一种基于激光SLAM的机器人的制作方法

本发明涉及机器人的技术领域，具体为一种基于激光slam的机器人。

背景技术：

slam(simultaneouslocalizationandmapping),即时定位与地图构建，或并发建图与定位。指的是：机器人从未知环境的未知地点出发，在运动过程中通过不断观测到的周围环境特征定位自身位置和姿态，再根据自身位置构建周围环境的增量式地图，从而达到同时定位和地图构建的目的，解决机器人在位置环境中移动的问题，机器人是自动控制机器的俗称，自动控制机器包括一切模拟人类行为或思想与模拟其他生物的机械(如机器狗，机器猫等)，在当代工业中，机器人指能自动执行任务的人造机器装置，用以取代或协助人类工作；现有的基于激光slam的机器人通常为远程操控。由于机器人在人工远程操控的过程中会出现控制程序错误或失灵的状况，因此机器人会出现乱窜现象，从而机器人在触碰到物体时，由于机器人的生产成本较高，机器人本体与物体直接触碰，会对其造成伤害，并会产生一定的危险。

为此，提出一种基于激光slam的机器人。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种基于激光slam的机器人，解决了机器人失灵乱窜造成伤害的问题，提高了机器人的安全性，对机器人进行全面的保护，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于激光slam的机器人，包括机器人主体和安装座，所述机器人主体设置于所述安装座的顶部的中间区域，所述安装座的底部安装有多个脚轮，还包括均匀设置于所述安装座的外周的至少四个防撞击机构以及设置于所述安装座的底部的至少四个防倾倒机构，所述防撞击机构包括：

弧形挡板；

平移杆，所述平移杆的一端与所述弧形挡板连接，另一端伸入所述安装座的内部，且另一端设置有上楔形块；

第一压板，所述第一压板固定于所述平移杆上；

第一限位板，所述第一限位板固定于所述安装座的内部，所述平移杆穿过所述第一限位板；

第一弹簧，所述第一弹簧套设于所述平移杆上，所述第一弹簧的一端与所述第一压板连接，另一端与所述第一限位板连接；

所述防倾倒机构包括：

下压杆，所述下压杆从所述安装座的底部伸出，所述下压杆与所述平移杆垂直设置，所述下压杆的顶端设置有下楔形块，所述下楔形块的斜面与所述上楔形块的斜面相对；

第二压板，所述第二压板固定于所述下压杆上；

第二限位板，所述第二限位板固定于所述安装座的内部，所述下压杆穿过所述第二限位板；

第二弹簧，所述第二弹簧套设于所述下压杆上，所述第二弹簧的一端与所述第二压板连接，另一端与所述第二限位板连接；

支撑座，所述支撑座设置于所述下压杆的底端。

优选地，所述基于激光slam的机器人还包括联动机构，所述联动机构包括：

升降槽，所述升降槽设置于所述安装座的内部；

升降柱，所述升降柱设置于所述升降槽中；

至少四个第一传动杆，所述第一传动杆的一端与所述升降柱铰接，另一端与所述上楔形块铰接。

优选地，所述升降柱包括均分的至少四个升降部，每个所述升降部与所述至少四个第一传动杆中的一个连接，相邻的所述升降部之间通过电磁铁连接。

优选地，所述基于激光slam的机器人还包括速度传感器和控制器，所述速度传感器用于检测所述机器人主体的移动速度，所述控制器用于根据所述速度传感器检测的速度控制所述电磁铁的磁力。

优选地，所述升降槽上对应每个所述升降部设置有锁紧器，所述锁紧器包括卡块和第三弹簧，所述第三弹簧的一端连接所述卡块，另一端连接所述安装座的内壁，所述升降部开设有与所述卡块匹配的卡槽，所述卡块为磁性材料制成。

优选地，所述安装座的顶部的外侧设置有安全气囊，所述安装座的内部设置有与所述安全气囊连通的气道，所述气道与所述升降槽的顶部连通，所述上楔形块连接有顶板，所述顶板与所述安装座的内壁之间设置有供气气囊，所述供气气囊与所述气道连通。

