CN106625555A - 一种铁路送料机器人 - Google Patents

Abstract

本发明属于铁路设备技术领域，具体涉及一种铁路送料机器人，包括电池、基座和主机，所述电池固定设置在基座下方，所述主机设置在基座上方，所述主机内部设置有电机、无线接收发射模块和无人驾驶模块，所述主机两侧分别设置有一个垂直升降杆，所述垂直升降杆的活动部分与基座固定连接，所述垂直升降杆上设置有横向伸缩杆，所述垂直升降杆的固定部分与横向伸缩杆的固定部分固定连接，所述横向伸缩杆设置有两个，所述横向伸缩杆为水平设置，通过本发明所提供的铁路送料机器人，其定位准确、可自动行驶，能够自动完成送快递的完整过程，节约了人力物力；很好的解决了现有技术中快递员送快递找路困难，费时费力的问题。

Description

一种铁路送料机器人

技术领域

本发明属于铁路设备技术领域，具体涉及一种铁路送料机器人。

背景技术

铁路是供火车等交通工具行驶的轨道。铁路运输是一种陆上运输方式，以机车牵引列车车辆在两条平行的铁轨上行走。传统方式是钢轮行进，但广义的铁路运输尚包括磁悬浮列车、缆车、索道等非钢轮行进的方式，或称轨道运输。铁轨能提供极光滑及坚硬的媒介让列车车轮在上面以最小的摩擦力滚动，使这上面的人感到更舒适，而且它还能节省能量。如果配置得当，铁路运输可以比路面运输运载同一重量物时节省五至七成能量。而且，铁轨能平均分散列车的重量，使列车的载重能力大大提高。

铁路有时指某铁路“线”如京广铁路，有时指铁路线的集合而包括旧线新线或一线二线，如某铁路扩改名义下新建一条还是属于某铁路系统。

高铁时代的铁路等级很复杂，有路网等级、时速等级、客货等级等不同角度的分级。高铁级高于国铁Ⅰ级，国铁Ⅰ级有的是快铁，有的是普铁。

标准轨道比较于米轨和宽轨。时速等级的三分法里，普通铁路比较于快速铁路和高速铁路，二分法里则是普通铁路比较于捷运铁路。

现今许多铁路送货时找路困难，费时费力。现有技术中，虽然快递员可以通过手机导航，但也十分辛苦。

发明内容

为了解决现有技术所存在的技术缺陷及技术问题，本发明提供一种定位准确、可自动行驶，能够自动完成送快递的完整过程的铁路送料机器人。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种铁路送料机器人，包括电池、基座和主机，所述电池固定设置在基座下方，所述主机设置在基座上方，所述主机内部设置有电机、无线接收发射模块和无人驾驶模块，所述主机两侧分别设置有一个垂直升降杆，所述垂直升降杆的活动部分与基座固定连接，所述垂直升降杆上设置有横向伸缩杆，所述垂直升降杆的固定部分与横向伸缩杆的固定部分固定连接，所述横向伸缩杆设置有两个，所述横向伸缩杆为水平设置，所述横向伸缩杆上方设置有一个快递柜，所述两个横向伸缩杆的活动部分分别与快递柜固定连接，所述快递柜上表面设置有操作面板，所述操作面板上设置有触摸屏，所述快递柜内设置有储物格，所述储物格设置有一个以上，每个储物格上分别设置有箱门，每个箱门上分别设置有独立安装有电子锁，所述垂直升降杆上设置有关节健康诊断装置，所述电子锁与操作面板电性连接，所述电池、操作面板、无线接收发射模块、电机、关节健康诊断装置和无人驾驶模块相互电性连接。

作为优选，所述基座前端下方的两个角上分别设置有一个万向轮，所述基座后端下方的两个角上分别设置有一个驱动轮，所述电机设置有两个，分别与一个驱动轮相连；万向轮起支撑作用，每个电机独立驱动，通过两个驱动轮转速之差实现转向。

作为优选，所述关节健康诊断装置包括信号预处理模块、A/D转换器和ARM处理器，所述信号预处理模块、A/D转换器、ARM处理器和电池相互电性连接；便于技术人员对机器人关节的健康状态进行监控。

