專利名稱：無線fpv服務(wù)機(jī)器人的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及ー種服務(wù)機(jī)器人，尤其涉及一種無線FPV服務(wù)機(jī)器人，其中FPV服務(wù)機(jī)器人是指第一視角遙控服務(wù)機(jī)器人。
背景技術(shù)：
近年來，機(jī)器人技術(shù)的應(yīng)用開始從制造業(yè)向非制造領(lǐng)域擴(kuò)展，如宇宙探索、海底探查、管道鋪設(shè)和檢修、醫(yī)療、軍事、娛樂等，基于非結(jié)構(gòu)環(huán)境、極限環(huán)境的先進(jìn)機(jī)器人技術(shù)及應(yīng)用研究已成為機(jī)器人技術(shù)研究和發(fā)展的主要方向。因而，也就要求各種機(jī)器人在實(shí)際應(yīng)用中對環(huán)境有更高的適應(yīng)性和靈活性。雖然智能型機(jī)器人是各國研究的重點(diǎn)，但目前世界 范圍內(nèi)機(jī)器人的智能化水平比較低，這于現(xiàn)實(shí)中人們強(qiáng)烈希望機(jī)器人在使用中能達(dá)能到理想的效果形成矛盾。目前對國內(nèi)外移動機(jī)器人及仿生機(jī)器人的研究，我們發(fā)現(xiàn)機(jī)器人系統(tǒng)、機(jī)械移動機(jī)構(gòu)大致分為三類，分別為履帶式、輪式和腿式，這三類機(jī)械模型各有優(yōu)缺點(diǎn)。授權(quán)公告號為CN202137761U，授權(quán)公告日為2012年2月8日的中國實(shí)用新型專利公開了本實(shí)用新型公開了ー種遠(yuǎn)程替身服務(wù)機(jī)器人，載體下設(shè)置有行走機(jī)構(gòu)，載體上設(shè)置有顯示模塊、多媒體采集模塊、無線信號傳輸裝置、機(jī)械手臂、超聲波測距傳感器、紅外測距傳感器與電路控制部分；超聲波測距傳感器設(shè)置在載體正面；紅外測距傳感器為兩個(gè)，分別設(shè)置在載體兩個(gè)側(cè)面；電路控制部分由機(jī)器人中央管理模塊、機(jī)械手臂控制模塊、行走模塊、電源模塊構(gòu)成，機(jī)器人中央管理模塊分別與顯示模塊、多媒體采集模塊、機(jī)械手臂控制模塊、行走模塊、電源模塊、超聲波測距傳感器、紅外測距傳感器連接。本實(shí)用新型的遠(yuǎn)程替身服務(wù)機(jī)器人，解決了機(jī)器人中存在的功能単一、互動性差、通用性差、實(shí)用性差、容易損壞的問題。但是該實(shí)用新型同時(shí)也存在以下不足之處I、該實(shí)用新型是ー種遠(yuǎn)程替身服務(wù)機(jī)器人，只能用于代替使用者出席會議等公事活動，而不能兼有家庭服務(wù)功能，功能較為單一。2、機(jī)械手臂用于模擬操作人員的手部動作，而不能準(zhǔn)確的夾取需要攜帯的物品，夾取物品精度不高，經(jīng)常需要重復(fù)夾取多次才能夾取好物品，工作效率低。

實(shí)用新型內(nèi)容為了克服上述缺陷，本實(shí)用新型提供了一種無線FPV服務(wù)機(jī)器人，該機(jī)器人功能多祥，具有家庭服務(wù)功能、危險(xiǎn)報(bào)警功能、防盜防火功能，機(jī)械手臂夾取物品精度高，工作效率高為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是無線FPV服務(wù)機(jī)器人，包括主體機(jī)架、安裝在主體機(jī)架上的控制器、安裝在主體機(jī)架上的無線傳輸裝置、安裝在主體機(jī)架上部的執(zhí)行機(jī)構(gòu)和安裝在主體機(jī)架下部的驅(qū)動裝置，其特征在于所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括機(jī)械手臂、傾倒系統(tǒng)和細(xì)物收集裝置，所述機(jī)械手臂安裝在主體機(jī)架的頭部，所述傾倒系統(tǒng)和細(xì)物收集裝置安裝在主體機(jī)架的尾部，所述無線傳輸裝置、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、驅(qū)動裝置均與控制器相連。所述細(xì)物收集裝置包括可升降支撐架、旋轉(zhuǎn)毛刷、載物箱和護(hù)蓋，可升降支撐架ー端固定在載物箱上，另一端與旋轉(zhuǎn)毛刷連接，旋轉(zhuǎn)毛刷連接有電機(jī)，可升降支撐架連接有大扭カ舵機(jī)，護(hù)蓋設(shè)置在載物箱上，所述載物箱安裝在主體機(jī)架的尾部。