本發(fā)明涉及機器人領(lǐng)域,具體地說是軌道式移動機器人。
背景技術(shù):
交通、電力、國防、市政、家政、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域需要定期進(jìn)行各種巡檢、作業(yè)活動,但由于巡檢、作業(yè)活動地處偏遠(yuǎn)、布局分散,且當(dāng)前多依賴人工進(jìn)行,導(dǎo)致工作準(zhǔn)備時間長、效率低,工作質(zhì)量不穩(wěn)定、成本高,且有一定的安全隱患,針對于此,軌道式移動機器人綜合利用自動控制、通信、機械等多種技術(shù),通過預(yù)先架設(shè)的軌道,可使搭載相關(guān)設(shè)施的工作單元在軌道上自由移動,實現(xiàn)偏遠(yuǎn)區(qū)域大范圍、長距離的自動作業(yè)。
當(dāng)前軌道式機器人行進(jìn)過程中,大多存在自身位置定位誤差較大,定位機構(gòu)復(fù)雜,很難實現(xiàn)對多目標(biāo)的連續(xù)定點觀察的問題;且多采用滑觸線或者電池的供電方式,滑觸線的供電方式不適應(yīng)長距離移動的應(yīng)用場景,而且軌道成本高,電池供電方式又要考慮機器人的工作時間和電池充電的問題;且通訊多采用有線通訊的方式來傳輸信息,這種方式不利于長距離移動條件下的信息傳遞。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
為了解決現(xiàn)有軌道式機器人移動過程中準(zhǔn)確定位、充電電池靈活充電、長距離移動環(huán)境下自由通訊的問題,本發(fā)明的目的是提供軌道式移動機器人,該機器人具有移動靈活、自由定位、自主充電、無線通訊的特點。
本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的:
(1) 軌道式移動機器人包括軌道、射頻定位標(biāo)簽、移動車體、充電站、無線通訊基站,移動車體包括射頻位置傳感器、蓄電池、電動機、輪子、移動車體充電機構(gòu)、無線信號收發(fā)器;
(2) 移動車體上的蓄電池給電動機提供電力,驅(qū)動移動車體的輪子轉(zhuǎn)動,帶動移動車體在軌道上移動;
(3) 在軌道上或軌道附近需要獲取位置信息的地方,裝有射頻定位標(biāo)簽,射頻定位標(biāo)簽存儲有該射頻定位標(biāo)簽的位置信息,當(dāng)移動車體移動至射頻定位標(biāo)簽附近時,可通過射頻位置傳感器非接觸地讀寫射頻定位標(biāo)簽內(nèi)存儲的位置信息;
(4) 軌道附近安裝有充電站,當(dāng)蓄電池電量不足時,移動車體行進(jìn)至充電站,進(jìn)行充電,充電時,充電站提供充電電能,充電電流經(jīng)移動車體充電機構(gòu),通過蓄電池;
(5) 移動車體上裝有無線信號收發(fā)器,移動車體與無線通訊基站間通訊時,無線收發(fā)器與無線通訊基站建立無線通訊信道,進(jìn)行信息傳遞。
進(jìn)一步地,所述移動車體安裝有云臺,云臺上裝有攝像機。
進(jìn)一步地,所述移動車體上的蓄電池為移動車體上所有用電設(shè)備提供電力。
本發(fā)明的優(yōu)點與積極效果為:
1、本發(fā)明可大量減少現(xiàn)有人工工作,提高工作效率和巡檢管理水平,減少不良環(huán)境對于工作人員身體的危害。
2、本發(fā)明采用蓄電池供電和充電的方式,不用沿軌道去鋪設(shè)電力線路,方便了軌道安裝,節(jié)約了成本,便于大范圍、長距離地進(jìn)行軌道鋪設(shè)。
3、本發(fā)明移動車體采用無線通訊的方式,不用沿軌道去鋪設(shè)有線通訊線路,使得軌道內(nèi)沒有有線通訊線路,簡化了軌道結(jié)構(gòu),便于長距離復(fù)雜環(huán)境下的安裝和部署,提高了系統(tǒng)的可靠性。
4、本發(fā)明采用射頻位置傳感器,來讀取安裝在軌道附近的射頻定位標(biāo)簽的位置信息,來確定移動車體在軌道上的確切位置,讀取信息時,射頻定位標(biāo)簽不需要電力供應(yīng),無需和射頻位置傳感器接觸,安裝起來簡單方便、成本低廉,可靠性高,射頻定位標(biāo)簽之間沒有信號干擾,可長期穩(wěn)定運行。
5、本發(fā)明中,移動車體通過無線信號收發(fā)器與無線訊通基站建立起通訊聯(lián)系,無線信號收發(fā)器與無線通訊基站一起形成一個無線通訊網(wǎng)絡(luò),通過該無線通訊網(wǎng)絡(luò),工作人員可以方便地給移動車體下達(dá)控制指令,也可方便及時地獲取移動車體所發(fā)送的各種數(shù)據(jù),通過這些數(shù)據(jù),工作人員可以分析移動車體位置、速度、蓄電池工作狀態(tài),展現(xiàn)整體運行狀況。
為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂,下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式做詳細(xì)的說明。在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明。但是本發(fā)明能夠以很多不同于在此描述的其它方式來實施,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下做類似改進(jìn),因此本發(fā)明不受下面公開的具體實施的限制。