优选地，所述支撑座的内部设置有至少两个滑动板和至少两个第二传动杆，所述第二传动杆的一端与所述下压杆铰接，另一端与所述滑动板铰接。

优选地，所述支撑座的底端安装有防滑垫。

优选地，所述弧形挡板的外侧包覆有防护层。

优选地，所述升降槽的顶部设置有断电开关，所述断电开关与所述控制器连接，所述控制器还用于在所述断电开关被触发的情况下控制所述基于激光slam的机器人断电。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明的实施方式提供的基于激光slam的四周的弧形挡板可以避免机器人主体直接受到撞击，并且弧形挡板在受到撞击时会带动平移杆移动，利用第一弹簧吸收和缓解撞击力，并且当弧形挡板在受到撞击时会带动平移杆移动，通过上楔形块余下楔形块的传动，可以使得下压杆向下移动，从而带动支撑座向下移动，当支撑座与地面接触时可以起到对安装座和机器人主体起到支撑的作用，避免该基于激光slam的机器人受到撞击后倾倒造成损坏，同时支撑座与地面接触也起到制动的效果，从而使得该基于激光slam的机器人减速乃至停止，从而避免该基于激光slam的机器人持续失控、乱窜造成更多的伤害和损失；

(2)本发明的实施方式提供的基于激光slam的机器人通过联动机构的设置，当至少四个防撞击机构中的任意一个的弧形挡板受到撞击时，通过与该防撞击机构的平移杆铰接的第一传动杆的传动使得升降柱向上移动，从而带动其余的防撞击机构的平移杆同步移动，进而带动所有的防倾倒机构的下压杆带动支撑座向下移动，从而提供更加全面、更加稳定的支撑，进一步避免该基于激光slam的机器人发生倾倒，同时减速的效果也更加明显，进一步提高了发生撞击的安全性；

(3)本发明的实施方式提供的基于激光slam的机器人在受到撞击时，如果撞击的部位较高，可能会导致基于激光slam的机器人出现向后倾倒的情况，针对这种情形，本发明通过将升降柱设计为均分的至少四个升降部，并且相邻的升降部之间通过电磁铁连接，当至少四个防撞击机构中的任意一个的弧形挡板受到撞击时，与撞击机构的平移杆铰接的第一传动杆的传动使得至少四个升降部中的一个率先向上移动，继而通过相邻的升降部之间的电磁铁带动其余的升降部向上移动，从而使得至少四个升降部的向上移动出现一定的滞后性，这种滞后性进而使得至少四个防倾倒机构的支撑座向下移动的时间相应也出现一定的滞后性，从而使得至少四个防倾倒机构的支撑座与地面接触的时间与该基于激光slam的机器人受到撞击出现向后倾倒时的情形相匹配，即发生撞击的一侧的支撑座率先接触地面，其余的支撑座随后与地面发生接触，从而可以为向后倾倒的基于激光slam的机器人提供更加稳定、更加匹配的支撑，进而可以阻止该基于激光slam的机器人向后倾倒，进一步提高了安全性。

附图说明

图1为本发明的实施方式提供的基于激光slam的机器人的立体图；

图2为本发明的实施方式提供的基于激光slam的机器人的剖视图；

图3为本发明的实施方式提供的基于激光slam的机器人的安装座的仰视图；

图4为本发明的实施方式提供的基于激光slam的机器人的升降柱的结构示意图；

图5为本发明的实施方式提供的基于激光slam的机器人的锁紧器的结构示意图；

图6为本发明的实施方式提供的基于激光slam的机器人的支撑座的结构示意图。

图中：1、机器人主体；2、安装座；3、脚轮；4、弧形挡板；5、平移杆；6、上楔形块；7、第一压板；8、第一限位板；9、第一弹簧；10、下压杆；11、下楔形块；12、第二压板；13、第二限位板；14、第二弹簧；15、支撑座；16、升降槽；17、升降柱；18、第一传动杆；19、锁紧器；20、安全气囊；21、供气气囊；22、防滑垫；23、防护层；24、断电开关；151、滑动板；152、传动杆；171、升降部；172、电磁铁；191、卡块；192、第三弹簧。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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。