所述傾倒系統(tǒng)包括安裝在主體機(jī)架上的導(dǎo)柱支架、安裝在主體機(jī)架上的導(dǎo)柱、套裝在導(dǎo)柱上的導(dǎo)柱套和托盤架，所述托盤架一端固定在所述載物箱的底部，另一端連接有彈簧，該彈簧連接在載物箱的頂部，設(shè)置在載物箱頂部的電機(jī)兩端的伸出軸與設(shè)置在導(dǎo)柱上的軟繩相連。所述機(jī)械手臂包括可旋轉(zhuǎn)升降平臺和手臂部分，可旋轉(zhuǎn)升降平臺和手臂部分連接有大扭矩舵機(jī)，可旋轉(zhuǎn)升降平臺裝在主體機(jī)架上，手臂部分安裝在可旋轉(zhuǎn)升降平臺上，所述手臂部分和可旋轉(zhuǎn)升降平臺均安裝有與控制器相連的攝像頭。所述手臂部分包括由固定手指和活動手指組成的手指部分和與可旋轉(zhuǎn)升降平臺相連的臂膀部分，手指部分通過旋轉(zhuǎn)銷與臂膀部分相連，所述臂膀部分包括上支架、下支架、用于固定上下支架的固定塊和固定條，上下支架之間還設(shè)有撐桿，活動手指與臂膀部分之間也設(shè)有撐桿。 所述驅(qū)動裝置為履帶式驅(qū)動裝置，包括與主體機(jī)架相連的底盤、安裝在底盤上的驅(qū)動波箱、裝在驅(qū)動波箱里的電機(jī)、安裝在底盤下面的輪系結(jié)構(gòu)，輪系結(jié)構(gòu)的每個(gè)輪子都連接有一個(gè)減震裝置，且對稱設(shè)置在底盤上。所述控制器包括無線收發(fā)模塊、核心控制板模塊、視頻采集模塊、語音采集模塊、人機(jī)交互模塊、電機(jī)驅(qū)動模塊、電源模塊、無線智能警報(bào)模塊和無線遙控模塊。所述無線智能報(bào)警模塊包括智能微電腦報(bào)警主機(jī)、無線主動式紅外感應(yīng)器、無線煙感覺器、無線燃?xì)飧杏X器，無線主動式紅外感應(yīng)器，無線煙感覺器、無線燃?xì)飧杏X器均與智能微電腦報(bào)警主機(jī)相連。所述無線遙控為多通道混合式比例遙控器模塊，包括發(fā)射機(jī)、接收機(jī)和電子調(diào)速器。本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)I、本實(shí)用新型的執(zhí)行機(jī)構(gòu)有機(jī)械手臂，機(jī)械手臂采用6自由度機(jī)械手臂，主要由6個(gè)大扭矩舵機(jī)、可旋轉(zhuǎn)升降云臺、手臂部分等構(gòu)成，有6軸(底部旋轉(zhuǎn)、肩、手爪、腕部(上下)、手爪旋轉(zhuǎn))可充分完成各種高難度動作，可完成各種物品的搬運(yùn)工作，隨意抓取物品，且在機(jī)械手臂上安裝有取物攝像頭，使得機(jī)械手臂取物精確，工作效率高。2、本實(shí)用新型的傾倒系統(tǒng)由載物箱、托盤架、升降電機(jī)、導(dǎo)柱支架和導(dǎo)套等組成，本系統(tǒng)運(yùn)用繞線上升法，即通過固定在載物箱上的電機(jī)轉(zhuǎn)動而使電機(jī)兩端的伸出軸繞著設(shè)置于導(dǎo)柱上的軟繩上升，當(dāng)導(dǎo)套觸及設(shè)置在導(dǎo)柱上的固定環(huán)時(shí)，設(shè)置在載物箱下方的托盤支架在彈簧カ的作用下繞著支架上固定點(diǎn)發(fā)生傾斜，從而實(shí)現(xiàn)載物箱的傾倒任務(wù)，方便FPV機(jī)器人將收集到的雜物倒出。3、本實(shí)用新型的細(xì)物收集裝置由可升降支撐架、旋轉(zhuǎn)毛刷、護(hù)蓋構(gòu)成，旋轉(zhuǎn)毛刷采用電機(jī)驅(qū)動，高效快速旋轉(zhuǎn)的毛刷在載物箱的配合下可輕松掃凈塵土細(xì)物，可升降支撐架在大扭カ舵機(jī)的控制下實(shí)現(xiàn)裝置的升降，從而達(dá)到エ與非工作狀態(tài)從而使得本實(shí)用新型具有收集細(xì)小物品的功能。4、本實(shí)用新型的驅(qū)動裝置為履帶式驅(qū)動裝置，主要由底盤、驅(qū)動波箱、輪系機(jī)構(gòu)和減震裝置組成。輪系機(jī)構(gòu)包括驅(qū)動輪、誘導(dǎo)輪、負(fù)重輪，各個(gè)輪子都是采用獨(dú)立懸掛避震系統(tǒng)，可輕松跨越障礙。運(yùn)用全比例搖控，安裝在驅(qū)動波箱中的兩個(gè)大扭カ380有刷電機(jī)可對車體進(jìn)行前后、左右，信地回旋及超信地回旋等方式動作，從而增加了本實(shí)用新型的抓地力，使得本實(shí)用新型能在在凹凸不平的路面上自由行駛，爬坡時(shí)也不會傾翻，大大拓寬了本實(shí)用新型的使用范圍。