CN103738423B - 自构建无线通讯网络的矿用移动机器人 - Google Patents

Abstract

自构建无线通讯网络的矿用移动机器人，它涉及一种移动机器人，具体涉及一种自构建无线通讯网络的矿用移动机器人。本发明为了解决现有搜索机器人在地下巷道环境中会产生通讯屏蔽和信道条件差的问题。本发明的节点携带体内设有内腔，节点携带体端面为斜面一端的下表面设有节点投放口，节点投放通道的上端固定安装在节点投放口处，翻斗电机通过翻斗电机安装架固定安装在节点投放通道的一侧侧壁上，翻斗的每一侧分别各设有一个翻斗转动轴，每个翻斗转动轴分别各通过一个滚珠轴承固定安装在节点投放通道内相对应的一个内侧壁上，翻斗电机的转动轴通过电机法兰与一个翻斗转动轴连接。本发明用于构建无线通讯网络。

Description

自构建无线通讯网络的矿用移动机器人

技术领域

本发明涉及一种移动机器人，具体涉及一种自构建无线通讯网络的矿用移动机器人。

背景技术

近些年来，我国地震、矿难等灾难频发，给人民的生命财产造成了严重的损失，故为了减小复杂危险的现场给救援人员及幸存者带来的巨大安全威胁，研究替代或部分替代救援人员进入灾害现场进行环境探测的搜索机器人对提高灾害事故应急抢险能力、减少人员伤亡具有重要的意义。现有搜索机器人在地下巷道环境面临着通讯屏蔽和信道条件差双重问题。面对通讯屏蔽问题，包括GPS、移动通信、数传电台等传统方便的通讯方式在地下巷道环境都失去效用；又由于地下巷道空间狭小、障碍物多，无线电波在传播过程中将发生直射、反射和绕射，由此引发的多径衰落不但造成能量的扩散和损耗，而且严重影响着地下巷道无线通信质量和传播距离。

发明内容

本发明为解决现有搜索机器人在地下巷道环境中会产生通讯屏蔽和信道条件差的问题，进而提出自构建无线通讯网络的矿用移动机器人。

本发明为解决上述问题采取的技术方案是：本发明包括节点携带体、翻斗电机、电机法兰、翻斗电机安装架、翻斗、节点投放通道、两个滚珠轴承、两个翻斗转动轴和多个节点，节点携带体为长方体，且所述长方体的一端端面为斜面，节点携带体内设有内腔，节点携带体端面为斜面一端的下表面设有节点投放口，节点投放通道的上端固定安装在节点投放口处，翻斗电机通过翻斗电机安装架固定安装在节点投放通道的一侧侧壁上，翻斗的每一侧分别各设有一个翻斗转动轴，每个翻斗转动轴分别通过一个滚珠轴承固定安装在节点投放通道内相对应的一个内侧壁上，翻斗电机的转动轴通过电机法兰与一个翻斗转动轴连接，多个节点放置在节点携带体的内腔中，节点携带体固定安装在机器人车体上。

本发明的有益效果是：本发明可实现节点的自动投放及无线通讯网络的自行构建，无线通讯网络可以传送机器人的侦查信息和协调控制命令，克服了地下巷道中通信屏蔽和信道条件差的问题。本发明结构简单，投放速度快，投放准确率高。

附图说明

图1是本发明的立体结构示意图，图2是本发明的立体剖视图，图3是本发明安装在机器人车体上时的结构示意图，图4是移动机构的立体结构示意图，图5是履带机构的立体结构示意图，图6是移动机构的内部结构示意图，图7是驱动机构的结构示意图，图8是本发明的整体结构示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1、图2、图3和图8说明本实施方式，本实施方式所述自构建无线通讯网络的矿用移动机器人包括节点携带体2、翻斗电机3、电机法兰4、翻斗电机安装架5、翻斗6、节点投放通道11、两个滚珠轴承7、两个翻斗转动轴12和多个节点8，节点携带体2为长方体，且所述长方体的一端端面为斜面，节点携带体2内设有内腔2-2，节点携带体2端面为斜面一端的下表面设有节点投放口2-1，节点投放通道11的上端固定安装在节点投放口2-1处，翻斗电机3通过翻斗电机安装架5固定安装在节点投放通道11的一侧侧壁上，翻斗6的每一侧分别设有一个翻斗转动轴12，每个翻斗转动轴12分别各通过一个滚珠轴承7固定安装在节点投放通道11内相对应的一个内侧壁上，翻斗电机3的转动轴通过电机法兰4与一个翻斗转动轴12连接，多个节点8放置在节点携带体2的内腔中，节点携带体2固定安装在机器人车体上。

具体实施方式二：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式所述自构建无线通讯网络的矿用移动机器人还包括电池9和电池架10，电池9通过电池架10固定安装在车体1上，电池9的电流输出端与翻斗电机3的电流输入端连接。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式所述自构建无线通讯网络的矿用移动机器人的节点携带体2的内腔2-2的底面与水平面之间的夹角为1°～15°，且内腔2-2的底面向节点投放口2-1处倾斜。

