本發(fā)明涉及機(jī)器人底盤，尤其涉及一種可全向運(yùn)動(dòng)及自主巡線的機(jī)器人底盤。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有的機(jī)器人底盤一般采用傳統(tǒng)的輪子做驅(qū)動(dòng)輪，機(jī)動(dòng)性較差，尤其是在狹窄的空間內(nèi)。此外，模塊化程度低，通用性較差，經(jīng)常需要二次開發(fā)才能接入主體設(shè)備使用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)和不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，布局合理的可全向運(yùn)動(dòng)及自主巡線的機(jī)器人底盤。解決現(xiàn)有類似機(jī)器人底盤機(jī)動(dòng)性較差、通用性較差的問(wèn)題。本發(fā)明即使在狹窄空間仍具有高度靈活的機(jī)動(dòng)性且通用性較好。此外該機(jī)器人底盤可搭載自動(dòng)巡線設(shè)備，應(yīng)用范圍更加廣泛。

本發(fā)明通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種可全向運(yùn)動(dòng)及自主巡線的機(jī)器人底盤，包括底盤主板1、減震結(jié)構(gòu)、防撞機(jī)構(gòu)8、電源模塊、自動(dòng)巡線模塊、加強(qiáng)筋、動(dòng)力系統(tǒng)和電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路板16；

所述底盤主板1由亞克力板制成，其上面及側(cè)面都有用螺栓固定加裝的加強(qiáng)筋以增強(qiáng)機(jī)構(gòu)的剛度；該加強(qiáng)筋包括板面加強(qiáng)筋2和側(cè)面加強(qiáng)筋3；其中，板面加強(qiáng)筋2通過(guò)螺栓螺母安裝在底盤主板1上面，側(cè)面加強(qiáng)筋3安裝在底盤主板1側(cè)面朝下；

所述減震結(jié)構(gòu)包括懸掛板4、懸掛安裝桿5、彈簧6和上下兩個(gè)彈簧固定件7；其中，懸掛安裝桿5通過(guò)螺絲固定在側(cè)面加強(qiáng)筋3上，懸掛板4再通過(guò)螺絲固定在懸掛安裝桿5上，懸掛板4和底盤主板1各通過(guò)螺絲固定彈簧固定件7，彈簧6則通過(guò)螺栓螺孔固定在這上下兩個(gè)彈簧固定件7之間。

所述防撞機(jī)構(gòu)8由不銹鋼管焊接而成，共四根，分別通過(guò)螺絲安裝在底盤主板1的四個(gè)邊角上。

所述電源模塊包括充電電池9和電池固定架10；其中，充電電池9直接卡在電池固定架10中，電池固定架10再通過(guò)螺絲固定在底盤主板1上。

所述自動(dòng)巡線模塊11通過(guò)螺絲固定在底盤主板1下面的板面加強(qiáng)筋2上，自動(dòng)巡線模塊11的紅外傳感器的朝向向下。

所述動(dòng)力系統(tǒng)，包括麥克納姆輪12、聯(lián)軸器13、電機(jī)固定架14和直流電機(jī)15，它們的數(shù)量各位四個(gè)；其中，電機(jī)固定架14通過(guò)螺絲固定在懸掛板4上，直流電機(jī)15再固定于電機(jī)固定架14上，直流電機(jī)15的轉(zhuǎn)軸與麥克納姆輪12之間通過(guò)聯(lián)軸器13連接起來(lái)。

所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路板16的數(shù)量共有四個(gè)，兩兩通過(guò)螺栓螺母疊放固定在一起，并且通過(guò)螺絲固定在底盤主板1上；各個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路板16之間連有can線以進(jìn)行can總線通信。

所述充電電池9電壓為24v，電流為5a。

本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，具有如下的優(yōu)點(diǎn)及效果：

1)本發(fā)明的動(dòng)力系統(tǒng)選用麥克納姆輪為驅(qū)動(dòng)輪，且為四驅(qū)方式，在地面上可以實(shí)現(xiàn)任意角度的運(yùn)動(dòng)，尤其適合各類平移運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)非常靈活，可以做出各種復(fù)雜運(yùn)動(dòng)軌跡，機(jī)動(dòng)性較強(qiáng)。

2)本發(fā)明設(shè)計(jì)有減震系統(tǒng)，對(duì)崎嶇的路面也有較好的適應(yīng)能力，使用環(huán)境更加廣泛。

3)本發(fā)明帶有內(nèi)置mcu的電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路板，可自行處理電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)，從而高度模塊化，可以方便快速地接入其他主體設(shè)備，主體設(shè)備值需要通過(guò)can總線向電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路板發(fā)出控制數(shù)據(jù)，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)底盤的控制而不用關(guān)心具體是如何實(shí)現(xiàn)的。

4)本發(fā)明帶有或者可配置自動(dòng)巡線功能，在自動(dòng)巡線模式下可采集并處理地面黑帶的信息，從而改變底盤的運(yùn)動(dòng)的方向以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)巡線功能，多功能且使用范圍更廣。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明主視示意圖。

圖3為本發(fā)明側(cè)面示意圖。

圖4為本發(fā)明俯視示意圖。

圖5為本發(fā)明減震機(jī)構(gòu)的局部結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步具體詳細(xì)描述。