5、由于本實(shí)用新型的控制器包括無線收發(fā)模塊、核心控制板模塊、視頻采集模塊、語音采集模塊、人機(jī)交互模塊、電機(jī)驅(qū)動模塊、電源模塊、無線智能警報(bào)模塊和無線遙控模塊，無線智能報(bào)警模塊包括智能微電腦報(bào)警主機(jī)、無線主動式紅外感應(yīng)器、無線煙感覺器、無線燃?xì)飧杏X器，無線主動式紅外感應(yīng)器、無線煙感覺器、無線燃?xì)飧杏X器均與智能微電腦報(bào)警主機(jī)相連。使得本實(shí)用新型能夠利用遠(yuǎn)程控制端由PC主機(jī)通過RS232或網(wǎng)絡(luò)接ロ連接無線收發(fā)模塊，完成圖像、語音視頻等信息的收集和顯示播放再現(xiàn)，監(jiān)控現(xiàn)場機(jī)器人周圍環(huán)境，必要時(shí)可以通過無線收發(fā)模塊發(fā)送控制命令，完成控制任務(wù)，從而實(shí)現(xiàn)防盜監(jiān)控、危險(xiǎn)報(bào)警等功能。6、由于本實(shí)用新型設(shè)置了語音、視屏采集模塊，使得本實(shí)用新型可以監(jiān)聽周圍的情況，提供與語音信息同步的圖像信息，以便操控人員準(zhǔn)確地掌握周圍所發(fā)生的情況，及時(shí) 做出決策，方便使用者的控制。7、本實(shí)用新型的無線智能警報(bào)模塊采用基于嵌入式無線智能報(bào)警技術(shù)，通過對設(shè)置機(jī)器人上的各種傳感器對可能出現(xiàn)的如煤氣泄漏、火災(zāi)、人員惡意闖入等意外情況，通過互聯(lián)網(wǎng)或GSM手機(jī)網(wǎng)絡(luò)為媒介，及時(shí)通知事主，并可以異地實(shí)現(xiàn)各種操作。8、本實(shí)用新型的無線遙控模塊是機(jī)器人控制的核心部分，遙控設(shè)備由發(fā)射機(jī)、接收機(jī)、電子調(diào)速器構(gòu)成。無線遙控模塊采用的是多通道混合式比例遙控器，包括發(fā)射機(jī)和接收機(jī)，達(dá)到對機(jī)器人全方位遙控操作的作用。

圖I為本實(shí)用新型整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型的機(jī)械手臂結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實(shí)用新型的傾倒系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本實(shí)用新型細(xì)物收集裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖中標(biāo)記I、取物攝像頭，2、手臂部分，3、無線煙感覺器，4、紅外感應(yīng)器，5、導(dǎo)航攝像頭，6、無線傳輸裝置，7、主體機(jī)架，71、可旋轉(zhuǎn)升價(jià)平臺，72、驅(qū)動裝置，73、控制器，
8、細(xì)物收集裝直，9.傾倒系統(tǒng)，10、固定手指，11、活動手指，12、旋轉(zhuǎn)銷，13、撐桿，14、卩齒合大小齒輪，15、上支架，16、固定條，17、下支架，18、固定塊，19、托盤架，20、彈簧，21、電機(jī)，22、導(dǎo)柱支架，23、載物箱，24、導(dǎo)柱套，25、固定點(diǎn)，26、導(dǎo)柱，28、固定螺釘，29、可升降支撐架，30、撐桿，31、護(hù)蓋，32、有刷電機(jī)，33、旋轉(zhuǎn)毛刷。
具體實(shí)施方式
如圖I所示，無線FPV服務(wù)機(jī)器人，包括主體機(jī)架7、安裝在主體機(jī)架7上的控制器73、安裝在主體機(jī)架7上的無線傳輸裝置6、安裝在主體機(jī)架7上部的執(zhí)行機(jī)構(gòu)和安裝在主體機(jī)架7下部的驅(qū)動裝置72，其特征在于所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括機(jī)械手臂、傾倒系統(tǒng)9和細(xì)物收集裝置8，所述機(jī)械手臂2安裝在主體機(jī)架7的頭部，所述傾倒系統(tǒng)9和細(xì)物收集裝置8安裝在主體機(jī)架7的尾部，所述無線傳輸裝置6、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、驅(qū)動裝置72均與控制器73相連。如圖4所示，所述細(xì)物收集裝置8包括可升降支撐架29、旋轉(zhuǎn)毛刷33、載物箱23和護(hù)蓋31，可升降支撐架29 —端固定在載物箱23上，另一端與旋轉(zhuǎn)毛刷33連接，旋轉(zhuǎn)毛刷33連接有電機(jī)，可升降支撐架29連接有大扭カ舵機(jī)，護(hù)蓋31設(shè)置在載物箱23上，所述載物箱23安裝在主體機(jī)架7的尾部。