新型爬桿監(jiān)控機器人的制作方法
【專利摘要】本實用新型提出一種新型爬桿監(jiān)控機器人。它包括底盤與設(shè)置于底盤上的控制單元、驅(qū)動單元、抱桿單元、距離識別單元、無線圖傳單元和攝像裝置，控制單元與驅(qū)動單元、抱桿單元、距離識別單元和無線圖傳單元信號連接，無線圖傳單元與攝像裝置信號連接；驅(qū)動單元包括第一電機、傳動裝置、驅(qū)動輪和從動輪，第一電機與底盤裝配連接，驅(qū)動輪、底盤從動輪與底盤轉(zhuǎn)動連接，第一電機經(jīng)傳動裝置動力連接驅(qū)動輪；抱桿單元包括與底盤鉸接的第一抱臂和第二抱臂，以及與抱臂鉸接的第一電動推桿和第二電動推桿，第一抱臂一端的末端和第二抱臂一端的末端設(shè)置有抱臂從動輪，第一抱臂另一端的末端和第一電動推桿的一端鉸接，第二抱臂另一端的末端和第二電動推桿的一端鉸接。
【專利說明】
新型爬桿監(jiān)控機器人
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及機器人技術(shù)領(lǐng)域和監(jiān)控領(lǐng)域，特別是涉及一種爬桿監(jiān)控機器人。
【背景技術(shù)】
[0002]機器人監(jiān)控又叫機器人輔助遙控，是遙控機器人的主要工作方式，其他還有主從方式和自主方式。主從方式是指操作人遠程操縱機器人，工作效率低，且操作者處于持續(xù)緊張中，容易疲勞；自主方式是未來的事情，現(xiàn)在的機器人自主方式較低。因此監(jiān)控是機器人最好的工作方式，通過人的高級智能來控制機器的低級智能，實現(xiàn)相互作用。
[0003]爬桿高空作業(yè)通常是極度危險、勞動強度大卻效率低的工作，而爬桿監(jiān)控機器人可以很好的替代人力在高空進行偵查、路燈更換、電力線巡視等作業(yè)?，F(xiàn)有的爬桿監(jiān)控機器人結(jié)構(gòu)復雜、操作不便、運行不穩(wěn)定，并且不能實現(xiàn)人機互動和監(jiān)控角度的自適應調(diào)節(jié)，帶有電磁鐵的裝置還帶有可能的電磁干擾因素。這些無疑增加了高空作業(yè)的難度，無論對公司還是個人，都不利于實現(xiàn)安全生產(chǎn)的原則性目標。因此，能夠改良機器人技術(shù)，設(shè)計并借助爬桿機器人進行高難度、高危險性的工作，改變傳統(tǒng)爬桿高空作業(yè)的方式，具有重要的社會意義和人文價值。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型的目的在于提供一種爬桿監(jiān)控機器人以實現(xiàn)爬桿監(jiān)控機器人的優(yōu)化操作和運行，適應不同的操作環(huán)境。
[0005]本實用新型提供一種爬桿監(jiān)控機器人，包括底盤與設(shè)置于底盤上的控制單元、驅(qū)動單元、抱桿單元、距離識別單元、無線圖傳單元和攝像裝置，控制單元與驅(qū)動單元、抱桿單元、距離識別單元和無線圖傳單元信號連接，無線圖傳單元與攝像裝置信號連接;驅(qū)動單元包括第一電機、傳動裝置、驅(qū)動輪和底盤從動輪，第一電機與底盤裝配連接，驅(qū)動輪、底盤從動輪與底盤轉(zhuǎn)動連接，第一電機經(jīng)傳動裝置動力連接驅(qū)動輪;抱桿單元包括與底盤鉸接的第一抱臂和第二抱臂，以及與抱臂鉸接的第一電動推桿和第二電動推桿，第一抱臂一端的末端和第二抱臂一端的末端設(shè)置有抱臂從動輪。
[0006]進一步的，第一抱臂另一端的末端和第二抱臂另一端的末端與第一電動推桿和第二電動推桿鉸接。
[0007]進一步的，第一電動推桿與第二電動推桿固定在底盤上與控制單元信號連接。
