一种基于多功能全自动底盘的智能小车

1.本实用新型涉及智能机器人技术领域，更具体的是，本实用新型涉及一种基于多功能全自动底盘的智能小车。


背景技术：

2.智能小车是一种可以通过预先给予其特定的指令，从而使其完成预期目标的设备。智能小车可以在很大程度上减少人员的工作量，又因其自身良好的循迹、避障等功能，所以被广泛地应用于军事、医疗、物流、家居等领域。
3.智能小车在智能制造领域的未来发展中有着不可或缺的地位，其可以通过传感器、摄像头等设备对垃圾进行识别和分类，然后将垃圾自动送到指定的地点，进而提高垃圾处理的效率和准确性，节约人力资源，减少环境污染，在校园中得到了广泛的普及与应用，促进校园的可持续发展。但是尽管智能小车运送校园垃圾有很多优点和潜力，在实际应用中也存在一些问题和挑战，比如成本较高、技术还不够成熟，维护和保养需要专业人员等。
4.目前智能小车作为校园垃圾小车主要存在问题包括：
5.1.校园垃圾小车的成本较高，需要大量的资金投入；
6.2.校园垃圾小车的技术还不够成熟，在校园中实际应用存在一定的技术难度；
7.3.校园垃圾小车的维护和保养需要专业人员，成本较高；
8.4.校园垃圾小车的运行效率还有待提高。


技术实现要素：

9.本实用新型设计开发了一种基于多功能全自动底盘的智能小车，通过底部底部清理装置能够对垃圾暂存箱进行消杀处理，解决垃圾转运过程中的安全卫生问题，降低成本的基础上提高使用寿命。
10.本实用新型提供的技术方案为：
11.一种基于多功能全自动底盘的智能小车，包括：
12.底盘；以及
13.两个驱动车轮，其对称设置在所述底盘的下部后端两侧；
14.两个万向轮，其对称设置在所述底盘的下部前端两侧；
15.垃圾暂存箱，其对应设置在所述底盘的上部，且所述垃圾暂存箱的一侧与所述底盘之间相连接，另一侧可选择的升降；
16.倾倒门，其设置在所述垃圾暂存箱的一侧，且所述倾倒门可选择的打开或关闭；
17.第一滑道，其设置在所述垃圾暂存箱内部的前端，且所述第一滑道与所述倾倒门相互垂直；
18.第二滑道，其设置在所述垃圾暂存箱内部的后端，且所述第二滑道与所述第一滑道对称设置；
19.刮板，其可滑动的设置在所述第一滑道和第二滑道之间，且所述刮板可在所述垃
圾暂存箱的内部底板上滑动。
20.优选的是，还包括：
21.基座，其固定在所述底盘上；
22.电动液压缸，其固定在所述基座上；
23.支座，其固定在所述垃圾暂存箱的底部；
24.其中，所述电动液压缸的液压支杆可转动的固定在所述支座上。
25.优选的是，还包括：
26.支撑梁，其一端可滑动的设置在所述第二滑道中；
27.清洁电机，其固定在所述支撑梁上；
28.输出齿轮，其设置在所述清洁电机的动力输出端；
29.减速齿轮，其与所述输出电机相互啮合；
30.传动轴，其一端固定在所述减速齿轮上；
31.传动齿轮，其固定在所述传动轴的另一端；
32.齿条，其固定在所述第一滑道中，且所述齿条与所述传动齿轮相互啮合；
33.其中，所述刮板固定在所述支撑梁上。
34.优选的是，还包括：
35.多个喷淋头，其固定在所述垃圾暂存箱的顶部四角；
36.喷洒液存储箱，其固定在所述垃圾暂存箱内；
37.其中，所述多个喷淋头均与所述喷洒液存储箱相连接。
38.优选的是，还包括：
39.两个驱动电机，其对称固定在所述底盘的下部，且所述两个驱动电机的动力输出端分别与两个驱动车轮相连接。
40.优选的是，还包括：
41.第一铰链，其固定在所述垃圾暂存箱的一侧和所述底盘之间；
42.第二铰链，其固定在所述垃圾暂存箱的一侧和倾倒门的上端之间；
43.磁吸组件，其固定在相对所述倾倒门的下端的所述垃圾暂存箱的一侧。
