一种基于5G通信网络可远程视频传输的二轮机器人转让专利
申请号 : CN202011130014.7
文献号 : CN112238822B
文献日 : 2022-01-18
发明人 : 张德华 , 梁惠清 , 王尊
申请人 : 河南大学
摘要 :
权利要求 :
1.一种基于5G通信网络可远程视频传输的二轮机器人,其特征在于,包括控制中心(1)、5G通信网络接入端(2)、视频采集装置(3)、机器人底盘(4)、平衡仪器(5)和机器人机壳(6),所述机器人机壳(6)的中部安装有控制中心(1),上端设置有两个呈左右对称的视频采集装置(3),所述视频采集装置(3)上设置有5G通信网络接入端(2),并通过5G通信网络接入端(2)连接5G通信网络,所述机器人机壳(6)的下端设置有平衡仪器(5)和机器人底盘(4),所述机器人底盘(4)和平衡仪器(5)相互连接;
所述视频采集装置(3)包括安装底座(31)、旋转轴(32)、主轴电机(33)、副轴电机(34)和摄像头(35),所述安装底座(31)的中部旋转连接有旋转轴(32),并通过旋转轴(32)旋转连接有主轴电机(33),所述主轴电机(33)的一侧固定连接有副轴电机(34),所述副轴电机(34)通过电机轴固定连接有摄像头(35),所述摄像头(35)电性连接有5G通信网络接入端(2);
所述机器人底盘(4)包括左轮驱动装置(41)、右轮驱动装置(42)和平衡调节装置(43),左轮驱动装置(41)安装于机器人机壳(6)的下底面左端,右轮驱动装置(42)安装于机器人机壳(6)的下底面右端,左轮驱动装置(41)和右轮驱动装置(42)之间固定连接有平衡调节装置(43);
所述平衡调节装置(43)包括横梁(431)、后气缸组件(432)、前气缸组件(433)、前滚轴(434)、后滚轴(435)、调节气缸组件(436)和调节气缸连接组件(437),横梁(431)的前侧设置有前气缸组件(433),并通过前气缸组件(433)连接有前滚轴(434),后侧设置有后气缸组件(432),并通过后气缸组件(432)连接有后滚轴(435),后滚轴(435)、前滚轴(434)以及横梁(431)的两端均安装有调节气缸组件(436),调节气缸组件(436)通过调节气缸连接组件(437)连接有机器人机壳(6)。
2.如权利要求1所述的一种基于5G通信网络可远程视频传输的二轮机器人,其特征在于,所述左轮驱动装置(41)包括左轮轮体(411)、左轮安装板(412)、左轮轮轴(413)和左轮驱动组件(414),机器人机壳(6)的下底面上通过螺栓固定连接有左轮安装板(412),左轮安装板(412)上通过轴承旋转连接有左轮轮轴(413),并通过左轮轮轴(413)旋转连接有左轮轮体(411),左轮轮轴(413)的内侧设置有左轮驱动组件(414)。
3.如权利要求2所述的一种基于5G通信网络可远程视频传输的二轮机器人,其特征在于,所述右轮驱动装置(42)包括右轮轮体(421)、右轮安装板(422)、右轮轮轴(423)和右轮驱动组件(424),机器人机壳(6)的下底面上通过螺栓固定连接有右轮安装板(422),右轮安装板(422)上通过轴承旋转连接有右轮轮轴(423),并通过右轮轮轴(423)旋转连接有右轮轮体(421),右轮轮轴(423)的内侧设置有右轮驱动组件(424)。
4.如权利要求3所述的一种基于5G通信网络可远程视频传输的二轮机器人,其特征在于,所述左轮驱动组件(414)和右轮驱动组件(424)的结构一致,左左轮驱动组件(414)包括主齿轮(4141)、链条(4142)、副齿轮(4143)和运行电机(4144),左轮轮轴(413)和右轮轮轴(423)上均固定连接有副齿轮(4143),机器人机壳(6)上安装有运行电机(4144),运行电机(4144)的电机轴上固定连接有主齿轮(4141),副齿轮(4143)和主齿轮(4141)之间通过链条(4142)连接,左轮轮轴(413)和右轮轮轴(423)的两端均焊接有限位板(415)。
5.如权利要求1所述的一种基于5G通信网络可远程视频传输的二轮机器人,其特征在于,所述调节气缸连接组件(437)包括侧耳(4371)、下销轴(4372)、摇臂(4373)和上销轴(4374),调节气缸组件(436)的顶端通过螺栓锁紧连接有两个侧耳(4371),两个侧耳(4371)之间旋转连接有下销轴(4372),下销轴(4372)通过摇臂(4373)固定连接有上销轴(4374),上销轴(4374)通过螺栓固定连接于机器人机壳(6)上。
6.如权利要求1所述的一种基于5G通信网络可远程视频传输的二轮机器人,其特征在于,所述机器人底盘(4)包括左轮驱动装置(41)、右轮驱动装置(42)、平衡调节装置(43)和换向装置(44),机器人机壳(6)的下端安装有换向装置(44),换向装置(44)的左端设置有左轮驱动装置(41),右端设置有右轮驱动装置(42),且换向装置(44)的中部下端固定连接有平衡调节装置(43)。