本实施方式的有益效果是：如此设置，节点8能顺利沿内腔2-2的底面滑动至节点投放口2-1处。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。

具体实施方式四：结合图4说明本实施方式，本实施方式所述自构建无线通讯网络的矿用移动机器人的移动机构包括车体1、电机13、四个履带机构和驱动机构，车体1为长方体结构，所述长方体每个侧面分别安装一个所述履带机构，电机13和所述驱动机构固定安装在车体1内，电机13的转动轴通过所述驱动机构与四个所述履带机构连接。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。

具体实施方式五：结合图4和图5说明本实施方式，本实施方式所述自构建无线通讯网络的矿用移动机器人的每个所述履带机构包括两个履带轴14、两个履带15、两个安装壳体16、四个长条形边板17和四个履带轮18，两个履带轴14并排平行设置，四个长条形边板17并排平行设置在两个履带轴14之间，且每个长条形边板17的每一端分别与相对应的履带轴14连接，四个长条形边板17将每个履带轴14依次分为履带轴一段14-1、履带轴二段14-2和履带轴三段14-3，每个履带轴14的履带轴一段14-1、履带轴三段14-3上分别套装一个履带轮18，每个履带15分别套装在位于长条形边板17长度方向上的两个履带轮18上，每个履带轴14的履带轴二段14-2分别各通过一个安装壳体16与车体1的一个侧面固定连接。

本实施方式的技术效果是：如此设置，两个履带轴14和四个长条形边板17组成的履带架可以防止在沙土地面上行走时砂砾等异物进入而造成履带驱动轮卡死。其它组成及连接关系与具体实施方式四相同。

具体实施方式六：结合图5和图6说明本实施方式，本实施方式所述自构建无线通讯网络的矿用移动机器人的每个安装壳体16的两端分别各设有一个密封端盖，每个密封端盖与安装壳体16的连接处均设有O型密封圈。

本实施方式的技术效果是：如此设置，提高了动力输出部分的涉水和防尘的能力。其它组成及连接关系与具体实施方式五相同。

具体实施方式七：结合图6和图6说明本实施方式，本实施方式所述自构建无线通讯网络的矿用移动机器人的每个所述驱动机构包括电机锥齿轮19、动力支撑架20、第一齿轮轴21、第二齿轮轴22、第三齿轮轴23、第四齿轮轴24、四个内部传动齿轮25、四条传动带26和七个从动锥齿轮27，动力支撑架20固定安装在车体1上，第一齿轮轴21、第二齿轮轴22、第三齿轮轴23、第四齿轮轴24呈矩形设置在动力支撑架20上，第一齿轮轴21、第二齿轮轴22、第三齿轮轴23、第四齿轮轴24的中部均套装有一个内部传动齿轮25，第一齿轮轴21、第二齿轮轴22、第三齿轮轴23的两端分别套装一个从动锥齿轮27，第四齿轮轴24的一端套装一个从动锥齿轮27，且每个从动锥齿轮27均与相邻近的一个从动锥齿轮27啮合，电机锥齿轮19套装在电机13的转动轴上，电机锥齿轮19与第一齿轮轴21一端的从动锥齿轮27啮合，第一齿轮轴21中部的内部传动齿轮25通过一个传动带26与相对应的一个履带轴14上的履带轴二段14-2连接，第二齿轮轴22中部的内部传动齿轮25通过一个传动带26与相对应的一个履带轴14上的履带轴二段14-2连接，第三齿轮轴23中部的内部传动齿轮25通过一个传动带26与相对应的一个履带轴14上的履带轴二段14-2连接，第四齿轮轴24中部的内部传动齿轮25通过一个传动带26与相对应的一个履带轴14上的履带轴二段14-2连接。

本实施方式的技术效果是：如此设置，提高了啮合效率，同时也缓冲了地面不平整对救援机器人的振动和冲击，由于采用了同步带传递运动，缩短了传动链，而且结构紧凑。其它组成及连接关系与具体实施方式四、五或六相同。

工作原理

当移动机器人需要构建无线通讯网络时，启动翻斗电机3，翻斗电机3驱动翻斗6转动，翻斗6转动过程中将位于节点投放通道11内的一个节点8从节点投放通道11内释放出来完成一个节点8的投放，翻斗6转动一周后，位于节点携带体2的内腔2-2中靠近节点投放通道11的一个节点8进入节点投放通道11内，翻斗6再次旋转进行第二个节点的投放，如此往复将所有节点8投放完毕后，无线通讯网络构建完毕。

Claims (7)

