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原文传递基于多感知交互的智能扫雪机器人

专利名称：	基于多感知交互的智能扫雪机器人
摘要：	本发明公开了一种基于多感知交互的智能扫雪机器人，主要包括推雪总成、太阳能板外壳、摄像头、定位装置、通讯装置、浮雪清除总成、4+2轮式驱动总成等；所述推雪总成可以通过控制推杆电机完成对基于微分思想的旋切式推雪板高度控制；所述浮雪清除总成主要是通过高压气流将剩余的浮雪吹走；所述4+2轮式驱动总成可以使自身变形前进；所述摄像头用于图像信息采集；所述定位装置用于位置信息的获取；所述通信装置用于各种数据的传输；所述太阳能板外壳用于即时电能补充。本基于多感知交互的智能扫雪机器人主要用于解决当前扫雪机器体积大、成本高、灵活性差，无智能，扫雪效果差等问题。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	新疆;65
申请人：	新疆大学
发明人：	李长勇;夏增龙;马路瑶;李燕;李贵宾;王晨寅;阿曼·努尔兰;刘沐洋
专利状态：	有效
申请日期：	2019-04-03T00:00:00+0800
发布日期：	2019-06-07T00:00:00+0800
申请号：	CN201910264628.5
公开号：	CN109853451A
分类号：	E01H5/07(2006.01);E;E01;E01H;E01H5
申请人地址：	830046 新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市天山区
主权项：	1.一种基于多感知交互的智能扫雪机器人，包括 4+2轮式驱动总成（15）、推雪总成（21）、浮雪清除总成（18）、推杆电机、太阳能板外壳（5）、舵机（6）、摄像头（7）、定位装置（8）、通讯装置（9）、高压储气罐（10）、超声波传感器（12）、稳压及调压装置（13）、导气管（14）、分离铲（19）、吹气装置（17）；所述4+2轮式驱动总成（15）由活动式底盘（22）（24）、驱动电机（23）、防滑轮胎（11）组成；推雪总成（21）由基于微分思想的旋切式推雪板（2）、推雪板保持架（3）、直流电机（20）、分离铲（19）、旋切片（1）、推杆电机（4）组成；所述舵机（6）一端与双目摄像头（7）连接一端与太阳能板外壳（5）连接，超声波传感器（12）位于太阳能板外壳（5）前侧及两侧；活动式底盘分为底盘前部（22）、底盘后部（24）两部分，中间以圆锥滚子轴承（30）及螺栓（29）组成的心轴轴系连接；所述太阳能板外壳（5）置于底盘前部（22）上面，舵机（6）、摄像头（7）、定位装置（8）、通讯装置（9）依次置于太阳能板外壳（5）上侧；所述吹雪装置与稳压及调压装置（13）经软管连接，置于底盘前部（22）下面的前部；所述4+2轮式驱动总成（15）中有两个驱动电机（23）通过螺栓固定于底盘后部（24）下面，有四个驱动电机（23）通过螺栓固定于底盘前部（22）下面；推雪总成（21）位于机器人整体的前方，通过销轴与 4+2轮式驱动总成（15）连接。 2.根据权利要求1所述的一种基于多感知交互的智能扫雪机器人，其特征在于：扫雪总成由基于微分思想的旋切式推雪板（2）、推雪板保持架（3）、直流电机（20）、分离铲（19）、旋切片（1）、推杆电机（4）组成，其中旋切式推雪板（2）与推雪板保持架（3）为焊接，旋切片（1）与推雪板保持架为轴承连接，直流电机（20）与旋切片（1）为联轴器连接，直流电机（20）与推雪板保持架（3）经螺钉连接；所述的分离铲（19）通过轴套结构与基于微分思想的旋切式推雪板（2）连接，所述轴套结构由销轴（26）和弹簧（27）组成，弹簧（27）套于销轴（26）上，销轴（26）一端与基于微分思想的旋切式推雪板（2）经滑动副连接，另一端与分离铲本体（28）固定，因此分离铲（19）可以通过轴套结构做往复直线运动，并且分离铲（19）可根据自身所受压力大小压缩、伸长弹簧（27），从而使推雪总成（21）可以更好地应对不同地面，进而达到适应不同工作环境的目的；如图4所示。 3.根据权利要求1所述的一种基于多感知交互的智能扫雪机器人，其特征在于：4+2轮式驱动总成（15）由活动式底盘、驱动电机（23）、防滑轮胎（11）组成，活动式底盘分为底盘前部（22）、底盘后部（24）两部分，两者之间通过一对圆锥滚子轴承（30）及螺栓（29）组成的心轴轴系连接，可以达到相对转动的目的；底盘前部（22）安装四个防滑轮胎（11），底盘后部（24）安装两个防滑轮胎（11），前后两部分水平高度相同，在前后任一部分正常运行的状态下，另一部分可在一定角度范围内以转轴为中心产生转动，前后两部分的防滑轮胎（11）可以在一定的驱动下产生一定的速度差，使的驱动轮在拐弯时减少对防滑轮胎（11）的摩损；驱动电机（23）通过螺栓与活动式底盘连接，防滑轮胎（11）通过键链接与驱动电机（22）的输出轴连接。 4.根据权利要求1所述的一种基于多感知交互的智能扫雪机器人，其特征在于：所述浮雪清除总成（18）由高压储气罐（10）、导气管（14）、稳压及调压装置（13）、吹气装置（17）组成；设备启动后，若干个吹气口吹出一定压力的高速气流，该气流可将基于微分思想的旋切式推雪板（2）清除后剩余的浮雪吹走，吹气装置（17）位于推雪装置的后方，出口方向朝可根据需求调整，导气管（14）穿过车体与稳压及调压装置（13）连接，通过调节吹气口扭转角度来实现对气流方向的控制进而实现对雪的清除方向的控制；吹气装置（15）主要由若干个出气口、底座、进气接口组成，出气口与底座通过旋转接头连接，以达到在密封前提下旋转出气口调整角度的目的，出气口之间通过四杆机构连接进而通过摆动舵机（16）进行联动控制，以达到控制吹雪角度的目的；由于吹气口向斜前方吹，所以还可以达到逐层清扫的效果，相比于辊刷、盘刷的震动大造成机身不稳定的缺点，该浮雪清除总成（16）通过稳压及调压装置（13）输出稳定的气流可以大大提高机器人的稳定性，使其在工作时保持匀速状态，进而提高运行控制精度，提高清雪效率；当高压储气罐（10）的压力传感器感受到高压储气罐（10）的压力低于某值时，其可以通过内部设备自动升压，保证机器人的正常运行。 5.根据权利要求1所述的一种基于多感知交互的智能扫雪机器人，其特征在于：所述太阳能板外壳（5）主要由太阳能电池板按照一定形状加工而成，该太阳能板外壳（5）在机器人工作时，光线高于某一光照强度时可以自动充电，一定程度上解决了机器人的续航低的问题，提高了机器人的续航能力。 6.根据权利要求1所述的一种基于多感知交互的智能扫雪机器人，其特征在于：所述基于多感知交互的智能扫雪机器人融合多种传感器信息，结合算法控制机器人本体沿着正确的路线和姿态进行扫雪任务。 7.根据权利要求1所述的一种基于多感知交互的智能扫雪机器人，其特征在于：所述机身最大移动速度5m/s，推力最大2500N，推雪总成（21）运动速度0.048m/s，机身长1.2m，机身宽0.6m，推雪总成（21）长0.65m。
所属类别：	发明专利