【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及机器人避障领域，具体涉及一种机器人避障装置及机器人智能防碰系统。
技术介绍
1、避障机器人是一种智能化机器人系统，设计用于在各种环境中自动检测并回避障碍物。这类机器人在工业自动化、家庭服务、探险、救援任务等领域具有极高的应用价值。它们能够减少人工操作，提高效率和安全性，尤其在复杂或危险的环境中展现出其重要性。
2、目前避障机器人主要依靠安装在机体上的一系列传感器来实现避障功能。这些传感器可以是红外传感器、超声波传感器、激光雷达等，通过检测周围环境来识别障碍物。机器人根据传感器提供的数据进行实时分析，以规划移动路径，从而避免与障碍物相撞。
3、现代避障机器人通常配备多种不同的传感器，这些传感器联合工作，能够更加精准地检测不同类型的障碍物，将不同传感器集中设置在机器人的前进面中心位置，能够实现对上下左右各个视角的均匀检测，这种结构有助于机器人全面感知周围环境，提高避障精确度。
4、尽管现有技术已经取得显著进展，但避障机器人在检测与规划路径时仍存在诸多问题：
5、由于避障机器人一直处于向前的运动状态，为了更好的检测前方障碍物，将多个不同的避障传感器安装在避障机器人前进面的中心位置是最佳的选择，因为将其集中设置在中间位置可以对上下左右各个视角进行均匀的检测，但是其弊端是无法定向进行精准避障检测，比如障碍物在左下方，此时如果避障传感器的视角朝向左下方，那么检测精度会更高，所以居中安装的避障传感器在针对定向检测时往往出现检测不是很精准的情况；
6、另外，当避障机器人对
7、而当机器人在遇到疑似障碍物的时候，无法作出准确行为动作时，往往会出现急停动作，然后等待处理，但是由于各避障传感器位置固定，所以检测方向固定，且与障碍物的检测距离固定，很多时候也不能进行一个二次验证，导致机器人按照错误的路径行进而发生碰撞。
8、鉴于上述问题，市场上迫切需要一种更加高效且灵活的避障装置，能够应用在复杂和多变的环境中保持高效的避障性能，同时确保机器人的检测精准度。
技术实现思路
1、为了解决上述问题，本专利技术提供一种机器人避障装置及机器人智能防碰系统，将机器人设置为移动主体与跟随主体，利用机器人的刹车系统，当移动主体在急停避障时，能够利用运动惯性使得跟随主体呈惯性状态向着移动主动方向挤压，利用跟随主体的惯性压力，使得避障传感器的检测位置发生变化，能够在变化过程中进行一个弧形方向的检测，且在弧形方向检测时是不断靠近障碍物的，在距离以及检测视角上都处于一个不断的变化状态，实现一个实时动态检测，不需要额外设置避障传感器驱动机构，利用机器人急停时的惯性力即可实现前进路径的精准识别与规划，提升避障率，提高机器人的运动连续性。
2、本专利技术是通过以下技术方案来实现的：一种机器人避障装置，包括移动主体，所述移动主体安装有驱动机构以及刹车系统；
3、避障传感器矩阵，居中安装在所述移动主体的前进面上，用于检测和识别前方障碍物并反馈给移动主体做出避障动作；
4、跟随主体，伸缩式安装在所述移动主体的尾端，用于移动主体尾部的滚动支撑，并作为惯性件；
5、矩阵切换机构，用于安装避障传感器矩阵，当所述移动主体主动刹车后，由所述跟随主体产生向前的惯性力施加给矩阵切换机构，使得矩阵切换机构打开并切换检测位置至远离中心检测区域，且在打开过程中沿着打开弧线进行避障检测。
6、作为优选的技术方案，所述矩阵切换机构包括：
7、固定导向板，安装在所述移动主体前进面的两侧区域，所述移动主体前进面形成一个矩阵切换腔，所述固定导向板的一侧均与移动主体固定连接，所述固定导向板的前端面上均开设一个滑动装配腔；
8、两块传感器活动安装板，分别安装在所述固定导向板的滑动装配腔内，传感器活动安装板能够相对固定导向板打开或者闭合，在跟随主体未对移动主动施加惯性力时两块传感器活动安装板之间闭合，所述避障传感器矩阵居中位于两块传感器活动安装板的中心检测区域，所述移动主体两侧对应传感器活动安装板的位置均开设一个贯穿的通槽，所述传感器活动安装板部分装入至所述通槽中；
9、所述避障传感器矩阵由一个以上不同类型的避障传感器组成，每个避障传感器位于传感器活动安装板的上下端面侧均铰接安装一驱动杆，所述驱动杆均呈倾斜状向着对应侧的固定导向板延伸，并与固定导向板的接触位置形成导向接触点，所述驱动杆与传感器活动安装板背面之间形成一个夹角a；
10、所述传感器活动安装板的背部位于导向接触点一侧均凸出设置一安装凸台，每根驱动杆对应一个安装凸台，并且所述驱动杆与安装凸台铰接，当两块传感器活动安装板相对固定导向板打开后，所述驱动杆相对传感器活动安装板跟随着打开，且打开过程中，所述夹角a逐渐变小，位于两块传感器活动安装板上的避障传感器间距逐渐增加，且打开后的两块传感器活动安装板之间形成间距l。
11、作为优选的技术方案，所述矩阵切换机构还包括：
12、铰接座，所述铰接座均固定安装在每块传感器活动安装板背部；