如圖3所示，所述傾倒系統(tǒng)9包括安裝在主體機(jī)架7上的導(dǎo)柱支架22、安裝在主體機(jī)架上7的導(dǎo)柱26、套裝在導(dǎo)柱26上的導(dǎo)柱套24和托盤架19，所述托盤架19 一端固定在所述載物箱23的底部，另一端連接有彈簧20，該彈簧20連接在載物箱23的頂部，設(shè)置在載物箱23頂部的電機(jī)兩端的伸出軸與設(shè)置在導(dǎo)柱26上的軟繩相連。如圖I和圖2所示，所述機(jī)械手臂包括可旋轉(zhuǎn)升降平臺71和手臂部分2，可旋轉(zhuǎn)升 降平臺71和手臂部分2連接有大扭矩舵機(jī)，可旋轉(zhuǎn)升降平臺71裝在主體機(jī)架7上，手臂部分2安裝在可旋轉(zhuǎn)升降平臺71上，所述手臂部分2和可旋轉(zhuǎn)升降平臺71均安裝有與控制器73相連的攝像頭。如圖2所示，所述手臂部分2包括由固定手指10和活動手指11組成的手指部分和與可旋轉(zhuǎn)升降平臺71相連的臂膀部分，手指部分2通過旋轉(zhuǎn)銷12與臂膀部分相連，所述臂膀部分包括上支架15、下支架17、用于固定上下支架的固定塊18和固定條16，上下支架之間還設(shè)有撐桿13，活動手指11與臂膀部分之間也設(shè)有撐桿13。如圖I所示,所述驅(qū)動裝置72為履帶式驅(qū)動裝置,包括與主體機(jī)架7相連的底盤、安裝在底盤上的驅(qū)動波箱、裝在驅(qū)動波箱里的電機(jī)、安裝在底盤下面的輪系結(jié)構(gòu)，輪系結(jié)構(gòu)的每個(gè)輪子都連接有一個(gè)減震裝置，且對稱設(shè)置在底盤上。所述控制器73包括無線收發(fā)模塊、核心控制板模塊、視頻采集模塊、語音采集模塊、人機(jī)交互模塊、電機(jī)驅(qū)動模塊、電源模塊、無線智能警報(bào)模塊和無線遙控模塊。所述無線智能報(bào)警模塊包括智能微電腦報(bào)警主機(jī)、無線主動式紅外感應(yīng)器、無線煙感覺器、無線燃?xì)飧杏X器，無線主動式紅外感應(yīng)器，無線煙感覺器、無線燃?xì)飧杏X器均與智能微電腦報(bào)警主機(jī)相連。所述無線遙控為多通道混合式比例遙控器模塊，包括發(fā)射機(jī)、接收機(jī)和電子調(diào)速器。履帶式驅(qū)動裝置履帶式驅(qū)動裝置主要由底盤、驅(qū)動波箱、輪系機(jī)構(gòu)(圖中只示意畫出了兩個(gè)輪子)和減震裝置組成。采用履帶驅(qū)動，在底盤下方布置有20個(gè)輪子，左右各10個(gè)，包括驅(qū)動輪、誘導(dǎo)輪、負(fù)重輪，各個(gè)輪子都是采用獨(dú)立懸掛避震系統(tǒng)，可輕松跨越障礙。運(yùn)用全比例搖控，安裝在驅(qū)動波箱中的兩個(gè)大扭カ380有刷電機(jī)可對車體進(jìn)行前后、左右，信地回旋及超信地回旋等方式動作。機(jī)械手臂如圖2所示，機(jī)械手臂2，是機(jī)器人主要的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，本實(shí)用新型采用6自由度機(jī)械手臂2，主要由6個(gè)大扭矩舵機(jī)、可旋轉(zhuǎn)升降云臺、手臂部分等構(gòu)成，有6軸(底部旋轉(zhuǎn)、肩、手爪、上腕部、下腕部、手爪旋轉(zhuǎn))可充分完成各種高難度動作，可完成各種物品的搬運(yùn)工作。手臂部分由固定手指10，活動手指11、旋轉(zhuǎn)銷12、撐桿13、卩齒合大小齒輪14、上支架15、固定條16、下支架17和固定塊18組成，主要技術(shù)參數(shù)手臂伸展長度50CM，高度40CM，可抓取重物< I. 5KG ;定位精度O. 5CM，重復(fù)定位精度O. 3CM ；云臺可旋轉(zhuǎn)角度±180度，可升降±10CM。細(xì)物收集裝置如圖4所示，細(xì)物收集裝置包括可升降支撐架29、旋轉(zhuǎn)毛刷33、收集斗27、支撐桿30和護(hù)蓋31，旋轉(zhuǎn)毛刷33連接有有刷電機(jī)32，可升降支撐架29連接有大扭カ舵機(jī)，可升降支撐架29與旋轉(zhuǎn)毛刷33相連，可升降支撐架29通過固定螺釘28固定在收集斗27上， 支撐桿30用于支撐可升降支撐架29的升降。旋轉(zhuǎn)毛刷33采用有刷電機(jī)32驅(qū)動，高效快速旋轉(zhuǎn)的毛刷在收集斗27的配合下可輕松掃凈塵土細(xì)物，可升降支撐架在大扭カ舵(3KG/CM)的控制下實(shí)現(xiàn)裝置的升降，從而達(dá)到エ與非工作狀態(tài)。