[发明专利]一种避障机器人

说明书

本发明提供一种避障机器人，包括驱动系统、转向系统、支承机构、避障系统和连接机构，所述驱动系统包括直流电机、中间齿轮、齿轮轴、直齿轮、小带轮、传动带、带轮轴、带轮、直齿锥齿轮、锥齿轮、车轮轴、车轮；所述转向系统包括步进电机、直齿锥齿轮、直齿锥齿轮套筒、底板、车轮夹具、车轮；所述支承机构包括套筒、轴承套、轴承座、角接触球轴承、推力球轴承、深沟球轴承、轴承端盖；所述避障系统包括红外避障传感器、单片机、驱动器、步进电机；所述连接机构包括螺栓、螺母、垫圈。本发明能够自动感知障碍，在人类无法进入的环境中避开障碍物，安全可靠、灵活快捷的进行作业；同时具有四轮独立行走系统，并且拥有自动化可编程的控制系统。

技术领域

本发明属于机器人技术领域，具体涉及一种避障机器人。

背景技术

在现代工业场合中，机器人逐渐取代人工成为一种新型的发展趋势。智能机器人是机器人的一种，在科学研究，资源勘探，智能机器人可以代替大多数人的工作，可以代替或协助人类完成各种工作。

机器人在未知的复杂环境下完成任务，首先要面对的就是不可预料的障碍物，为了能够自动躲避路径规划中所可能遇到的各类型的障碍物，自动避障机器人应运而生。随着技术的不断发展，避障机器人的应用越来越广，在家居清洁、搜救、管道布线、柔性生产线、危险环境作业等方面均有使用。但是目前避障机器人在人类无法进入的动静态并存的复杂环境下的避障能力较差，因此设计一种能够自动感知环境中的障碍物，转向灵活，通过性好，可以在人无法进入的环境中自动避障的机器人是很有必要的。

公开号为CN202267871U的中国实用新型专利公开了一种自动避障机器人平台，主要用于机器人自动躲避障碍，属于机器人控制技术领域。包括超声波测距传感器，移动机器人和控制主板三大部分组成。超声波测距传感器安装在移动机器人的四周，为了适应不同的使用环境，可以调整每个超声波测距传感器的探测方向。控制主板安装在移动机器人的车架上。彩色液晶显示模块、蓝牙通信模块、通信及电源接口安装在控制主板上。但是该机器人平台车轮的安装位置导致其转向范围有限、转向灵活性差，且车架较低导致机器人平台在复杂环境下的适应性和通过性较差。

发明内容

为克服现有避障机器人存在的在复杂环境下适应性和通过性差，转向范围有限且转向不够灵活，无法安全可靠、灵活快捷的进行作业的问题，本发明提供一种避障机器人，它能够检测环境中的障碍物，可以在人难以进入的环境中，自动避开障碍物到达目标位置，同时具有四轮独立行走系统，可灵活转向，支撑稳定、行走平稳，并且拥有自动化可编程的控制系统。

本发明主要是通过以下技术方案实现的：一种避障机器人，包括驱动系统、避障系统、转向系统、支承机构和连接机构，所述驱动系统包括直流电机、中间齿轮、直齿轮、齿轮轴、小带轮、传动带、带轮、带轮轴、第一直齿锥齿轮、锥齿轮、车轮轴、车轮，所述中间齿轮安装在直流电机的输出轴上，所述中间齿轮与直齿轮相啮合，所述齿轮轴安装在上板和底板之间，所述齿轮轴的下端固定连接直齿轮、上端固定连接小带轮，所述小带轮与带轮之间通过传动带连接，所述带轮固定在所述带轮轴的上端，所述第一直齿锥齿轮固定在所述带轮轴的下端，所述第一直齿锥齿轮与锥齿轮相啮合，所述车轮轴的两端分别固定连接所述锥齿轮与车轮；

所述转向系统包括步进电机、第二直齿锥齿轮、直齿锥齿轮套筒和车轮夹具，所述步进电机固定连接在所述车轮夹具的侧面，所述第二直齿锥齿轮固定在步进电机的主轴上，并与所述直齿锥齿轮套筒相啮合，所述直齿锥齿轮套筒通过连接机构固定在底板上；步进电机在接收到来自避障系统的转向信号后，驱动第二直齿锥齿轮带动车轮夹具绕直齿锥齿轮套筒转动相应的角度，使车轮转向。