一种履带式全向移动清淤机器人及其控制方法技术

本发明专利技术公开了一种履带式全向移动清淤机器人及其控制方法，涉及机器人技术领域，简化清淤机器人驱动装置结构，避免冗余结构带来的沉重负载，减轻机械负载，减少故障几率

【技术实现步骤摘要】
一种履带式全向移动清淤机器人及其控制方法


[0001]本专利技术涉及机器人
，尤其涉及一种履带式全向移动清淤机器人及其控制方法
。

技术介绍

[0002]近年来，我国不断加大力度解决污水处理等环境问题，工业污水清淤作为其中典型的代表，要求的专业程度高
、
处理设备先进
。
但工业污水清淤任务中，由于物化反应产生的板结态固体淤泥
、
油墨态化学淤泥
、
混合态流体淤泥等，并掺杂自然混合物质，另外清淤受限环境
、
不可视
、
环境中含有危险的易燃易爆气体及有毒微生物，导致工业清淤难于顺利进行
。
[0003]为实现工业污水清淤，技术人员研发了清淤机器人，用以辅助清淤
。
但现有的清淤机器人存在以下问题：例如管道清淤机器人，但由于该机器人工作在污水和淤泥环境中，较为合适的一种方案是采用抓地性较好的履带机构作为驱动单元，但是传统履带机构缺失横向移动自由度
、
灵活性不足，难以克服狭小作业空间对机器人工作造成的障碍
。
[0004]为了克服上述困难，申请号为
CN201810258091.7
的专利技术专利，公开了一种履带式全向移动机器人，其包括主体底板
、
主体外壳
、
电池单元
、
控制单元
、
通信单元
、
电机驱动单元和履带单元；所述的履带单元由转轴r/>、
履带
、
履带轮固定板
、
履带支架
、
驱动电机
、
减速器
、
测速编码器组成；主体底板采用铝合金结构，主体底板上方承载机器人本体的设备，包含电池单元
、
控制单元
、
通信单元以及电机驱动单元；主体底板下方为4个履带单元，每个履带单元构成一组转向结构，通过轴承座与角接触轴承安装在机器人主体底板下方；履带单元可绕偏转轴
±
90
°
偏转，偏转角由角度传感器测量，角度传感器通过角度传感器支架固定在主体底板上；整机不需要复杂的主动转向结构，同时具备履带式机器人载重能力强
、
运行平稳等特点
。
[0005]上述全向移动机器人虽然能进行多方向进行运动，但还存在以下问题： 驱动机构设计不够合理，申请号为
CN201810258091.7
的全向移动机器人所采用4组8个履带结构来实现全向移动，但这种设计方式超冗余，不仅加工
、
装配难度大，也容易因为不同步运行导致故障，并且系统过于复杂，不利于产业化应用
。

