[发明专利]一种安防机器人

说明书

本发明提供了一种安防机器人，采用前轮转向、后轮驱动的结构形式并通过多传感器数据融合的定位方法进行运动，包括车架、前轮组件、后轮组件和转向机构，前轮组件和后轮组件分别支撑在车架的前端和后端，转向机构安装在车架的下表面。在该转向底盘中前后轮及转向器的位置布置符合阿克曼转角理论，能保证在转向时所有车轮均做纯滚动，减小转向力，从而减小电机功率，同时通过双目相机、激光雷达和差分GPS的配合使用，同时也提供了更加准确的室外定位信息。

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，具体涉及一种用于社区巡逻、带路、交互、监控、检查的安防机器人及其定位方法。

背景技术

目前机器人应用已渗透到各行业当中，但受困于成本和安全等因素，市场还未全面打开，不过国家已经开始从政策上给予大力支持。例如此前发布的“工业4.0”战略，其核心就是实现人、设备与产品的实时联通、相互识别和有效交流，从而构建一个高度灵活的个性化和数字化的智能制造模式。

1)安防人员年纪大，文化程度不高，预警反应迟钝，流动性比较大；

2)环境恶劣、北方寒况低温区域的巡逻、铁路桥梁值守、重点保护区巡逻等人类巡逻困难的场合，安防人员缺口大；

3)安防人员需求逐年增加，实际从业人员不足75％，缺口已达到上百万。

针对现有安防行业的困扰，研发了针对市场多种场景的安防机器人，机器人本着”安全、可靠、智能、灵活”的设计理念，意在打造最好的机器人服务平台，让智能技术真正的融入在大众的生活之中。

现有的机器人使用大功率电机，成本高，且没有减震系统，使机器人越障时产生颠簸较大，对电控件的震动较大，使之容易松脱，接触不良，另外摄像头传递的图像不平稳。其次，现有的机器人定位方法大多使用多个二维传感器获取环境信息，多个二维传感器配合使用的必然缺陷导致机器人定位精度不是很高，这样的机器人会出现在导航定位中的效果相对较差，且可拓展性也不足的问题；获取三维环境信息的三维激光成本又高。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种安防机器人，转向灵活，驱动电机功率小，同时也提供了更加准确的室外定位信息。

一种安防机器人，所述安防机器人采用前轮转向、后轮驱动的结构形式并通过多传感器数据融合的定位方法进行运动；

所述前轮转向、后轮驱动的结构形式包括：车架、前轮组件、后轮组件和转向机构；所示车架位于前轮组件和后轮组件之间，所述前轮组件和后轮组件分别支撑在车架的前端和后端，所述转向机构安装在车架的下表面；

所述前轮组件、后轮组件和转向机构的位置布置符合阿克曼转角理轮；

所述前轮组件包括左右对称设置的左前轮组件和右前轮组件，其中所述左前轮组件包括：左前轮、左前轮转向节臂、左前轮上臂和左前轮下臂；所述左前轮转向节臂一端通过连接板与左前轮的轮毂相连，另一端的上部通过上球头与左前轮上臂的一端相连，下部通过下球头与前轮下臂的一端相连；所述左前轮上臂和左前轮下臂的另一端分别与车架相连；

所述后轮组件包括左右对称设置的左后轮组件和右后轮组件，其中所述左后轮组包括：左后轮、左后轮上臂、左后轮下臂和左后轮驱动电机；所述左后轮驱动电机的动力输出轴通过连接套与左后轮的轮毂相连，为所述左后轮提供动力；立板与套装在所述连接套外的轴承的轴承座相连；所述立板的上端与左后轮上臂的一端相连，下端与左后轮下臂的一端相连；所述左后轮上臂和左后轮下臂的另一端分别与车架相连；

所述转向机构包括：两个转向万向节、两个调节杆、转向器和转向电机；所述转向电机安装在车架上，转向电机的动力通过传动套传递至固定在车架上的转向器；所述转向器的左端依次通过调节杆和转向万向节与所述左前轮组件中的左前轮转向节臂相连，右端依次通过另一个调节杆和另一个转向万向节与右前轮组件中的右前轮转向节臂相连。