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机器人底盘种类结构图解机器人底盘技术组成分解

发布时间:2021年08月30日    点击:[1]人次

2019-08-13 15:06:20来源:贤集网综合

机器人底盘承载了机器人本身的定位、导航及避障等基本功能,可实现帮助机器人实现行走等功能,那么这些机器人的底盘结构是怎么设计的呢?又有多少种类呢?本篇贤集网小编来为大家介绍一下机器人底盘种类,机器人底盘结构图解,机器人底盘技术组成分解,一起来看看吧。

机器人底盘种类

根据机器人底盘种类的不同,目前,市面的机器人底盘主要有履带式及轮式机器人底盘之分。

履带式机器人底盘

履带式机器人底盘在特种机器人身上使用较多,可适用于野外、城市环境等,能在各类复杂地面运动,例如沙地、泥地等,但速度相对较低,且运动噪声较大。

轮式机器人底盘

轮式机器人底盘是目前服务机器人企业使用较多的底盘,主要有前轮转向后轮差速驱动、两轮驱动+万向轮、四轮驱动之分。

1、前轮转向+后轮驱动

前轮转向+后轮驱动的轮式机器人底盘主要采用电缸、蜗轮蜗杆等形式实现前轮转向,后轮只要一个电机再加上差速减速器,便可完成机器人的移动要求。具有成本低、控制简单等优缺点,但缺点在于转弯半径较大,使用相对不那么灵活。

2、两轮驱动+万向轮

两轮驱动+万向轮可根据机器人对设计重心、转弯半径的要求,将万向轮和驱动轮布置不同的形式,结构及电机控制也相对简单,机器人灵活性较强,且算法易控制。

3、四轮驱动

四轮驱动在直线行走上能力较强,驱动力也比较大,但成本过高,电机控制较为复杂,为防止机器人打滑,需要更精细的结构设计。

四轮驱动还有一种形式,叫做麦克纳姆轮。

麦克纳姆轮是瑞典麦克纳姆公司的专利。这种全方位移动方式是基于一个有许多位于机轮周边的轮轴的中心轮的原理上,这些成角度的周边轮轴把一部分的机轮转向力转化到一个机轮法向力上面。

依靠各自机轮的方向和速度,这些力的最终合成在任何要求的方向上产生一个合力矢量从而保证了这个平台在最终的合力矢量的方向上能自由地移动,而不改变机轮自身的方向。在它的轮缘上斜向分布着许多小滚子,故轮子可以横向滑移。小滚子的母线很特殊,当轮子绕着固定的轮心轴转动时,各个小滚子的包络线为圆柱面,所以该轮能够连续地向前滚动。麦克纳姆轮结构紧凑,运动灵活,是很成功的一种全方位轮。有4个这种新型轮子进行组合,可以更灵活方便的实现全方位移动功能。

机器人底盘结构图解

1、机器人底盘内部核心组件

以思岚科技的机器人底盘Apollo为例,在Apollo的内部结构中,主要由激光雷达传感器、深度摄像头、超声波及防跌落传感器,模块化定位导航系统SLAMWARE、等核心硬件组成。使其拥有可靠、易用的自主定位导航解决方案,多传感器融合配合导航算法,能更灵活的规划机器人行走路线。

激光雷达传感器

利用激光雷达传感器可时刻扫描周围环境,提供地图数据,构建精度高达5cm的地图,并基于该地图数据实现自主路径规划及导航功能;

深度摄像头传感器

深度摄像头传感器可侦测到位于雷达扫描平面上方的障碍物,并及时发送信号进行规避;

超声波传感器:

超声波传感器在工作时,能精准探测到玻璃、镜面等高透材质障碍物,从而在靠近这些物体前能及时避让;

防跌落传感器:

防跌落传感器可帮助机器人360°侦查周围的工作环境,判断工作区域是否存在边界、台阶、坡度等情况,从而发送请求信号,避免跌落;

模块化定位导航系统(SLAMWARE)

模块化定位导航系统内置SLAM引擎的导航定位核心模块,高度集成,无需借助外部运算资源,可直接输出机器人所在环境地图、定位坐标姿态,内置多种机器人运动控制算法,可提供厘米级别的定位和地图精度,在未知环境中实时规划路径,并进行障碍物规避导航,自主寻找最短路径。

2、机器人底盘结构图

在机器人底盘结构除了使其拥有自主定位导航及路径规划功能,自主回充技术也是不可或缺的,而Apollo采用的自主回充技术,可外部调度预约充电。当电量较低时,会自主返回充电坞充电,在负载情况下可实现15小时连续不间断工作,给应用现场提供稳定可靠的表现。

同时开放软硬件接口,支持多平台操作,方便用户快速切换,完全开放的用户接口,包括以太网、控制接口,电源等扩展接口,支持Windows/Linux/Android/IOS开发环境互换,90%的接口定义均相同,可方便用户快速切换。

以上便是贤集网小编为大家介绍的机器人底盘种类,机器人底盘结构图解,机器人底盘技术组成分解,希望能为大家提供参考帮助。

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