13、铰接杆，所述铰接杆的一端与铰接座铰接，所述铰接杆的另一端铰接设置在一连接座内，所述矩阵切换腔底面形成一个操作空间，所述铰接座、铰接杆以及连接座均位于所述操作空间内；
14、驱动连杆，所述驱动连杆一端与连接座固定连接，驱动连杆的另一端与跟随主体连接，当跟随主体相对移动主体施加惯性力时，将所述驱动连杆相对所述传感器活动安装板移动，进而通过铰接杆打开两块传感器活动安装板，打开过程中，所述驱动杆相对所述固定导向板的导向接触点导向打开；
15、所述驱动杆与所述避障传感器之间均通过第一铰接轴铰接，所述驱动杆与所述安装凸台之间通过第二铰接轴铰接。
16、作为优选的技术方案，所述移动主体尾端设置一个装配伸缩腔，所述跟随主体相对装配伸缩腔一侧形成装配伸缩部，所述跟随主体通过装配伸缩部伸缩式装入于所述装配伸缩腔内，所述装配伸缩部装入于装配伸缩腔一侧形成伸缩凸部，所述伸缩凸部伸缩式装入至装配伸缩腔底面开设的凸部伸缩腔内，所述伸缩凸部安装在所述凸部伸缩腔中并与所述驱动连杆连接固定。
17、作为优选的技术方案，所述伸缩凸部端面安装一弹性气囊，所述弹性气本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种机器人避障装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的机器人避障装置，其特征在于：所述矩阵切换机构包括：
3.根据权利要求2所述的机器人避障装置，其特征在于：所述矩阵切换机构还包括：
4.根据权利要求3所述的机器人避障装置，其特征在于：所述移动主体(1)尾端设置一个装配伸缩腔(24)，所述跟随主体(2)相对装配伸缩腔(24)一侧形成装配伸缩部(4)，所述跟随主体(2)通过装配伸缩部(4)伸缩式装入于所述装配伸缩腔(24)内，所述装配伸缩部(4)装入于装配伸缩腔(24)一侧形成伸缩凸部(25)，所述伸缩凸部(25)伸缩式装入至装配伸缩腔(24)底面开设的凸部伸缩腔内，所述伸缩凸部(25)安装在所述凸部伸缩腔中并与所述驱动连杆(20)连接固定。
5.根据权利要求4所述的机器人避障装置，其特征在于：所述伸缩凸部(25)端面安装一弹性气囊，所述弹性气囊的一侧与伸缩凸部(25)端面固定粘接，另一侧与凸部伸缩腔底面固定粘接；
6.根据权利要求2所述的机器人避障装置，其特征在于：所述传感器活动安装板(16)的上下端均设置
7.根据权利要求2所述的机器人避障装置，其特征在于：所述导向接触点设置有一接触滚柱(27)，所述接触滚柱(27)与固定导向板(15)转动连接，所述驱动杆(7)一侧与接触滚柱(27)滚动接触。
8.根据权利要求4所述的机器人避障装置，其特征在于：所述移动主体(1)底部安装有主动滚轮(13)，所述主动滚轮(13)通过驱动机构驱动滚动，所述跟随主体(2)的底部安装有被动滚轮(5)，且所述跟随主体(2)内设置有配重块；
9.根据权利要求2所述的机器人避障装置，其特征在于：所述驱动杆(7)相对传感器活动安装板(16)一面均嵌入设置一第一磁吸块(35)，所述第一磁吸块(35)嵌入安装在传感器活动安装板(16)上开设的退让槽内，且所述退让槽内均安装有弹簧，所述第一磁吸块(35)设置在靠近避障传感器一侧；
10.一种机器人智能防碰系统，其特征在于，包括机器人主机，所述机器人主机具有智能防碰撞系统，所述智能防碰撞系统具有权利要求1至9任意一项所述的机器人避障装置。
...【技术特征摘要】
1.一种机器人避障装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的机器人避障装置，其特征在于：所述矩阵切换机构包括：
3.根据权利要求2所述的机器人避障装置，其特征在于：所述矩阵切换机构还包括：
4.根据权利要求3所述的机器人避障装置，其特征在于：所述移动主体(1)尾端设置一个装配伸缩腔(24)，所述跟随主体(2)相对装配伸缩腔(24)一侧形成装配伸缩部(4)，所述跟随主体(2)通过装配伸缩部(4)伸缩式装入于所述装配伸缩腔(24)内，所述装配伸缩部(4)装入于装配伸缩腔(24)一侧形成伸缩凸部(25)，所述伸缩凸部(25)伸缩式装入至装配伸缩腔(24)底面开设的凸部伸缩腔内，所述伸缩凸部(25)安装在所述凸部伸缩腔中并与所述驱动连杆(20)连接固定。
5.根据权利要求4所述的机器人避障装置，其特征在于：所述伸缩凸部(25)端面安装一弹性气囊，所述弹性气囊的一侧与伸缩凸部(25)端面固定粘接，另一侧与凸部伸缩腔底面固定粘接；
6.根据权利要求2所述的机器人避障装置，其特征在于：所述传感器活动安装板(16)的上下端均设置有滚珠滑槽(22)，正对滚珠滑槽(22)的固定导向板...
【专利技术属性】
技术研发人员：林森，韦文丰，许维潇，
申请(专利权)人：双擎科技杭州有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。