7.如权利要求6所述的一种基于5G通信网络可远程视频传输的二轮机器人,其特征在于,所述换向装置(44)包括连杆(441)、传动杆(442)、导向杆(443)和换向电机(444),换向电机(444)的电机轴固定连接有导向杆(443),导向杆(443)固定连接于传动杆(442)中部,传动杆(442)的两端分别通过一根连杆(441)固定连接有左轮安装板(412)和右轮安装板(422)。
8.如权利要求1所述的一种基于5G通信网络可远程视频传输的二轮机器人,其特征在于,所述平衡仪器(5)为PY‑2700G的动平衡仪。
说明书 :
一种基于5G通信网络可远程视频传输的二轮机器人
技术领域
背景技术
的机器人琳琅满目,但是大多数都是三轮或者三轮以上的,极少数有两轮的机器人,因为两
轮机器人是一个不稳定系统,需要一个稳定装置,否则就会跌倒。
速度传感器组成,稳定单元由平衡轮、540直流电机和H桥电机驱动电路组成,控制单元为单
片机,根据检测单元测量计算获得自行车的侧向角度、角速度和角加速度,并将这些信息传
送给控制单元,控制单元接收并处理上述信息后,计算得出自行车倾倒的方向和倾倒角度,
然后向H桥电机驱动电路输出控制信号,使其驱动固定在车身上的直流电机向自行车倾倒
的方向旋转,从而带动平衡轮旋转。平衡轮旋转时所产生的力矩与自行车的倾倒力矩相反,
从而其与倾倒力矩相互抵消,使自行车保持平稳,不跌倒。
轮两侧设有一对轴承座,转角减速机与底盘上表面固定连接,电机竖直连接在转角减速机
上方,行走轮和转角减速电机通过联轴器连接;底盘中心安装有正交码盘。
程时,机器人本身的重心不断变化,导致二轮机器人无法维持动平衡,以及多向采集和高速
传输。
发明内容
以固定频率监测机器人的平衡状态,并将平衡状态传输至控制中心,控制中心依据平衡状
态控制平衡调节装置上的气缸组件进运行,维持机器人的动平衡,进而令机器人在二轮状
态下移动,以解决上述背景技术中提出的问题。
和机器人机壳,所述机器人机壳的中部安装有控制中心,上端设置有两个呈左右对称的视
频采集装置,所述视频采集装置上设置有5G通信网络接入端,并通过5G通信网络接入端连
接5G通信网络,所述机器人机壳的下端设置有平衡仪器和机器人底盘,所述机器人底盘和
平衡仪器相互连接;
侧固定连接有副轴电机,所述副轴电机通过电机轴固定连接有摄像头,所述摄像头电性连
接有5G通信网络接入端;
驱动装置和右轮驱动装置之间固定连接有平衡调节装置;
轴,后侧设置有后气缸组件,并通过后气缸组件连接有后滚轴,后滚轴、前滚轴以及横梁的
两端均安装有调节气缸组件,调节气缸组件通过调节气缸连接组件连接有机器人机壳。
连接有左轮轮轴,并通过左轮轮轴旋转连接有左轮轮体,左轮轮轴的内侧设置有左轮驱动
组件。
连接有右轮轮轴,并通过右轮轮轴旋转连接有右轮轮体,右轮轮轴的内侧设置有右轮驱动
组件。
壳上安装有运行电机,运行电机的电机轴上固定连接有主齿轮,副齿轮和主齿轮之间通过
链条连接,左轮轮轴和右轮轮轴的两端均焊接有限位板。
臂固定连接有上销轴,上销轴通过螺栓固定连接于机器人机壳上。
置有右轮驱动装置,且换向装置的中部下端固定连接有平衡调节装置。
定连接有左轮安装板和右轮安装板。
的远程视频传输。
状态控制平衡调节装置上的气缸组件进运行,维持机器人的动平衡,进而令机器人在二轮
状态下移动。
附图说明
体;412、左轮安装板;413、左轮轮轴;414、左轮驱动组件;4141、主齿轮;4142、链条;4143、副
齿轮;4144、运行电机;415、限位板;42、右轮驱动装置;421、右轮轮体;422、右轮安装板;
423、右轮轮轴;424、右轮驱动组件;43、平衡调节装置;431、横梁;432、后气缸组件;433、前
气缸组件;434、前滚轴;435、后滚轴;436、调节气缸组件;437、调节气缸连接组件;4371、侧
耳;4372、下销轴;4373、摇臂;4374、上销轴;44、换向装置;441、连杆;442、传动杆;443、导向
杆;444、换向电机;5、平衡仪器;6、机器人机壳。
具体实施方式
本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他
实施例,都属于本发明保护的范围。
机壳6的中部安装有控制中心1,上端设置有两个呈左右对称的视频采集装置3,视频采集装
置3上设置有5G通信网络接入端2,并通过5G通信网络接入端2连接5G通信网络,机器人机壳
6的下端设置有平衡仪器5和机器人底盘4,机器人底盘4和平衡仪器5相互连接;平衡仪器5
为PY‑2700G的动平衡仪;