實(shí)施例

如圖1至5所示。本發(fā)明公開了一種可全向運(yùn)動(dòng)及自主巡線的機(jī)器人底盤，包括底盤主板1、減震結(jié)構(gòu)、防撞機(jī)構(gòu)8、電源模塊、自動(dòng)巡線模塊、加強(qiáng)筋、動(dòng)力系統(tǒng)和電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路板16；

所述底盤主板1由亞克力板制成，其上面及側(cè)面都有用螺栓固定加裝的加強(qiáng)筋以增強(qiáng)機(jī)構(gòu)的剛度；該加強(qiáng)筋包括板面加強(qiáng)筋2和側(cè)面加強(qiáng)筋3；其中，板面加強(qiáng)筋2通過(guò)螺栓螺母安裝在底盤主板1上面，側(cè)面加強(qiáng)筋3安裝在底盤主板1側(cè)面朝下。加強(qiáng)筋大大加強(qiáng)了整體機(jī)構(gòu)的剛度。

所述減震結(jié)構(gòu)包括懸掛板4、懸掛安裝桿5、彈簧6和上下兩個(gè)彈簧固定件7；其中，懸掛安裝桿5通過(guò)螺絲固定在側(cè)面加強(qiáng)筋3上，懸掛板4再通過(guò)螺絲固定在懸掛安裝桿5上，懸掛板4和底盤主板1各通過(guò)螺絲固定彈簧固定件7，彈簧6則通過(guò)螺栓螺孔固定在這上下兩個(gè)彈簧固定件7之間。減震結(jié)構(gòu)可有效減輕在不平地面上運(yùn)動(dòng)時(shí)的抖動(dòng)。

所述防撞機(jī)構(gòu)8由不銹鋼管焊接而成，共四根，分別通過(guò)螺絲安裝在底盤主板1的四個(gè)邊角上。可有效避免底盤的主體機(jī)構(gòu)不撞到硬物，從而起保護(hù)作用。

所述電源模塊包括充電電池9和電池固定架10；其中，充電電池9直接卡在電池固定架10中，電池固定架10再通過(guò)螺絲固定在底盤主板1上。

所述自動(dòng)巡線模塊11通過(guò)螺絲固定在底盤主板1下面的板面加強(qiáng)筋2上，自動(dòng)巡線模塊11的紅外傳感器的朝向向下。配備的自動(dòng)巡線模塊在自動(dòng)巡線模式下可采集并處理地面黑帶的信息，從而改變底盤的運(yùn)動(dòng)的方向以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)巡線功能。

所述動(dòng)力系統(tǒng)，包括麥克納姆輪12、聯(lián)軸器13、電機(jī)固定架14和直流電機(jī)15，它們的數(shù)量各位四個(gè)；其中，電機(jī)固定架14通過(guò)螺絲固定在懸掛板4上，直流電機(jī)15再固定于電機(jī)固定架14上，直流電機(jī)15的轉(zhuǎn)軸與麥克納姆輪12之間通過(guò)聯(lián)軸器13連接起來(lái)。

所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路板16的數(shù)量共有四個(gè)，兩兩通過(guò)螺栓螺母疊放固定在一起，并且通過(guò)螺絲固定在底盤主板1上；各個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路板16之間連有can線以進(jìn)行can總線通信。

所述充電電池9電壓為24v，電流為5a。

運(yùn)動(dòng)時(shí)，由主體設(shè)備的控制系統(tǒng)向底盤主板的電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路板通過(guò)can總線發(fā)送對(duì)底盤主板的控制數(shù)據(jù)，都帶有內(nèi)置的mcu的四個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路板接收到控制數(shù)據(jù)后，可以依靠傳統(tǒng)的pid算法精確的控制各個(gè)電機(jī)的轉(zhuǎn)速。通過(guò)控制四個(gè)麥克納姆輪的轉(zhuǎn)動(dòng)方向，從而實(shí)現(xiàn)這個(gè)機(jī)器人在地面上的任意角度的平移運(yùn)動(dòng)。

當(dāng)?shù)妆P主板處于自動(dòng)巡線模式時(shí)，自動(dòng)巡線模塊將采集并處理地面黑帶的信息，然后通過(guò)can總線將處理得到的控制數(shù)據(jù)發(fā)送給四個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路板，在自動(dòng)巡線模式下時(shí)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路板只處理來(lái)自自動(dòng)巡線模塊的控制信息，根據(jù)收到的控制數(shù)據(jù)改變四個(gè)直流電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的方向來(lái)改變底盤的運(yùn)動(dòng)方向，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)巡線功能。

當(dāng)本發(fā)明作為底盤子設(shè)備接入其他主體設(shè)備時(shí)，需要使用can總線作為數(shù)據(jù)通信線將其與主體設(shè)備連接起來(lái)，兩者之間的通訊遵循can總線通信協(xié)議，主體設(shè)備的控制系統(tǒng)只需要按照can總線通信協(xié)議向四個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路板發(fā)送控制數(shù)據(jù)即可，電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路板會(huì)利用自身內(nèi)置的mcu單元控制四個(gè)電機(jī)主體設(shè)備要求的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，不占用主體設(shè)備的控制系統(tǒng)的控制資源。

如上所述，便可較好地實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。

本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其他任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡(jiǎn)化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。