傾倒系統(tǒng)如圖3所示，傾倒系統(tǒng)包括載物箱23、托盤架19、電機(jī)21、導(dǎo)柱支架22、導(dǎo)柱26、彈簧20和導(dǎo)套24，本系統(tǒng)運(yùn)用繞線上升法，即通過固定在載物箱23上的電機(jī)21轉(zhuǎn)動而使電機(jī)21兩端的伸出軸繞著設(shè)置于導(dǎo)柱26上的軟繩上升，當(dāng)導(dǎo)套24觸及設(shè)置在導(dǎo)柱26上的固定環(huán)時(shí)，設(shè)置在載物箱23下方的托盤支架19在彈簧カ的作用下繞著支架上固定點(diǎn)25發(fā)生傾斜，從而實(shí)現(xiàn)載物箱23的傾倒任務(wù)。主體機(jī)架主體機(jī)架主要起到支撐與連接機(jī)器人各個(gè)部分的作用，同時(shí)，整個(gè)機(jī)器人的控制系統(tǒng)安裝在王體之中。無線FPV服務(wù)機(jī)器人遠(yuǎn)程控制端由PC主機(jī)通過RS232或網(wǎng)絡(luò)接ロ連接無線收發(fā)模塊，完成圖像、語音視頻等信息的收集和顯示播放再現(xiàn)，監(jiān)控現(xiàn)場機(jī)器人周圍環(huán)境，必要時(shí)可以通過無線收發(fā)模塊發(fā)送控制命令，完成控制任務(wù)。無線FPV服務(wù)機(jī)器人控制端由核心控制板模塊、視頻采集模塊、語音采集模塊、人機(jī)交互模塊、電機(jī)驅(qū)動模塊、電源模塊、無線收發(fā)模塊和無線智能警報(bào)模塊等組成。語音視頻采集模塊因?yàn)闄C(jī)器人需要收集周圍環(huán)境的信息，監(jiān)聽周圍的情況，提供與語音信息同步的圖像信息，以便操控人員準(zhǔn)確地掌握周圍所發(fā)生的情況，及時(shí)做出決策，所以設(shè)計(jì)了語音視頻采集模塊以完成此項(xiàng)任務(wù)。本實(shí)用新型采用了 2.4G無線TV/PC監(jiān)控器作為語音視頻采集裝置，兼容INTEL/AMD的所有主流CPU，提供了完整的語音視頻錄制和播放功能。本實(shí)用新型的視屏采集模塊包括了兩個(gè)視屏攝像頭，一個(gè)是安裝在機(jī)械手臂2上的取物攝像頭I和設(shè)置在主體機(jī)架上的導(dǎo)航攝像頭5，取物攝像頭I是為了機(jī)械手臂2準(zhǔn)確的取物，提高機(jī)器人取物的精度，導(dǎo)航攝像頭5用于采集機(jī)器人移動的位置，讓使用者隨時(shí)了解機(jī)器人周邊的情況。本系統(tǒng)采用基于1/4〃CCD感光芯片設(shè)計(jì)視頻采集模塊。本實(shí)用新型采用的攝像頭技術(shù)參數(shù)如下感光芯片SHARP1/4〃CCD像素PAL:500HX582V NTSC: 510HX492V[0059]信號制式PAL/NTSC分辨率420線最低照度lLUX@f2. O (紅外 燈關(guān)閉)OLUXOfl. 2 (紅外燈開啟)紅外線夜視距離15-20m本方案采用的無線語音視頻采集接收機(jī)技術(shù)參數(shù)如下視頻制式PAL/NTSC視頻壓縮Η·264 Baseline Profile預(yù)覽分辨率704*288/352*288/320*240(HALF Dl)壓縮分辨率352*288/320*240預(yù)覽幀率全實(shí)時(shí)(PAL制式下25幀/秒，NTSC制式下30幀/秒)壓縮幀率1-25幀可調(diào)壓縮碼率45K 2Mbps可調(diào)視頻采樣10比特音頻采樣10比特板卡功耗小于4W本實(shí)用新型可以通過PC實(shí)現(xiàn)對語音視頻信息的顯示與記錄，支持即時(shí)影音輸出，并可以通過TCP/IP，IPX和MODEM等通信協(xié)議進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。無線智能警報(bào)模塊本實(shí)用新型采用基于嵌入式無線智能報(bào)警技術(shù)，通過對設(shè)置機(jī)器人上的各種傳感器對可能出現(xiàn)的如煤氣泄漏、火災(zāi)、人員惡意闖入等意外情況，通過互聯(lián)網(wǎng)或GSM手機(jī)網(wǎng)絡(luò)為媒介，及時(shí)通知事主，并可以導(dǎo)地實(shí)現(xiàn)各種操作。包括智能微電腦報(bào)警主機(jī)、無線主動式紅外感應(yīng)器4、無線煙感覺器3和無線燃?xì)飧杏X器。