CN103395452A - 无线遥控风速测量机器人 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种无线遥控风速测量机器人，包括机器人主体机构、风速测量机构、传动机构和行走机构，机器人主体机构上方设置有风速测量机构，下方设置有传动机构和行走机构；机器人主体机构包括车体和舵机，车体下方粘附有磁铁；风速测量机构包括驱动板、风速探头、WIFI板和固定底板；传动机构包括电池、传动装置和电机；行走机构包括驱动轮和履带；固定底板设置在车体上方，舵机、驱动板、风速探头和WIFI板均通过螺栓固定在固定底板上。本发明能在大型四角切圆煤粉锅炉冷态空气动力场试中代替人来完成危险且重复性的风速测量工作，解放了劳动力，确保了试验人员的安全，节约了试验时搭设和拆除脚手加所需的人力物力，具有较好的经济效益和社会效益，极具有市场推广价值。

Description

无线遥控风速测量机器人
技术领域：
   本发明涉及一种新型的无线遥控风速测量机器人，特别适合分离式OFA燃烧器的四角切圆煤粉锅炉冷态空气动力场试验时使用。
背景技术：
   四角切圆燃烧锅炉是目前国内外锅炉的主流。新建锅炉或燃烧器进行过改造大修的锅炉，都必须进行冷态通风和动力场试验，试验合格后方能正式投入运行。做试验时需要测量四角各燃烧器出口风速，现在大容量锅炉燃烧器通常高达十几米，另外为了降低NOx污染物的排放量，各大锅炉厂普遍采用分离式燃烬风喷口，其位置更高，通常达到20米以上。为了测量风速，需要在四角燃烧器背风侧搭设与最上层燃烬风喷口等高的脚手架，试验完之后还要拆除并移出炉膛，试验时间较长，耗费了大量的人力物力和财力，测量成本较高。
发明内容：
本发明所要解决的技术问题是：提供一种无线遥控风速测量机器人，代替人来完成危险且重复性的风速测量工作，节约试验时搭设和拆除脚手架所需的人力物力，缩短了试验时间，具有较好的经济效益和社会效益。
   本发明为解决技术问题所采取的技术方案是：
一种无线遥控风速测量机器人，包括机器人主体机构、风速测量机构、传动机构和行走机构，所述机器人主体机构上方设置有风速测量机构，下方设置有传动机构和行走机构；所述机器人主体机构包括车体和舵机，所述车体下方粘附有磁铁；所述风速测量机构包括驱动板、风速探头、WIFI板和固定底板；所述传动机构包括电池、传动装置和电机；所述行走机构包括驱动轮和履带。
所述固定底板设置在车体上方，所述舵机、驱动板、风速探头和WIFI板均通过螺栓固定在固定底板上。
所述舵机上方设置有风速探头，通过舵机来驱动风速探头调整方位。
所述风速探头为叶轮式结构，轮毂两侧分别设置有发光二极管和光敏元件，向外发送电压脉冲信号。
所述WIFI板内置OPENWRT嵌入式系统WIFI路由模块，采用WIFI技术接收上位机指令，并发送测量数据至上位机。
所述驱动板内置STC11F32XE单片机和电机驱动模块，通过STC11F32XE单片机来处理上位机传来的指令，接收脉冲信号并转换为风速数值，通过电机驱动模块来驱动行走机构和舵机。
所述车体下方粘附有磁铁，所述无线遥控风速测量机器人通过磁力吸附在导磁金属垂直表面上。
通过利用ANDROID手机做为上位机的控制端和显示界面，接收并显示所述无线遥控风速测量机器人传回的风速数据。
所述无线遥控风速测量机器人采用履带式行走机构，可以在垂直表面上自由行走或停留。
所述电池为大容量可充电锂电池，电压等级为12V，电池安装在所述车体内，为可抽出式结构，电池连接方式为插头式。
本发明的积极有效效果如下：
1、本发明中：①利用内置OPENWRT嵌入式系统WIFI路由模块来接收上位机指令，并发送测量数据至上位机；②采单片机来处理上位机传来的指令，驱动行走机构和舵机，并将所接收的脉冲信号转换为风速数值；③利用ANDROID手机做为控制端和显示界面；④采用履带式行走机构，可以在垂直表面上自由行走或停留；⑤利用永磁体磁力吸附在导磁表面上；⑥利用舵机驱动风速探头调整姿态，在机器人行走时收回探头，保证行走稳定；在测量时伸出探头至最合适位置，保证测量结果准确可靠；⑦利用叶轮式风速探头作为风速测量模块，通过发光二极管和光敏元件把风速信号转换为电脉冲信号；⑧利用大容量可充电锂电池做为电源模块，电压等级为12V，电池安装在车体内，为可抽出式结构，电池连接方式为插头式，这样当机器人电源将耗尽时，可以方便的更换备用电池，不会影响现场测量工作。
2、本发明通过采用上位机为手机的WIFI无线通讯永磁吸附数字信号传输的履带式无线遥控风速测量机器人来代替人来进行有危险性和重复性的高空风速测量工作，节约了试验时搭设和拆除脚手架所需要的人力物力，缩短了试验时间，具有较好的经济效益和社会效益。
3、本发明可以代替人进行高空风速测量工作，解放了劳动力，确保了试验人员的安全，使安全系数大大提高。
4、本发明节省了试验前后搭设和拆除大量脚手架所需的人力物力和时间，使机组提前整启和移交，具有良好的经济效益。
