[发明专利]一种机器人爬坡的驱动力控制装置

说明书

本发明公开了一种机器人爬坡的驱动力控制装置，具体涉及机器人领域，包括牵引头，所述牵引头一侧活动连接有箱体，所述牵引头底部设有牵引轮，所述箱体底部设有主动轮和从动轮，所述主动轮和从动轮外侧均固定连接有定齿轮，所述主动轮远离定齿轮的一侧设有驱动电机，所述驱动电机输出轴传动连接主动轮。本发明通过光电传感器感测地面坡度，当坡度达到设定值时，电动推杆推动爬坡机构下降，履带接触地面，增大摩擦力，定齿轮与第一齿条环啮合，使主动轮传动动轮盘，方便履带运动，爬坡时单片机控制变频调速器，限制驱动电机转速，降低机器人速度，防止机器人倾倒，减少装置磨损，平整路段时，主动轮和从动轮牵引箱体，提高机器人运行速度。

技术领域

本发明涉及机器人领域，更具体地说，本发明涉及一种机器人爬坡的驱动力控制装置。

背景技术

机器人在日常的生产生活中得到更广泛的应用，在工业、医疗、服务等领域发挥着重要作用。在机器人行走过程中，爬坡必不可少，机器人在进行爬坡时，由于坡度变化，导致机器人自身的倾斜角度随之发生变化。

专利申请公布号CN 108860364 A的中国专利公开了一种基于抗倾倒的爬坡运输机器人，包括主处理控制器和角度传感器，第一支撑结构与第二支撑结构之间设有第一固定结构；第一固定结构的一侧固定连接有第一伸缩装置，第一固定结构的另一侧固定连接有第二伸缩装置；第一固定结构上固定连接有第二固定结构；第二固定结构上装设有驱动轮结构。本发明通过在机器人本体上设置角度传感器来监测机器人所行走的坡面角度，在机器人爬坡时，伸缩装置对伸缩机构进行驱动伸缩，从而带动行走轮进行位置调节，有效防止爬坡机器人发生倾倒；通过在第一固定结构上设置动力装置，在第二固定结构上设置驱动轮，提升了机器人爬坡时的稳固性。

但是上述技术方案中提供的一种基于抗倾倒的爬坡运输机器人在实际运用时，仍旧存在较多缺点，如行走轮抓地不牢，与地面摩擦力小，容易发生滑动，影响爬坡，没有爬坡时的速度控制，不利于机器人工作的稳定性。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的实施例提供一种机器人爬坡的驱动力控制装置，通过光电传感器感测牵引头与地面的倾角，判断坡度，当坡度达到设定坡度时，电动推杆推动提升架使爬坡机构下降，履带与地面接触，增大摩擦力，定齿轮与第一齿条环啮合，从而使主动轮传动动轮盘，方便履带运动，爬坡时单片机控制变频调速器，限制驱动电机转速，从而降低机器人速度，防止机器人倾倒，减少装置磨损，平整路段时，主动轮和从动轮牵引箱体，提高机器人运行速度。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种机器人爬坡的驱动力控制装置，包括牵引头，所述牵引头一侧活动连接有箱体，所述牵引头底部设有牵引轮，所述箱体底部设有主动轮和从动轮，所述主动轮和从动轮外侧均固定连接有定齿轮，所述主动轮远离定齿轮的一侧设有驱动电机，所述驱动电机输出轴传动连接主动轮，所述箱体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，两个所述固定三角架之间固定连接有提升架，所述箱体两侧均固定连接有电动推杆，所述电动推杆输出端与提升架固定连接，所述固定三角架顶端设有动轮盘，所述固定三角架底部两端均设有动撑轮，所述动轮盘和两个动撑轮外侧之间连接有履带，所述动轮盘中部设有凹形环槽，所述凹形环槽外侧设有第一齿条环，所述动轮盘外侧设有第二齿条环，所述牵引头内部设有电源模块、感知系统和控制系统，所述箱体内部设有执行系统，所述感知系统、控制系统和执行系统均与电源模块电性连接，所述感知系统、控制系统和执行系统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；

所述感知系统包括感知电路，所述牵引头远离箱体的一侧底部设有超声波传感器，所述超声波传感器顶部设有光电传感器，所述光电传感器两侧均设有摄像头，所述超声波传感器、光电传感器和摄像头均与感知电路电性连接；

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