeric groove arranged at the top of the baseboard. The chimeric groove comprises a first chimeric groove and a second chimeric groove, the first chimeric groove and the second chimeric groove. The first gear and the second gear are respectively arranged inside the groove. The invention uses GPS positioner to navigate and locate the walking robot, and uses camera to collect road condition information during the walking process of the robot, and uses infrared detector to detect obstacles in front of the robot in the walking process, so as to ensure that the robot moves steadily along the established route, at the same time, it can drive the second gear to rotate through servo motor, thus driving the first one. The gear rotates and then drives the sleeve ring to rotate so as to realize 360 degree adjustment of the moving direction of the device.

【技术实现步骤摘要】
一种基于机器人行走的定位导航装置
本专利技术涉及机器人
，更具体地说，本专利技术涉及一种基于机器人行走的定位导航装置。
技术介绍
移动机器人的坐标定位是实现机器人的自主行走、姿态控制、轨迹跟踪等各种任务的前提，机器人必须准确地知道自己的坐标位置及姿态参数才能准确的执行指令。但现有的移动机机器人在移动的过程中不能根据路况进行路线选择，且移动过程中的稳定性较差，且其移动的方向角度存在一定的限制。
技术实现思路
为了克服现有技术的上述缺陷，本专利技术的实施例提供一种基于机器人行走的定位导航装置，通过利用GPS定位器对行走中的机器人进行导航定位，并利用摄像头来采集机器人行走过程中的路况信息，利用红外探测器来探测机器人行走过程中前方的障碍物，以确保机器人循着既定路线稳定前行，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种基于机器人行走的定位导航装置，包括基板，所述基板底部两端均固定设有侧板，所述侧板底部固定设有万向轮，所述基板顶部设置有嵌合槽，所述嵌合槽包括有第一嵌合槽和第二嵌合槽，所述第一嵌合槽以及第二嵌合槽内部分别设有第一齿轮以及第二齿轮，所述第一齿轮和第二齿轮的轴心位置均贯穿设有第一通孔，所述第一齿轮上的第一通孔内部固定套设有套环，所述套环两端均设置有第二通孔，所述第一齿轮顶部设置有驱动电机，所述驱动电机的输出轴套设于套环顶端的第二通孔内部，且远离驱动电机一侧的第二通孔深度为套环厚度的二分之一，所述套环底端的第二通孔内部贯穿套设有转轴，所述驱动电机的输出轴以及转轴均通过轴承套环活动连接，所述转轴两端均固定连接有驱动轮，所述驱动电机的输出轴以及转轴上分别固定套设有主动轮以及从动轮，所述主动轮与从动轮周向侧均绕设有传动带，且二者之间通过传动带传动连接，所述第二嵌合槽对应位置的基板顶部固定设有台架，所述台架顶部中心位置贯穿设有第三通孔，所述台架顶部固定设有伺服电机，所述伺服电机的输出轴一端依次贯穿第三通孔和第二齿轮上的第一通孔，且伺服电机的输出轴通过轴承与台架活动连接，并与第二齿轮之间固定套接，所述基板顶部四角位置均垂直设有立柱，所述立柱顶部固定设有控制箱，所述控制箱顶部固定设有GPS定位器，所述控制箱表面设置有控制面板，所述控制面板上设置有控制按钮，所述控制面板一侧设置有显示屏，所述控制箱一侧顶部设置有红外探测器，所述红外探测器底部设置有摄像头。在一个优选地实施方式中，所述第一嵌合槽水平向轴截面形状为圆形，所述第二嵌合槽水平向轴截面形状为U字形，且第一嵌合槽一侧与第二嵌合槽的扩口端相连通，所述第一齿轮与第二齿轮啮合。