本發(fā)明屬于自動機械裝置技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種具有人工智能的遙控輪式移動機械裝置。

背景技術(shù)：
移動機器人是機器人學(xué)中的一個重要分支，涉及人工智能、控制理論、傳感器技術(shù)和計算機技術(shù)等多門學(xué)科，隨著移動機器人技術(shù)的不斷發(fā)展，移動機器人已經(jīng)越來越廣泛地應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、軍事、醫(yī)學(xué)以及人類日常生活等領(lǐng)域，從事或代替人類無法完成或不適宜人類完成的危險工作，為人類的生活提供各種便利的服務(wù)，它所具有的優(yōu)勢使其越來越受到許多學(xué)者的關(guān)注。移動機器人的研究開始于20世紀60年代末期，斯坦福研究院(SRI)的NilsNilssen和CharlesRosen等人，在1966年至1972年研制出了取名為Shakey的自主移動機器人，其目的是研究應(yīng)用人工智能技術(shù)，與此同時，最早的操作式步行機器人也研制成功，從而開始了機器人步行機構(gòu)方面的研究，以解決機器人在不平路面上的運動問題，設(shè)計并研制出了多足步行機器人，其中最著名的是GeneralElectricQuadruped的步行機器人。70年代末，隨著計算機的應(yīng)用和傳感技術(shù)的發(fā)展，移動機器人的研究又出現(xiàn)了新的高潮，特別是在80年代中期，設(shè)計和制造機器人的浪潮席卷全世界，一大批世界著名的公司開始研制移動機器人平臺，這些移動機器人主要作為大學(xué)實驗室及研究機構(gòu)的移動機器人實驗平臺，從而促進了移動機器人學(xué)多個研究方向的出現(xiàn)。90年代以來，以研制高水平的環(huán)境信息傳感器和信息處理技術(shù)，高適應(yīng)性的移動機器人控制技術(shù)、真實環(huán)境下的規(guī)劃技術(shù)為標志，開展了移動機器人更高層次的研究，移動機器人正朝著具有自組織、自學(xué)習、自適應(yīng)的智能化方向發(fā)展。移動機器人是一個對外界環(huán)境高度開放的智能系統(tǒng)，能夠在執(zhí)行預(yù)先給定的任務(wù)指令的同時，根據(jù)行進中不斷感知到的周圍局部環(huán)境信息，自主地做出各種決策，自動避開障礙物，引導(dǎo)自身安全地行使到指定的目標位置。這就要求移動機器人能夠搭載多種裝置，用來執(zhí)行偵察、探測、反恐、防暴、消防等危險作業(yè)。在這些作業(yè)過程中，移動機器人自身則負責將其所搭載裝置運送到規(guī)定的目的地，承擔著地面任務(wù)。移動機器人自身重量不可以過大，能夠?qū)崿F(xiàn)在使用過程中快速投放以及靈活機動，便于機器人進行隱蔽，以及快速行進。同時，必須有一定的續(xù)航能力，滿足必須的作業(yè)時間長度。為了安全到達目的地，要求機器人在行駛過程中能夠自主避開障礙物或者爬過斜坡后繼續(xù)行駛。對于環(huán)境比較惡劣的情況，如爆炸現(xiàn)場、雨雪天氣、地面有不同程度的積水等，機器人要能夠承受一定灰塵和雨水。在機器人偵查目標后，除了本身能存儲一定的聲音圖像資料外，還要實時傳遞信息，實現(xiàn)機器人與人之間的通訊。另外，在不可預(yù)知的危險環(huán)境中，一旦通訊中斷，機器人就會不知道如何執(zhí)行下一步行動，這就要求機器人能夠在通訊中斷的情形下有一定的自主行動能力。