一种稳定牢固的轮式越障机器人的制作方法

本发明涉及轮式越障机器人，具体为一种稳定牢固的轮式越障机器人。

背景技术：

1、轮式越障机器人可以在复杂地形和危险环境中执行任务，而且可以在轮式越障机器人上安装各种感知设备，进而收集周围环境的信息，而且当遇到障碍物时，机器人会可以进行越障动作。

2、如公开号为：cn101947776b的“轮式越障爬壁机器人”，包括：机器人车架、三组移动吸附机构及其对应的直线滑轨、丝杠及驱动电机，三组直线滑轨以及丝杠竖直设置于机器人车架下方且两端分别与机器人车架及移动吸附机构相连，驱动电机与移动吸附机构固定连接。

3、但现有技术中，当道路起伏不同时，会导致机器人的重心发生偏移，较高一侧的轮子会使机器人的重心向该侧倾斜，从而降低整体的稳定性，如果重心偏移过大，机器人会失去平衡而倾倒，此外，物体的歪斜偏移会改变机器人的整体姿态和重心位置，进而影响传感器的测量精度，例如，加速度计、陀螺仪等惯性传感器会因机器人姿态的变化而产生测量误差，导致对机器人运动状态的判断不准确。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种稳定牢固的轮式越障机器人，以解决上述背景技术提出的在越障时重心偏移过大，机器人会失去平衡而倾倒，且改变机器人的整体姿态和重心位置，进而影响传感器的测量精度的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种稳定牢固的轮式越障机器人，包括底板和安装板，底板顶部中央固定连接有安装架，底板两侧均安装有越障机构，所述安装架顶部安装有稳定机构，所述底板顶部两侧均安装有支撑件；

3、所述稳定机构包括三个伺服电机和三个第一传动杆，所述伺服电机输出端固定连接有曲柄，所述曲柄一端转动连接有第三连接架，所述第三连接架侧壁中央固定连接有固定杆，所述固定杆一端固定连接有连接块，所述第一传动杆中部空腔内固定连接有中心杆，所述中心杆外表面与连接块转动连接，所述第一传动杆底端转动连接有第一支撑架，所述第一传动杆顶端内侧固定连接有第一连接架，所述第一连接架外表面转动连接有第二连接架，所述第二连接架顶端固定连接有第二传动杆，所述第二传动杆顶端转动连接有第二支撑架，所述第二支撑架顶部与安装板底部固定连接。

4、优选的，所述第一支撑架底部与安装架顶部固定连接，所述伺服电机底部与安装架固定连接。

5、优选的，所述越障机构包括第一转动杆和第二转动杆，所述第一转动杆两端均转动连接有第一支撑板，所述第一转动杆一端外表面固定连接有第一锥齿轮，所述第一锥齿轮两侧均啮合连接有第二锥齿轮，所述第二锥齿轮侧壁固定连接有第二转动杆，所述第二转动杆外表面转动连接有两个第二支撑板。

6、优选的，所述第二转动杆一端固定连接有第二安装杆，所述第二安装杆一端安装有行走轮，且所述第二安装杆另一端固定连接有支撑杆。

7、优选的，所述支撑杆外表面转动连接有第一安装杆，所述第一安装杆两端底部均安装有行走轮。

8、优选的，所述第一支撑板底部与底板顶部固定连接，所述第二支撑板底部与底板顶部固定连接。

9、优选的，所述支撑件包括套管，所述套管内侧滑动连接有挡板，所述挡板顶部中央固定连接有活动杆，所述活动杆顶端贯穿套管，且所述活动杆与套管滑动连接，所述挡板上方安装有弹簧，所述弹簧套接在活动杆外表面。

10、优选的，所述活动杆顶端固定连接有第二连接环，所述套管底部固定连接有第一连接环。

11、优选的，所述第二连接环顶端转动连接有第二转动架，所述第一连接环底端转动连接有第一转动架。

12、优选的，所述第二转动架顶部与安装板底部转动连接，所述第一转动架底部与底板顶部转动连接。

13、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

14、1、本发明中，在行走过程中，当安装板出现歪斜时，系统通过三个稳定机构进行平衡，依赖于三个独立运行的伺服电机驱动连接的曲柄旋转，曲柄的转动产生圆周运动，施加作用力于固定杆，并通过第二连接块将力传递至第一传动杆，使其围绕第一支撑架活动，此活动带动第一连接架和第二连接架同步运动，进而使第二传动杆通过第二支撑架将力传递到安装板，保持其水平状态，这一设计不仅提升了设备的稳定性，还确保安装于安装板上的传感器监测效果不受影响，系统能快速响应倾斜趋势，调整伺服电机的输出动力，实现必要的补偿，确保安装板快速回归水平，这种实时反馈机制及增强的结构稳固性，确保在复杂工况下，安装板始终保持预设水平状态，从而保障整个系统的有效性与可靠性。

