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      一種基于全息投影和通信的冷卻塔內(nèi)墻檢查的蜘蛛機器人及控制方法

      文檔序號:40275588發(fā)布日期:2024-12-11 13:10閱讀:來源:國知局

      技術(shù)特征:

      1.一種基于全息投影和通信的冷卻塔內(nèi)墻檢查的蜘蛛機器人,其特征在于,包括蜘蛛機器人主體(100),蜘蛛機器人主體(100)由蜘蛛機器人控制系統(tǒng)(300)和蜘蛛機器人運動系統(tǒng)(400)構(gòu)成;蜘蛛機器人控制系統(tǒng)(300)由上下對稱連接的上端封蓋(115)和下端封蓋(114)構(gòu)成,并在內(nèi)側(cè)形成一定空間容納鋰電池(110)和stm32主控制板(109);stm32主控制板(109)含有開關(guān)電源模組,藍牙通信模組,驅(qū)動控制模組,主控模組,避障模組和平衡模組,并通過杜邦線同時與鋰電池(110)以及多個第三直流控制舵機(103)電性連接;第三直流控制舵機(103)對稱連接在上端封蓋(115)和下端封蓋(114)的兩側(cè);所述下端封蓋(114)下端固定連接有紅外傳感器(112)和超聲波傳感器(111),超聲波傳感器(111)置于下端封蓋(114)前后端,用于避障,紅外傳感器(112)置于蜘蛛機器人左右兩側(cè),用于檢測蜘蛛機器人環(huán)境數(shù)據(jù);所述上端封蓋(115)頂部通過高速步進電機云臺(113)安裝有一體化攝影機(116)。

      2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于全息投影和通信的冷卻塔內(nèi)墻檢查的蜘蛛機器人,其特征在于:所述上端封蓋(114)和下端封蓋(115)的兩端由成對對稱布置的螺絲(108)上下固定連接。

      3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于全息投影和通信的冷卻塔內(nèi)墻檢查的蜘蛛機器人,其特征在于:所述蜘蛛機器人運動系統(tǒng)(400)包括用于蜘蛛機器人在冷卻塔上攀附的機械足(106),所述機械足(106)對稱連接在蜘蛛機器人控制系統(tǒng)四周并同過杜邦線與stm32主控制板(109)進行控制信號的傳遞與連接,所述機械足(106)內(nèi)側(cè)設(shè)計為空心結(jié)構(gòu)并置有第一直流控制舵機(101),所述第一直流控制舵機(101)通過墊片(107)與第一連接臂(104)連接,所述第一連接臂(104)為x型結(jié)構(gòu),另一端連接有第二連接臂(105),使兩端連接臂能夠360°旋轉(zhuǎn),所述第二連接臂(105)一端通過墊片(107)與第二直流控制舵機(102)相連,所述第二直流控制舵機(102)通過第二連接臂(105)與第三直流控制舵機(103)相連,所述第一直流控制舵機(101),第二直流控制舵機(102)和第三直流控制舵機(103)通過杜邦線同時與stm32主控制板(109)相連。

      4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于全息投影和通信的冷卻塔內(nèi)墻檢查的蜘蛛機器人,其特征在于:所述開關(guān)電源模組通過對鋰電池輸出的電壓實現(xiàn)穩(wěn)壓和變壓以為整機供電。

      5.根據(jù)權(quán)利要求4所述一種基于全息投影和通信的冷卻塔內(nèi)墻檢查的蜘蛛機器人,其特征在于:所述避障模組采用hc-sr04超聲波模組為定距感應器,其測距能力最高可進行2~400?cm的非接觸式位置感測,定距精度最高能達到3mm,包含了超聲波發(fā)射機、傳感器和控制電路;在整機運行中如果反饋回的信號顯示與障礙物之間的距離小于預設(shè)的安全距離,主控模組就控制蜘蛛機器人一側(cè)舵機轉(zhuǎn)動,實現(xiàn)轉(zhuǎn)向或緊急停止功能。

      6.根據(jù)權(quán)利要求5所述一種基于全息投影和通信的冷卻塔內(nèi)墻檢查的蜘蛛機器人,其特征在于:所述驅(qū)動控制模組的設(shè)計主要包括在stm32主控制板(109)和驅(qū)動控制模組間的通信設(shè)計以及驅(qū)動控制模組和運動執(zhí)行模塊之間的通信設(shè)計;

      7.根據(jù)權(quán)利要求6所述一種基于全息投影和通信的冷卻塔內(nèi)墻檢查的蜘蛛機器人,其特征在于:蜘蛛機器人陀螺儀模塊采用mpu6050型陀螺儀,是一個六軸運動處理傳感器,能夠用于測量或維護方位和角速度的設(shè)備;此外還有一種可擴充的數(shù)位運動信息處理器dmp,能夠利用i2c端口連結(jié)某個第三方的數(shù)位傳感器,擴展后,就能夠利用其i2c端口,輸出一組六軸信號。

      8.根據(jù)權(quán)利要求7所述一種基于全息投影和通信的冷卻塔內(nèi)墻檢查的蜘蛛機器人,其特征在于:按照平衡方式,四足蜘蛛機器人的步態(tài)分為3種:

      9.根據(jù)權(quán)利要求8所述一種基于全息投影和通信的冷卻塔內(nèi)墻檢查的蜘蛛機器人,其特征在于:地面觀測人員所佩戴的智能眼鏡為全息投影眼鏡(200),眼鏡架(201)由電性金屬材料固定連接,質(zhì)量較輕;眼鏡片(202)由定制光學原件制成,能夠增強激光的衍射和折射效應,增強投影效應,所述眼鏡架(201)兩側(cè)對稱固定安裝有激光投影儀(203),通過利用氮氣和氧氣在空氣中散開時,混合成的氣體變成灼熱的漿狀物質(zhì),并在空氣中形成一個短暫的3d圖像,其外側(cè)安裝有壓力按鈕(204)。

      10.權(quán)利要求9所述一種基于全息投影和通信的冷卻塔內(nèi)墻檢查的蜘蛛機器人的控制方法,其特征在于,包括如下步驟:


      技術(shù)總結(jié)
      本發(fā)明提供了一種基于全息投影和通信的冷卻塔內(nèi)墻檢查的蜘蛛機器人及控制方法,蜘蛛機器人主體由蜘蛛機器人控制系統(tǒng)和蜘蛛機器人運動系統(tǒng)構(gòu)成;蜘蛛機器人控制系統(tǒng)由上下對稱連接的上端封蓋和下端封蓋構(gòu)成,并在內(nèi)側(cè)形成一定空間容納鋰電池和STM32主控制板;第三直流控制舵機對稱連接在上端封蓋和下端封蓋的兩側(cè);所述下端封蓋下端固定連接有紅外傳感器和超聲波傳感器,超聲波傳感器置于下端封蓋前后端,用于避障,紅外傳感器置于蜘蛛機器人左右兩側(cè),用于檢測蜘蛛機器人環(huán)境數(shù)據(jù)。此機器人能夠在高空作業(yè)和危險環(huán)境中操作,極大地減少了人類工人面臨的墜落和觸電等風險,其次,機器人可以避免直接接觸冷卻塔中的有害化學物質(zhì),減少中毒和皮膚灼傷的可能性。

      技術(shù)研發(fā)人員:譚金鈴,劉雨軒,陳前鋒,趙銘鑫,王啟揚,駱逍
      受保護的技術(shù)使用者:三峽大學
      技術(shù)研發(fā)日:
      技術(shù)公布日:2024/12/10
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