[0008]進一步的，第一抱臂的內(nèi)側(cè)設(shè)置有與第一抱臂轉(zhuǎn)動連接的摩擦輪，第一抱臂一端的末端設(shè)置有與第一抱臂傳動連接的抱臂從動輪，第二抱臂的內(nèi)側(cè)設(shè)置有與第二抱臂轉(zhuǎn)動連接的摩擦輪，第二抱臂一端的末端設(shè)置有與第二抱臂傳動連接的抱臂從動輪。
[0009]進一步的，還包括相互垂直的第一轉(zhuǎn)臺和第二轉(zhuǎn)臺，第一轉(zhuǎn)臺與底盤轉(zhuǎn)動連接，第二轉(zhuǎn)臺與第一轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動連接。
[0010]進一步的，第一轉(zhuǎn)臺經(jīng)第二電機與底盤轉(zhuǎn)動連接，第二轉(zhuǎn)臺經(jīng)第三電機與第一轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動連接，第二電機、第三電機與控制單元信號連接。
[0011]進一步的，還包括支撐架，支撐架與底盤固定連接，第一轉(zhuǎn)臺經(jīng)第二電機與支撐架轉(zhuǎn)動連接。
[0012]進一步的，還包括三軸電子指南針，三軸電子指南針設(shè)置于底盤上并與控制單元信號連接。
[0013]進一步的，還包括可以90度轉(zhuǎn)動的紅外距離傳感器，紅外距離傳感器設(shè)置于支撐架上并與控制單元信號連接。
[0014]進一步的，還包括無線遙控模塊，無線遙控模塊設(shè)置于底盤上并與控制單元信號連接。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的爬桿監(jiān)控機器人具有以下特點和優(yōu)點:本實用新型的爬桿監(jiān)控機器人，結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、運行穩(wěn)定，可以自動識別不同環(huán)境下的停放位置，并且可實現(xiàn)人機互動和監(jiān)控角度的自適應調(diào)節(jié)，與帶有電磁鐵的爬桿機器人相比，不具有后者可能引起的電磁干擾因素。
[0016]結(jié)合附圖閱讀本實用新型的【具體實施方式】后，本實用新型的特點和優(yōu)點將變得更加清楚。
【附圖說明】
[0017]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0018]圖1為本實用新型實施例中的一種爬桿監(jiān)控機器人的結(jié)構(gòu)示意圖一；
[0019]圖2為本實用新型實施例中的一種爬桿監(jiān)控機器人的結(jié)構(gòu)示意圖二；
[0020]圖3為本實用新型實施例中的一種爬桿監(jiān)控機器人的結(jié)構(gòu)示意圖三；
[0021]圖4為本實用新型實施例中的一種爬桿監(jiān)控機器人的結(jié)構(gòu)示意圖四；
[0022]其中，1、底盤，21、第一電機，22、傳動裝置，23、驅(qū)動輪，24、底盤從動輪，31、第一抱臂，32、第二抱臂，33、摩擦輪，34、抱臂從動輪，35、鉸接軸，36、第一電動推桿，37、第二電動推桿，41、第二電機，42、第三電機，43、第一轉(zhuǎn)臺，44、第二轉(zhuǎn)臺，45、支撐架，46、紅外距離傳感器。
【具體實施方式】
[0023]本實施例提供一種爬桿監(jiān)控機器人，底盤I上設(shè)置有控制單元、驅(qū)動單元、抱桿單元、距離識別單元、無線圖傳單元、攝像裝置、三軸電子指南針、無線遙控模塊，控制單元與驅(qū)動單元、抱桿單元、距離識別單元、無線圖傳單元、三軸電子指南針和無線遙控模塊信號連接，無線圖傳單元與攝像裝置信號連接。驅(qū)動單元包括第一電機21、傳動裝置22、驅(qū)動輪23和底盤從動輪24，第一電機21裝配安裝于底盤I上，底盤I下方設(shè)置有驅(qū)動輪23和底盤從動輪24，第一電機21經(jīng)傳動裝置22動力連接驅(qū)動輪23。