一种功率可调的移动机器人底盘的制作五分时时彩方法

文档序号:19095432发布日期:2019-11-09 00:27
一种功率可调的移动机器人底盘的制作五分时时彩方法

本实用新型涉及一种功率可调的移动机器人底盘。



背景技术:

机器人代替人力工作已经越来越多,小型的移动机器人更多服务于室内环境,例如图书馆、餐馆、银行等。由于室内环境空间有限,因此对移动机器人的尺寸要求非常高,移动机器人需要高度集中的小型化设计。有时候移动机器人需要装载部分货物运行,有时候需要通过斜坡来回于水平高度不同的位置。由于底盘的设计空间很小,目前的移动机器人都是通过底盘安装一个固定输出功率的电机带动轮子转动,很难做到根据实际工作输出不同的移动功率。

例如在图书馆环境,移动机器人在空载的时候与装有一箱图书的时候相比,可能总重量有翻倍的变化。如果只有单一功率输出,则导致空载的时候运行过快,或者满载的时候运行过慢。又例如在餐馆环境,移动机器人在平地移动的时候、上坡的时候、下坡的时候都会因为输出功率固定的原因移动时快时慢,影响客人用餐。

总体来说,移动机器人无法根据情况实现均匀移动。



技术实现要素:

为了解决上述现有技术存在的问题,本实用新型目的在于提供一种功率可调的移动机器人底盘。

本实用新型所述的一种功率可调的移动机器人底盘,包括:本体,所述的本体上部设有用于承载机器人的安装座,所述的安装座中部设有传感器区;所述的本体下方设有驱动轮;所述的本体内部设有与驱动轮驱动连接的电机,和用于控制电机输出功率的驱动电路;所述的传感器区设有压力传感器和倾角传感器,所述的压力传感器信号输出端连接驱动电路的第一信号输入端,所述的倾角传感器信号输出端连接驱动电路的第二信号输入端;所述的驱动电路电压输出端连接电机的电压输入端。

本实用新型所述的一种功率可调的移动机器人底盘,其优点在于,电机的工作电压由所述的压力传感器和倾角传感器共同决定。压力传感器可以检测到机器人是否空载以及根据装载重量输出对应的电信号到驱动电路。倾角传感器可以检测机器人是否处于上下坡状态,并输出对应的电信号到驱动电路。驱动电路将两电信号结合后控制电机的实际输出功率,可以使移动机器人的移动速度达到相对稳定。提高移动机器人在室内环境的应用前景,且本实用新型所述的移动机器人底盘结构设计合理,电路简单,可以通过现有技术中的小型电器件即可实现小型化结构。

优选地,所述的驱动电路包括一模拟信号加法器和一信号放大器;所述的模拟信号加法器设有所述的第一信号输入端和第二信号输入端,模拟信号加法器的信号输出端连接信号放大器的信号输入端,信号放大器的电压输出端为驱动电路的电压输出端。在于提供一种驱动电路的具体电路结构。

优选地,所述的模拟信号加法器包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、运算放大器和反相器;所述的第一信号输入端依次串接第一电阻和第三电阻后连接运算放大器的输出端,第一电阻和第三电阻的连接点连接运算放大器的反相输入端;所述的第二信号输入端串接第二电阻后连接运算放大器的反相输入端;所述的运算放大器的正相输入端接地、输出端连接反相器输入端;所述反相器的输出端为模拟信号加法器的信号输出端。在于提供一种模拟信号加法器的具体电路结构。

优选地,所述的第一电阻为可调式电阻。可根据不同的使用场合,调节两个传感器的电信号对电机的控制比重,使移动机器人的应用场合更加广泛。

优选地,所述的信号放大器为级联式放大器。在于提供一种信号放大器的具体电路结构。

附图说明

图1是本实用新型所述功率可调的移动机器人底盘正面的结构示意图;

图2是本实用新型所述功率可调的移动机器人底盘底面的结构示意图;

图3是本实用新型所述功率可调的移动机器人底盘驱动连接的结构示意图;

图4是驱动电路的电路结构示意图;

图5是模拟信号加法器的电路结构示意图;