在一个优选地实施方式中，所述第一嵌合槽内腔底部中心位置贯穿设有通槽，所述套环底端活动套设于通槽内部，所述第二嵌合槽内腔底部中心位置设置有凹槽，所述伺服电机的输出轴底端通过轴承与凹槽活动连接。在一个优选地实施方式中，所述主动轮与从动轮竖直共线设置，所述主动轮与从动轮的周向侧外壁中部均设置有环形槽，所述传动带的外侧壁与环形槽的内侧壁活动贴合。在一个优选地实施方式中，所述驱动电机底部设置有电机安装板，所述电机安装板与第一齿轮的连接处贯穿设有安装螺孔，所述驱动电机通过锁紧螺钉固定安装在第一齿轮顶部。在一个优选地实施方式中，所述套环顶端以及底端两侧均贯穿设有槽口，两个所述槽口中心点之间的连线与套环顶端两个第二通孔中心点之间的连线呈十字形交叉设置。在一个优选地实施方式中，两个所述侧板均与基板底端面所在水平面之间呈45°角向外倾斜设置，且侧板底端的万向轮数量设置有多个，多个所述万向轮均匀分布在侧板的底端面上。在一个优选地实施方式中，还包括有一种基于机器人行走的定位导航装置的控制系统，该系统包括有DSP芯片，所述DSP芯片设置在控制箱内部，所述DSP芯片上设置有数据处理单元，所述数据处理单元连接端连接有图像采集单元、信号收发单元、障碍物探测单元以及移动调节单元，所述图形采集单元连接端连接有摄像头，用于采集机器人行走过程中的路况信息，所述信号收发单元连接端连接有GPS定位器，用于传送机器人的行走路线，所述障碍物探测单元连接端连接有红外探测器，用于探测机器人行走过程中前方的障碍物，所述移动调节单元的连接端连接有驱动电机和伺服电机，用于控制机器人转向或前进。在一个优选地实施方式中，所述DSP芯片设置为TI公司的TMS320LF2407A型芯片，其内核为TNS320C2XX，具有位中央逻辑运算单元，内含32位累加器和位16*16位并行乘法器，所述驱动电机、伺服电机、GPS定位器、控制按钮、显示屏、红外探测器以及摄像头均与DSP芯片电性连接。本专利技术的技术效果和优点：1、本专利技术通过利用GPS定位器对行走中的机器人进行导航定位，并利用摄像头来采集机器人行走过程中的路况信息，利用红外探测器来探测机器人行走过程中前方的障碍物，以确保机器人循着既定路线稳定前行，一旦红外探测器检测到前方有障碍物，会直接将信号传输给DSP芯片，DSP芯片控制驱动电机停止工作，并控制伺服电机带动第二齿轮转动，从而带动第一齿轮转动，进而带动套环转动，以实现对装置的行进方向进行360°调节，方向调节完成后，伺服电机停止工作，由驱动电机继续带动定位导航装置前行，而在前行的过程中，摄像头始终采集前进道路上的路况，以便及时控制装置更换行进方向，避免对装置造成损伤，同时，基板底部向外呈45°角倾斜设置，且底端面均匀分布有多个万向轮的侧板，能够大大提高装置的承压性以及转向过程中的稳定性；2、本专利技术通过利用两个平行设置的限位杆对传动过程中的传动带进行限位，避免传动带在高速转动的过程中脱离主动轮或从动轮，从而确保传动过程的稳定性，并且，可通过带有滚珠的弧形槽来托住第一齿轮以及第二齿轮，以避免第一齿轮以及第二齿轮的底端面直接与第一嵌合槽以及第二嵌合槽的内腔底端面接触，从而降低二者之间的接触面积，减小第一齿轮以及第二齿轮在转动过程中所受到的摩擦力，并且滚珠于弧形槽之间活动连接，可进一步降低第一齿轮以及第二齿轮在转动过程中所受到的摩擦力，减少驱动电机以及伺服电机的输出能耗。附图说明图1为本专利技术实施例1中的整体结构示意图。图2为本专利技术实施例1中的基板俯视图。图3为本专利技术实施例1中的台架结构示意图。图4为本专利技术实施例1中的套环结构示意图。图5为本专利技术实施例2中的套环剖视图。图6为本专利技术实施例2中的基板局部剖视图。图7为本专利技术的系统结构图。图8为本专利技术的控制电路图。附图标记为：1基板、2侧板、3万向轮、4嵌合槽、41第一嵌合槽、42第而嵌合槽、5第一齿轮、6第二齿轮、7第一通孔、8套环、9第二通孔、10驱动电机、11转轴、12驱动轮、13主动轮、14从动轮、15传动带、16台架、17第三通孔、18伺服电机、19安装螺孔、20槽口、21立柱、22控制箱、23GPS定位器、24控制面板、25显示屏、26红外探测器、27摄像头、28限位杆、29凹槽、30通槽、31弧形槽、32滚珠。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。