[发明专利]一种机器人爬坡的驱动力控制装置

权利要求书

1.一种机器人爬坡的驱动力控制装置，包括牵引头(1)，其特征在于：所述牵引头(1)一侧活动连接有箱体(2)，所述牵引头(1)底部设有牵引轮(3)，所述箱体(2)底部设有主动轮(4)和从动轮(5)，所述主动轮(4)和从动轮(5)外侧均固定连接有定齿轮(6)，所述主动轮(4)远离定齿轮(6)的一侧设有驱动电机(7)，所述驱动电机(7)输出轴传动连接主动轮(4)，所述箱体(2)两侧均设有爬坡机构，所述爬坡机构包括两个水平设置的固定三角架(8)，两个所述固定三角架(8)之间固定连接有提升架(9)，所述箱体(2)两侧均固定连接有电动推杆(10)，所述电动推杆(10)输出端与提升架(9)固定连接，所述固定三角架(8)顶端设有动轮盘(11)，所述固定三角架(8)底部两端均设有动撑轮(12)，所述动轮盘(11)和两个动撑轮(12)外侧之间连接有履带(13)，所述动轮盘(11)中部设有凹形环槽(14)，所述凹形环槽(14)外侧设有第一齿条环，所述动轮盘(11)外侧设有第二齿条环，所述牵引头(1)内部设有电源模块(15)、感知系统(16)和控制系统(17)，所述箱体(2)内部设有执行系统(18)，所述感知系统(16)、控制系统(17)和执行系统(18)均与电源模块(15)电性连接，所述感知系统(16)、控制系统(17)和执行系统(18)分别用于机器人实时路况采集、智能判断及决策和运行调整；

所述感知系统(16)包括感知电路，所述牵引头(1)远离箱体(2)的一侧底部设有超声波传感器(20)，所述超声波传感器(20)顶部设有光电传感器(19)，所述光电传感器(19)两侧均设有摄像头(21)，所述超声波传感器(20)、光电传感器(19)和摄像头(21)均与感知电路电性连接；

所述控制系统(17)包括第一控制电路，所述第一控制电路连接端设有单片机(22)和编程器(23)，所述单片机(22)内部设有计时单元，所述计时单元用于计算牵引头(1)倾斜超过设定角时间，所述编程器(23)用于人工输入设定程序和输出编程命令；

所述执行系统(18)包括第二控制电路，所述第二控制电路连接端设有调速机构和避障机构，所述爬坡机构与第二控制电路电性连接，所述调速机构包括变频调速器(24)，所述变频调速器(24)与驱动电机(7)电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种机器人爬坡的驱动力控制装置，其特征在于：所述避障机构包括转向电机(25)和转向轴(26)，所述转向电机(25)输出轴传动连接转向轴(26)，所述转向轴(26)与牵引头(1)一体化设置，所述转向轴(26)与箱体(2)转动连接。

3.根据权利要求1所述的一种机器人爬坡的驱动力控制装置，其特征在于：所述箱体(2)两侧均固定连接有固定块，所述固定块底部固定连接有限位杆(27)，所述限位杆(27)外侧套设有减震弹簧(28)，所述限位杆(27)贯穿提升架(9)，所述减震弹簧(28)设置在固定块与提升架(9)之间。

4.根据权利要求1所述的一种机器人爬坡的驱动力控制装置，其特征在于：所述电动推杆(10)的数量设置为两个，两个所述电动推杆(10)对称分布在提升架(9)两端，所述电动推杆(10)一侧设有滑槽(29)，所述提升架(9)靠近箱体(2)的一侧设有滑块，所述滑槽(29)与滑块相匹配。

5.根据权利要求1所述的一种机器人爬坡的驱动力控制装置，其特征在于：所述光电传感器(19)设置在牵引头(1)的垂直平分线上，两个所述摄像头(21)对称分布在光电传感器(19)两侧，所述驱动电机(7)设置为无刷电机。

6.根据权利要求1所述的一种机器人爬坡的驱动力控制装置，其特征在于：所述定齿轮(6)与凹形环槽(14)相匹配，所述定齿轮(6)与第一齿条环相啮合，所述动撑轮(12)外侧设有第二齿条环，所述第二齿条环与履带(13)内侧啮合连接。

7.根据权利要求2所述的一种机器人爬坡的驱动力控制装置，其特征在于：所述单片机(22)输入端设有A/D转换器，所述单片机(22)输出端设有D/A转换器，所述超声波传感器(20)、光电传感器(19)和摄像头(21)均与A/D转换器电性连接，所述电动推杆(10)、变频调速器(24)和转向电机(25)均与D/A转换器电性连接。