作为优选，所述主机为密封设置；防止雨水渗漏进主机内部。

作为优选，所述垂直升降杆的固定部分下端固定设置有提升气缸，所述横向伸缩杆的固定部分右端固定设置有移动气缸；便于给不同层高的客户送快递。

作为优选，所述无人驾驶模块包括控制核心模块、路径识别定位模块、后轮电机驱动模块、速度检测模块、LCD数据显示模块和预防碰撞模块；实现机器人的自动行驶至目的地，其中：

控制核心模块：使用freescale16位单片机MC9S12DG128B，主要功能是完成采集信号的处理和控制信号的输出；

路径识别模块：完成跑道信息的采集、预处理以及数据识别；

后轮电机驱动模块：为电机提供可靠的驱动电路和控制算法；

速度检测模块：为电机控制提供准确的速度反馈；

LCD数据显示模块：显示系统当前状态的重要参数；

预防碰撞模块：控制机器人启停和避让。

作为优选，所述基座上设置有充电接口，所述充电接口与电池电性连接。方便电池充电。

作为优选，所述铁路送料机器人的工作过程，包括以下步骤：

S1.工作人员通过无线网络将手机与机器人连接，并将取件码和机器人计划到达时间发送至客户手机；

S2. 工作人员将不同快递件分别放入不同储物格内并关上箱门，通过手机将客户预留的位置信息发送给机器人，关节健康诊断装置开始对机器人进行健康诊断，保证机器人正常运行；

S3. 机器人捕捉到信号后，通过无人驾驶模块控制，自行行驶到客户所在附近；

S4.当机器人行驶到客户附近时，客户通过无线网络将手机与机器人连接；

S5.客户通过手机控制机器人行驶，调节机器人至阳台或窗户等较为方便取件的位置；再通过手机控制，提升气缸驱动垂直升降杆上升，使快递柜达到客户所需要的高度；再通过手机控制，移动气缸驱动横向伸缩杆横移，将快递柜移动到客户面前；

S6.客户将收到的取件码，通过触摸屏幕输入到快递柜中，对应储物格的箱门打开，客户取件成功；

S7.机器人自动将垂直升降杆和横向伸缩杆缩回，通过无人驾驶模块控制，自行行驶到下一个客户位置附近。

作为优选，所述关节健康诊断装置的设计方案如下：

S1.通过信号预处理模块采集故障信息；

S2.故障信息经处理器A/D转换模块，采用小波变换滤波技术滤波，通过FFT 将信号从时域到频域信号转换，获得两类异质传感器的时域、频域的特征数据；

S3.ARM处理器读取和分析后数据后通过无线接收发射模块发送给手机端。

本发明的有益效果是：本发明设置有无人驾驶模块可以自行行驶到客户所在附近；由于设置有电池可以持续为机器人供电，由于设置有充电接口，可为电池充电；由于设置有垂直升降杆和横向伸缩杆，方便客户取件；由于设置有快递柜保障了客户的快件的安全；由于设置有关节健康诊断装置可以远程监控、检测判断机器人关节健康状态，在故障发生前及时将机器人断电。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为一种铁路送料机器人的整体结构图；

图2为一种铁路送料机器人的关节健康诊断装置结构框图。

其中，1电池,2、基座,3、主机,4、垂直升降杆，5、横向伸缩杆，6、快递柜，7、操作面板，8、触摸屏，9、储物格，10、箱门，11、关节健康诊断装置，12、万向轮，13、驱动轮，14、提升气缸，15、移动气缸，16、信号预处理模块，17、A/D转换器，18、ARM处理器。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

如图1所示的一种铁路送料机器人，包括电池1、基座2和主机3，所述电池1固定设置在基座2下方，所述主机3设置在基座2上方，所述主机3内部设置有电机（未图示）、无线接收发射模块19和无人驾驶模块（未图示），所述主机3两侧分别设置有一个垂直升降杆4，所述垂直升降杆4的活动部分与基座2固定连接，所述垂直升降杆4上设置有横向伸缩杆5，所述垂直升降杆4的固定部分与横向伸缩杆5的固定部分固定连接，所述横向伸缩杆5设置有两个，所述横向伸缩杆5为水平设置，所述横向伸缩杆5上方设置有一个快递柜6，所述两个横向伸缩杆5的活动部分分别与快递柜6固定连接，所述快递柜6上表面设置有操作面板7，所述操作面板7上设置有触摸屏8，所述快递柜6内设置有储物格9，所述储物格9设置有一个以上，每个储物格9上分别设置有箱门10，每个箱门10上分别设置有独立安装有电子锁（未图示），所述垂直升降杆4上设置有关节健康诊断装置11，所述电子锁（未图示）与操作面板7电性连接，所述电池1、操作面板7、无线接收发射模块19、电机（未图示）、关节健康诊断装置11和无人驾驶模块（未图示）相互电性连接。