鑒于上述對移動機器人的要求，考慮城市街道環(huán)境與野外越野地面環(huán)境的復(fù)雜性與多樣性，移動機器人能否完成任務(wù)，其運動形式發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。為此尋找一種通用的移動底盤形式成為整個機器人系統(tǒng)的關(guān)鍵。通過對多種移動機器人的移動形式的分析與比較，可以得出以下結(jié)論：輪式結(jié)構(gòu)在城市街道及地面狀況良好的形式條件下，能夠發(fā)揮其移動迅速的優(yōu)勢，缺點是越野能力不足，行走式結(jié)構(gòu)在特定的崎嶇路面有較好的通行能力，越野能力強，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜、最高速度低，路面通行性較差，履帶式結(jié)構(gòu)具有較強的野外越野能力，但能耗高，速度低，機械結(jié)構(gòu)復(fù)雜笨重。湖南山河智能機械股份有限公司發(fā)明的實用新型專利“一種遙控輪式移動機器人平臺”(公告號：CN201626318U)，其主要結(jié)構(gòu)為：平臺車架采用箱式結(jié)構(gòu)，內(nèi)設(shè)有車載電子設(shè)備、電池箱體。平臺車架設(shè)有輪式四輪驅(qū)動行走裝置，由牽引電機驅(qū)動。車載電子設(shè)備主要包括電機驅(qū)動器、超聲波傳感器、IP攝像頭、整車控制器、GPS、慣性導(dǎo)航系統(tǒng)、無線通訊系統(tǒng)。在地面遙控控制臺上可以查看所述機器人平臺前后的視頻圖像、平臺位姿坐標和準確姿態(tài)、并可通過控制手柄和按鈕操作所述機器人平臺進行工作。所述機器人平臺前后均安裝有超聲波傳感器，有一定的自動避障功能。機器人平臺在民用上用于運輸、地震、火災(zāi)等危險環(huán)境下的執(zhí)行偵查、巡邏、搭載探測裝置或武器等任務(wù)的工具。其機器人采用四個車輪，每側(cè)有一個電機通過傳動軸驅(qū)動前后車輪(如圖1所示)。但該機器人平臺不具備爬樓梯的能力，不適合工作在樓宇和野外環(huán)境。而且該平臺驅(qū)動結(jié)構(gòu)復(fù)雜，同側(cè)車輪采用傳動軸傳動前后車輪，機械結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不利于維護。上海市電力公司電纜輸配電公司申請的發(fā)明專利申請“電纜隧道危險環(huán)境小型履帶檢查機器人系統(tǒng)”(公開號CN101468664A)，如圖2所示，其包括移動平臺、上蓋、氣體傳感器盒、數(shù)據(jù)傳輸天線、圖像傳輸天線、紅外攝像機云臺、超聲波傳感器、無線監(jiān)視裝置、控制箱體、控制單元和操作面板，所述的移動平臺包括前導(dǎo)向帶輪、鎖緊螺釘、擺臂、第一張緊螺釘、前承重輪、第二張緊螺釘、中間導(dǎo)向輪、履帶、后承重輪、蝸桿減速機、擺臂電機、驅(qū)動電機。但是，這種履帶式的機器人平臺存在移動速度慢，生產(chǎn)成本高等缺陷。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