实施例1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于机器人行走的定位导航装置，包括基板(1)，其特征在于：所述基板(1)底部两端均固定设有侧板(2)，所述侧板(2)底部固定设有万向轮(3)，所述基板(1)顶部设置有嵌合槽(4)，所述嵌合槽(4)包括有第一嵌合槽(41)和第二嵌合槽(42)，所述第一嵌合槽(41)以及第二嵌合槽(42)内部分别设有第一齿轮(5)以及第二齿轮(6)，所述第一齿轮(5)和第二齿轮(6)的轴心位置均贯穿设有第一通孔(7)，所述第一齿轮(5)上的第一通孔(7)内部固定套设有套环(8)，所述套环(8)两端均设置有第二通孔(9)，所述第一齿轮(5)顶部设置有驱动电机(10)，所述驱动电机(10)的输出轴套设于套环(8)顶端的第二通孔(9)内部，且远离驱动电机(10)一侧的第二通孔(9)深度为套环(8)厚度的二分之一，所述套环(8)底端的第二通孔(9)内部贯穿套设有转轴(11)，所述驱动电机(10)的输出轴以及转轴(11)均通过轴承套环(8)活动连接，所述转轴(11)两端均固定连接有驱动轮(12)，所述驱动电机(10)的输出轴以及转轴(11)上分别固定套设有主动轮(13)以及从动轮(14)，所述主动轮(13)与从动轮(14)周向侧均绕设有传动带(15)，且二者之间通过传动带(15)传动连接，所述第二嵌合槽(42)对应位置的基板(1)顶部固定设有台架(16)，所述台架(16)顶部中心位置贯穿设有第三通孔(17)，所述台架(16)顶部固定设有伺服电机(18)，所述伺服电机(18)的输出轴一端依次贯穿第三通孔(17)和第二齿轮(6)上的第一通孔(7)，且伺服电机(18)的输出轴通过轴承与台架(16)活动连接，并与第二齿轮(6)之间固定套接，所述基板(1)顶部四角位置均垂直设有立柱(21)，所述立柱(1)顶部固定设有控制箱(22)，所述控制箱(22)顶部固定设有GPS定位器(23)，所述控制箱(22)表面设置有控制面板(24)，所述控制面板(24)上设置有控制按钮，所述控制面板(24)一侧设置有显示屏(25)，所述控制箱(22)一侧顶部设置有红外探测器(26)，所述红外探测器(26)底部设置有摄像头(27)。...

【技术特征摘要】
1.一种基于机器人行走的定位导航装置，包括基板(1)，其特征在于：所述基板(1)底部两端均固定设有侧板(2)，所述侧板(2)底部固定设有万向轮(3)，所述基板(1)顶部设置有嵌合槽(4)，所述嵌合槽(4)包括有第一嵌合槽(41)和第二嵌合槽(42)，所述第一嵌合槽(41)以及第二嵌合槽(42)内部分别设有第一齿轮(5)以及第二齿轮(6)，所述第一齿轮(5)和第二齿轮(6)的轴心位置均贯穿设有第一通孔(7)，所述第一齿轮(5)上的第一通孔(7)内部固定套设有套环(8)，所述套环(8)两端均设置有第二通孔(9)，所述第一齿轮(5)顶部设置有驱动电机(10)，所述驱动电机(10)的输出轴套设于套环(8)顶端的第二通孔(9)内部，且远离驱动电机(10)一侧的第二通孔(9)深度为套环(8)厚度的二分之一，所述套环(8)底端的第二通孔(9)内部贯穿套设有转轴(11)，所述驱动电机(10)的输出轴以及转轴(11)均通过轴承套环(8)活动连接，所述转轴(11)两端均固定连接有驱动轮(12)，所述驱动电机(10)的输出轴以及转轴(11)上分别固定套设有主动轮(13)以及从动轮(14)，所述主动轮(13)与从动轮(14)周向侧均绕设有传动带(15)，且二者之间通过传动带(15)传动连接，所述第二嵌合槽(42)对应位置的基板(1)顶部固定设有台架(16)，所述台架(16)顶部中心位置贯穿设有第三通孔(17)，所述台架(16)顶部固定设有伺服电机(18)，所述伺服电机(18)的输出轴一端依次贯穿第三通孔(17)和第二齿轮(6)上的第一通孔(7)，且伺服电机(18)的输出轴通过轴承与台架(16)活动连接，并与第二齿轮(6)之间固定套接，所述基板(1)顶部四角位置均垂直设有立柱(21)，所述立柱(1)顶部固定设有控制箱(22)，所述控制箱(22)顶部固定设有GPS定位器(23)，所述控制箱(22)表面设置有控制面板(24)，所述控制面板(24)上设置有控制按钮，所述控制面板(24)一侧设置有显示屏(25)，所述控制箱(22)一侧顶部设置有红外探测器(26)，所述红外探测器(26)底部设置有摄像头(27)。2.根据权利要求1所述的一种基于机器人行走的定位导航装置，其特征在于：所述第一嵌合槽(41)水平向轴截面形状为圆形，所述第二嵌合槽(42)水平向轴截面形状为U字形，且第一嵌合槽(41)一侧与第二嵌合槽(42)的扩口端相连通，所述第一齿轮(5)与第二齿轮(6)啮合。3.根据权利要求1所述的一种基于机器人行走的定位导航装置，其特征在于：所述第一嵌合槽(5)内腔底部中心位...

【专利技术属性】
技术研发人员：李庆民，李延硕，王建华，李翔，王海洋，周震东，王杰，张琴，
申请(专利权)人：创泽智能机器人股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37