5、本发明只要更换传感器，便可胜任气体检测和设备内部探测等其他重要任务，适用范围较广，能广泛应用于火电厂机组调试的工作中，具有很高的拓展性和实用性。
附图说明：
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式：
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的解释和说明：
参见图1，图中，各序号所代表的是：1---驱动板，2---风速探头，3--- WIFI板，4---固定底板，5---电池，6---车体，7---驱动轮，8---履带，9---传动装置，10---电机，11---磁铁，12---舵机，13---发光二极管，14---光敏元件。
实施例：一种无线遥控风速测量机器人，包括机器人主体机构、风速测量机构、传动机构和行走机构，在机器人主体机构上方设置有风速测量机构，下方设置有传动机构和行走机构；所述机器人主体机构包括车体6和舵机12，在车体6下方粘附有磁铁11；所述风速测量机构包括驱动板1、风速探头2、WIFI板3和固定底板4；所述传动机构包括电池5、传动装置9和电机10；所述行走机构包括驱动轮7和履带8。
所述固定底板4设置在车体6上方，舵机12、驱动板1、风速探头2和WIFI板3均通过螺栓固定在固定底板4上。
在舵机12上方设置有风速探头2，通过舵机12来驱动风速探头2调整方位；风速探头2为叶轮式结构，轮毂两侧分别设置有发光二极管13和光敏元件14，向外发送电压脉冲信号。
所述WIFI板3内置OPENWRT嵌入式系统WIFI路由模块，采用WIFI技术接收上位机指令，并发送测量数据至上位机。
所述驱动板1内置STC11F32XE单片机和电机驱动模块，通过STC11F32XE单片机来处理上位机传来的指令，接收脉冲信号并转换为风速数值，通过电机驱动模块来驱动行走机构和舵机12。
所述车体6下方粘附有磁铁11，无线遥控风速测量机器人通过磁力吸附在导磁金属垂直表面上。
通过利用ANDROID手机做为上位机的控制端和显示界面，接收并显示所述无线遥控风速测量机器人传回的风速数据。
所述无线遥控风速测量机器人采用履带式行走机构，可以在垂直表面上自由行走或停留。
所述电池5为大容量可充电锂电池，电压等级为12V，电池5安装在所述车体6内，为可抽出式结构，电池连接方式为插头式。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种无线遥控风速测量机器人，包括机器人主体机构、风速测量机构、传动机构和行走机构，其特征在于：所述机器人主体机构上方设置有风速测量机构，下方设置有传动机构和行走机构；所述机器人主体机构包括车体（6）和舵机（12），所述车体（6）下方粘附有磁铁（11）；所述风速测量机构包括驱动板（1）、风速探头（2）、WIFI板（3）和固定底板（4）；所述传动机构包括电池（5）、传动装置
（9）和电机（10）；所述行走机构包括驱动轮（7）和履带（8）。
2.根据权利要求1所述的无线遥控风速测量机器人，其特征在于：所述固定底板（4）设置在车体（6）上方，所述舵机（12）、驱动板（1）、风速探头（2）和WIFI板（3）均通过螺栓固定在固定底板（4）上。
3.根据权利要求2所述的无线遥控风速测量机器人，其特征在于：在舵机（12）上方设置有所述风速探头（2），通过舵机（12）来驱动风速探头（2）调整方位。
4.根据权利要求3所述的无线遥控风速测量机器人，其特征在于：所述风速探头（2）为叶轮式结构，轮毂两侧分别设置有发光二极管（13）和光敏元件（14），向外发送电压脉冲信号。
5.根据权利要求4所述的无线遥控风速测量机器人，其特征在于：所述WIFI板（3）内置OPENWRT嵌入式系统WIFI路由模块，采用WIFI技术接收上位机指令，并发送测量数据至上位机。
6.根据权利要求5所述的无线遥控风速测量机器人，其特征在于：所述驱动板（1）内置STC11F32XE单片机和电机驱动模块，通过STC11F32XE单片机来处理上位机传来的指令，接收脉冲信号并转换为风速数值，通过电机驱动模块来驱动行走机构和舵机（12）。
7.根据权利要求6所述的无线遥控风速测量机器人，其特征在于：所述车体（6）下方粘附有磁铁（11），所述无线遥控风速测量机器人通过磁力吸附在导磁金属垂直表面上。
8.根据权利要求7所述的无线遥控风速测量机器人，其特征在于：通过利用ANDROID手机做为上位机的控制端和显示界面，接收并显示所述无线遥控风速测量机器人传回的风速数据。
9.根据权利要求8所述的无线遥控风速测量机器人，其特征在于：所述无线遥控风速测量机器人采用履带式行走机构，可以在垂直表面上自由行走或停留。
10.根据权利要求9所述的无线遥控风速测量机器人，其特征在于：所述电池（5）为大容量可充电锂电池，电压等级为12V，电池（5）安装在所述车体（6）内，为可抽出式结构，电池连接方式为插头式。
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