可視化排爆機(jī)器人的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 一種機(jī)器人，特別是一種可視化排爆機(jī)器人。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著國(guó)際恐怖分子的增加和日益激烈的反恐斗爭(zhēng)，排爆機(jī)器人的研究逐漸深入，技術(shù)日益進(jìn)步。在國(guó)外，適用于多種情況的排爆機(jī)器人的研究起步早，目前已進(jìn)入實(shí)用階段發(fā)達(dá)國(guó)家已廣泛應(yīng)用在國(guó)防部門。目前我國(guó)對(duì)排爆機(jī)器人的技術(shù)研究仍處于起步階段，排爆機(jī)器人相關(guān)的傳感器系統(tǒng)、導(dǎo)航定位系統(tǒng)、控制系統(tǒng)及其機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的技術(shù)等遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于發(fā)達(dá)國(guó)家。排爆機(jī)器人可代替軍人到達(dá)有危險(xiǎn)的環(huán)境中，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)救援、勘察、搜尋，如探測(cè)爆炸物并立即報(bào)警、實(shí)時(shí)傳輸現(xiàn)場(chǎng)圖像、排除和處理爆炸物，它具有小型化、輕量化、適應(yīng)多種地形、可遠(yuǎn)程監(jiān)控、遠(yuǎn)程遙控等特點(diǎn)，在軍事應(yīng)用領(lǐng)域以及特殊的危險(xiǎn)環(huán)境中具有廣泛和深層的意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種可視化排爆機(jī)器人，本發(fā)明通過視頻采集裝置能及時(shí)將現(xiàn)場(chǎng)情況傳輸?shù)娇刂蒲b置，再通過控制裝置和人機(jī)交互模塊實(shí)現(xiàn)對(duì)排爆機(jī)器人的無(wú)線控制;排爆機(jī)械手臂可以確保爆炸物的抓起和運(yùn)送，也可以根據(jù)實(shí)際需要對(duì)機(jī)械手種類進(jìn)行更換;可調(diào)整外形的底盤更加適應(yīng)復(fù)雜的地形，行駛穩(wěn)定可靠。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案:
[0005]可視化排爆機(jī)器人，包括:底盤，置于底盤上的排爆機(jī)械手臂，置于底盤上的視頻采集裝置，連接底盤、排爆機(jī)械手臂、視頻采集裝置的控制裝置。
[0006]前述的可視化排爆機(jī)器人，底盤包括:雙層鋼化車架，置于雙層鋼化車架兩端的并可調(diào)整外形以便適應(yīng)路面的行走組件，連接于行走組件的電機(jī)，連接于電機(jī)并根據(jù)閉環(huán)的PID控制算法控制上述電機(jī)的轉(zhuǎn)速相同的編碼器，安裝于雙層鋼化車架上并帶動(dòng)排爆機(jī)械手臂進(jìn)行360度旋轉(zhuǎn)的云臺(tái)。
[0007]前述的可視化排爆機(jī)器人，行走組件組成有:履帶，支撐履帶并可調(diào)整徑向距離的驅(qū)動(dòng)輪、承載輪。
[0008]前述的可視化排爆機(jī)器人，排爆機(jī)械手臂包括:機(jī)械臂架，連接于機(jī)械臂架的排爆機(jī)械手，連接于機(jī)械臂架和排爆機(jī)械手運(yùn)動(dòng)的舵機(jī)組件。
[0009]前述的可視化排爆機(jī)器人，舵機(jī)組件組成有:控制排爆機(jī)械手夾持、松開物體的第一舵機(jī)組，控制排爆機(jī)械手進(jìn)行360度旋轉(zhuǎn)的第二舵機(jī)組，驅(qū)動(dòng)機(jī)械臂架伸縮和270度回轉(zhuǎn)的第三舵機(jī)組。
[0010]前述的可視化排爆機(jī)器人，視頻采集模塊包括:設(shè)于雙層鋼化車架上的攝像頭托架，設(shè)于攝像頭托架上的攝像頭，驅(qū)動(dòng)攝像頭在垂直于雙層鋼化車架的平面上做270度旋轉(zhuǎn)的舵機(jī)。
[0011 ]前述的可視化排爆機(jī)器人，控制裝置包括:電源，電腦，控制底盤、排爆機(jī)械手臂、視頻采集裝置運(yùn)行的驅(qū)動(dòng)模塊，連接于電源、電腦并驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)模塊的Arduino處理器，交互電腦與底盤、排爆機(jī)械手臂、視頻采集裝置之間信息的WIFI接收與發(fā)射模塊。
[0012]前述的可視化排爆機(jī)器人，還包括:連接于控制裝置的人機(jī)交互模塊。
[0013]前述的可視化排爆機(jī)器人，人機(jī)交互模塊包括:顯示視頻采集裝置實(shí)時(shí)獲得的彩色二維圖像的視頻通訊窗口，顯示W(wǎng)IFI接收與發(fā)射模塊傳回的電機(jī)的轉(zhuǎn)速的儀表盤，控制排爆機(jī)械手臂和視頻采集裝置的操控界面。
