[实用新型]一种新型气动轮式避障机器人

说明书

本实用新型涉及移动机器人领域，提供了一种新型气动轮式避障机器人。本装置由气缸A，气缸B，机架，单向轴承轮，电磁换向阀，单片机，超声波模块，红外探头，继电器模块等组成。根据单向轮只能单向转动的特点，两侧水平气缸伸出缩回过程中，前后轮由于所受滚动摩擦和静摩擦力大小的不同，而实现前进动作。转向时，利用单侧竖直方向和水平方向气缸的配合工作和差速转向，使装置转动一个角度，重复操作以达到转向避障的目的。所述机器人将机械、电气、流体三方面的技术融合，利用的气体驱动方式，使整个装置的各个动作更容易控制，装置经济实用，可行性高，实用性强，具有一定的市场前景和良好的经济效益。

技术领域

本发明设计了一种新型气动轮式避障机器人，涉及机器人研究领域，该机器人较传统的轮式机器人可以省去复杂的电机系统和相关的机械连接装置，使得轮式机器人结构变得简单，特别是采用气动驱动，特别适合工业生产环境下将其装备于柔性制造系统(FMS)中，高效完成很多人类无法完成的任务，提高工作效率，解放人力。

背景技术

为了解决狭小空间或危险环境条件下，人类难以或不能进行工作的现实问题，人们设计出各种形式的可避障自主行走机器人。现有的自动避障机器人大部分设计成靠电机驱动前行的形式，这种装置要用到控制电机，内部机械传动结构复杂，造价和后期维护成本较高，特别是在复杂环境中由于放射性、腐蚀性物质的存在，很有可能损坏电机和机器人本体，影响机器人工作的正常进行；并且在工作过程中，由于连续工作、冲击震动的影响，将大大降低某些重要零件的寿命。因此本发明设计出一种新型气动轮式避障机器人，以采用轮式前进、气体驱动的方式完成自动避障和智能控制的目的，采用前后四个轮子前进，较传统机器人，其动作速度更快，在某些紧急工作条件下，起到至关重要的作用，另外由于气动系统成本低，控制简单，灵活性强，仅需要气源特别适合装备于现代工业生产系统中，本装置自动化程度高，操作简单，维护便捷，较传统的电机驱动机器人的成本降低很多，产品经济实用，质量可靠，具有广阔的市场前景和良好的经济效益。

发明内容

本发明的目的在于提供一种质量可靠，动作迅捷的气动轮式避障机器人。较传统避障机器人装置可以大幅度提高使用寿命，安全可靠；同时利用轮式前进速度快的特点，可以提高机器人的工作效率和工作质量，采用气源作为驱动介质，特别适合装备于现代工业生产系统中。

为实现上述目的，采用了以下技术方案：一种新型气动轮式避障机器人主要包括单向轴承轮A，尼龙套A，轴A，腿架A，腿架B，气缸A，滑轨，尼龙套B，气缸连接架，气缸支架，轴B，继电器模块，电磁阀，超声波模块，超声波模块支架，红外探头支架，机架，电控底板，降压模块，单片机，气缸B，单向轴承轮B，红外探头，尼龙套C，尼龙套D，铜螺柱；所述一种新型气动轮式避障机器人整体为门型结构，左右两侧结构相同，以其中一侧为例：一种新型气动轮式自主避障装置的滑轨通过螺钉和螺母与机架连接，滑轨整体保持水平，气缸支架通过螺钉和螺母与机架连接，气缸B与气缸支架通过自身的螺母连接，气缸A通过螺钉与气缸连接架连接，气缸B伸出端通过螺母与气缸连接件连接，气缸连接件通过螺钉和螺母与滑轨连接。单向轴承轮A通过键连接在轴A上，然后通过左右尼龙套A和尼龙套B固定在腿架A的中间，从而形成机器人的前腿，前腿通过螺钉和螺母与滑轨外侧连接。同理，单向轴承轮B通过键连接在轴B上，然后通过左右两尼龙套C和尼龙套D固定在腿架B的中间，从而形成机器人的后腿，后腿通过螺钉和螺母与滑轨内侧连接。超声波模块支架通过螺钉和螺母与机架的上表面连接，将其固定在整个装置的左端，电控底板通过铜螺柱与机架上表面连接，固定在机架正上方，降压模块通过胶粘的方式固定在电控底板上，用来向单片机供电，继电器模块与电控底板连接，单片机通过铜螺柱与电控底板连接，固定在整个装置的后端，电磁换向阀通过螺钉与机架上表面连接，固定在机架上表面左侧，红外探头支架通过胶粘的方式固定在机架下表面左侧，红外探头通过胶粘的方式固定在红外探头支架上，且与水平方向成45°角。

进一步的，所述机架为“门”型板体结构，在机架左、右两侧设有大小不同的孔和条形孔，方便与滑轨内侧连接，机架上表面设有安装孔，方便通过铜螺柱与电控底板连接。