本实用新型专利技术涉及一种小型地面移动机器人的底盘结构。该底盘结构可以根据功能模块分为行星轮系传动模块、前行走腿、中间行走腿、后行走腿、平行四边形连杆机构、车身共六个部分。本实用新型专利技术解决了以轮式底盘运行的小型地面移动机器人越障能力弱，路面适应能力差的缺陷，同时通过结合主动、被动两种越障形式，解决了基于连杆机构运行的机器人不能进行跨沟，会出现运行死点导致失效的问题，使得该小型地面移动机器人具有良好的路面适应力，针对城市街道、草地、山地、台阶、沟渠等路况都有良好的通过性。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种小型地面移动机器人（SUGV）的底盘结构。
技术介绍
随着机电一体化技术的发展，机器人在我们的生产，生活，军事等方面的应用越来越广泛，SUGV（Small Unmanned Ground Vehicle）应运而生。用于未知地域探测，军事侦察,火场探测等危险作业的小型地面移动机器人，以其生存能力强、体积小、成本低、运动灵活等特点成为地面移动机器人研究领域的一大热点。随着相关技术日益成熟，小型地面移动机器人在近些年越来越多地应用于军事、警备领域，并同时逐渐向科学探测，工业生产等多个领域发展。然而，地面移动机器人的小型化和越障能力之间的矛盾一直是它走向实用化的制约条件。 经过对现有技术的检索发现，目前诸多较为成熟的小型地面移动机器人（SUGV）可以分为轮式、履带式、腿式、复合式底盘运行结构。它们各自存在自己的缺陷：轮式越障能力差、路面适应能力弱；履带式耗能高、磨损大、越障过程有较大的起伏，不平稳；腿式控制复杂、速度慢；复合式结构可能会存在运行死点，导致机构失效，有些不能进行跨沟。 综上所述，现有公布的专利都没有较好地解决以下问题：确保高效、高速运行的同时、保证小型地面移动机器人具有良好的路面适应能力，优良的越障能能力；一套合理的结构，不会轻易出现死点、能够适应多种路面（台阶、凹凸路面、沟渠等）。
技术实现思路
专利技术目的：针对传统的小型地面移动机器人运载底盘存在的多种缺点，本专利技术将提供一种运行高效、平稳，路面适应能力好，可以进行爬坡、越野、上楼、跨沟等运动的新型小型地面移动机器人的运载底盘结构。 为了达到上述目的，本技术采取的技术方案是：一种小型地面移动机器人的底盘结构，包括机械本体结构和控制系统，其特征在于，所述机械本体机构有前行走腿、中间行走腿、后行走腿、平行四边形连杆机构和车身组成；所述前行走腿和所述中间行走腿均与所述平行四边形连杆结构连接，所述后行走腿和所述平行四边形连杆结构均与所述车身连接；所述前行走腿分为相同的两组，每组所述前行走腿由行星轮系传动模块、前行走腿支架、行走轮、行走轮支架和直流减速电机组成；其中，所述行走轮与所述行走轮支架连接，所述行走轮支架、所述行星轮系转动模块和所述直流电动机均与所述前行走腿支架连接，所述前行走腿支架与所述平行四边形连杆结构连接；所述中间行走腿分为相同的两组，每组所述中间行走腿由普通车轮、中间行走腿支架、行走轮、行走轮支架和直流减速电机组成；其中，所述行走轮与所述行走轮支架连接，所述直流电动机与所述普通车轮连接，所述普通车轮和所述行走轮支架均与所述中间行走腿支架连接，所述中间行走腿支架与所述平行四边形连杆结构连接；所述后行走腿分为相同的两组，每组所述后行走腿由行星轮系传动模块、后行走腿支架、行走轮、行走轮支架和直流减速电机组成；其中，所述行走轮与所述行走轮支架连接，所述行走轮支架、所述行星轮系转动模块和所述直流电动机均与所述后行走腿支架连接，所述后行走腿支架与所述车身连接；所述车身由车架、车厢、底盖和两台相同的蜗轮蜗杆减速电机组成，所述车厢与所述车架连接，所述底盖与所述车厢连接，所述蜗轮蜗杆减速电机固定在所述车架上，且所述蜗轮蜗杆减速电机分别通过所述后行走腿支架与所述后行走腿连接。所述平行四边形连杆结构由平行四边形机架、中间机架和四台相同的蜗轮蜗杆减速电机组成，四台所述蜗轮蜗杆减速电机固定在所述平行四边形机架上，且与所述前行走腿相对应的两台所述蜗轮蜗杆减速电机分别通过所述前行走腿支架与所述前行走腿连接，与所述中间行走腿相对应的两台所述蜗轮蜗杆减速电机分别通过所述中间行走腿支架与所述中间行走腿连接，所述平行四边形机架通过所述中间机架与所述车身连接；所述行星轮系传动模块由车轮、齿轮系和行星轮系支架组成，所述齿轮系通过所述行星轮系支架固定后与所述车轮连接，所述齿轮系与所述直流电动机连接.