[0014]本發(fā)明的有益之處在于:本發(fā)明提供一種可視化排爆機(jī)器人，本發(fā)明通過視頻采集裝置能及時(shí)將現(xiàn)場(chǎng)情況傳輸?shù)娇刂蒲b置，再通過控制裝置和人機(jī)交互模塊實(shí)現(xiàn)對(duì)排爆機(jī)器人的無(wú)線控制;排爆機(jī)械手臂可以確保爆炸物的抓起和運(yùn)送，也可以根據(jù)實(shí)際需要對(duì)機(jī)械手種類進(jìn)行更換;可調(diào)整外形的底盤更加適應(yīng)復(fù)雜的地形，行駛穩(wěn)定可靠。
【附圖說明】
[0015]圖1是本發(fā)明的底盤的一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明的排爆機(jī)械手臂的一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3是本發(fā)明的視頻采集裝置的一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4是本發(fā)明的控制裝置的一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5是本發(fā)明的PID算法原理示意圖；
圖6是本發(fā)明控制裝置的工作流程示意圖；
圖中附圖標(biāo)記的含義:
1底盤，2排爆機(jī)械手臂，3視頻采集裝置，4控制裝置，5電源，6雙層鋼化車架，7云臺(tái)，8履帶，9驅(qū)動(dòng)輪，10承載輪，11編碼器，12電機(jī)，13排爆機(jī)械手，14機(jī)械臂架，15第一舵機(jī)組，16第二舵機(jī)組，17、18、19第三舵機(jī)組，20攝像頭，21攝像頭托架，22舵機(jī)，23 Arduino處理器，24 WIFI接收與發(fā)射模塊，25驅(qū)動(dòng)模塊。
[0016]
[0017]
[0018]
[0019]
[0020]
[0021]
【具體實(shí)施方式】
[0022]
[0023]以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作具體的介紹。
[0024]可視化排爆機(jī)器人，包括:底盤1，置于底盤1上的排爆機(jī)械手臂2，置于底盤1上的視頻采集裝置3，連接底盤1、排爆機(jī)械手臂2、視頻采集裝置3的控制裝置4。
[0025]底盤1包括:雙層鋼化車架6，置于雙層鋼化車架6兩端的并可調(diào)整外形以便適應(yīng)路面的行走組件，連接于行走組件的電機(jī)12，連接于電機(jī)12并根據(jù)閉環(huán)的PID控制算法控制上述電機(jī)12的轉(zhuǎn)速相同的編碼器11，安裝于雙層鋼化車架6上并帶動(dòng)排爆機(jī)械手臂2進(jìn)行360度旋轉(zhuǎn)的云臺(tái)7，作為一種優(yōu)選，云臺(tái)7為二自由度云臺(tái)7，二自由度云臺(tái)7由舵機(jī)、亞克力極和軸承構(gòu)成，有較大的承載力，很小的轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦力;作為一種優(yōu)選，電機(jī)12為直流電機(jī)。
[0026]行走組件組成有:履帶8，支撐履帶8并可調(diào)整徑向距離的驅(qū)動(dòng)輪9、承載輪10。需要說明的是，履帶8由底盤1兩端的承重輪和驅(qū)動(dòng)輪9支撐，摩擦力大，有良好的越障性和行駛穩(wěn)定性，底盤1 一端承重輪和驅(qū)動(dòng)輪9總數(shù)為6個(gè)，適當(dāng)調(diào)整承重輪和驅(qū)動(dòng)輪9的徑向位置可改變特種履帶8的外形，以適應(yīng)不同地形。
[0027]排爆機(jī)械手臂2包括:機(jī)械臂架14，連接于機(jī)械臂架14的排爆機(jī)械手13，連接于機(jī)械臂架14和排爆機(jī)械手13運(yùn)動(dòng)的舵機(jī)組件。舵機(jī)組件組成有:控制排爆機(jī)械手13夾持、松開物體的第一舵機(jī)組15，控制排爆機(jī)械手13進(jìn)行360度旋轉(zhuǎn)的第二舵機(jī)組16，驅(qū)動(dòng)機(jī)械臂架14伸縮和270度回轉(zhuǎn)的第三舵機(jī)組(17、18、19)。需要說明的是:第一舵機(jī)組15，第二舵機(jī)組16，第三舵機(jī)組(17、18、19)包括:至少一個(gè)舵機(jī);舵機(jī)數(shù)目根據(jù)需要添加。
[0028]視頻采集模塊包括:設(shè)于雙層鋼化車架6上的攝像頭托架21，設(shè)于攝像頭托架21上的攝像頭20，驅(qū)動(dòng)攝像頭20在垂直于雙層鋼化車架6的平面上做270度旋轉(zhuǎn)的舵機(jī)22。
[0029]控制裝置4包括:電源5，電腦，控制底盤1、排爆機(jī)械手臂2、視頻采集裝置3運(yùn)行的驅(qū)動(dòng)模塊25，連接