图1为本发明的实施方式提供的基于激光slam的机器人的立体图，图2为本发明的实施方式提供的基于激光slam的机器人的剖视图，图3为本发明的实施方式提供的基于激光slam的机器人的安装座的仰视图。如图1至图3所示，本发明的实施方式提供了一种基于激光slam的机器人，包括机器人主体1和安装座2，机器人主体1可以设置于安装座2的顶部的中间区域，安装座2的底部可以安装有多个脚轮3，还可以包括均匀设置于安装座2的外周的至少四个防撞击机构，防撞击机构可以包括：

弧形挡板4；

平移杆5，平移杆5的一端与弧形挡板4连接，另一端伸入安装座2的内部，且另一端设置有上楔形块6；

第一压板7，第一压板7固定于平移杆5上；

第一限位板8，第一限位板8固定于安装座2的内部，平移杆5穿过第一限位板8；

第一弹簧9，第一弹簧9套设于平移杆5上，第一弹簧9的一端与第一压板7连接，另一端与第一限位板8连接。

本发明的实施方式提供的基于激光slam的机器人在人工远程操控的过程中会出现控制程序错误或失灵的状况，机器人会出现乱窜现象，导致机器人撞击到物体时，基于激光slam的机器人的防撞击机构四周的弧形挡板4可以避免机器人主体1直接受到撞击，并且弧形挡板4在受到撞击时会带动平移杆5移动，利用第一弹簧9吸收和缓解撞击力，从而对该基于激光slam的机器人提供全面的防护，避免该基于激光slam的机器人在撞击中受到伤害，提高了安全性。

如图2所示，在本发明的一种实施方式中，该基于激光slam的机器人还包括设置于安装座2的底部的至少四个防倾倒机构，防倾倒机构可以包括：

下压杆10，下压杆10从安装座2的底部伸出，下压杆10与平移杆5垂直设置，下压杆10的顶端设置有下楔形块11，下楔形块11的斜面与上楔形块6的斜面相对；

第二压板12，第二压板12固定于下压杆10上；

第二限位板13，第二限位板13固定于安装座2的内部，下压杆10穿过第二限位板13；

第二弹簧14，第二弹簧14套设于下压杆10上，第二弹簧14的一端与第二压板12连接，另一端与第二限位板13连接；

支撑座15，支撑座15设置于下压杆10的底端。

本发明的实施方式提供的基于激光slam的机器人通过防撞击机构的移动带动防倾倒机构的下压，具体地，当弧形挡板4在受到撞击时会带动平移杆5移动，通过上楔形块6余下楔形块11的传动，可以使得下压杆10向下移动，从而带动支撑座15向下移动，当支撑座15与地面接触时可以起到对安装座2和机器人主体1起到支撑的作用，避免该基于激光slam的机器人受到撞击后倾倒造成损坏，同时支撑座15与地面接触也起到制动的效果，从而使得该基于激光slam的机器人减速乃至停止，从而避免该基于激光slam的机器人持续失控、乱窜造成更多的伤害和损失。

如图2所示，在本发明的一种实施方式中，该基于激光slam的机器人还可以包括联动机构，联动机构可以包括：

升降槽16，升降槽17设置于安装座2的内部；

升降柱17，升降柱16设置于升降槽16中；

至少四个第一传动杆18，第一传动杆18的一端与升降柱17铰接，另一端与上楔形块6铰接。

本发明的实施方式提供的基于激光slam的机器人通过联动机构的设置，当至少四个防撞击机构中的任意一个的弧形挡板4受到撞击时，通过与该防撞击机构的平移杆5铰接的第一传动杆18的传动使得升降柱17向上移动，从而带动其余的防撞击机构的平移杆5同步移动，进而带动所有的防倾倒机构的下压杆10带动支撑座15向下移动，从而提供更加全面、更加稳定的支撑，进一步避免该基于激光slam的机器人发生倾倒，同时减速的效果也更加明显，进一步提高了发生撞击的安全性。

