本發(fā)明屬于機器人技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種可變形避障機器人移動平臺。

背景技術(shù)：

機器人通過路徑規(guī)劃從起點到達(dá)目的地的途中會遇到各類型障礙物，為了能夠自動躲避這些障礙物，自動避障機器人孕育而生。隨著科技的發(fā)展，避障機器人移動平臺的應(yīng)用越來越多，比如家居保潔、危險環(huán)境作業(yè)、無人駕駛等領(lǐng)域的智能系統(tǒng)應(yīng)用，以及搜救、物流、柔性生產(chǎn)線、管道布線等等。

一般來講，傳統(tǒng)的避障機器人移動平臺，為了能夠感知環(huán)境中的障礙物，傳感器主要采用紅外開關(guān)、激光測距傳感器、超聲波傳感器、攝像頭等，移動平臺主要采用普通4輪驅(qū)動或者全向輪驅(qū)動，全向輪驅(qū)動方式具備較好的靈活性。

由于現(xiàn)有全向驅(qū)動方式主要有三輪和四輪全向驅(qū)動，優(yōu)勢在移動的靈活性，但是機器人本身形狀大小無法改變，對于靜、動態(tài)障礙并存的未知復(fù)雜環(huán)境下的避障能力較差，特別是對于比機器人本體要小的一些窄縫等類似障礙無法通過。因此研究一種能夠改變自身形狀的機器人來克服這種不足，增加移動機器人在未知環(huán)境下的安全、可靠、靈活、快捷作業(yè)的能力，是很有必要的。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種可變形避障機器人移動平臺，以解決現(xiàn)有機器人無法通過狹窄空間環(huán)境和結(jié)構(gòu)復(fù)雜的問題。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是：

包括雙頭齒輪連桿、嵌入在連桿內(nèi)和連接件內(nèi)的超聲波傳感器、正齒輪、舵機、舵機連接件、齒輪連桿連接件、全向輪。四個雙頭齒輪連桿由齒輪連桿連接件連接形成平行四邊形，每個雙頭齒輪連桿兩端固定連接一個正齒輪，同時不同雙頭齒輪連桿兩端的正齒輪，兩兩按照1:1的傳動比連接，舵機通過舵機連接件與齒輪連桿連接件固定連接同時控制其中一個正齒輪的轉(zhuǎn)動，同時有三個全向輪與三個齒輪連桿連接件連接，構(gòu)成移動平臺。

本發(fā)明提供的可變形避障機器人移動平臺，具有以下有益效果：

①只需一個舵機就可以控制整個移動平臺的變形姿態(tài)；

②可變形避障機器人移動平臺的寬度可實現(xiàn)從兩倍雙頭齒輪連桿（4）長度到兩倍雙頭齒輪連桿（4）寬度大小變化；

③可變形避障機器人移動平臺的長度可實現(xiàn)從兩倍雙頭齒輪連桿（4）長度大小到1倍雙頭齒輪連桿（4）寬度大小變化。

附圖說明

圖1為可變形避障機器人移動平臺的整體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為可變形避障機器人移動平臺的正常伸展結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為可變形避障機器人移動平臺通過狹窄空間時的最小變形結(jié)構(gòu)示意圖。

其中，1、全向輪（三個）；2、齒輪連桿連接件（四個）；3、超聲波傳感器（十二個）；4、雙頭齒輪連桿（四個）；5、正齒輪（八個）；6、舵機（一個）； 7、舵機連接件（一個）。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本實用新型的技術(shù)方案的實施方式進(jìn)行詳細(xì)地說明：

根據(jù)本申請的一個實施例，如圖1所示，本方案的可變形避障機器人移動平臺，包括四個雙頭齒輪連桿（4）、十二個嵌入在連桿內(nèi)和連接件內(nèi)的超聲波傳感器（3）、8個正齒輪（5）、一個舵機（6）、一個舵機連接件（7）、四個齒輪連桿連接件（2）及三個全向輪（1）；

齒輪連桿連接件（2）兩端分別與雙頭齒輪連桿（4）一端活動連接；所述齒輪連桿連接件（2）前端嵌入有一個超聲波傳感器（3）、齒輪連桿連接件（2）底部還與全向輪（1）連接；

雙頭齒輪連桿（4）兩端分別與一個正齒輪（5）上表面固定連接；所述正齒輪（5）兩兩以1:1的傳動比配合連接。

每個雙頭齒輪連桿（4）側(cè)面嵌入兩個超聲波傳感器（3）、四個雙頭齒輪連桿（4）共嵌入8個超聲波傳感器（3）。

所有雙頭齒輪連桿（4）和齒輪連桿連接件（2）首尾連接組成平行四邊形結(jié)構(gòu)。

舵機（6）通過舵機連接件（7）與齒輪連桿連接件（2）固定連接同時控制其中一個正齒輪（5）的轉(zhuǎn)動。

三個全向輪（1）在安裝完成后每個全向輪軸線之間的夾角無論機器人平臺變形為何種狀態(tài)均為120°。

雙頭齒輪連桿（4）和齒輪連桿連接件（2）首尾連接組成平行四邊形平臺上搭載的載體包括但不限于云臺、機械臂、工作載體等，全向輪的驅(qū)動下隨著移動平臺移動，實現(xiàn)在復(fù)雜的環(huán)境中穿梭避障，到達(dá)指定地點。

具體流程：

將可變形避障機器人移動平臺及其搭載的載體置于需要使用的環(huán)境中，根據(jù)環(huán)境不同可分為以下兩種情況：

1）、環(huán)境中不存在比其正常伸展?fàn)顟B(tài)的寬度更狹窄的正?？臻g結(jié)構(gòu)

此時可變形避障機器人移動平臺整體伸展變形使整個機器人移動平臺構(gòu)成一個正三角形（如圖2所示），此時可變形避障機器人移動平臺滿足全向移動的原理，根據(jù)超聲波傳感器反饋回來的信息，實現(xiàn)任意方向的移動和避障；

2）、環(huán)境中存在比其正常伸展?fàn)顟B(tài)的寬度更狹窄的特殊空間結(jié)構(gòu)

可變形避障機器人移動平臺以1）所示方式通過其中的正?？臻g結(jié)構(gòu)。當(dāng)即將進(jìn)入特殊空間結(jié)構(gòu)時，可變形避障機器人移動平臺根據(jù)超聲波傳感器反饋回來的信息確定特殊空間的狹窄程度，若其狹窄程度小于圖三所示可變形避障機器人移動平臺的最小變形寬度時，可變形避障機器人移動平臺采取不通過該特殊空間結(jié)構(gòu)；若其狹窄程度小于圖三所示可變形避障機器人移動平臺的最小變形寬度時，可變形避障機器人移動平臺根據(jù)超聲波傳感器的信息做出適當(dāng)?shù)淖冃危樌ㄟ^特殊結(jié)構(gòu)空間。

雖然結(jié)合附圖對實用新型的具體實施方式進(jìn)行了詳細(xì)地描述，但不應(yīng)理解為對本專利的保護范圍的限定。在權(quán)利要求書所描述的范圍內(nèi)，本領(lǐng)域技術(shù)人員不經(jīng)創(chuàng)造性勞動即可做出的各種修改和變形仍屬本專利的保護范圍。