1.自构建无线通讯网络的矿用移动机器人，其特征在于：所述自构建无线通讯网络的矿用移动机器人包括移动机构、节点携带体(2)、翻斗电机(3)、电机法兰(4)、翻斗电机安装架(5)、翻斗(6)、节点投放通道(11)、两个滚珠轴承(7)、两个翻斗转动轴(12)和多个节点(8)，节点携带体(2)为长方体，且所述长方体的一端端面为斜面，节点携带体(2)内设有内腔(2-2)，节点携带体(2)端面为斜面一端的下表面设有节点投放口(2-1)，节点投放通道(11)的上端固定安装在节点投放口(2-1)处，翻斗电机(3)通过翻斗电机安装架(5)固定安装在节点投放通道(11)的一侧侧壁上，翻斗(6)的每一侧分别各设有一个翻斗转动轴(12)，每个翻斗转动轴(12)分别通过一个滚珠轴承(7)固定安装在节点投放通道(11)内相对应的一个内侧壁上，翻斗电机(3)的转动轴通过电机法兰(4)与一个翻斗转动轴(12)连接，多个节点(8)放置在节点携带体(2)的内腔中，节点携带体(2)固定安装在所述移动机构上。

2.根据权利要求1所述自构建无线通讯网络的矿用移动机器人，其特征在于：所述自构建无线通讯网络的矿用移动机器人还包括电池(9)和电池架(10)，电池(9)通过电池架(10)固定安装在所述移动机构上，电池(9)的电流输出端与翻斗电机(3)的电流输入端连接。

3.根据权利要求1所述自构建无线通讯网络的矿用移动机器人，其特征在于：节点携带体(2)的内腔(2-2)的底面与水平面之间的夹角为1°～15°，且内腔(2-2)的底面向节点投放口(2-1)处倾斜。

4.根据权利要求1所述自构建无线通讯网络的矿用移动机器人，其特征在于：所述移动机构包括车体(1)、电机(13)、四个履带机构和驱动机构，车体(1)为长方体结构，所述长方体每个侧面分别安装一个所述履带机构，电机(13)和所述驱动机构固定安装在车体(1)内，电机(13)的转动轴通过所述驱动机构与四个所述履带机构连接。

5.根据权利要求4所述自构建无线通讯网络的矿用移动机器人，其特征在于：每个所述履带机构包括两个履带轴(14)、两个履带(15)、两个安装壳体(16)、四个长条形边板(17)和四个履带轮(18)，两个履带轴(14)并排平行设置，四个长条形边板(17)并排平行设置在两个履带轴(14)之间，且每个长条形边板(17)的每一端分别与相对应的履带轴(14)连接，四个长条形边板(17)将每个履带轴(14)依次分为履带轴一段(14-1)、履带轴二段(14-2)和履带轴三段(14-3)，每个履带轴(14)的履带轴一段(14-1)、履带轴三段(14-3)上分别套装一个履带轮(18)，每个履带(15)分别套装在位于长条形边板(17)长度方向上的两个履带轮(18)上，每个履带轴(14)的履带轴二段(14-2)分别各通过一个安装壳体(16)与车体(1)的一个侧面固定连接。

6.根据权利要求5所述自构建无线通讯网络的矿用移动机器人，其特征在于：每个安装壳体(16)的两端分别设有一个密封端盖，每个密封端盖与安装壳体(16)的连接处均设有O型密封圈。

7.根据权利要求4、5或6所述自构建无线通讯网络的矿用移动机器人，其特征在于：每个所述驱动机构包括电机锥齿轮(19)、动力支撑架(20)、第一齿轮轴(21)、第二齿轮轴(22)、第三齿轮轴(23)、第四齿轮轴(24)、四个内部传动齿轮(25)、四条传动带(26)和七个从动锥齿轮(27)，动力支撑架(20)固定安装在车体(1)上，第一齿轮轴(21)、第二齿轮轴(22)、第三齿轮轴(23)、第四齿轮轴(24)呈矩形设置在动力支撑架(20)上，第一齿轮轴(21)、第二齿轮轴(22)、第三齿轮轴(23)、第四齿轮轴(24)的中部均套装有一个内部传动齿轮(25)，第一齿轮轴(21)、第二齿轮轴(22)、第三齿轮轴(23)的两端分别套装一个从动锥齿轮(27)，第四齿轮轴(24)的一端套装一个从动锥齿轮(27)，且每个从动锥齿轮(27)均与相邻近的一个从动锥齿轮(27)啮合，电机锥齿轮(19)套装在电机(13)的转动轴上，电机锥齿轮(19)与第一齿轮轴(21)一端的从动锥齿轮(27)啮合，第一齿轮轴(21)中部的内部传动齿轮(25)通过一个传动带(26)与相对应的一个履带轴(14)上的履带轴二段(14-2)连接，第二齿轮轴(22)中部的内部传动齿轮(25)通过一个传动带(26)与相对应的一个履带轴(14)上的履带轴二段(14-2)连接，第三齿轮轴(23)中部的内部传动齿轮(25)通过一个传动带(26)与相对应的一个履带轴(14)上的履带轴二段(14-2)连接，第四齿轮轴(24)中部的内部传动齿轮(25)通过一个传动带(26)与相对应的一个履带轴(14)上的履带轴二段(14-2)连接。