無線遙控操作模塊無線遙控操作模塊是機(jī)器人控制的核心部分，遙控設(shè)備由發(fā)射機(jī)、接收機(jī)、電子調(diào)速器構(gòu)成。本實(shí)用新型所采用的是多通道混合式比例遙控器，包括發(fā)射機(jī)和接收機(jī)，達(dá)到對機(jī)器人全方位遙控操作，機(jī)器人信號的發(fā)送與接收是通過安裝在主體機(jī)架上的接收天線6實(shí)現(xiàn)的。設(shè)計(jì)采用了 WFT08和WFT06全比例遙控器組合成14通道的混合設(shè)備，實(shí)現(xiàn)對機(jī)器人各個(gè)功能區(qū)域的全方位無線控制，基本技術(shù)參數(shù)如下發(fā)射機(jī)WFT08WFT06頻段40MHz發(fā)射功率 .く750mff 2. 4G く IOOmff工作電流<300mA輸出脈沖1000us-2000us(1500us中間)編碼方式PPM/PCM接收機(jī)8通道PPM 二次變頻接收機(jī)6通道PCM —次變頻接收機(jī)頻段40MHz接收功率 .く750mff 2. 4G く IOOmff工作電流< 50mA有效接收距離500米[0090]電機(jī)驅(qū)動和電源模塊驅(qū)動部分是機(jī)器人的重要組成部分，它和電機(jī)組成機(jī)器人的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，完成機(jī)器人行走、操行等運(yùn)動。直流電機(jī)(包括舵機(jī)、有刷和無刷電機(jī))具有良好的線性調(diào)整特性一、簡單的控制功能、較高的效率、優(yōu)異的動態(tài)特性一，被廣泛地應(yīng)用在控制系統(tǒng)中。本系統(tǒng)采用4片L298N電機(jī)驅(qū)動芯片驅(qū)動6個(gè)舵機(jī)，I個(gè)無刷電機(jī)，4有刷電機(jī)，控制信號由接收機(jī)的通道進(jìn)入信號調(diào)制芯片，獲得直流偏置電壓。采用30A有刷/無刷電子調(diào)速器控制直流電機(jī)達(dá)到控制機(jī)器人的速度。在電源方面，設(shè)計(jì)的系統(tǒng)電源主要供給核心控制模塊、電機(jī)驅(qū)動模塊、人機(jī)交互模塊、語音視頻采集模塊、無線收發(fā)模塊。系統(tǒng)最終選用兩個(gè)12V 2000mA大容量鋰子可充電池對系統(tǒng)分別供電，本電池盒采用進(jìn)口原廠鋰離子電芯，具有內(nèi)阻小，容量大，體積(10cm*6cm*2. 2 cm),循環(huán)次數(shù)多，無記憶效應(yīng)等優(yōu)點(diǎn)；內(nèi)部電路為多重保護(hù)設(shè)計(jì)，能防止過充，過放，過流。 由于無線FPV服務(wù)機(jī)器人重在人工遙控，智能控制主要以相關(guān)的軟件和應(yīng)用程序?qū)崿F(xiàn)。本設(shè)計(jì)就主要以無線視頻監(jiān)控軟件CamGuard Security System和域名管理軟件“花生殼客戶端”等構(gòu)建機(jī)器人軟件控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)智能控制任務(wù)?？刂葡到y(tǒng)軟件總體結(jié)構(gòu)軟件系統(tǒng)主要由應(yīng)用軟件、服務(wù)軟件、驅(qū)動程序等組成，圖中硬件平臺是指核心控制模塊及其外圍擴(kuò)展模塊，如語音視頻采集模塊、電機(jī)驅(qū)動模塊等模塊，驅(qū)動程序是指系統(tǒng)對攝像頭模塊、語音采集模塊等程序的驅(qū)動，服務(wù)軟件是指桌面式域名管理和動態(tài)域名解析(DDNS )等功能為一體的客戶端軟件，應(yīng)用軟件是指為完成控制任務(wù)的遠(yuǎn)程控制軟件。CamGuard介紹CamGuard是一款基于PC的監(jiān)視系統(tǒng),可以通過PC實(shí)現(xiàn)對語音視頻信號顯示與記錄，CamGuard Security System 一款遠(yuǎn)程監(jiān)視軟件。可以使用Web瀏覽器和遠(yuǎn)程客戶端查看軟件，以及移動電話，通過攝像頭實(shí)現(xiàn)對你的家，辦公室，停車場或者任何其他的房產(chǎn)的監(jiān)視。軟件可以直接錄制為mpeg4格式的錄像，并提供視頻記錄，截屏，警報(bào)，email等多種提醒方式提醒監(jiān)視者?；ㄉ鷼び蛎芾碥浖`種完全免費(fèi)的桌面式域名管理和動態(tài)域名解析(DDNS)等功能為一體的客戶端軟件的名稱。