【技术实现步骤摘要】
一种带有加速度计的自平衡轮式机器人控制装置
[0001]本专利技术涉及机器人
，具体为一种带有加速度计的自平衡轮式机器人控制装置。
技术介绍
[0002]轮式机器人是一种使用轮子作为移动方式的机器人，与使用腿或爬行的机器人不同。它们通常具有一个或多个轮子，并使用电机或其他驱动力来移动。轮式机器人有许多不同类型，有些可以移动到陡峭的山坡上，有些用于生产线上物品的转运，还有用于探索未知地区的智能机器人。这些机器人通常使用传感器和其他技术来检测它们的环境，并通过固定的程序或使用人工智能来控制其运动。轮式机器人对于人类的生产和工作场所的安全也非常有用，它们可以执行危险或令人厌恶的任务而无需风险。而加速度计是控制轮式机器人自平衡的关键组件。加速度计可测量机器人在水平方向上的加速度，控制系统会根据加速度计读数计算机器人的倾斜角度，并调整电机输出来保持机器人的平衡状态。
[0003]但现有的自平衡轮式机器人控制装置，大多数通过加速度计模块检测机器人倾斜方向和角度，并将检测到的数据反馈给控制电路，控制电路处理并分析加速度计模块反馈的数据，并根据数据来控制轮式机器人的动作，但此种方式在控制时，若轮式机器人的倾斜幅度较大，往往无法快速的对轮式机器人的倾斜重心进行调节的，导致轮式机器人还是会侧翻。
[0004]为此，我们提出一种带有加速度计的自平衡轮式机器人控制装置。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的在于提供一种带有加速度计的自平衡轮式机器人控制装置，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。>[0006]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种带有加速度计的自平衡轮式机器人控制装置，包括轮式机器人，轮式机器人的内部安装有加速度计，所述轮式机器人的表面安装有控制装置安装箱，所述控制装置安装箱的内部安装有平衡控制装置和双轴电机；
[0007]所述平衡控制装置包括连接在双轴电机输出轴上的转台，所述转台的内部设置有两组对称分布的伸缩滑槽，所述伸缩滑槽完全贯穿转台的一端，所述伸缩滑槽内插设有螺纹杆，所述螺纹杆的一端插设在转台的内部并连接有锥形连接齿轮，所述转台的表面连接有电机A，所述电机A的输出轴上连接有锥形控制齿轮，所述锥形控制齿轮位于转台的内部，所述锥形控制齿轮同时和两组螺纹杆上连接的两组锥形连接齿轮啮合连接，所述伸缩滑槽的内部插设有伸缩杆，所述伸缩杆相适配的安装在螺纹杆上，所述转台的表面设置有限位槽位于伸缩滑槽的外侧，所述伸缩杆的表面连接有限位凸块插设在限位槽内，所述限位凸块的表面连接有电机B，两组所述限位凸块之间插设有丝杆，所述转台的输出轴和丝杆传动连接，所述转台的表面套有移动台，所述移动台的表面连接有滑动凸块，所述滑动凸块相适配的安装在丝杆的表面，所述移动台的表面连接有配置块。
[0008]优选的，所述转台的表面设置有移动滑槽A，所述转台的表面设置有移动滑槽B，所述移动台的表面设置有固定筒，所述固定筒的内部连接有弹簧，所述固定筒内插设有滑块，所述弹簧的一端连接在滑块上，所述滑块的表面设置有球形限位槽，所述滑块表面的球形限位槽内安装有滚球。
[0009]优选的，所述转台的上下表面均设置有移动滑槽A，所述伸缩杆的上下表面均设置于移动滑槽B，所述移动台呈“U”状结构设置，所述移动台上安装有两组滚球分别抵触在上下两侧的移动滑槽A、滚球上。
[0010]优选的，所述控制装置安装箱的表面安装有倾倒支撑装置，所述倾倒支撑装置包括连接在双轴电机输出轴上的转管，所述转管和转台呈平行分布，所述转管的表面连接有液压设备，所述液压设备和转管内部设置的两组液压槽相连通，所述转管的内部安装有两组封堵块分别对两组液压槽相隔断，所述液压设备位于两组封堵块之间，所述封堵块上均安装有电磁阀，所述液压设备的内部插设有伸缩柱。
[0011]优选的，所述伸缩柱的前端表面设置有卡槽，所述卡槽内通过扭力弹簧铰接有支撑杆。
[0012]优选的，所述转台的下端表面连接有液管，所述液管的内部填充有液体介质，所述液管的两端内壁均安装有重力传感器。
[0013]优选的，所述控制装置安装箱包括安装在轮式机器人表面的固定箱体，所述固定箱体的下端表面连接有凸盘，所述凸盘的表面设置有水平固定槽，所述固定箱体的下端表面设置有垂直固定槽。
[0014]优选的，所述控制装置安装箱的表面安装有适配固定装置，所述适配固定装置包括安装在凸盘表面的固定座，所述固定座通过水平固定螺栓固定在凸盘上，所述水平固定螺栓贯穿固定座插设在水平固定槽内，所述固定座内插设有垂直固定螺栓，垂直固定螺栓和水平固定螺栓呈垂直分布，所述垂直固定螺栓贯穿固定座插设在垂直固定槽内，所述凸盘设置为环状，所述固定座设置为相适配的弧线状。
[0015]优选的，所述固定座的表面连接有固定台，所述固定台内插设有阻尼套管，所述阻尼套管的内部设置为完全贯穿，所述阻尼套管的两端均插设有阻尼滑杆，所述阻尼滑杆的外端连接有旋转块，所述旋转块内插设有锤子滑杆，所述旋转块的表面设置有螺纹孔且螺纹孔内插设有限位螺栓，所述限位螺栓贯穿旋转块抵触在锤子滑杆的表面，所述锤子滑杆的下端连接有夹板。