所述基座2前端下方的两个角上分别设置有一个万向轮12，所述基座2后端下方的两个角上分别设置有一个驱动轮13，所述电机（未图示）设置有两个，分别与一个驱动轮13相连；万向轮12起支撑和转向作用，每个电机（未图示）独立驱动两个驱动轮13，通过两个驱动轮13的转速之差实现转向。

所述关节健康诊断装置11包括信号预处理模块16、A/D转换器17和ARM处理器18，所述信号预处理模块16、A/D转换器17、ARM处理器18和电池1相互电性连接；便于技术人员对机器人关节的健康状态进行监控。

所述主机3为密封设置；防止雨水渗漏进主机3内部。

所述垂直升降杆4的固定部分下端固定设置有提升气缸14，所述横向伸缩杆5的固定部分右端固定设置有移动气缸15；便于给不同层高的客户送快递。

作为优选，所述无人驾驶模块（未图示）包括控制核心模块（未图示）、路径识别定位模块（未图示）、后轮电机驱动模块（未图示）、速度检测模块（未图示）、LCD数据显示模块（未图示）和预防碰撞模块（未图示）；实现机器人的自动行驶至目的地，其中：

控制核心模块：使用freescale16位单片机MC9S12DG128B，主要功能是完成采集信号的处理和控制信号的输出；

路径识别模块：完成跑道信息的采集、预处理以及数据识别；

后轮电机驱动模块：为电机提供可靠的驱动电路和控制算法；

速度检测模块：为电机控制提供准确的速度反馈；

LCD数据显示模块：显示系统当前状态的重要参数；

预防碰撞模块：控制机器人启停和避让。

所述基座2上设置有充电接口16，所述充电接口16与电池1电性连接。方便电池充电。

所述铁路送料机器人的工作过程，包括以下步骤：

S1.工作人员通过无线网络将手机与机器人连接，并将取件码和机器人计划到达时间发送至客户手机；

S2. 工作人员将不同快递件分别放入不同储物格内并关上箱门，通过手机将客户预留的位置信息发送给机器人，关节健康诊断装置开始对机器人进行健康诊断，保证机器人正常运行；

S3. 机器人捕捉到信号后，通过无人驾驶模块控制，自行行驶到客户所在附近；

S4.当机器人行驶到客户附近时，客户通过无线网络将手机与机器人连接；

S5.客户通过手机控制机器人行驶，调节机器人至阳台或窗户等较为方便取件的位置；再通过手机控制，提升气缸驱动垂直升降杆上升，使快递柜达到客户所需要的高度；再通过手机控制，移动气缸驱动横向伸缩杆横移，将快递柜移动到客户面前；