44.优选的是，还包括：
45.头灯，其固定在所述底盘的前端；
46.前转向灯，其固定在所述底盘的前端；
47.尾灯，其固定在所述底盘的后端；
48.后转向灯，其固定在所述底盘的后端。
49.优选的是，还包括：
50.重力传感器，其固定在所述垃圾暂存箱的底部；
51.多个超声波雷达，其均布于所述底盘的周边；
52.磁导航传感器，其固定在所述底盘的底部。
53.优选的是，还包括：
54.蓄电池，其设置在所述底盘上，且所述蓄电池与所述电动液压缸、清洁电机、两个驱动电机、磁吸组件、头灯、前转向灯、尾灯、后转向灯、重力传感器、多个超声波雷达和磁导航传感器相连接；
55.整车电路通断开关，其与所述蓄电池相连接，用于对蓄电池的开启或关闭；
56.急停开关，其与所述两个驱动电机相连接，用于关闭两个驱动电机；
57.启动开关，其与所述两个驱动电机相连接，用于开启两个驱动电机；
58.控制面板，其与所述电动液压缸、清洁电机和磁吸组件相连接，用于控制电动液压缸和清洁电机的开启或关闭以及磁吸组件的通电或断电。
59.优选的是，所述刮板的材质为橡胶材料。
60.本实用新型所述的有益效果：
61.本实用新型提供的基于多功能全自动底盘的智能小车，通过磁导航引导技术，提高车辆运行的可靠性和鲁棒性，维护费用低；通过多角度的超声波传感器，避让行人等障碍物，提高运行安全性；通过底部清理装置能够在每一次垃圾倾倒完成后对垃圾暂存箱进行消毒清理，提高安全卫生，降低成本的基础上，提高了使用寿命。
附图说明
62.图1为本实用新型所述基于多功能全自动底盘的智能小车的前侧结构示意图。
63.图2为本实用新型所述基于多功能全自动底盘的智能小车的后侧结构示意图。
64.图3为本实用新型所述倾倒门的装配结构示意图。
65.图4为本实用新型所述底部清理装置的结构示意图。
66.图5为本实用新型所述刮板与第一滑道的装配结构示意图。
67.图6为本实用新型所述a部分的放大结构示意图。
68.图7为本实用新型所述刮板与第二滑道的装配结构示意图。
具体实施方式
69.下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
70.如图1、图2、图3所示，本实用新型提供一种基于多功能全自动底盘的智能小车，以蓄电池作为电源，用磁导航方式沿固定运行路线移动，具体包括：
71.底盘100、2个万向轮110、2个驱动车轮121、2个驱动电机122、垃圾暂存箱140、倾倒门142、基座151、电动液压缸152、支座153和磁吸组件(图中未示出)。
72.其中，本发明所述的智能小车为户外磁导循迹小车，对车辆运动灵活度要求适中，考虑到整车稳定性与经济性，采用后轮鼓轮驱动，前轮万向轮从动的结构形式，即所述2个驱动电机122通过螺栓对称紧固在所述底盘100的下部，2个驱动车轮121可转动的设置在所述底盘100的下部后端两侧，且所述2个驱动车轮121通过传动杆和花键分别与2个驱动电机122的动力输出端相连接，通过调节2个驱动电机122的转向与转速实现车辆的行驶与转向，所述2个万向轮110通过螺栓对称设置在所述底盘100的下部前端两侧，可以全方向随动转动行驶，与普通四轮鼓轮小车相比，省去了转向机构且运动更为灵活；相对于麦克纳姆轮与全向轮小车，其对恶劣路况的适应能力与使用寿命得到了提高。
73.在本实施例中，为了提高整车强度，所述底盘100采用钢板焊接而成。
74.所述垃圾暂存箱140对应设置在所述底盘100的上部，且所述垃圾暂存箱的一侧通过第一铰链141与所述底盘100之间相连接，所述垃圾暂存箱140的另一侧设置有倾倒机构，
