CN106608265A - 轨道式移动机器人 - Google Patents

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张鹏
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    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T30/00—Transportation of goods or passengers via railways, e.g. energy recovery or reducing air resistance

Abstract

本发明涉及机器人领域，包括轨道、射频定位标签、移动车体、充电站、无线通讯基站，移动车体上安装有射频位置传感器、蓄电池、电动机、轮子、移动车体充电机构、无线信号收发器，在轨道上或其附近装有射频定位标签，射频定位标签存储有其位置的信息，当移动车体移动至射频定位标签附近时，可非接触地读写射频定位标签内存储的位置信息，从而获取移动车体的位置信息，移动车体上的蓄电池给电动机提供电力，当蓄电池电量不足时，移动车体行进至充电站进行充电，移动车体上装有无线信号收发器，可同固定在移动车体之外的无线通讯基站建立通讯联系，进行信息通讯。本发明具有准确定位、灵活自主充电、长距离移动环境下无线自由通讯的优点。

Description

轨道式移动机器人
技术领域
本发明涉及机器人领域，具体地说是轨道式移动机器人。
背景技术
交通、电力、国防、市政、家政、农业等领域需要定期进行各种巡检、作业活动，但由于巡检、作业活动地处偏远、布局分散，且当前多依赖人工进行，导致工作准备时间长、效率低，工作质量不稳定、成本高，且有一定的安全隐患，针对于此，轨道式移动机器人综合利用自动控制、通信、机械等多种技术，通过预先架设的轨道，可使搭载相关设施的工作单元在轨道上自由移动，实现偏远区域大范围、长距离的自动作业。
当前轨道式机器人行进过程中，大多存在自身位置定位误差较大，定位机构复杂，很难实现对多目标的连续定点观察的问题；且多采用滑触线或者电池的供电方式，滑触线的供电方式不适应长距离移动的应用场景，而且轨道成本高，电池供电方式又要考虑机器人的工作时间和电池充电的问题；且通讯多采用有线通讯的方式来传输信息，这种方式不利于长距离移动条件下的信息传递。
发明内容
为了解决现有轨道式机器人移动过程中准确定位、充电电池灵活充电、长距离移动环境下自由通讯的问题，本发明的目的是提供轨道式移动机器人，该机器人具有移动灵活、自由定位、自主充电、无线通讯的特点。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
(1) 轨道式移动机器人包括轨道、射频定位标签、移动车体、充电站、无线通讯基站，移动车体包括射频位置传感器、蓄电池、电动机、轮子、移动车体充电机构、无线信号收发器；
(2) 移动车体上的蓄电池给电动机提供电力，驱动移动车体的轮子转动，带动移动车体在轨道上移动；
(3) 在轨道上或轨道附近需要获取位置信息的地方，装有射频定位标签，射频定位标签存储有该射频定位标签的位置信息，当移动车体移动至射频定位标签附近时，可通过射频位置传感器非接触地读写射频定位标签内存储的位置信息；
(4) 轨道附近安装有充电站，当蓄电池电量不足时，移动车体行进至充电站，进行充电，充电时，充电站提供充电电能，充电电流经移动车体充电机构，通过蓄电池；
(5) 移动车体上装有无线信号收发器，移动车体与无线通讯基站间通讯时，无线收发器与无线通讯基站建立无线通讯信道，进行信息传递。
进一步地，所述移动车体安装有云台，云台上装有摄像机。
进一步地，所述移动车体上的蓄电池为移动车体上所有用电设备提供电力。
本发明的优点与积极效果为：
1、本发明可大量减少现有人工工作，提高工作效率和巡检管理水平，减少不良环境对于工作人员身体的危害。
2、本发明采用蓄电池供电和充电的方式，不用沿轨道去铺设电力线路，方便了轨道安装，节约了成本，便于大范围、长距离地进行轨道铺设。
3、本发明移动车体采用无线通讯的方式，不用沿轨道去铺设有线通讯线路，使得轨道内没有有线通讯线路，简化了轨道结构，便于长距离复杂环境下的安装和部署，提高了系统的可靠性。
4、本发明采用射频位置传感器，来读取安装在轨道附近的射频定位标签的位置信息，来确定移动车体在轨道上的确切位置，读取信息时，射频定位标签不需要电力供应，无需和射频位置传感器接触，安装起来简单方便、成本低廉，可靠性高，射频定位标签之间没有信号干扰，可长期稳定运行。
5、本发明中，移动车体通过无线信号收发器与无线讯通基站建立起通讯联系，无线信号收发器与无线通讯基站一起形成一个无线通讯网络，通过该无线通讯网络，工作人员可以方便地给移动车体下达控制指令，也可方便及时地获取移动车体所发送的各种数据，通过这些数据，工作人员可以分析移动车体位置、速度、蓄电池工作状态，展现整体运行状况。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。
附图说明
图1 是本发明整体结构示意图；
图1中：(1)—轨道，(2)—射频定位标签，(3)—移动车体，(4)—充电站，(5)—无线通讯基站，(6)—射频位置传感器，(7)—蓄电池， (8)—电动机，(9)—轮子，(10)—移动车体充电机构， (11)—无线信号收发器，(12)—云台，(13)—摄像机。
具体实施方式
下面结合附图，对优选实施例作详细说明。应该强调的是下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本发明的范围及其应用。
系统各组成部分的连接方式如附图1所示，射频定位标签(2)安装于轨道(1)上或其附近，移动车体(3)包括射频位置传感器(6)、蓄电池(7)、电动机(8)、轮子(9)、移动车体充电机构(10)、无线信号收发器(11)，蓄电池(7)为电动机(8)提供电力，电动机(8)驱动轮子(9)转动，轮子(9)与轨道(5)接触，轮子(9)转动时，驱动移动车体(3)在轨道(1)上移动，移动车体(3)行进至射频定位标签(2)附近时，射频位置传感器(6)非接触地读写射频定位标签(2)上存储的位置信息，充电站(4)固定在轨道(1)附近，当移动车体(3)电量不足时，移动车体(3)行进至充电站(4)，移动车体充电机构(10)接触或接近充电站(4)，移动车体充电机构(10)与充电站(4)间有充电电流通过，无线通讯基站(5)固定在轨道(1)附近，无线信号收发器(11)可同无线通讯基站(5)建立通讯联系，并传输数据，移动车体(3)上装有云台(12)，云台(12)上装有摄像机(13)。
本发明的工作原理为：
蓄电池(7)为电动机(8)提供电力，电动机(8)驱动轮子(9)转动，带动移动车体(3)在轨道(1)上移动，移动车体(3)上装有射频位置传感器(6)，射频位置传感器(6)采用无线射频识别（Radio Frequency Identification，RFID）技术，当移动车体经过安装在轨道(1)附近的射频定位标签(2)时，射频位置传感器(6)通过非接触的方式，读取射频定位标签(2)中存储的位置信息，获取当前移动车体(3)的所处位置信息，移动车体(3)上装有云台(12) ，云台(12)上装有摄像机(13)，移动车体(3)上还装有无线信号收发器(11)，无线信号收发器(11) 可同无线通讯基站(5)以无线方式建立通讯联系，获取无线通讯基站(5)传送过来的对移动车体(3)发送的各种控制指令，同时也可将包括射频位置传感器(6)所获取的位置信息、摄像机(13)获取的图像信息在内的相关信息通过无线信号收发器(11)传递给无线通讯基站(5)，移动车体(3)上装有的蓄电池(7)，蓄电池(7)给移动车体(3)上所有用电设备提供电力，充电站(4)安装于轨道(1)附近，充电站(4)连接着供电电源，当蓄电池(7)电量不够时，移动车体(3)可行驶到充电站(4)附近，将移动车体(3)上安装的移动车体充电机构(10)对准充电站(4)相应位置，将充电站(4)提供的电能，以电流方式通过移动车体充电机构(10)接入到蓄电池(7)中，充电站(4)与移动车体充电机构(10)之间可以采用相互接触的方式来给蓄电池(7)进行充电，此时，充电站(4)与移动车体充电机构(10)之间有物理接触，形成物理连接，充电站(4)的充电电流通过二者形成的物理连接进入移动车体充电机构(10)，并进一步进入蓄电池(7)，使充电电流在充电站(4)、移动车体充电机构(10)、蓄电池(7)形成电流回路，也可采用充电站(4)与移动车体充电机构(10)之间不接触的无线充电方式进行充电。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (3)