其中，所述行星轮系传动模块和所述普通车轮由所述直流减速电机控制，所述前行走腿、所述中间行走腿和所述后行走腿由所述蜗轮蜗杆减速电机控制。 进一步的，所述控制系统由主控模块、电机驱动模块和无线遥控模块组成；所述直流减速电机和所述蜗轮蜗杆减速电机与所述电机驱动模块相连接，所述电机驱动模块与所述主控模块相连接，所述主控模块与所述无线遥控模块相连接。 进一步的，所述行走轮是被动轮。 进一步的，所述电机驱动模块为L298N电机驱动器，所述电机驱动模块有6个，3个与所述直流减速电机连接，每个所述电机驱动模块可以驱动两台所述直流减速电机；3个与所述蜗轮蜗杆减速电机连接，每个所述电机驱动模块可以驱动两台所述蜗轮蜗杆减速电机。 进一步的，所述主控模块为单片机。 进一步的，所述主控模块、所述电机驱动模块与所述无线遥控模块置于所述车身上。 本技术的技术效果：该小型地面移动机器人的底盘结构结合多方优势，同时具备了以下优点(1）该地面移动机器人即保留了轮式底盘运行时高效、快速的特点，又具备腿式底盘运行时强大的越障能力，同时拥有履带式良好的路面时应性。垂直越障高度可以达到300mm（3倍轮高）或以上。(2）结合了“被动”和“主动”的越障形式，在运行过程中，不易出现死点，可以通过壕沟，台阶等典型障碍。(3)具有自动调整姿态的能力，路面贴合能力好，运行过程平稳，不易出现震荡等现象，适合搭载精密仪器等以拓展该地面移动机器人的功能。(4)控制原理简单，操作方便。（5）各个部分容易实现模块化，方便维修，实用性好。 附图说明图1：一种小型地面移动机器人的底盘结构的整体结构图； 图2：一种小型地面移动机器人的底盘结构的星轮系整体结构图；图3：一种小型地面移动机器人的底盘结构的前行走腿整体结构图；图4：一种小型地面移动机器人的底盘结构的中间行走腿整体结构图；图5：一种小型地面移动机器人的底盘结构的后行走腿整体结构图 ；图6：一种小型地面移动机器人的底盘结构的平行四边形连杆机构整体结构图；图7：一种小型地面移动机器人的底盘结构的车体整体结构图；图8：一种小型地面移动机器人的底盘结构的控制系统示意图；图9：一种小型地面移动机器人的底盘结构的翻越垂直障碍分解图；图10：一种小型地面移动机器人的底盘结构的运行过程流程图；其中：1、行星轮系传动模块；2、前行走腿；3、中间行走腿；4、后行走腿；5、平行四边形连杆机构；6、车身；7、车轮；8、齿轮系；9、行星轮系支架；10、行走轮支架；11、行走轮；12、前行走腿支架；13、直流减速电机；14、普通车轮；15、中间行走腿支架；16、后行走腿支架；17、平行四边形机架；18、中间机架；19、蜗轮蜗杆减速电机；20、车架；21、车厢；22、底盖； 具体实施方式下面结合附图，进一步阐述本技术。一种小型地面移动机器人的底盘结构，包括机械本体结构和控制系统，所述机械本体机构有前行走腿2、中间行走腿3、后行走腿4、平行四边形连杆机构5和车身6组成；所述前行走腿2和所述中间行走腿3均与所述平行四边形连杆结构5连接，所述后行走腿4和所述平行四边形连本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种小型地面移动机器人的底盘结构，包括机械本体结构和控制系统，其特征在于，所述机械本体机构有前行走腿（2）、中间行走腿（3）、后行走腿（4）、平行四边形连杆机构（5）和车身（6）组成；所述前行走腿（2）和所述中间行走腿（3）均与所述平行四边形连杆结构（5）连接，所述后行走腿（4）和所述平行四边形连杆结构（5）均与所述车身（6）连接；所述前行走腿（2）分为相同的两组，每组所述前行走腿（2）由行星轮系传动模块（1）、前行走腿支架（12）、行走轮（11）、行走轮支架（10）和直流减速电机（13）组成；其中，所述行走轮（11）与所述行走轮支架（10）连接，所述行走轮支架（10）、所述行星轮系转动模块（1）和所述直流电动机（13）均与所述前行走腿支架（12）连接，所述前行走腿支架（12）与所述平行四边形连杆结构（5）连接；所述中间行走腿（3）分为相同的两组，每组所述中间行走腿（3）由普通车轮（14）、中间行走腿支架（15）、行走轮（11）、行走轮支架（10）和直流减速电机（13）组成；其中，所述行走轮（11