使得垃圾暂存箱140可相对所述底盘100进行升降。
75.在本实施例中，所述倾倒机构包括：基座151、电动液压缸152和支座153，所述基座151固定在底盘100上，电动液压缸152的一端固定在基座151上，支座153固定在垃圾暂存箱140的底部，电动液压缸152的液压支杆通过销轴可转动的固定在所述支座153上。
76.在本实施例中，所述倾倒机构的最大倾斜角度为45
°
，电动液压缸152为额定电压为24v，额定推力为2kn，行程为700mm的大推力静音电动伸缩推杆。
77.所述垃圾暂存箱140的一侧设置有倾倒门142，所述倾倒门142的上端通过第二铰链143固定在所述垃圾暂存箱140的一侧上端横梁上，在所述垃圾暂存箱140的一侧相对所述倾倒门142的下端位置设置有磁吸装置，用以控制倾倒门142的开闭。
78.在本实施例中，所述垃圾暂存箱140的材质为玻璃钢材质，玻璃钢采用优质玻璃纤维与进口树脂着色合成，具有重量轻，强度高，耐腐蚀，耐酸碱，抗老化，太阳暴晒下不变形，抗紫外线，易清洗，坚固耐用使用寿命长，回收价值高等优点。
79.在所述垃圾暂存箱140中还设置有底部清理装置，所述底部清理装置包括：4个喷淋头131、4个喷淋支座132、喷洒液存储箱133、第一滑道161、第二滑道162、支撑梁163、清洁电机164、输出齿轮、减速齿轮、传动轴(图中未示出)、传动齿轮165、齿条166和刮板167，所述4个喷淋头131分别通过4个喷淋支座132固定在垃圾暂存箱140的顶部四角，所述喷洒液存储箱133固定在垃圾暂存箱140内，且所述4个喷淋头131分别通过水管与喷洒液存储箱133相连接，所述第一滑道161和第二滑道162对称设置在所述垃圾暂存箱140内部的前端和后端，同时，第一滑道161和第二滑道162均与倾倒门142相互垂直，且在第一滑道161中设置有齿条166，所述支撑梁163一端可滑动的设置在所述第二滑道162中，清洁电机164固定在所述支撑梁163上，在所述清洁电机164的输出端设置有输出齿轮，所述输出齿轮与减速齿轮相互啮合，传动齿轮165通过传动轴与减速齿轮同步转动，同时，传动齿轮165与齿条166相互啮合，所述刮板167固定在支撑梁163的下部，且所述刮板167可在所述垃圾暂存箱140的内部底板上滑动，即清洁电机164带动支撑梁163在第一滑道161和第二滑道162上滑道，进而带动刮板167在垃圾暂存箱140的内部底板上刮动，考虑到校园学生的安全卫生问题，每次智能小车倾倒完垃圾后会先利用高压喷淋头131进行喷洒消毒液消毒，最后通过启动清洁电机164对垃圾暂存箱140底部进行彻底清洁。
80.在本实施例中，所述刮板167的材质为橡胶材料，能够将车厢内的污垢和残留物清洗干净，提高安全卫生。
81.本实用新型还包括：2个头灯171、2个前转向灯172、信号灯173、2个后转向灯174、2个尾灯175、蓄电池176、磁导航传感器177、重力传感器181、8个超声波雷达182、急停开关191、整车电路通断开关192、启动开关193、控制面板194、扬声器195和管理器(图中未示出)，其中，所述蓄电池176固定在底盘100上，用于对整车的电器提供电源；所述2个头灯171和2个前转向灯172均固定在底盘100的前端，分别用于前照明和前转向的显示；所述信号灯173、2个后转向灯174、2个尾灯175、急停开关191、整车电路通断开关192、启动开关193、控制面板194和扬声器195均固定在底盘100的后端，其中，2个尾灯175用于后照明，2个后转向灯174用于后转向的显示，所述启动开关193用于开启两个驱动电机122，所述急停开关191用于关闭两个驱动电机122，所述控制面板194与所述电动液压缸152、清洁电机164和磁吸组件相连接，用于控制电动液压缸152和清洁电机164的开启或关闭以及磁吸组件的通电或