图6是信号放大器的电路结构示意图。

附图说明:10-本体、11-安装座、12-传感器区、13-驱动轮;M-电机;20-驱动电路、21-模拟信号加法器、22-信号放大器;R1-第一电阻、R2-第二电阻、R3-第三电阻。

具体实施方式

如图1-6所示,本实用新型所述的一种功率可调的移动机器人底盘包括:本体10,所述的本体10上部设有用于承载机器人的安装座11,所述的安装座11中部设有传感器区12。所述的本体10下方设有驱动轮13。所述的本体10内部设有与驱动轮13驱动连接的电机M,和用于控制电机M输出功率的驱动电路20。所述的传感器区12设有压力传感器和倾角传感器,所述的压力传感器信号输出端连接驱动电路20的第一信号输入端,所述的倾角传感器信号输出端连接驱动电路20的第二信号输入端。所述的驱动电路20电压输出端连接电机M的电压输入端。所述的驱动电路20包括一模拟信号加法器21和一信号放大器22。所述的模拟信号加法器21设有所述的第一信号输入端和第二信号输入端,模拟信号加法器21的信号输出端连接信号放大器22的信号输入端,信号放大器22的电压输出端为驱动电路20的电压输出端。

所述的模拟信号加法器21包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、运算放大器和反相器。所述的第一信号输入端依次串接第一电阻R1和第三电阻R3后连接运算放大器的输出端,第一电阻R1和第三电阻R3的连接点连接运算放大器的反相输入端。所述的第二信号输入端串接第二电阻R2后连接运算放大器的反相输入端。所述的运算放大器的正相输入端接地、输出端连接反相器输入端。所述反相器的输出端为模拟信号加法器21的信号输出端。

本实用新型所述的一种功率可调的移动机器人底盘工作原理在于:机器人安装到安装座11后,与本体10组合为移动机器人。安装座11上的机器人重量及其所承载的货物重量都由传感器区12中的压力传感器得到,并转化为对应的电信号Vi1输入到模拟信号加法器21。移动机器人在移动过程中,倾角传感器会实时检测倾角并转化为对应的电信号Vi2输入到模拟信号加法器21。所述的倾角传感器可以为普通电压系列的倾角传感器,型号可以为PM-TSⅠ/Ⅱ-V,其供电范围18-30V,单轴/双轴可选,量程0-±75°可选。模拟信号加法器21收到Vi1和Vi2的信号后通过远算放大器和反相器的处理后,得到电压信号Vo1。

所述Vo1=Vi1*R3/R1+Vi2*R3/R2。当R1=R2=R3的时候,Vo1=Vi1+Vi2。此时两个传感器的反馈灵敏度相当,信号放大器22将电信号Vo1放大后得到Vo2用于控制电机M的输出功率。电机M的输出功率随着Vi1和/或Vi2的变化而变化:当移动机器人空载的时候Vi1为最小值,满载的时候Vi1为最大值;当移动机器人水平移动的时候Vi2为0,当移动机器人上坡的时候Vi2为正值,下坡的时候Vi2为负值。可见电机M的输出功率在空载/水平移动/下坡的时候会降低,在满载/上坡的时候会升高。由于同时考虑了负载和移动角度的影响,因此相对现有的移动机器人可以到达更加稳定的移动速度。

针对不同的使用环境,有的需要对负载变化更加敏感,有的需要对移动角度更加敏感,因此将可所述的第一电阻R1设为可调式电阻。当第一电阻R1调大后Vi1的变化量反映到Vo1变化曲线中占比会下降,即负载变化情况会不如角度变化敏感;反之第一电阻R1调小后负载变化情况会比角度变化更为敏感。

所述的信号放大器22作用在于将Vo1放大为Vo2以驱动电机M工作,因此现有技术中的所有放大器均可适用。为了更好的小型化设计,以及满足公开充分的条件,所述的信号放大器22可为级联式放大器,具体电路可为图6所示。

对于本领域的技术人员来说,可根据以上描述的技术方案以及构思,做出其它各种相应的改变以及形变,而所有的这些改变以及形变都应该属于本实用新型权利要求的保护范围之内。

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