机33的一侧固定连接有副轴电机34,副轴电机34通过电机轴固定连接有摄像头35,摄像头
35电性连接有5G通信网络接入端2。
壳6的下底面右端,左轮驱动装置41和右轮驱动装置42之间固定连接有平衡调节装置43;
轴承旋转连接有左轮轮轴413,并通过左轮轮轴413旋转连接有左轮轮体411,左轮轮轴413
的内侧设置有左轮驱动组件414;
轴承旋转连接有右轮轮轴423,并通过右轮轮轴423旋转连接有右轮轮体421,右轮轮轴423
的内侧设置有右轮驱动组件424;
有副齿轮4143,机器人机壳6上安装有运行电机4144,运行电机4144的电机轴上固定连接有
主齿轮4141,副齿轮4143和主齿轮4141之间通过链条4142连接,运行电机4144带动主齿轮
4141旋转,主齿轮4141通过链条4142带动副齿轮4143和左轮轮轴413或右轮轮轴423旋转,
驱动轮体转动,机器人移动,左轮轮轴413和右轮轮轴423的两端均焊接有限位板415,限位
板415用于限位,避免副齿轮4143、左轮安装板412或右轮安装板422从左轮轮轴413上滑脱。
前气缸组件433,并通过前气缸组件433连接有前滚轴434,后侧设置有后气缸组件432,并通
过后气缸组件432连接有后滚轴435,后滚轴435、前滚轴434以及横梁431的两端均安装有调
节气缸组件436,调节气缸组件436通过调节气缸连接组件437连接有机器人机壳6,通过调
节后气缸组件432和前气缸组件433的长度,调节前滚轴434和后滚轴435的位置,利用杠杆
原理,配合机器人的偏移状态进行配重;调节气缸连接组件437包括侧耳4371、下销轴4372、
摇臂4373和上销轴4374,调节气缸组件436的顶端通过螺栓锁紧连接有两个侧耳4371,两个
侧耳4371之间旋转连接有下销轴4372,下销轴4372通过摇臂4373固定连接有上销轴4374,
上销轴4374通过螺栓固定连接于机器人机壳6上。
机壳6的中部安装有控制中心1,上端设置有两个呈左右对称的视频采集装置3,视频采集装
置3上设置有5G通信网络接入端2,并通过5G通信网络接入端2连接5G通信网络,机器人机壳
6的下端设置有平衡仪器5和机器人底盘4,机器人底盘4和平衡仪器5相互连接;平衡仪器5
为PY‑2700G的动平衡仪;
机33的一侧固定连接有副轴电机34,副轴电机34通过电机轴固定连接有摄像头35,摄像头
35电性连接有5G通信网络接入端2。
装置41,右端设置有右轮驱动装置42,且换向装置44的中部下端固定连接有平衡调节装置
43;
别通过一根连杆441固定连接有左轮安装板412和右轮安装板422,换向电机444带动导向杆
443旋转,进而带动传动杆442摆动,从而调节左轮安装板412和右轮安装板422的偏移状态,
实现转弯;
左轮轮体411,左轮轮轴413的内侧设置有左轮驱动组件414;
右轮轮体421,右轮轮轴423的内侧设置有右轮驱动组件424;
有副齿轮4143,机器人机壳6上安装有运行电机4144,运行电机4144的电机轴上固定连接有
主齿轮4141,副齿轮4143和主齿轮4141之间通过链条4142连接,运行电机4144带动主齿轮
4141旋转,主齿轮4141通过链条4142带动副齿轮4143和左轮轮轴413或右轮轮轴423旋转,
驱动轮体转动,机器人移动;左轮轮轴413和右轮轮轴423的两端均焊接有限位板415,限位
板415用于限位,避免副齿轮4143、左轮安装板412或右轮安装板422从左轮轮轴413上滑脱。
前气缸组件433,并通过前气缸组件433连接有前滚轴434,后侧设置有后气缸组件432,并通
过后气缸组件432连接有后滚轴435,后滚轴435、前滚轴434以及横梁431的两端均安装有调
节气缸组件436,调节气缸组件436通过调节气缸连接组件437连接有机器人机壳6,通过调
节后气缸组件432和前气缸组件433的长度,调节前滚轴434和后滚轴435的位置,利用杠杆
原理,配合机器人的偏移状态进行配重;调节气缸连接组件437包括侧耳4371、下销轴4372、
摇臂4373和上销轴4374,调节气缸组件436的顶端通过螺栓锁紧连接有两个侧耳4371,两个
侧耳4371之间旋转连接有下销轴4372,下销轴4372通过摇臂4373固定连接有上销轴4374,
上销轴4374通过螺栓固定连接于机器人机壳6上。
现高效快速的远程视频传输;采用动平衡仪以固定频率监测机器人的平衡状态,并将平衡
状态传输至控制中心1,控制中心1依据平衡状态控制平衡调节装置43上的气缸组件进运
行,维持机器人的动平衡,进而令机器人在二轮状态下移动。
发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。