断电；所述整车电路通断开关192与所述蓄电池176相连接，用于对蓄电池176的开启或关闭；所述扬声器195在车辆启动或车辆转向时发出语音提醒；所述重力传感器181固定在所述垃圾暂存箱140的底部，用于实时监测垃圾暂存箱140内的重量；当智能小车在收集到设计载重垃圾量后，重力传感器181发出信号给管理器，智能小车自动启动，开始自主循迹至垃圾倾倒点；所述8个超声波雷达182均布在底盘100的四周，前、后、左、右四个底盘100侧板分别安放两个，在侧板打孔布线连接，用于避让行人等障碍物；磁导航传感器177固定在底盘100下方中间位置，在底盘100底部打孔布线连接，完成自主导航设备的预设运行路线检测及定位，相比基于光电传感器和视觉传感器的色条导航方式，磁导航可靠性更高，不受环境光和地面条件的影响；相比激光导航方式，磁导航系统简单、实现容易、成本低廉；所述管理器与整车电源、多个传感器、多个灯光、多个开关、控制面板194和扬声器195相连接，管理整车运行。
82.在本实施例中，所述磁导航传感器177采用16位检测高灵敏d-mnsv6-x16型磁导航传感器为磁场检测器件，d-mnsv6-x16型磁导航传感器广泛运用于航空、航天、航海、工业等领域，是检测精度、可靠性、灵敏度最高的一类磁传感器，磁导航传感器采用全铝合金数控加工外壳，结构强度高，能够防止机械撞击导致的部件损伤，内部电路板整体塑封，防护等级ip68。
83.在本实施例中，所述管理器通过stm32管理。
84.本实用新型所述的基于多功能全自动底盘的智能小车的运行过程为：
85.智能小车在收集到设计载重垃圾量后启动，按照运行路线移动，在车辆驶入垃圾倾倒点后，管理器下达停车指令后，电动液压缸152开始通电对垃圾暂存箱140进行托举，同时暂停对磁吸组件的供电，倾倒门142打开，垃圾暂存箱140开始对垃圾池进行垃圾的倾倒，待电动液压缸152的液压支杆伸长到最大位置，垃圾倾倒完成，管理器对喷淋头131下达指令，喷淋头131对垃圾暂存箱140内喷洒消毒液进行消毒后，启动清洁电机164，通过刮板167对垃圾暂存箱140的底部进行彻底清洁，电动液压缸152的液压支杆收回，倾倒门142通电吸合，管理器对车辆下达行驶的指令，使得车辆继续沿着磁路行进至小车停放位置，循环工作。
86.本实用新型提供的基于多功能全自动底盘的智能小车，通过磁导航引导技术，提高车辆运行的可靠性和鲁棒性，维护费用低；通过多角度的超声波传感器，避让行人等障碍物，提高运行安全性；通过底部清理装置能够在每一次垃圾倾倒完成后对垃圾暂存箱进行消毒清理，提高安全卫生，降低成本的基础上，提高了使用寿命。
87.尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

技术特征：
1.一种基于多功能全自动底盘的智能小车，其特征在于，包括：底盘；以及两个驱动车轮，其对称设置在所述底盘的下部后端两侧；两个万向轮，其对称设置在所述底盘的下部前端两侧；垃圾暂存箱，其对应设置在所述底盘的上部，且所述垃圾暂存箱的一侧与所述底盘之间相连接，另一侧可选择的升降；倾倒门，其设置在所述垃圾暂存箱的一侧，且所述倾倒门可选择的打开或关闭；第一滑道，其设置在所述垃圾暂存箱内部的前端，且所述第一滑道与所述倾倒门相互垂直；第二滑道，其设置在所述垃圾暂存箱内部的后端，且所述第二滑道与所述第一滑道对称设置；刮板，其可滑动的设置在所述第一滑道和第二滑道之间，且所述刮板可在所述垃圾暂存箱的内部底板上滑动。