抱桿單元包括經(jīng)鉸接軸35與底盤I鉸接的第一抱臂31和第二抱臂32以及第一電動推桿36和第二電動推桿37，第一抱臂31—端的末端和第二抱臂32—端的末端設(shè)置有抱臂從動輪34，第一抱臂31另一端的末端和第一電動推桿36—端鉸接，第二抱臂32另一端的末端和第二電動推桿37的一端鉸接，本實施例匯中的第一電動推桿36、第二電動推桿37固定在底盤上與控制單元信號連接。第一抱臂31的內(nèi)側(cè)設(shè)置有與第一抱臂31轉(zhuǎn)動連接的摩擦輪33，第二抱臂32的內(nèi)側(cè)設(shè)置有與第二抱臂32轉(zhuǎn)動連接的摩擦輪33。在底盤I上固定連接支撐架45，支撐架45上裝配安裝第二電機41和紅外距離傳感器46，第二電機41的轉(zhuǎn)軸裝配安裝第一轉(zhuǎn)臺43，第一轉(zhuǎn)臺43上裝配安裝第三電機42，第三電機42的轉(zhuǎn)軸裝配安裝第二轉(zhuǎn)臺44，第二轉(zhuǎn)臺44上裝配安裝攝像裝置，第一轉(zhuǎn)臺43和第二轉(zhuǎn)臺44垂直設(shè)置，第二電機41、第三電機42和紅外距離傳感器46與控制單元信號連接。
[0024]本實施例中的爬桿監(jiān)控機器人的運行過程如下:通過控制單元控制或者無線遙控模塊啟動第一電機21，第一電機21帶動驅(qū)動輪23在水平面(比如地面)上運動，此時第一抱臂31上的第一電動推桿36和第二抱臂32上的第二電動推桿37處于收縮狀態(tài)使第一抱臂31和第二抱臂32朝向前方張開，當爬桿監(jiān)控機器人接觸到圓柱桿時，紅外距離傳感器46測到水平預設(shè)距離使第一電動推桿36和第二電動推桿37伸出，推動第一抱臂31和第二抱臂32旋轉(zhuǎn)，第一抱臂31和第二抱臂32合攏使兩抱臂從動輪34合并而抱緊圓柱桿，驅(qū)動輪23和摩擦輪33卡緊在圓柱桿上。驅(qū)動輪23繼續(xù)轉(zhuǎn)動，爬桿監(jiān)控機器人沿圓柱桿在豎直方向運動。通過紅外距離傳感器46探測距離，確定爬桿監(jiān)控機器人到底設(shè)定高度后，第一電機21減速自鎖，爬桿監(jiān)控機器人固定在圓柱桿上。通過控制單元或無線遙控模塊控制第二電機41和第三電機42轉(zhuǎn)動角度調(diào)整攝像裝置的攝像角度，當爬桿監(jiān)控機器人在攀爬過程中出現(xiàn)偏移，三軸電子指南針可檢測偏移量并通過無線遙控模塊或控制單元對攝像頭位置進行校正。爬桿監(jiān)控機器人經(jīng)攝像裝置將圖像存儲或經(jīng)無線圖傳單元將圖像進行實時傳遞。在監(jiān)控攝像完畢后，通過無線遙控模塊或控制單元控制驅(qū)動輪23倒轉(zhuǎn)，爬桿監(jiān)控機器人下行至圓柱桿底端，驅(qū)動輪23接觸到地面，紅外距離傳感器46再次感知距離使第一電動推桿36和第二電動推桿37收縮，第一抱臂31和第二抱臂32脫離圓柱桿，第一抱臂31和第二抱臂32重新處于張開狀態(tài)，驅(qū)動輪23帶動爬桿監(jiān)控機器人沿水平面運動。
[0025]當然，上述說明并非是對本實用新型的限制，本實用新型也并不僅限于上述舉例，本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實用新型的實質(zhì)范圍內(nèi)所做出的變化、改型、添加或替換，也應屬于本實用新型的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種爬桿監(jiān)控機器人，其特征在于:包括底盤與設(shè)置于底盤上的控制單元、驅(qū)動單元、抱桿單元、距離識別單元、無線圖傳單元和攝像裝置，控制單元與驅(qū)動單元、抱桿單元、距離識別單元和無線圖傳單元信號連接，無線圖傳單元與攝像裝置信號連接;驅(qū)動單元包括