一种环向视觉录入结构及可调路径的行走机器人

技术领域

本发明涉及一种机器人领域，具体是一种环向视觉录入结构及可调路径的行走机器人。

背景技术

环境场景采集拍摄经常应用到各种考察观测工作中，例如工厂仓库的环境景象、3D地图中的环境实时场面、房屋软件中的室内实地多点视觉展示等。

目前，环境场景视觉录入大多选取多个采景点，在每一采景点上绕360度拍摄实时场景并保存备用，然后将多个采景点的拍摄进行录入到系统中，从而实现环境视觉录入并通过编辑使多个采景点串联，形成完整的环境景象展示系统。

但是现有的环境场景采集方式并不能做到各方位均匀，因此采集的景象仅仅是样点景象，而不是环向各方位的实时景象，不能从整体上摄录整个环境的图像，局限性较大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种环向视觉录入结构及可调路径的行走机器人，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：

一种可调路径的行走机器人，包括水平设置的车架和设置在所述车架上的摄录器材，在所述车架上安装有驱动结构，所述驱动结构通过传动结构连接所述摄录器材，所述摄录器材在所述驱动结构工作时通过传动结构带动其环向旋转；

其中，在所述车架的下方一侧还安装有用于驱动所述车架行走的驱动轮，所述驱动轮通过啮合结构连接所述驱动结构，所述啮合结构在所述驱动结构工作时带动所述驱动轮转动，以带动所述车架和整个环向视觉录入结构行走。

作为本发明进一步的方案：所述驱动结构包括水平安装在所述车架上的马达和水平转动安装在所述车架上的蜗杆，所述蜗杆的一端同所述马达的输出端连接；

所述传动结构和所述啮合结构均连接所述蜗杆，所述摄录器材后部设置有无线传输设备。

作为本发明再进一步的方案：所述传动结构包括竖直转动设置在所述车架上并与所述摄录器材固定的转动轴、固定在所述蜗杆远离马达一端的第一锥齿轮、及固定在所述转动轴上并与所述第一锥齿轮啮合的第二锥齿轮；

所述车架上靠近第一锥齿轮的一侧固定有轴套，所述蜗杆转动套设在所述轴套上。

作为本发明再进一步的方案：所述啮合结构包括转动设置在所述车架上并与所述蜗杆啮合的蜗轮、同轴固定在所述蜗轮一侧的增速轮、连接所述增速轮与所述驱动轮的一号传动件。

一种可调路径的行走机器人，所述可调路径的行走机器人包括上述实施例所述的环向视觉录入结构，还包括设置在所述车架下方相对驱动轮一侧的转向轮，所述转向轮通过路径调节机构连接所述蜗杆；

所述转向轮转动安装在方向架上，所述方向架通过轴承转动安装在所述车架的下方，所述调节机构连接所述方向架，所述方向架在所述蜗杆转动时缓慢带动转向轮调整行进方向。

作为本发明再进一步的方案：所述调节机构包括连接所述蜗杆的螺纹传动组件和用于连接所述螺纹传动组件与所述方向架的减速组件，所述螺纹传动组件在所述蜗杆转动时带动所述减速组件缓慢转动，以使所述方向架转动较小角度。

作为本发明再进一步的方案：所述螺纹传动组件包括水平转动设置在所述车架下方的丝杆、螺纹连接在所述丝杆上的移动件、以及用于对所述移动件限位的套合结构；

所述丝杆通过二号传动件连接所述蜗杆，所述套合结构水平设置在所述丝杆的下方，所述减速组件连接所述移动件。

作为本发明再进一步的方案：所述套合结构包括水平固定在所述车架下方的导向杆和固定在所述移动件下方并与所述导向杆水平滑动套合的套筒。

作为本发明再进一步的方案：所述减速组件包括固定在所述移动件侧壁上的齿条板、转动设置在所述车架下方的从动轴、及固定在所述从动轴下部并与所述齿条板啮合的齿盘；

所述从动轴通过三号传动件连接所述方向架，齿盘上的齿牙同所述齿条板上的齿牙配合。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：利用驱动结构工作同时带动传动结构和啮合结构动作，其中，传动结构带动摄录器材旋转进行环向视觉录入环境影像，而啮合结构带动驱动轮转动，最终驱动整个环向视觉录入结构行走；通过转动的蜗杆带动调节机构动作，调节机构带动方向架缓慢转动，从而带动转向轮缓慢调整行进方向，从而实现车架按照螺旋扩展的方式行进，逐渐增加摄录半径，以实现对不同直径范围内的视觉景象采集。

附图说明

图1为可调路径的行走机器人的结构示意图。

图2为可调路径的行走机器人中丝杆和齿盘以及齿条板的俯视图。

图3为可调路径的行走机器人中移动件和齿条板及套筒的结构示意图。

图中：1-车架；2-马达；3-蜗杆；4-蜗轮；5-增速轮；6-一号传动件；7-驱动轮；8-第一锥齿轮；9-第二锥齿轮；10-转动轴；11-摄录器材；12-二号传动件；13-丝杆；14-移动件；15-套筒；16-导向杆；17-齿条板；18-齿盘；19-从动轴；20-三号传动件；21-方向架；22-转向轮。

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。

另外，本发明中的元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

请参阅图1～3，本发明实施例中，一种环向视觉录入结构，包括水平设置的车架1和设置在所述车架1上的摄录器材11，在所述车架1上安装有驱动结构，所述驱动结构通过传动结构连接所述摄录器材11，所述摄录器材11在所述驱动结构工作时通过传动结构带动其环向旋转；