附圖說明
圖1 是本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)示意圖;
圖1中:(1)—軌道,(2)—射頻定位標(biāo)簽,(3)—移動車體,(4)—充電站,(5)—無線通訊基站,(6)—射頻位置傳感器,(7)—蓄電池, (8)—電動機,(9)—輪子,(10)—移動車體充電機構(gòu), (11)—無線信號收發(fā)器,(12)—云臺,(13)—攝像機。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖,對優(yōu)選實施例作詳細(xì)說明。應(yīng)該強調(diào)的是下述說明僅僅是示例性的,而不是為了限制本發(fā)明的范圍及其應(yīng)用。
系統(tǒng)各組成部分的連接方式如附圖1所示,射頻定位標(biāo)簽(2)安裝于軌道(1)上或其附近,移動車體(3)包括射頻位置傳感器(6)、蓄電池(7)、電動機(8)、輪子(9)、移動車體充電機構(gòu)(10)、無線信號收發(fā)器(11),蓄電池(7)為電動機(8)提供電力,電動機(8)驅(qū)動輪子(9)轉(zhuǎn)動,輪子(9)與軌道(5)接觸,輪子(9)轉(zhuǎn)動時,驅(qū)動移動車體(3)在軌道(1)上移動,移動車體(3)行進(jìn)至射頻定位標(biāo)簽(2)附近時,射頻位置傳感器(6)非接觸地讀寫射頻定位標(biāo)簽(2)上存儲的位置信息,充電站(4)固定在軌道(1)附近,當(dāng)移動車體(3)電量不足時,移動車體(3)行進(jìn)至充電站(4),移動車體充電機構(gòu)(10)接觸或接近充電站(4),移動車體充電機構(gòu)(10)與充電站(4)間有充電電流通過,無線通訊基站(5)固定在軌道(1)附近,無線信號收發(fā)器(11)可同無線通訊基站(5)建立通訊聯(lián)系,并傳輸數(shù)據(jù),移動車體(3)上裝有云臺(12),云臺(12)上裝有攝像機(13)。
本發(fā)明的工作原理為:
蓄電池(7)為電動機(8)提供電力,電動機(8)驅(qū)動輪子(9)轉(zhuǎn)動,帶動移動車體(3)在軌道(1)上移動,移動車體(3)上裝有射頻位置傳感器(6),射頻位置傳感器(6)采用無線射頻識別(Radio Frequency Identification,RFID)技術(shù),當(dāng)移動車體經(jīng)過安裝在軌道(1)附近的射頻定位標(biāo)簽(2)時,射頻位置傳感器(6)通過非接觸的方式,讀取射頻定位標(biāo)簽(2)中存儲的位置信息,獲取當(dāng)前移動車體(3)的所處位置信息,移動車體(3)上裝有云臺(12) ,云臺(12)上裝有攝像機(13),移動車體(3)上還裝有無線信號收發(fā)器(11),無線信號收發(fā)器(11) 可同無線通訊基站(5)以無線方式建立通訊聯(lián)系,獲取無線通訊基站(5)傳送過來的對移動車體(3)發(fā)送的各種控制指令,同時也可將包括射頻位置傳感器(6)所獲取的位置信息、攝像機(13)獲取的圖像信息在內(nèi)的相關(guān)信息通過無線信號收發(fā)器(11)傳遞給無線通訊基站(5),移動車體(3)上裝有的蓄電池(7),蓄電池(7)給移動車體(3)上所有用電設(shè)備提供電力,充電站(4)安裝于軌道(1)附近,充電站(4)連接著供電電源,當(dāng)蓄電池(7)電量不夠時,移動車體(3)可行駛到充電站(4)附近,將移動車體(3)上安裝的移動車體充電機構(gòu)(10)對準(zhǔn)充電站(4)相應(yīng)位置,將充電站(4)提供的電能,以電流方式通過移動車體充電機構(gòu)(10)接入到蓄電池(7)中,充電站(4)與移動車體充電機構(gòu)(10)之間可以采用相互接觸的方式來給蓄電池(7)進(jìn)行充電,此時,充電站(4)與移動車體充電機構(gòu)(10)之間有物理接觸,形成物理連接,充電站(4)的充電電流通過二者形成的物理連接進(jìn)入移動車體充電機構(gòu)(10),并進(jìn)一步進(jìn)入蓄電池(7),使充電電流在充電站(4)、移動車體充電機構(gòu)(10)、蓄電池(7)形成電流回路,也可采用充電站(4)與移動車體充電機構(gòu)(10)之間不接觸的無線充電方式進(jìn)行充電。
以上所述,僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式,但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此,任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi),可輕易想到的變化或替換,都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此,本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。