花生殼客戶端向用戶提供全方位的桌面式域名管理以及動態(tài)域名解析服務(wù)。用戶無需通過IE瀏覽器,直接通過客戶端使用www. oray. net所提供的各項(xiàng)服務(wù)，包括Oray護(hù)照注冊、域名查詢、域名管理、IP工具以及自診斷等各種服務(wù)；且通過樹狀結(jié)構(gòu)方式可使用戶對多達(dá)上百個(gè)域名進(jìn)行方便管理，亦可自主添加ニ級域名，自由設(shè)置A記錄(IP指向)、MX記錄、CName (別名)、URL重定向等，用戶操作界面清晰簡單。軟件系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)在實(shí)際的應(yīng)用中，許多單位、家庭并沒有固定的IP地址，大多使用ADSL的方式上網(wǎng)，需要實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控功能通過遠(yuǎn)程進(jìn)行訪問，就必須有一個(gè)可以使用的域名。而花生殼軟件就是可以將用戶的動態(tài)域名解釋為靜態(tài)的，并發(fā)布到WEB上，監(jiān)控軟件CamGuard的客戶端只需要連接在花生殼申請的ニ級域名即可，確認(rèn)監(jiān)控系統(tǒng)的硬件、軟件運(yùn)行正常后即可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程視頻網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控。本實(shí)用新型立足以互聯(lián)網(wǎng)、小區(qū)寬帶、ADSL應(yīng)用方案，采用先進(jìn)的免域名網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)負(fù)責(zé)影像的采集和數(shù)字信號的壓縮，編碼。將網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)連通后，登陸花生殼視界平臺注冊ー個(gè)用戶，將網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的MAC加入到注冊的用戶名下。當(dāng)出差或者在エ 作時(shí)，如果想看看家里的情況，您只需要登陸到花生殼視界平臺，輸入您的用戶名密碼就可以通過機(jī)器人上的攝像機(jī)看到您家里的情況了。如果有意外情況出現(xiàn)，機(jī)器人將以郵件、電話等方式通過圖片聲音等信息通知主人。
權(quán)利要求1.無線FPV服務(wù)機(jī)器人，包括主體機(jī)架(7)、安裝在主體機(jī)架(7)上的控制器(73)、安裝在主體機(jī)架(7 )上的無線傳輸裝置(6 )、安裝在主體機(jī)架(7 )上部的執(zhí)行機(jī)構(gòu)和安裝在主體機(jī)架(7)下部的驅(qū)動裝置(72)，其特征在于所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括機(jī)械手臂、傾倒系統(tǒng)(9)和細(xì)物收集裝置(8)，所述機(jī)械手臂安裝在主體機(jī)架(7)的頭部，所述傾倒系統(tǒng)(9)和細(xì)物收集裝置(8)安裝在主體機(jī)架(7)的尾部，所述無線傳輸裝置(6)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、驅(qū)動裝置(72)均與控制器(73)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的無線FPV服務(wù)機(jī)器人，其特征在于所述細(xì)物收集裝置(8)包括可升降支撐架(29)、旋轉(zhuǎn)毛刷(33)、載物箱(23)和護(hù)蓋(31)，可升降支撐架(29)—端固定在載物箱(23)上，另一端與旋轉(zhuǎn)毛刷(33)連接，旋轉(zhuǎn)毛刷(33)連接有有刷電機(jī)(32)，可升降支撐架(29)連接有大扭カ舵機(jī)，護(hù)蓋(31)設(shè)置在載物箱(23)上，所述載物箱(23)安裝在主體機(jī)架(7)的尾部。