1.本发明轨道式移动作业机器人，其特征在于：
(1) 轨道式移动作业机器人包括轨道、射频定位标签、移动车体、充电站、无线通讯基站，移动车体包括射频位置传感器、蓄电池、电动机、轮子、移动车体充电机构、无线信号收发器；
(2) 移动车体上的蓄电池给电动机提供电力，驱动移动车体的轮子转动，带动移动车体在轨道上移动；
(3) 在轨道上或轨道附近需要获取位置信息的地方，装有射频定位标签，射频定位标签存储有该位置的位置信息，当移动车体移动至射频定位标签附近时，可通过射频位置传感器非接触地读写射频定位标签内存储的位置信息；
(4) 轨道附近安装有充电站，当蓄电池电量不足时，移动车体行进至充电站，进行充电，充电时，充电站提供充电电能，充电电流经移动车体充电机构，通过蓄电池；
(5) 移动车体上装有无线信号收发器，移动车体与无线通讯基站间通讯时，无线收发器与无线通讯基站建立无线通讯信道，进行信息传递。
2.据权利要求1所述的轨道式移动作业机器人，其特征在于：所述移动车体上安装有云台，云台上装有摄像机。
3.据权利要求1所述的轨道式移动作业机器人，其特征在于：所述移动车体上的蓄电池为移动车体上所有用电设备提供电力。
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