2.如权利要求1所述的基于多功能全自动底盘的智能小车，其特征在于，还包括：基座，其固定在所述底盘上；电动液压缸，其固定在所述基座上；支座，其固定在所述垃圾暂存箱的底部；其中，所述电动液压缸的液压支杆可转动的固定在所述支座上。3.如权利要求2所述的基于多功能全自动底盘的智能小车，其特征在于，还包括：支撑梁，其一端可滑动的设置在所述第二滑道中；清洁电机，其固定在所述支撑梁上；输出齿轮，其设置在所述清洁电机的动力输出端；减速齿轮，其与所述输出齿轮相互啮合；传动轴，其一端固定在所述减速齿轮上；传动齿轮，其固定在所述传动轴的另一端；齿条，其固定在所述第一滑道中，且所述齿条与所述传动齿轮相互啮合；其中，所述刮板固定在所述支撑梁上。4.如权利要求3所述的基于多功能全自动底盘的智能小车，其特征在于，还包括：多个喷淋头，其固定在所述垃圾暂存箱的顶部四角；喷洒液存储箱，其固定在所述垃圾暂存箱内；其中，所述多个喷淋头均与所述喷洒液存储箱相连接。5.如权利要求4所述的基于多功能全自动底盘的智能小车，其特征在于，还包括：两个驱动电机，其对称固定在所述底盘的下部，且所述两个驱动电机的动力输出端分别与两个驱动车轮相连接。6.如权利要求5所述的基于多功能全自动底盘的智能小车，其特征在于，还包括：第一铰链，其固定在所述垃圾暂存箱的一侧和所述底盘之间；第二铰链，其固定在所述垃圾暂存箱的一侧和倾倒门的上端之间；磁吸组件，其固定在相对所述倾倒门的下端的所述垃圾暂存箱的一侧。7.如权利要求6所述的基于多功能全自动底盘的智能小车，其特征在于，还包括：
头灯，其固定在所述底盘的前端；前转向灯，其固定在所述底盘的前端；尾灯，其固定在所述底盘的后端；后转向灯，其固定在所述底盘的后端。8.如权利要求7所述的基于多功能全自动底盘的智能小车，其特征在于，还包括：重力传感器，其固定在所述垃圾暂存箱的底部；多个超声波雷达，其均布于所述底盘的周边；磁导航传感器，其固定在所述底盘的底部。9.如权利要求8所述的基于多功能全自动底盘的智能小车，其特征在于，还包括：蓄电池，其设置在所述底盘上，且所述蓄电池与所述电动液压缸、清洁电机、两个驱动电机、磁吸组件、头灯、前转向灯、尾灯、后转向灯、重力传感器、多个超声波雷达和磁导航传感器相连接；整车电路通断开关，其与所述蓄电池相连接，用于对蓄电池的开启或关闭；急停开关，其与所述两个驱动电机相连接，用于关闭两个驱动电机；启动开关，其与所述两个驱动电机相连接，用于开启两个驱动电机；控制面板，其与所述电动液压缸、清洁电机和磁吸组件相连接，用于控制电动液压缸和清洁电机的开启或关闭以及磁吸组件的通电或断电。10.如权利要求9所述的基于多功能全自动底盘的智能小车，其特征在于，所述刮板的材质为橡胶材料。

技术总结
本实用新型公开一种基于多功能全自动底盘的智能小车，包括：底盘；两个驱动车轮对称设置在底盘的下部后端两侧；两个万向轮对称设置在底盘的下部前端两侧；垃圾暂存箱对应设置在底盘的上部，且垃圾暂存箱的一侧与底盘之间相连接，另一侧可选择的升降；倾倒门设置在垃圾暂存箱的一侧，且倾倒门可选择的打开或关闭；第一滑道设置在垃圾暂存箱内部的前端，且第一滑道与倾倒门相互垂直；第二滑道设置在垃圾暂存箱内部的后端，且第二滑道与第一滑道对称设置；刮板可滑动的设置在第一滑道和第二滑道之间，且刮板可在垃圾暂存箱的内部底板上滑动。本实用新型具有灵活度高、清洁度高和成本低的特点。特点。特点。


技术研发人员：董晓东 李刚 宿佳敏 李永明 白鸿飞 王文聪 张志强 张要强
受保护的技术使用者：辽宁工业大学
技术研发日：2023.04.19
技术公布日：2023/8/26