一种移动实验机器人的制作方法

专利2022-11-15  65


本实用新型涉及室内机器人技术领域,具体为一种移动实验机器人。



背景技术:

机器人是自动控制机器的俗称,自动控制机器包括一切模拟人类行为或思想与模拟其他生物的机械,狭义上对机器人的定义还有很多分类法及争议,有些电脑程序甚至也被称为机器人,常用的实验机器人集中了机械、电子、计算机、自动控制以及人工智能等多学科最新研究成果,代表了机电一体化的最高成就,现有的移动实验机器人的摄像头一般都是固定的,无法调节角度,无法对实验室环境进行360度的监测,进而无法更好的了解实验室的情况,故实际生活中亟需设计一种便于监控实验室的移动机器人,基于此,本实用新型设计了一种移动实验机器人,以解决上述问题。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于提供一种移动实验机器人,以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的,本实用新型提供如下技术方案:一种移动实验机器人,包括安装有充电电池的空心底座和与其卡合的顶盖,所述顶盖的底部中央竖直固定有支撑管,所述支撑管的底部通过轴承转动插接有螺纹杆,所述螺纹杆贯穿于空心底座的底部中央并螺接有限位螺母,所述顶盖的顶部中央固定有无线网络摄像头,所述无线网络摄像头通过手动开关、电旋转接头和导线与充电电池连接,所述空心底座的外壁两侧分别安装有定时器和闪光灯,所述空心底座的底部右侧前后均通过轮叉安装有直行轮,所述空心底座的底部左侧中央通过轴承垂直转动连接有一对弧形柱,两个所述弧形柱的外壁中部之间固定有与空心底座底部滑动贴合的挡环,两个所述弧形柱的内壁底部之间通过转轴安装有转向轮,所述空心底座的内壁左侧通过横板和轴承转动连接有旋转台,所述旋转台上安装有微型电机,所述旋转台的底部与一对弧形柱的顶部固定连接,所述微型电机与转向轮的转轴之间通过链条链轮组件连接,所述空心底座的内腔下表面从左到右分别安装有带支撑座的水平传动轴、传动连接装置和微型双头马达,所述微型双头马达的右侧动力输出端通过锥齿轮副与支撑管的外壁底部连接,所述微型双头马达通过传动连接装置与水平传动轴的右端连接,所述水平传动轴的左端通过锥齿轮副与一对弧形柱的外壁连接,所述充电电池、定时器、闪光灯、微型电机、传动连接装置和微型双头马达之间通过继电器控制电路连接。

进一步的,所述空心底座的沿口固定有凸出铁圈,所述顶盖的底部呈圆形且中心对称固定有一对万向球,所述万向球与凸出铁圈的内横表面滑动连接。

进一步的,所述顶盖的顶部中心对称内嵌固定有一对盛放盒。

进一步的,两个所述弧形柱的任意内壁固定有张紧器,且张紧器的张紧轮与链条链轮组件的链条啮合。

进一步的,所述传动连接装置包括倒f型支架,所述倒f型支架的外侧支板通过轴承与水平传动轴转动连接,所述倒f型支架的内侧支板通过阶梯通孔插接有相互连接的花键套和带凸边的连接管,所述水平传动轴的右端同轴固定有与花键套插接的花键轴,所述倒f型支架的内侧支板下部固定有电插锁,所述电插锁的插销外端固定有l型杆,所述连接管的外壁通过轴承转动连接有支撑环,所述支撑环的外壁底部与l型杆的顶部固定,所述微型双头马达的左侧动力输出端同轴固定有圆台块,所述圆台块与连接管的右端相对设置。

与现有技术相比,本实用新型的有益效果是:本实用新型通过继电器控制电路使空心底座在微型电机、直行轮和转向轮组成的驱动系统作用下可以按照设定的路线来回直线移动,再利用微型双头电机进行换向和驱动顶盖转动,使整体可以在实验室进行绕圈运动,使无线网络摄像头进行旋转拍摄,方便更好的了解实验室的情况,该装置自动化程度高,具有实用性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案,下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型结构示意图;

图2为图1中弧形柱局部俯视图;

图3为图1中传动连接装置结构示意图;

图4为本实用新型继电器控制电路原理图。

附图中,各标号所代表的部件列表如下:

1-空心底座,2-顶盖,3-支撑管,4-螺纹杆,5-限位螺母,6-凸出铁圈,7-万向球,8-盛放盒,9-无线网络摄像头,10-定时器,11-闪光灯,12-直行轮,13-弧形柱,14-挡环,15-转向轮,16-旋转台,17-微型电机,18-水平传动轴,19-传动连接装置,20-微型双头马达,190-倒f型支架,191-花键套,192-连接管,193-花键轴,194-电插锁,195-l型杆,196-支撑环,197-圆台块。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。