）与所述行走轮支架（10）连接，所述直流电动机（13）与所述普通车轮（14）连接，所述普通车轮（14）和所述行走轮支架（10）均与所述中间行走腿支架（15）连接，所述中间行走腿支架（15）与所述平行四边形连杆结构（5）连接；所述后行走腿（4）分为相同的两组，每组所述后行走腿（4）由行星轮系传动模块（1）、后行走腿支架（16）、行走轮（11）、行走轮支架（10）和直流减速电机（13）组成；其中，所述行走轮（11）与所述行走轮支架（10）连接，所述行走轮支架（10）、所述行星轮系转动模块（1）和所述直流电动机（13）均与所述后行走腿支架（16）连接，所述后行走腿支架（16）与所述车身（6）连接；所述车身由车架（20）、车厢（21）、底盖（22）和两台相同的蜗轮蜗杆减速电机（19）组成，所述车厢（21）与所述车架（20）连接，所述底盖（22）与所述车厢（21）连接，所述蜗轮蜗杆减速电机（19）固定在所述车架（20）上，且所述蜗轮蜗杆减速电机（19）分别通过所述后行走腿支架（16）与所述后行走腿（4）连接；所述平行四边形连杆结构（5）由平行四边形机架（17）、中间机架（18）和四台相同的蜗轮蜗杆减速电机（19）组成，四台所述蜗轮蜗杆减速电机（19）固定在所述平行四边形机架（17）上，且与所述前行走腿（2）相对应的两台所述蜗轮蜗杆减速电机（19）分别通过所述前行走腿支架（12）与所述前行走腿（2）连接，与所述中间行走腿（3）相对应的两台所述蜗轮蜗杆减速电机（19）分别通过所述中间行走腿支架（15）与所述中间行走腿（3）连接，所述平行四边形机架（5）通过所述中间机架（18）与所述车身（6）连接；所述行星轮系传动模块（1）由车轮（7）、齿轮系（8）和行星轮系支架（9）组成，所述齿轮系（8）通过所述行星轮系支架（9）固定后与所述车轮（7）连接，所述齿轮系（8）与所述直流电动机（13）连接。...
【技术特征摘要】
1.一种小型地面移动机器人的底盘结构，包括机械本体结构和控制系统，其特征在于，所述机械本体机构有前行走腿（2）、中间行走腿（3）、后行走腿（4）、平行四边形连杆机构（5）和车身（6）组成；所述前行走腿（2）和所述中间行走腿（3）均与所述平行四边形连杆结构（5）连接，所述后行走腿（4）和所述平行四边形连杆结构（5）均与所述车身（6）连接；所述前行走腿（2）分为相同的两组，每组所述前行走腿（2）由行星轮系传动模块（1）、前行走腿支架（12）、行走轮（11）、行走轮支架（10）和直流减速电机（13）组成；其中，所述行走轮（11）与所述行走轮支架（10）连接，所述行走轮支架（10）、所述行星轮系转动模块（1）和所述直流电动机（13）均与所述前行走腿支架（12）连接，所述前行走腿支架（12）与所述平行四边形连杆结构（5）连接；所述中间行走腿（3）分为相同的两组，每组所述中间行走腿（3）由普通车轮（14）、中间行走腿支架（15）、行走轮（11）、行走轮支架（10）和直流减速电机（13）组成；其中，所述行走轮（11）与所述行走轮支架（10）连接，所述直流电动机（13）与所述普通车轮（14）连接，所述普通车轮（14）和所述行走轮支架（10）均与所述中间行走腿支架（15）连接，所述中间行走腿支架（15）与所述平行四边形连杆结构（5）连接；所述后行走腿（4）分为相同的两组，每组所述后行走腿（4）由行星轮系传动模块（1）、后行走腿支架（16）、行走轮（11）、行走轮支架（10）和直流减速电机（13）组成；其中，所述行走轮（11）与所述行走轮支架（10）连接，所述行走轮支架（10）、所述行星轮系转动模块（1）和所述直流电动机（13）均与所述后行走腿支架（16）连接，所述后行走腿支架（16）与所述车身（6）连接；所述车身由车架（20）、车厢（21）、底盖（22）和两台相同的蜗轮蜗杆减速电机（19）组成，所述车厢（21）与所述车架（20）连接，所述底盖（22）与所述车厢（21）连接，所述蜗轮蜗杆减速电机（19）固定在所述车架（20）上，且所述蜗轮蜗杆减...
【专利技术属性】
技术研发人员：费蓝冰，楼飞，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：新型
国别省市：江苏;32
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。