[0016]优选的，所述夹板的表面连接有防护垫。
[0017]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0018]1、本方案通过轮式机器人内部安装的加速度计对轮式机器人在水平方向上的加速度进行测算，进一步控制系统会根据加速度计读数计算轮式机器人的倾斜角度，并调整电机输出来保持轮式机器人的平衡状态，并且当电机输出控制轮式机器人保持平衡时，平衡控制装置同步运行，对轮式机器人的平衡进行补偿控制，避免电机输出无法控制轮式机器人保持平衡，导致轮式机器人倾斜翻到，当轮式机器人发生倾斜时，平衡控制装置通过改变轮式机器人整体的重心位置，对轮式机器人进行平衡控制；
[0019]2、本方案通过控制装置安装箱上安装有倾倒支撑装置，当平衡控制装置对轮式机器人的重心进行调节时，可以避免轮式机器人倾斜翻到，但当平衡控制装置的重心调节无
法避免轮式机器人的倾斜翻到时，通过倾倒支撑装置运行可以对轮式机器人进行支撑，避免轮式机器人完全翻到造成损坏。
附图说明
[0020]图1为本专利技术结构示意图；
[0021]图2为本专利技术控制装置安装箱内部结构示意图；
[0022]图3为本专利技术平衡控制装置结构示意图；
[0023]图4为本专利技术平衡控制装置结构剖开示意图；
[0024]图5为本专利技术平衡控制装置结构仰视示意图；
[0025]图6为本专利技术平衡控制装置内部结构剖开示意图；
[0026]图7为本专利技术移动台结构示意图；
[0027]图8为本专利技术液管结构示意图；
[0028]图9为本专利技术倾倒支撑装置结构展开示意图；
[0029]图10为本专利技术倾倒支撑装置结构剖开示意图；
[0030]图11为本专利技术适配固定装置结构示意图；
[0031]图12为本专利技术控制装置安装箱结构示意图。
[0032]图中：1、轮式本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种带有加速度计的自平衡轮式机器人控制装置，包括轮式机器人(1)，轮式机器人(1)的内部安装有加速度计，其特征在于：所述轮式机器人(1)的表面安装有控制装置安装箱(2)，所述控制装置安装箱(2)的内部安装有平衡控制装置(4)和双轴电机(6)；所述平衡控制装置(4)包括连接在双轴电机(6)输出轴上的转台(401)，所述转台(401)的内部设置有两组对称分布的伸缩滑槽(402)，所述伸缩滑槽(402)完全贯穿转台(401)的一端，所述伸缩滑槽(402)内插设有螺纹杆(403)，所述螺纹杆(403)的一端插设在转台(401)的内部并连接有锥形连接齿轮(405)，所述转台(401)的表面连接有电机A(406)，所述电机A(406)的输出轴上连接有锥形控制齿轮(407)，所述锥形控制齿轮(407)位于转台(401)的内部，所述锥形控制齿轮(407)同时和两组螺纹杆(403)上连接的两组锥形连接齿轮(405)啮合连接，所述伸缩滑槽(402)的内部插设有伸缩杆(404)，所述伸缩杆(404)相适配的安装在螺纹杆(403)上，所述转台(401)的表面设置有限位槽(408)位于伸缩滑槽(402)的外侧，所述伸缩杆(404)的表面连接有限位凸块(409)插设在限位槽(408)内，所述限位凸块(409)的表面连接有电机B(410)，两组所述限位凸块(409)之间插设有丝杆(411)，所述转台(401)的输出轴和丝杆(411)传动连接，所述转台(401)的表面套有移动台(412)，所述移动台(412)的表面连接有滑动凸块(413)，所述滑动凸块(413)相适配的安装在丝杆(411)的表面，所述移动台(412)的表面连接有配置块(420)。2.根据权利要求1所述的一种带有加速度计的自平衡轮式机器人控制装置，其特征在于：所述转台(401)的表面设置有移动滑槽A(418)，所述转台(401)的表面设置有移动滑槽B(419)，所述移动台(412)的表面设置有固定筒(414)，所述固定筒(414)的内部连接有弹簧(415)，所述固定筒(414)内插设有滑块(416)，所述弹簧(415)的一端连接在滑块(416)上，所述滑块(416)的表面设置有球形限位槽，所述滑块(416)表面的球形限位槽内安装有滚球(417)。3.根据权利要求2所述的一种带有加速度计的自平衡轮式机器人控制装置，其特征在于：所述转台(401)的上下表面均设置有移动滑槽A(418)，所述伸缩杆(404)的上下表面均设置于移动滑槽B(419)，所述移动台(412)呈“U”状结构设置，所述移动台(412)上安装有两组滚球(417)分别抵触在上下两侧的移动滑槽A(418)、滚球(417)上。4.根据权利要求1所述的一种带有加速度计的自平衡轮式机器人控制装置，其特征在于：所述控制装置安装箱(2)的表面安装有倾倒支撑装置(5)，所述倾倒支撑装置(5)包括连接在双轴电机(6)输出轴上的转管(501)，所述转管(...
【专利技术属性】
技术研发人员：斛毓华，代聪，唐英凯，王康权，徐铭，
申请(专利权)人：郑州大学，
类型：发明
国别省市：
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