请参阅图1-4,本实用新型提供一种技术方案:一种移动实验机器人,包括安装有充电电池的空心底座1和与其卡合的顶盖2,顶盖2的底部中央竖直固定有支撑管3,支撑管3的底部通过轴承转动插接有螺纹杆4,螺纹杆4贯穿于空心底座1的底部中央并螺接有限位螺母5,顶盖2的顶部中央固定有无线网络摄像头9,无线网络摄像头9通过手动开关、电旋转接头和导线与充电电池连接,空心底座1的外壁两侧分别安装有定时器10和闪光灯11,空心底座1的底部右侧前后均通过轮叉安装有直行轮12,空心底座1的底部左侧中央通过轴承垂直转动连接有一对弧形柱13,两个弧形柱13的外壁中部之间固定有与空心底座1底部滑动贴合的挡环14,两个弧形柱13的内壁底部之间通过转轴安装有转向轮15,空心底座1的内壁左侧通过横板和轴承转动连接有旋转台16,旋转台16上安装有微型电机17,旋转台16的底部与一对弧形柱13的顶部固定连接,微型电机17与转向轮15的转轴之间通过链条链轮组件连接,空心底座1的内腔下表面从左到右分别安装有带支撑座的水平传动轴18、传动连接装置19和微型双头马达20,微型双头马达20的右侧动力输出端通过锥齿轮副与支撑管3的外壁底部连接,微型双头马达20通过传动连接装置19与水平传动轴18的右端连接,水平传动轴18的左端通过锥齿轮副与一对弧形柱13的外壁连接,充电电池、定时器10、闪光灯11、微型电机17、传动连接装置19和微型双头马达20之间通过继电器控制电路连接,同时连接微型电机17的线路上也安装电旋转接头,防止微型电机17转动时而发生导线缠绕打结现象。

其中,空心底座1的沿口固定有凸出铁圈6,顶盖2的底部呈圆形且中心对称固定有一对万向球,万向球与凸出铁圈6的内横表面滑动连接,转动支撑顶盖2,同时利用凸出铁圈6的折角设计,减少杂物直接进入到装置内侧。

顶盖2的顶部中心对称内嵌固定有一对盛放盒8,利用整体的有序移动,可以在盛放盒8内放置待逐步检测的物件,减少实验工作人员的搬运工作量。

两个弧形柱13的任意内壁固定有张紧器,且张紧器的张紧轮与链条链轮组件的链条啮合,使链条张紧,提高传动效率。

传动连接装置19包括倒f型支架190,倒f型支架190的外侧支板通过轴承与水平传动轴18转动连接,倒f型支架190的内侧支板通过阶梯通孔插接有相互连接的花键套191和带凸边的连接管192,水平传动轴18的右端同轴固定有与花键套191插接的花键轴193,倒f型支架190的内侧支板下部固定有电插锁194,电插锁194的插销外端固定有l型杆195,连接管192的外壁通过轴承转动连接有支撑环196,支撑环196的外壁底部与l型杆195的顶部固定,微型双头马达20的左侧动力输出端同轴固定有圆台块197,圆台块197与连接管192的右端相对设置,利用电插锁194失电缩回,进而连接管192与圆台块197分离和倒f型支架190上的阶梯通孔内壁挤压,对水平传动轴18进行限位,进而两组弧形柱13不能转动,转向轮15的转动方向可控,当需要转向时,电插锁194得电伸长,利用圆台块197与连接管192挤压贴合,使微型双头马达20的动力,通过连接管192、花键轴193和花键套191传递给水平传动轴18。

本实施例的一个具体应用为:图4中,根据实验室内部环形通道的形状,利用该装置通过多次实验后获取直线段和转弯段需要的时长和转弯时弧形柱13需要转动的角度,时间继电器设置多组时段,定时器10根据到转弯时接通电插锁194实现转弯,无线网络摄像头9通过手动开关接电,闭合触碰开关q1,继电器km1得电,此时微型电机17和微型双头马达20得电,装置直行,同时利用锥齿轮副使支撑管3和顶盖2带动无线网络摄像头9转动,当直行一定距离需要停止移动时,继电器km2得电,闪光灯11工作,同时无线网络摄像头9仍然转动,当时间继电器kt2定时时间到,再进行直行运动时,只需时间继电器kt1与kt2时段连续即可,若需要转弯时,直行在时间继电器kt1的时段内,通过定时器10设置一定时长,使电插锁194得电伸长,利用圆台块197与连接管192挤压贴合,使微型双头马达20的动力,通过连接管192、花键轴193和花键套191传递给水平传动轴18,弧形柱13转动,进而转向轮15转动的同时偏转方向,完成装置整体的转弯,并且通过设置不同时段,可以使转向轮15原地转动调节运动方向,无线网络摄像头9一直处于开机状态,便于与监控中心时刻无线信号连接,完成实验室整体的监控。