图4为本发明的实施方式提供的基于激光slam的机器人的升降柱的结构示意图。如图4所示，在本发明的一种实施方式中，该基于激光slam的机器人的升降柱17包括均分的至少四个升降部171，每个升降部171与至少四个第一传动杆18中的一个连接，相邻的升降部171之间通过电磁铁172连接。

本发明的实施方式提供的基于激光slam的机器人在受到撞击时，如果撞击的部位较高，可能会导致基于激光slam的机器人出现向后倾倒的情况，针对这种情形，本发明通过将升降柱17设计为均分的至少四个升降部171，并且相邻的升降部171之间通过电磁铁172连接，当至少四个防撞击机构中的任意一个的弧形挡板4受到撞击时，与撞击机构的平移杆5铰接的第一传动杆18的传动使得至少四个升降部171中的一个率先向上移动，继而通过相邻的升降部171之间的电磁铁172带动其余的升降部171向上移动，从而使得至少四个升降部171的向上移动出现一定的滞后性，这种滞后性进而使得至少四个防倾倒机构的支撑座15向下移动的时间相应也出现一定的滞后性，从而使得至少四个防倾倒机构的支撑座15与地面接触的时间与该基于激光slam的机器人受到撞击出现向后倾倒时的情形相匹配，即发生撞击的一侧的支撑座15率先接触地面，其余的支撑座15随后与地面发生接触，从而可以为向后倾倒的基于激光slam的机器人提供更加稳定、更加匹配的支撑，进而可以阻止该基于激光slam的机器人向后倾倒，进一步提高了安全性。

在本发明的一种实施方式中，该基于激光slam的机器人还可以包括速度传感器和控制器，速度传感器可以用于检测机器人主体1的移动速度，控制器可以用于根据速度传感器检测的速度控制电磁铁172的磁力。本发明的实施方式提供的基于激光slam的机器人通过速度传感器检测机器人主体1的移动速度，进而通过控制器控制升降柱17中的电磁铁172的磁力，从而可以根据该基于激光slam的机器人的移动速度及时地调整至少四个防倾倒机构的支撑座15的滞后时间，具体地，当基于激光slam的机器人的移动速度较快时，控制器控制电磁铁172的磁力增大，使得滞后时间较小；当基于激光slam的机器人的移动速度较慢时，控制器控制电磁铁172的磁力减小，使得滞后时间较大。

图5为本发明的实施方式提供的基于激光slam的机器人的锁紧器的结构示意图。在本发明的一种实施方式中，如图5所示，该基于激光slam的机器人的升降槽16上对应每个升降部171设置有锁紧器19，锁紧器19包括卡块191和第三弹簧192，第三弹簧192的一端连接卡块191，另一端连接安装座2的内壁，升降部171开设有与卡块191匹配的卡槽173，卡块191为磁性材料制成。本发明的实施方式提供的基于激光slam的机器人在升降槽16上对应每个升降部171设置有锁紧器19，当该基于激光slam的机器人发生比较剧烈的撞击，例如撞到墙壁上，升降柱17向上移动到最高位置，升降柱17中的电磁铁172移动到与锁紧器19对应的位置，吸引锁紧器19的卡块191移动，从而卡入对应升降部171的上的卡槽173，使得升降柱17被锁紧，此时至少四个防倾倒机构的支撑座15均全部伸出，从而将机器人主体1和安装座2顶起，使得脚轮3与地面不接触，使得该基于激光slam的机器人无法移动，从而避免该基于激光slam的机器人持续失控、乱窜造成更多的伤害和损失。

如图1所示，在本发明的一种实施方式中，该基于激光slam的机器人的安装座2的顶部的外侧设置有安全气囊20，安装座2的内部设置有与安全气囊20连通的气道21，气道21与升降槽16的顶部连通，上楔形块6连接有顶板，顶板与安装座2的内壁之间设置有供气气囊21，供气气囊21与气道连通。本发明的实施方式提供的基于激光slam的机器人在发生撞击时，弧形挡板4在带动平移杆5移动，进而带动上楔形块6的顶板挤压供气气囊21从而为安全气囊20提供气体，同时升降柱17向上移动，可以将升降槽16的气体挤压到安全气囊20中，从而使得安全气囊20膨胀到最大限度，进一步为该基于激光slam的机器人提供防护，避免该基于激光slam的机器人在撞击中受到进一步的损害。