S6.客户将收到的取件码，通过触摸屏幕输入到快递柜中，对应储物格的箱门打开，客户取件成功；

S7.机器人自动将垂直升降杆和横向伸缩杆缩回，通过无人驾驶模块控制，自行行驶到下一个客户位置附近。

所述关节健康诊断装置11的设计方案如下：

S1.通过信号预处理模块采集故障信息；

S2.故障信息经处理器A/D转换模块，采用小波变换滤波技术滤波，通过FFT 将信号从时域到频域信号转换，获得两类异质传感器的时域、频域的特征数据；

S3.ARM处理器读取和分析后数据后通过无线接收发射模块发送给手机端。

本发明的有益效果是：本发明设置有无人驾驶模块可以自行行驶到客户所在附近；由于设置有电池可以持续为机器人供电，由于设置有充电接口，可为电池充电；由于设置有垂直升降杆和横向伸缩杆，方便客户取件；由于设置有快递柜保障了客户的快件的安全；由于设置有关节健康诊断装置可以远程监控、检测判断机器人关节健康状态，在故障发生前及时将机器人断电。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，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书所限定的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种铁路送料机器人，其特征在于：包括电池、基座和主机，所述电池固定设置在基座下方，所述主机设置在基座上方，所述主机内部设置有电机、无线接收发射模块和无人驾驶模块，所述主机两侧分别设置有一个垂直升降杆，所述垂直升降杆的活动部分与基座固定连接，所述垂直升降杆上设置有横向伸缩杆，所述垂直升降杆的固定部分与横向伸缩杆的固定部分固定连接，所述横向伸缩杆设置有两个，所述横向伸缩杆为水平设置，所述横向伸缩杆上方设置有一个快递柜，所述两个横向伸缩杆的活动部分分别与快递柜固定连接，所述快递柜上表面设置有操作面板，所述操作面板上设置有触摸屏，所述快递柜内设置有储物格，所述储物格设置有一个以上，每个储物格上分别设置有箱门，每个箱门上分别设置有独立安装有电子锁，所述垂直升降杆上设置有关节健康诊断装置，所述电子锁与操作面板电性连接，所述电池、操作面板、无线接收发射模块、电机、关节健康诊断装置和无人驾驶模块相互电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种铁路送料机器人，其特征在于：所述基座前端下方的两个角上分别设置有一个万向轮，所述基座后端下方的两个角上分别设置有一个驱动轮，所述电机设置有两个，分别与一个驱动轮相连。

3.根据权利要求1所述的一种铁路送料机器人，其特征在于：所述关节健康诊断装置包括信号预处理模块、A/D转换器和ARM处理器，所述信号预处理模块、A/D转换器、ARM处理器和电池相互电性连接。

4.根据权利要求1所述的一种铁路送料机器人，其特征在于：所述主机为密封设置。

5.根据权利要求1所述的一种铁路送料机器人，其特征在于：所述垂直升降杆的固定部分下端固定设置有提升气缸，所述横向伸缩杆的固定部分右端固定设置有移动气缸。

6.根据权利要求1所述的一种铁路送料机器人，其特征在于：所述无人驾驶模块包括控制核心模块、路径识别定位模块、后轮电机驱动模块、速度检测模块、LCD数据显示模块和预防碰撞模块。

7.根据权利要求1所述的一种铁路送料机器人，其特征在于：所述基座上设置有充电接口，所述充电接口与电池电性连接。

8.根据权利要求1所述的一种铁路送料机器人，其特征在于：所述铁路送料机器人送快递的具体过程包括：

S1.工作人员通过无线网络将手机与机器人连接，并将取件码和机器人计划到达时间发送至客户手机；

S2. 工作人员将不同快递件分别放入不同储物格内并关上箱门，通过手机将客户预留的位置信息发送给机器人，关节健康诊断装置开始对机器人进行健康诊断，保证机器人正常运行；

S3. 机器人捕捉到信号后，通过无人驾驶模块控制，自行行驶到客户所在附近；

S4.当机器人行驶到客户附近时，客户通过无线网络将手机与机器人连接；

S5.客户通过手机控制机器人行驶，调节机器人至阳台或窗户等较为方便取件的位置；再通过手机控制，提升气缸驱动垂直升降杆上升，使快递柜达到客户所需要的高度；再通过手机控制，移动气缸驱动横向伸缩杆横移，将快递柜移动到客户面前；

S6.客户将收到的取件码，通过触摸屏幕输入到快递柜中，对应储物格的箱门打开，客户取件成功；

S7.机器人自动将垂直升降杆和横向伸缩杆缩回，通过无人驾驶模块控制，自行行驶到下一个客户位置附近。

9.根据权利要求8所述的一种铁路送料机器人，其特征在于：所述关节健康诊断装置对机器人的健康诊断过程包括：

S1.通过信号预处理模块采集故障信息；

S2.故障信息经处理器A/D转换模块，采用小波变换滤波技术滤波，通过FFT 将信号从时域到频域信号转换，获得两类异质传感器的时域、频域的特征数据；

S3.ARM处理器读取和分析后数据后通过无线接收发射模块发送给手机端。