其中，在所述车架1的下方一侧还安装有用于驱动所述车架1行走的驱动轮7，所述驱动轮通过啮合结构连接所述驱动结构，所述啮合结构在所述驱动结构工作时带动所述驱动轮7转动，以带动所述车架1和整个环向视觉录入结构行走。

在本发明实施例中，利用驱动结构工作同时带动传动结构和啮合结构动作，其中，传动结构带动摄录器材11旋转进行环向视觉录入环境影像，而啮合结构带动驱动轮7转动，最终驱动整个环向视觉录入结构行走。

作为本发明的一种实施例，所述驱动结构包括水平安装在所述车架1上的马达2和水平转动安装在所述车架1上的蜗杆3，所述蜗杆3的一端同所述马达2的输出端连接；

所述传动结构和所述啮合结构均连接所述蜗杆3，所述摄录器材11后部设置有无线传输设备。

在本发明实施例中，当马达2工作时带动蜗杆3转动，转动的蜗杆3同时带动传动结构和啮合结构动作，最终带动摄录器材11旋转和驱动轮7转动，摄录器材11将环向摄录的视觉影像通过无线传输设备发送至主机上。

作为本发明的一种实施例，所述传动结构包括竖直转动设置在所述车架1上并与所述摄录器材11固定的转动轴10、固定在所述蜗杆3远离马达2一端的第一锥齿轮8、及固定在所述转动轴10上并与所述第一锥齿轮8啮合的第二锥齿轮9；

所述车架1上靠近第一锥齿轮8的一侧固定有轴套，所述蜗杆3转动套设在所述轴套上。

在本发明实施例中，在蜗杆3转动时带动第一锥齿轮8转动，转动的第一锥齿轮8驱动第二锥齿轮9转动，利用第二锥齿轮9驱动转动轴10旋转，最终带动摄录器材11作环向运动。

作为本发明的一种实施例，所述啮合结构包括转动设置在所述车架1上并与所述蜗杆3啮合的蜗轮4、同轴固定在所述蜗轮4一侧的增速轮5、连接所述增速轮5与所述驱动轮7的一号传动件6。

在本发明实施例中，转动的蜗杆3带动蜗轮4转动，蜗轮4再驱动与之同轴固定的增速轮5转动，增速轮5利用一号传动件6带动驱动轮7转动，最终带动整个环向视觉录入结构行走。

本发明还提出了一种可调路径的行走机器人，所述可调路径的行走机器人包括上述实施例所述的环向视觉录入结构，还包括设置在所述车架1下方相对驱动轮7一侧的转向轮22，所述转向轮22通过路径调节机构连接所述蜗杆3；

具体来说，所述转向轮22转动安装在方向架21上，所述方向架21通过轴承转动安装在所述车架1的下方，所述调节机构连接所述方向架21，所述方向架21在所述蜗杆3转动时缓慢带动转向轮22调整行进方向。

在本发明实施例中，通过转动的蜗杆3带动调节机构动作，调节机构带动方向架21缓慢转动，从而带动转向轮22缓慢调整行进方向，从而实现车架1按照螺旋扩展的方式行进，逐渐增加摄录半径，以实现对不同直径范围内的视觉景象采集。

作为本发明的一种实施例，所述调节机构包括连接所述蜗杆3的螺纹传动组件和用于连接所述螺纹传动组件与所述方向架21的减速组件，所述螺纹传动组件在所述蜗杆3转动时带动所述减速组件缓慢转动，以使所述方向架21转动较小角度。

在本发明实施例中，通过蜗杆3转动驱动螺纹传动组件动作，由于螺纹传动具有速度慢的特点，因此快速转动的蜗杆3只能驱动螺纹传动组件缓速运行，缓速运行的螺纹传动组件再带动减速组件缓慢动作，最终带动方向架21和转向轮22缓慢改变行进方向。

作为本发明的一种实施例，所述螺纹传动组件包括水平转动设置在所述车架1下方的丝杆13、螺纹连接在所述丝杆13上的移动件14、以及用于对所述移动件14限位的套合结构；

所述丝杆13通过二号传动件12连接所述蜗杆3，所述套合结构水平设置在所述丝杆13的下方，所述减速组件连接所述移动件14。

在本发明实施例中，通过二号传动件12使蜗杆3转动时带动丝杆13跟随转动，转动的丝杆13带动一定见14在套合结构的约束下缓慢水平行进，从而保证移动件14同时带动减速组件缓速运行。

作为本发明的一种实施例，所述套合结构包括水平固定在所述车架1下方的导向杆16和固定在所述移动件14下方并与所述导向杆16水平滑动套合的套筒15。

在本发明实施例中，通过设置套筒15和导向杆16使得在丝杆13转动时不会带动移动件14跟随丝杆13转动而只能作水平直线运动。

作为本发明的一种实施例，所述减速组件包括固定在所述移动件14侧壁上的齿条板17、转动设置在所述车架1下方的从动轴19、及固定在所述从动轴19下部并与所述齿条板17啮合的齿盘18；

所述从动轴19通过三号传动件20连接所述方向架21，齿盘18上的齿牙同所述齿条板17上的齿牙配合。

在本发明实施例中，在移动件14缓速水平移动过程中带动齿条板17跟随缓速水平移动，齿条板17带动齿盘18缓速转动，进而使从动轴19进一步缓速转动，缓速转动的从动轴19通过三号传动件20带动方向架19跟随缓速转动调整行进方向，最终使整个行走机器人作螺旋外展运动。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。