值得注意的是:微型双头马达、微型电机、继电器、闪光灯、定时器和电插锁等电气部件均采用现有市售产品,属于现有成熟技术,在此不再赘述其具体的连接结构、使用方法和产品型号。

在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本实用新型优选实施例只是用于帮助阐述本实用新型。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节,也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然,根据本说明书的内容,可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例,是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用,从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本实用新型。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。


技术特征:

1.一种移动实验机器人,包括安装有充电电池的空心底座(1)和与其卡合的顶盖(2),其特征在于:所述顶盖(2)的底部中央竖直固定有支撑管(3),所述支撑管(3)的底部通过轴承转动插接有螺纹杆(4),所述螺纹杆(4)贯穿于空心底座(1)的底部中央并螺接有限位螺母(5),所述顶盖(2)的顶部中央固定有无线网络摄像头(9),所述无线网络摄像头(9)通过手动开关、电旋转接头和导线与充电电池连接,所述空心底座(1)的外壁两侧分别安装有定时器(10)和闪光灯(11),所述空心底座(1)的底部右侧前后均通过轮叉安装有直行轮(12),所述空心底座(1)的底部左侧中央通过轴承垂直转动连接有一对弧形柱(13),两个所述弧形柱(13)的外壁中部之间固定有与空心底座(1)底部滑动贴合的挡环(14),两个所述弧形柱(13)的内壁底部之间通过转轴安装有转向轮(15),所述空心底座(1)的内壁左侧通过横板和轴承转动连接有旋转台(16),所述旋转台(16)上安装有微型电机(17),所述旋转台(16)的底部与一对弧形柱(13)的顶部固定连接,所述微型电机(17)与转向轮(15)的转轴之间通过链条链轮组件连接,所述空心底座(1)的内腔下表面从左到右分别安装有带支撑座的水平传动轴(18)、传动连接装置(19)和微型双头马达(20),所述微型双头马达(20)的右侧动力输出端通过锥齿轮副与支撑管(3)的外壁底部连接,所述微型双头马达(20)通过传动连接装置(19)与水平传动轴(18)的右端连接,所述水平传动轴(18)的左端通过锥齿轮副与一对弧形柱(13)的外壁连接,所述充电电池、定时器(10)、闪光灯(11)、微型电机(17)、传动连接装置(19)和微型双头马达(20)之间通过继电器控制电路连接。

2.根据权利要求1所述的一种移动实验机器人,其特征在于:所述空心底座(1)的沿口固定有凸出铁圈(6),所述顶盖(2)的底部呈圆形且中心对称固定有一对万向球,所述万向球与凸出铁圈(6)的内横表面滑动连接。

3.根据权利要求1所述的一种移动实验机器人,其特征在于:所述顶盖(2)的顶部中心对称内嵌固定有一对盛放盒(8)。

4.根据权利要求1所述的一种移动实验机器人,其特征在于:两个所述弧形柱(13)的任意内壁固定有张紧器,且张紧器的张紧轮与链条链轮组件的链条啮合。

5.根据权利要求1所述的一种移动实验机器人,其特征在于:所述传动连接装置(19)包括倒f型支架(190),所述倒f型支架(190)的外侧支板通过轴承与水平传动轴(18)转动连接,所述倒f型支架(190)的内侧支板通过阶梯通孔插接有相互连接的花键套(191)和带凸边的连接管(192),所述水平传动轴(18)的右端同轴固定有与花键套(191)插接的花键轴(193),所述倒f型支架(190)的内侧支板下部固定有电插锁(194),所述电插锁(194)的插销外端固定有l型杆(195),所述连接管(192)的外壁通过轴承转动连接有支撑环(196),所述支撑环(196)的外壁底部与l型杆(195)的顶部固定,所述微型双头马达(20)的左侧动力输出端同轴固定有圆台块(197),所述圆台块(197)与连接管(192)的右端相对设置。

技术总结
本实用新型公开了室内机器人技术领域的一种移动实验机器人,包括安装有充电电池的空心底座和与其卡合的顶盖,顶盖的底部中央竖直固定有支撑管,支撑管的底部通过轴承转动插接有螺纹杆,螺纹杆贯穿于空心底座的底部中央并螺接有限位螺母,顶盖的顶部中央固定有无线网络摄像头,通过继电器控制电路使空心底座在微型电机、直行轮和转向轮组成的驱动系统作用下可以按照设定的路线来回直线移动,再利用微型双头电机进行换向和驱动顶盖转动,使整体可以在实验室进行绕圈运动,使无线网络摄像头进行旋转拍摄,方便更好的了解实验室的情况,该装置自动化程度高,具有实用性。

技术研发人员:王观承;肖秀春;陈祥毅;李栋辉
受保护的技术使用者:广东海洋大学
技术研发日:2020.09.07
技术公布日:2021.04.06

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