15、2、本发明中，在行走过程中，独立驱动的行走轮赋予系统灵活的行驶能力，特别是在面对道路两侧一边凹陷、另一边凸起的情况时，系统能通过调整操作将第二安装杆底部的行走轮置于前方，从而有效克服障碍，此时，第二安装杆的转动带动第二转动杆旋转，增强了系统的稳定性，并促使第二锥齿轮转动，进而同步驱动第一锥齿轮和第一转动杆，确保第一支撑板有效支撑其活动，第一锥齿轮对第二锥齿轮施加的作用力使其旋转，从而传递动力给第二安装杆，使其向相反方向摆动，以适应不同路况的起伏，增强越障能力，同时，第一安装杆设计允许其上的行走轮在越障时紧密贴合障碍物，确保有效抓地，实现翻越，这一机制整体提升了系统在复杂地形中的机动性和适应性。

16、3、本发明中，在底板行驶过程中，安装板在稳定机构的驱动下保持平稳运行，四个支撑件位于底板的四个角，提供关键支撑，当第二转动架随安装板活动时，作用力通过第二连接环和活动杆传递至挡板，导致四个支撑件根据路面情况发生拉伸或压缩变化，例如，活动杆向上移动时，挡板对弹簧施加挤压力，导致其压缩并储存能量，为后续调整提供支持，在平坦地面上，弹簧的反作用力迅速将安装板恢复至平衡状态，增强了反应速度，确保支撑件在正常行驶过程中始终稳定，避免因地面不平或运动造成的倾斜，此外，支撑件的布局设计使其能够在安装板活动时及时调整受力状态，进一步提高系统的稳定性，无论遇到小颠簸还是需调整高度，四个支撑件都能有效协同，确保安装板保持理想水平状态。

技术特征：

1.一种稳定牢固的轮式越障机器人，包括底板(3)和安装板(4)，底板(3)顶部中央固定连接有安装架(7)，其特征在于：底板(3)两侧均安装有越障机构(2)，所述安装架(7)顶部安装有稳定机构(5)，所述底板(3)顶部两侧均安装有支撑件(6)；

2.根据权利要求1所述的一种稳定牢固的轮式越障机器人，其特征在于：所述第一支撑架(52)底部与安装架(7)顶部固定连接，所述伺服电机(51)底部与安装架(7)固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种稳定牢固的轮式越障机器人，其特征在于：所述越障机构(2)包括第一转动杆(22)和第二转动杆(28)，所述第一转动杆(22)两端均转动连接有第一支撑板(21)，所述第一转动杆(22)一端外表面固定连接有第一锥齿轮(24)，所述第一锥齿轮(24)两侧均啮合连接有第二锥齿轮(25)，所述第二锥齿轮(25)侧壁固定连接有第二转动杆(28)，所述第二转动杆(28)外表面转动连接有两个第二支撑板(23)。

4.根据权利要求3所述的一种稳定牢固的轮式越障机器人，其特征在于：所述第二转动杆(28)一端固定连接有第二安装杆(27)，所述第二安装杆(27)一端安装有行走轮(1)，且所述第二安装杆(27)另一端固定连接有支撑杆(271)。

5.根据权利要求4所述的一种稳定牢固的轮式越障机器人，其特征在于：所述支撑杆(271)外表面转动连接有第一安装杆(26)，所述第一安装杆(26)两端底部均安装有行走轮(1)。

6.根据权利要求5所述的一种稳定牢固的轮式越障机器人，其特征在于：所述第一支撑板(21)底部与底板(3)顶部固定连接，所述第二支撑板(23)底部与底板(3)顶部固定连接。

7.根据权利要求1所述的一种稳定牢固的轮式越障机器人，其特征在于：所述支撑件(6)包括套管(61)，所述套管(61)内侧滑动连接有挡板(63)，所述挡板(63)顶部中央固定连接有活动杆(62)，所述活动杆(62)顶端贯穿套管(61)，且所述活动杆(62)与套管(61)滑动连接，所述挡板(63)上方安装有弹簧(64)，所述弹簧(64)套接在活动杆(62)外表面。

8.根据权利要求7所述的一种稳定牢固的轮式越障机器人，其特征在于：所述活动杆(62)顶端固定连接有第二连接环(68)，所述套管(61)底部固定连接有第一连接环(65)。

9.根据权利要求8所述的一种稳定牢固的轮式越障机器人，其特征在于：所述第二连接环(68)顶端转动连接有第二转动架(67)，所述第一连接环(65)底端转动连接有第一转动架(66)。

10.根据权利要求9所述的一种稳定牢固的轮式越障机器人，其特征在于：所述第二转动架(67)顶部与安装板(4)底部转动连接，所述第一转动架(66)底部与底板(3)顶部转动连接。

技术总结
本发明公开了一种稳定牢固的轮式越障机器人，涉及轮式越障机器人领域，包括底板和安装板，底板顶部中央固定连接有安装架，底板两侧均安装有越障机构。本发明，在行走过程中，当安装板出现歪斜时，系统通过三个稳定机构进行平衡，依赖于三个独立运行的伺服电机驱动连接的曲柄旋转，曲柄的转动产生圆周运动，施加作用力于固定杆，并通过第二连接块将力传递至第一传动杆，使其围绕第一支撑架活动，此活动带动第一连接架和第二连接架同步运动，进而使第二传动杆通过第二支撑架将力传递到安装板，确保安装于安装板上的传感器监测效果不受影响，系统能快速响应倾斜趋势，调整伺服电机的输出动力，实现必要的补偿，确保安装板快速回归水平。

技术研发人员：鲁冠东,孙皓
受保护的技术使用者：江苏复业联合科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5