图6为本发明的实施方式提供的基于激光slam的机器人的支撑座的结构示意图。如图6所示，在本发明的一种实施方式中，该基于激光slam的机器人的支撑座15的内部设置有至少两个滑动板151和至少两个第二传动杆152，第二传动杆152的一端与下压杆10铰接，另一端与滑动板151铰接。本发明的实施方式提供的基于激光slam的机器人的下压杆10移动时，当支撑座15与地面接触之后，下压杆10继续向下移动，通过第二传动杆152的传动使得滑动板151向外平移，可以扩大与地面的接触面积，进而提供更加稳定的支撑，同时增大与地面之间的摩擦力，进一步提高减速效果。

如图1所示，该基于激光slam的机器人的支撑座12的底端安装有防滑垫22，防滑垫22可以增大支撑座15与地面之间的摩擦力。

如图1和图2所示，该基于激光slam的机器人的弧形挡板4的外侧包覆有防护层23，防护层23可以由弹性材料制成，从而可以吸收和缓冲一部分撞击的冲击力，从而对弧形挡板4起到保护作用。

在本发明的一种实施方式中，该基于激光slam的机器人的升降槽16的顶部设置有断电开关24，断电开关24与控制器连接，控制器还可以用于在断电开关24被触发的情况下控制该基于激光slam的机器人断电。当该基于激光slam的机器人发生比较剧烈的撞击，升降柱17向上移动到最高位置时，将会触发断电开关24，控制器进而控制该基于激光slam的机器人断电，使得该基于激光slam的机器人不会再移动和工作，从而避免受到进一步的损害，同时也便于人们寻找。

使用时，如果该基于激光slam的机器人在人工远程操控的过程中会出现控制程序错误或失灵的状况，机器人会出现乱窜现象，当至少四个防撞击机构中的任意一个的弧形挡板4受到撞击时，通过与该防撞击机构的平移杆5铰接的第一传动杆18的传动使得升降柱17向上移动，从而带动其余的防撞击机构的平移杆5同步移动，进而带动所有的防倾倒机构的下压杆10带动支撑座15向下移动，从而提供更加全面、更加稳定的支撑，进一步避免该基于激光slam的机器人发生倾倒，同时减速的效果也更加明显；升降柱17设计为均分的至少四个升降部171，并且相邻的升降部171之间通过电磁铁172连接，当至少四个防撞击机构中的任意一个的弧形挡板4受到撞击时，与撞击机构的平移杆5铰接的第一传动杆18的传动使得至少四个升降部171中的一个率先向上移动，继而通过相邻的升降部171之间的电磁铁172带动其余的升降部171向上移动，从而使得至少四个升降部171的向上移动出现一定的滞后性，这种滞后性进而使得至少四个防倾倒机构的支撑座15向下移动的时间相应也出现一定的滞后性，从而使得至少四个防倾倒机构的支撑座15与地面接触的时间与该基于激光slam的机器人受到撞击出现向后倾倒时的情形相匹配，即发生撞击的一侧的支撑座15率先接触地面；上楔形块6的顶板挤压供气气囊21从而为安全气囊20提供气体，同时升降柱17向上移动，可以将升降槽16的气体挤压到安全气囊20中，从而使得安全气囊20膨胀到最大限度；升降柱17向上移动到最高位置，升降柱17中的电磁铁172移动到与锁紧器19对应的位置，吸引锁紧器19的卡块191移动，从而卡入对应升降部171的上的卡槽173，使得升降柱17被锁紧，同时，升降柱17触发断电开关24，控制器进而控制该基于激光slam的机器人断电。

本发明所提供的产品型号只是为本技术方案依据产品的结构特征进行的使用，其产品会在购买后进行调整与改造，使之更加匹配和符合本发明所属技术方案，其为本技术方案一个最佳应用的技术方案，其产品的型号可以依据其需要的技术参数进行替换和改造，其为本领域所属技术人员所熟知的，因此，本领域所属技术人员可以清楚的通过本发明所提供的技术方案得到对应的使用效果。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。