因此，設(shè)計一款功能通用，既具有移動迅速，又具有爬樓梯或斜坡、障礙物通過能力強的移動機器人就顯的尤為必要。本發(fā)明的目的是設(shè)計一款移動靈活敏捷，可以在野外環(huán)境下以較高的速度行走，可任意半徑轉(zhuǎn)向，通過能力強，能夠通過野外環(huán)境下一般障礙，可以攀爬一定坡度的坡道和標準樓梯，適應(yīng)性能較強，能夠在惡劣環(huán)境中進行工作，具有結(jié)構(gòu)緊湊輕巧，重心低，行進中穩(wěn)定性高，隱蔽性高，有合適的通訊距離，適于野外環(huán)境下的無線通訊，及時性強，并能將采集到的數(shù)據(jù)回傳到遠程指控終端，以遙控為主，具有一定避障功能的通用遙控輪式移動機器人。為此，本發(fā)明提供了一種通用遙控輪式移動機器人，其包括移動機器人車體、行走機構(gòu)、驅(qū)動電機及電機控制機構(gòu)、傳感器系統(tǒng)和綜合控制系統(tǒng)，所述行走機構(gòu)包括鏈輪2、傳動鏈條6、壓緊齒輪3、驅(qū)動輪1；所述驅(qū)動電機及電機控制機構(gòu)包括驅(qū)動電機1O，所述移動機器人的驅(qū)動電機及電機控制機構(gòu)為雙側(cè)電機驅(qū)動結(jié)構(gòu)；所述移動機器人車體的兩側(cè)對稱設(shè)置有驅(qū)動電機10，且每側(cè)分別安裝有多個驅(qū)動輪1和多個鏈輪2，所述移動機器人車體的每側(cè)有一個鏈輪2與所述電機及電機控制機構(gòu)相連接以接收動力，所述鏈輪2帶動傳動鏈條6將驅(qū)動電機10扭矩傳遞給同側(cè)驅(qū)動輪1，所述傳動鏈條6上安裝有多個壓緊齒輪3；所述移動機器人的行走機構(gòu)采用輪式行走機構(gòu)和鏈條傳動方式，所述行走機構(gòu)中每一側(cè)安裝有三個驅(qū)動輪，同側(cè)相鄰驅(qū)動輪之間的軸距小于驅(qū)動輪半徑的3倍，同側(cè)相鄰驅(qū)動輪的軸距相等。其中，所述驅(qū)動電機及電機控制機構(gòu)還包括有與所述驅(qū)動電機10配套設(shè)置的減速器8、霍爾傳感器9、電磁離合器11以及電機控制器7，所述移動機器人車體的每側(cè)有一個鏈輪2與所述驅(qū)動電機及電機控制機構(gòu)的減速器8相連接以傳動動力。其中，所述行走機構(gòu)的驅(qū)動輪1為“齒狀”車輪，采用特有的“齒狀”驅(qū)動輪，增強了車輪的抓地能力，可以爬樓梯、過臺階、爬坡。其中，所述移動機器人傳感器系統(tǒng)包括：前視攝像頭25、后視攝像頭14，拾音器23，紅外傳感器12、GPS系統(tǒng)16，所述攝像頭采用高清、紅外夜視廣角180°攝像頭，所述拾音器23采用音頻接頭，優(yōu)選蓮花音頻接頭。其中，所述綜合控制系統(tǒng)以DSP板為基礎(chǔ)構(gòu)成，并設(shè)置有三路RS232串口，一路RS232與數(shù)據(jù)傳輸電臺相連，一路RS232與圖像傳輸電臺的數(shù)據(jù)通道相連，一路為備用串口。DSP板、三路RS232串口與所述機器人所搭載的裝置電機控制器、無線通訊系統(tǒng)、攝像頭、圖像傳輸電臺、紅外傳感器相連接。其中，所述移動機器人的轉(zhuǎn)向方式采用差速轉(zhuǎn)向器。其中，所述移動機器人行走機構(gòu)的驅(qū)動輪1上可增掛履帶裝置。本發(fā)明的通用遙控輪式移動機器人與前述現(xiàn)有技術(shù)的移動機器人平臺相比，具有如下優(yōu)點：1、改進機器人的行走機構(gòu)，采用特有的“齒狀”驅(qū)動輪，增強了車輪的抓地能力，可以爬樓梯、過臺階、爬坡，增強機器人通過障礙物的能力；2、采用雙側(cè)電機驅(qū)動結(jié)構(gòu)，同側(cè)采用鏈條傳動，在鏈條上設(shè)置壓緊齒輪，同側(cè)相鄰兩個驅(qū)動輪的軸...