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無線FPV服務(wù)機(jī)器人，其特征在于所述傾倒系統(tǒng)(9)包括安裝在主體機(jī)架(7)上的導(dǎo)柱支架(22)、安裝在主體機(jī)架(7)上的導(dǎo)柱(26)、套裝在導(dǎo)柱(26)上的導(dǎo)柱套(24)和托盤架(19)，所述托盤架(19)一端固定在所述載物箱(23)的底部，另ー端連接有彈簧(20)，該彈簧(20)連接在載物箱(23)的頂部，設(shè)置在載物箱(20)頂部的電機(jī)(21)兩端的伸出軸與設(shè)置在導(dǎo)柱(26)上的軟繩相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的無線FPV服務(wù)機(jī)器人，其特征在于所述機(jī)械手臂包括可旋轉(zhuǎn)升降平臺(71)和手臂部分(2)，可旋轉(zhuǎn)升降平臺(71)和手臂部分(2)連接有大扭矩舵機(jī)，可旋轉(zhuǎn)升降平臺(71)裝在主體機(jī)架(7)上，手臂部分(2)安裝在可旋轉(zhuǎn)升降平臺(71)上，所述手臂部分(2 )和可旋轉(zhuǎn)升降平臺(71)均安裝有與控制器(73 )相連的攝像頭。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的無線FPV服務(wù)機(jī)器人，其特征在于所述手臂部分(2)包括由固定手指(10)和活動手指(11)組成的手指部分和與可旋轉(zhuǎn)升降平臺(71)相連的臂膀部分，手指部分(2)通過旋轉(zhuǎn)銷(12)與臂膀部分相連，所述臂膀部分包括上支架(15)、下支架(17)、用于固定上下支架的固定塊(18)和固定條(16)，上下支架之間還設(shè)有撐桿(13)，活動手指(11)與臂膀部分之間也設(shè)有撐桿(13)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的無線FPV服務(wù)機(jī)器人，其特征在于所述驅(qū)動裝置(72)為履帶式驅(qū)動裝置，包括與主體機(jī)架(7)相連的底盤、安裝在底盤上的驅(qū)動波箱、裝在驅(qū)動波箱里的電機(jī)、安裝在底盤下面的輪系結(jié)構(gòu)，輪系結(jié)構(gòu)的每個(gè)輪子都連接有一個(gè)減震裝置，且對稱設(shè)置在底盤上。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的無線FPV服務(wù)機(jī)器人，其特征在于所述控制器(73)包括無線收發(fā)模塊、核心控制板模塊、視頻采集模塊、語音采集模塊、人機(jī)交互模塊、電機(jī)驅(qū)動模塊、電源模塊、無線智能警報(bào)模塊和無線遙控模塊。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的無線FPV服務(wù)機(jī)器人，其特征在于所述無線智能報(bào)警模塊包括智能微電腦報(bào)警主機(jī)、無線主動式紅外感應(yīng)器、無線煙感覺器、無線燃?xì)飧杏X器，無線主動式紅外感應(yīng)器，無線煙感覺器、無線燃?xì)飧杏X器均與智能微電腦報(bào)警主機(jī)相連。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的無線FPV服務(wù)機(jī)器人，其特征在于所述無線遙控模塊為多通道混合式比例遙控器模塊，包括發(fā)射機(jī)、接收機(jī)和電子調(diào)速器。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種無線FPV服務(wù)機(jī)器人，包括主體機(jī)架、安裝在主體機(jī)架上的控制器、安裝在主體機(jī)架上部的執(zhí)行機(jī)構(gòu)和安裝在主體機(jī)架下部的驅(qū)動裝置，所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括機(jī)械手臂、傾倒系統(tǒng)和細(xì)物收集裝置，所述驅(qū)動裝置為履帶式驅(qū)動裝置。本實(shí)用新型功能多樣、工作效率高，能進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)域執(zhí)行任務(wù)，同時(shí)還具有監(jiān)控、防盜等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號B25J5/00GK202640348SQ20122031476
公開日2013年1月2日 申請日期2012年7月2日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月2日
發(fā)明者祝林, 任國強(qiáng), 黃華軍 申請人:四川職業(yè)技術(shù)學(xué)院