第一電機、傳動裝置、驅(qū)動輪和從動輪，第一電機與底盤裝配連接，驅(qū)動輪、底盤從動輪與底盤轉(zhuǎn)動連接，第一電機經(jīng)傳動裝置動力連接驅(qū)動輪;抱桿單元包括與底盤鉸接的第一抱臂和第二抱臂，以及與抱臂鉸接的第一電動推桿和第二電動推桿，第一抱臂一端的末端和第二抱臂一端的末端設(shè)置有抱臂從動輪，第一抱臂另一端的末端和第一電動推桿的一端鉸接，第二抱臂另一端的末端和第二電動推桿的一端鉸接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的爬桿監(jiān)控機器人，其特征在于:第一抱臂另一端的末端和第二抱臂另一端的末端與電動推桿鉸接。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的爬桿監(jiān)控機器人，其特征在于:第一電動推桿和第二電動推桿受控制單元控制。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的爬桿監(jiān)控機器人，其特征在于:第一抱臂的內(nèi)側(cè)設(shè)置有與第一抱臂轉(zhuǎn)動連接的摩擦輪，第一抱臂一端的末端設(shè)置有與第一抱臂轉(zhuǎn)動連接的抱臂從動輪，第二抱臂的內(nèi)側(cè)設(shè)置有與第二抱臂轉(zhuǎn)動連接的摩擦輪，第二抱臂一端的末端設(shè)置有與第二抱臂轉(zhuǎn)動連接的抱臂從動輪。5.根據(jù)權(quán)利要求1至4所述的爬桿監(jiān)控機器人，其特征在于:還包括相互垂直的第一轉(zhuǎn)臺和第二轉(zhuǎn)臺，第一轉(zhuǎn)臺與底盤轉(zhuǎn)動連接，第二轉(zhuǎn)臺與第一轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動連接，第二轉(zhuǎn)臺上裝配連接有攝像裝置。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的爬桿監(jiān)控機器人，其特征在于:第一轉(zhuǎn)臺經(jīng)第二電機與底盤轉(zhuǎn)動連接，第二轉(zhuǎn)臺經(jīng)第三電機與第一轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動連接，第二電機、第三電機與控制單元信號連接。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的爬桿監(jiān)控機器人，其特征在于:還包括支撐架，支撐架與底盤固定連接，第一轉(zhuǎn)臺經(jīng)第二電機與支撐架轉(zhuǎn)動連接。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的爬桿監(jiān)控機器人，其特征在于:還包括三軸電子指南針，三軸電子指南針設(shè)置于底盤上并與控制單元信號連接。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的爬桿監(jiān)控機器人，其特征在于:還包括紅外線測距模塊，紅外線測距模塊設(shè)置于支撐架上并與控制單元信號連接。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的爬桿監(jiān)控機器人，其特征在于:還包括無線遙控模塊，無線遙控模塊設(shè)置于底盤上并與控制單元信號連接。
【文檔編號】B25J5/00GK205499106SQ201620179322
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年3月10日
【發(fā)明人】公茂法, 王寧, 侯林源, 畢忠思, 雷倩
【申請人】山東科技大學