技术实现思路

[0006]本专利技术的一目的在于提供一种履带式全向移动清淤机器人，简化清淤机器人驱动装置结构，避免冗余结构带来的沉重负载，减轻机械负载，减少故障几率
。
[0007]为达到以上目的，本专利技术采用的技术方案为：一种履带式全向移动清淤机器人，包括车体，所述车体连有驱动装置，所述驱动装置包括第一驱动组件和第二驱动组件，所述第一驱动组件
、
所述第二驱动组件呈一前一后连接在所述车体底部；所述第一驱动组件包括第一移动单元和第一转动单元，所述第一移动单元通过所述第一转动单元与所述车体转动连接；所述第二驱动组件包括第二移动单元和第二转动单元，所述第二移动单元通过所述
第二转动单元与所述车体转动连接
。
[0008]与现有技术相比，本专利技术的优点在于：
1. 简单结构，易于实现与控制
。
采用前后两个驱动组件来实现全向运动，结构简单，只需控制两个驱动组件的方向即可实现全向运动，避免了现有技术中4组8个履带结构超冗余带来的难度，有利于产业化应用；
2. 减少故障几率
。
只需要控制两个驱动组件同步运动，相较于现有技术中4组8个履带结构，更容易控制，故障率更小；
3. 避免冗余结构带来的沉重负载
。
现有技术中的4组8个履带结构使整体结构变得复杂庞大，增加了整机的重量和负载
。
该技术方案采用两个驱动组件，较之现有技术具有更轻便的机械结构，减轻了整机重量，利于机动性；
4. 便于现场操作
。
现有技术中的4组8个履带结构庞大的机械结构不利于现场操作，该技术方案采用两个驱动组件，机械结构相对简单，操作人员易于对其进行现场检查维护与故障排除，比较适用于现场作业条件
。
该技术方案采用前后两个驱动组件来代替现有技术中的4组8个履带结构，具有结构简单
、
易于控制
、
减少故障几率
、
减轻机械负载
、
便于现场操作等效果，可较好解决现有技术中的问题，更加适用于工程
。
[0009]在本专利技术的一些实施例中，所述车体上设有第一制动机构，所述第一制动机构与所述第一转动单元连接；所述车体还设有第二制动机构，所述第二制动机构与所述第二转动单元连接
。
第一制动机构
、
第二制动机构均作为制动组件，二者分别用于对第一转动单元
、
第二转动单元的制动，确保车体第一驱动组件
、
第二驱动组件各自转向的独立性，提高车体转向调节的稳定性；第一制动机构可以采用第一抱刹机构，第二制动机构可以采用第二抱刹机构
。
[0010]在本专利技术的一些实施例中，所述第一移动单元包括设置在所述第一转动单元左右两侧的第一运动组件；所述第二移动单元包括设置在所述第二转动单元左右两侧的第二运动组件
。
采用运动组件作为移动单元，能够在复杂地形条件下实现稳定运动，具有较强的爬坡性和越障能力
。
[0011]在本专利技术的一些实施例中，所述第一运动组件包括第一履带，所述第一履带内设有第一轮架，所述第一轮架上设有第一功能轮组，所述第一功能轮组与所述第一履带啮合连接；所述第二运动组件包括第二履带，所述第二履带内设有第二轮架，所述第二轮架上设有第二功能轮组，所述第二功能轮组与所述第二履带啮合连接
。
第一运动组件
、
第二运动组件通过各自设置的功能轮组来驱动各自履带运动，功能轮组直接作用于履带，驱动力传递效率高，有利于履带的稳定驱动；第一运动组
、
第二运动组件均采用了履带结构，增大了与地面的接触面积，提高第一驱动组件
、
第二驱动组件的抓地力
。
[0012]在本专利技术的一些实施例中，所述第一驱动组件包括与所述第一转动单元连接的第一支架，位于所述第一转动单元左右两侧的第一运动组件均通过所述第一支架与所述第一转动单元连接，所述第一支架的左右两端均连有所述第一轮架；所述第二驱动组件包括与所述第二转动单元连接的第二支架，位于所述第二转本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种履带式全向移动清淤机器人，包括车体，所述车体连有驱动装置，其特征在于：所述驱动装置包括第一驱动组件和第二驱动组件，所述第一驱动组件
、
所述第二驱动组件呈一前一后连接在所述车体底部；所述第一驱动组件包括第一移动单元和第一转动单元，所述第一移动单元通过所述第一转动单元与所述车体转动连接；所述第二驱动组件包括第二移动单元和第二转动单元，所述第二移动单元通过所述第二转动单元与所述车体转动连接
。2.
根据权利要求1所述的一种履带式全向移动清淤机器人，其特征在于：所述车体上设有第一制动机构，所述第一制动机构与所述第一转动单元连接；所述车体还设有第二制动机构，所述第二制动机构与所述第二转动单元连接
。3.
根据权利要求2所述的一种履带式全向移动清淤机器人，其特征在于：所述第一移动单元包括设置在所述第一转动单元左右两侧的第一运动组件；所述第二移动单元包括设置在所述第二转动单元左右两侧的第二运动组件
。4.
根据权利要求3所述的一种履带式全向移动清淤机器人，其特征在于：所述第一运动组件包括第一履带，所述第一履带内设有第一轮架，所述第一轮架上设有第一功能轮组，所述第一功能轮组与所述第一履带啮合连接；所述第二运动组件包括第二履带，所述第二履带内设有第二轮架，所述第二轮架上设有第二功能轮组，所述第二功能轮组与所述第二履带啮合连接
。5.
根据权利要求4所述的一种履带式全向移动清淤机器人，其特征在于：所述第一驱动组件包括与所述第一转动单元连接的第一支架，位于所述第一转动单元左右两侧的第一运动组件均通过所述第一支架与所述第一转动单元连接，所述第一支架的左右两端均连有所述第一轮架；所述第二驱动组件包括与所述第二转动单元连接的第二支架，位于所述第二转动单元左右两侧的第二运动组件均通过所述第二支架与所述第二转动单元连接，所述第二支架的左右两端均连有所述第二轮架
。6.
根据权利要求3所述的一种履带式全向移动清淤机器人，其特征在于：设置在所述第一转动单元左右两侧的第一运动组件关于所述第一转动单元对称布置；设置在所述第二转动单元左右两侧的第二运动组件关于所述第二转动单元对称布置
。7.
一种根据权利要求1‑6所述的一种履带式全向移动清淤机器人的控制方法，其特征在于，所述车体底部安装有第一绝对值编码器和第二绝对值编码器，所述第一绝对值编码器
、
第二绝对值编码器均与执行所述控制方法的控制系统通讯...

【专利技术属性】
技术研发人员：王宝磊，贾庆伟，李钧，王思琪，
申请(专利权)人：宁波韦尔德斯凯勒智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：