[实用新型]一种自主避障巡检机器人

说明书

本实用新型公开了一种自主避障巡检机器人，用于智能避障巡检领域。其技术方案：由组合导航系统、触须传感系统、测距传感系统、循迹系统组成；组合导航系统由惯导传感器、GPS定位模块、GPS定位模块组成；触须传感系统由齿轮、压力传感器、弹簧、套筒、触须等组成；测距传感系统由红外测距传感器、舵机组成；避障系统由两个黑线循迹模块组成；本实用新型采用触须传感器与弹簧机构和齿轮机构结合、红外测距传感器与舵机结构组合，在面对不同情况障碍物时能够准确探测到障碍物，自主探测障碍物，自动计算避障角度和规划合适的避障路线，能够在避障后重新返回到规定的路线。

技术领域

本实用新型涉及一种自主避障巡检机器人，是一种利用触须传感器自主进行障碍物检测的装置，用于智能避障巡检领域。

背景技术

近年来，随着电子技术、通信技术、传感器技术、人工智能及传感器技术的飞速发展，智能巡检避障机器人的应用越来越广泛，可以减少人工配置，大大节省了劳动力成本，提高工作效率，在自动化领域的优势十分显著。

但是，现有的避障巡检机器人仍有以下不足：1.采用红外、超声波等传感器检测障碍物，会存在检测盲区，时间延迟，实时性差，结构复杂等问题，使小车在遇障时无法及时做出路径规划；2.当遇到布局复杂、形状不规则障碍物时，不能准确检测出障碍物，当障碍物较薄时，更难于检测到障碍物的存在，无法在行进路径上达到最佳方向与范围的转向，导致小车的行驶路程和行驶时间延长。原有的避障结构已经不能满足当前小车的避障需求，小车极易发生碰撞。因此，开发一种可以实现实时定位，在复杂环境中准确探测障碍物，合理规划避障方向与路线，自动对行驶路径进行调整,避障后能自动回到规定路线，实现自动导航的智能巡检机器人十分重要。

实用新型内容

为了克服上述巡检机器人所采用超声波、红外等传统检测方式存在盲区和实时性差、无法及时检测到特殊形状障碍物的不足，本实用新型提供了一种以触须传感器为主、测距传感器为辅的自主避障巡检机器人装置。

一种自主避障巡检机器人，由组合导航系统、触须传感系统、测距传感系统、循迹系统组成，其特征在于：巡检机器人底盘中心线左边装有一个黑线循迹模块A，在底盘中心线右边装有一个黑线循迹模块B，在巡检机器人底盘装有四个麦克纳姆轮，在巡检机器人正前方装有触须传感器A、触须传感器B、触须传感器C、触须传感器D，红外测距传感器A安装在巡检机器人左前方，红外测距传感器B安装在巡检机器人右前方，组合导航系统包括惯导传感器、GPS定位模块、GPS定位模块安装在巡检机器人车顶；触须传感器A安装在巡检机器人左前方的位置、触须传感器B安装在巡检机器人右前方的位置，触须传感器A 和触须传感器B处在同一水平面上，触须传感器A和触须传感器B的触须最大摆动范围的宽度大于巡检机器人车身宽度十厘米，触须传感器C安装在巡检机器人上方的位置，触须摆动起来时，触须传感器C的触须最大摆动位置高于巡检机器人顶部五厘米、触须传感器D安装在巡检机器人下方的位置，触须摆动起来时，触须传感器D的触须最大摆动位置能恰好与地面接触。

所述触须传感系统中触须传感器A由齿轮A、齿轮B、压力传感器、弹簧、套筒、触须、硬质轻型杆组成，齿轮A与电机轴相连接，弹簧连接压力传感器与套筒，硬质轻型杆与触须连接，硬质轻型杆与地面垂直，硬质轻型杆的顶端与巡检机器人等高，硬质轻型杆的底端与底盘等高，触须传感器B与触须传感器 A在结构上一致，具有左右对称性，电机轴带动齿轮A顺时针转动，齿轮A与齿轮B啮合，齿轮B的最大转动角α为90°，当前方没有障碍物时齿轮B转动到90°时，由于弹力，弹簧会把齿轮B弹回到α为 0°的位置，如果前方有障碍物，触须摆动时会与套筒接触。

所述测距传感系统由红外测距传感器A、红外测距传感器B、舵机A、舵机B组成，红外测距传感器 A与舵机A连接、红外测距传感器B与舵机B连接，红外测距传感器A和红外测距传感器B安装在巡检机器人前方，且与黑线循迹模块B和黑线循迹模块A等高。

所述循迹系统由黑线循迹模块A、黑线循迹模块B组成，安装在机器人底盘中心线的两边。