CN107324161B - 一种有线式自动寻迹小车 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种有线式自动寻迹小车，包括用于放置线缆的收放线机构和小车车体，所述收放线机构包括设置于所述小车车体运动方向上的X轴收放线机构和Y轴收放线机构。本发明提供一种通过线缆连接的自动寻迹小车，通过设置于所述小车车体运动方向上的X轴收放线机构和Y轴收放线机构，实现对小车线缆的有效管理，可以避免线缆交缠在一起，效果显著，便于在产业上推广和应用。

Description

一种有线式自动寻迹小车
技术领域
本发明涉及自动寻迹小车技术领域，特别是涉及一种有线式自动寻迹小车。
背景技术
自动寻迹小车融合了嵌入式技术、传感器技术、电子电气、路径规划、人工智能和自动控制等技术，近年来一直吸引着众多科学工作者的关注。自动寻迹小车应用领域广泛，包括自动驾驶、反恐、核电站维护、未知区域探测、无人工程产品运输等等，自动控制技术的发展必将对人们的生产和生活产生深远影响。
在X轴、Y轴双向运动中，由于无法有效解决网线以及电源线的管理问题，网线以及电源线容易交缠在一起，因此，当前，自行寻迹小车应用时一般采用无线连接方式。
发明内容
针对上述现有技术中存在技术问题，本发明提供了一种有线式自动寻迹小车。
为实现本发明的目的，本发明提供了一种有线式自动寻迹小车，包括用于放置线缆的收放线机构和小车车体，所述收放线机构包括设置于所述小车车体运动方向上的X轴收放线机构和Y轴收放线机构。
其中，所述X轴收放线机构包括第一控制电机、导轨、滑块以及拖链，所述第一控制电机传动导轨旋转，所述滑块与所述导轨螺纹连接，导轨旋转带动所述滑块移动，所述滑块与铺设有线缆的拖链连接，滑块移动带动拖链移动。
其中，所述Y轴收放线机构设置在小车车体上，其包括第二控制电机和电缆绞盘，所述第二控制电机驱动所述电缆绞盘旋转，线缆缠绕在所述电缆绞盘上。
其中，所述Y轴收放线机构设置在小车车体上，其包括电缆绞盘，所述电 缆绞盘通过旋转轴与小车车体滑动连接，电缆绞盘可旋转，所述Y轴收放线机构设置在小车车体上，电缆线盘的旋转轴上套接有扭簧，扭簧一端与小车车体连接。
其中，所述线缆可自动收放的收纳盒。
其中，所述小车车体上设置有用于摄像头升降的升降控制机构。
其中，所述升降控制机构包括第三控制电机以及升降杆，所述第三控制电机控制所述升降杆升降，所述升降杆的上端安装有摄像头。
其中，所述升降杆包括固定外筒、升降内筒以及螺纹柱，所述螺纹柱与第三控制电机的输出轴固定连接，第三控制电机带动所述螺纹柱旋转，所述螺纹柱与所述升降内筒螺纹连接，所述升降内筒与所述固定外筒滑动连接，所述固定外筒下端与所述第三控制电机上端面固定连接。
其中，所述升降内筒上端面固定连接有连接块，所述连接块固定连接摄像头座，摄像头通过轴与摄像头座滑动连接，穿过摄像头座的一侧的轴连接有仰俯调节电机，通过仰俯调节电机的旋转调节带动轴旋转，从而带动摄像头旋转，调节摄像头的仰俯角度。
其中，所述自动寻迹小车使用220V交流电源供电。
与现有技术相比，本发明的有益效果为，提供一种通过线缆连接的自动寻迹小车，通过设置于所述小车车体运动方向上的X轴收放线机构和Y轴收放线机构，实现对小车线缆的有效管理，可以避免线缆交缠在一起，效果显著，便于在产业上推广和应用。
附图说明
图1所示为本申请的结构示意图；
图2所示为本申请的小车车体的一种实施例的结构示意图；
图3所示为本申请的小车车体的另一种实施例的结构示意图；
图4所示为本申请一种应用示意图；
图5所示为本申请升降杆结构一种实施例的结构示意图；
图6所示为本申请升降杆结构另一种实施例的结构示意图；
图中，1-X轴收放线机构，2-线缆，3-小车车体，101-拖链，102-滑块，103-导轨，104-第一控制电机，5-X轴向，4-Y轴向，301-摄像头，302-升降杆，303-第三控制电机，304-车身，305-第二控制电机，306-电缆绞盘，307-车轮，201-固定外筒，202-升降内筒，203-螺纹柱，6-摄像头座，7-连接块，8-仰俯调节电机。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
如图1所示，为了解决现有技术中存在的技术问题，本申请提供了一种有线式自动寻迹小车，包括用于放置线缆的收放线机构和小车车体3，所述收放线机构包括设置于所述小车车体3运动方向上的X轴收放线机构和Y轴收放线机构。
需要说明的是，本申请中的X轴收放线机构和Y轴收放线机构在以小车出发点为原点的直角坐标系中，分别位于X轴向和Y轴向。小车车体的行进轨迹包括X轴向和Y轴向，所述线缆包括电源线和/或网线。
其中，所述X轴收放线机构的一种具体的结构，可以包括第一控制电机104、导轨103、滑块102以及拖链101，所述第一控制电机104传动导轨103旋转，所述滑块102与所述导轨103螺纹连接，导轨103旋转带动所述滑块102移动，所述滑块102与铺设有线缆的拖链101连接，滑块102移动带动拖链移动101。随着小车车体3在X轴上的位置移动，X轴向的第一控制电机，控制线缆与小车车体3的位置同步移动。上述仅仅为一种X轴收放线机构，还可以为其他实现同样功能的结构。
其中，所述Y轴收放线机构设置在小车车体3上，随着小车车体移动而移 动，其可以为如下机构之一：
第一种：如图2所示，包括第二控制电机305和电缆绞盘306，所述第二控制电机305驱动所述电缆绞盘306旋转，线缆2缠绕在所述电缆绞盘306上；在使用的过程中，随着小车车体3在Y轴向上的移动，第二控制电机305通过正转或反转实现线缆的收或放。
第二种：如图3所示，包括电缆绞盘306，所述电缆绞盘306通过旋转轴与小车车体滑动连接，电缆绞盘306通过小车移动所产生的拉力自行旋转，所述电缆线盘306的旋转轴上套接有扭簧，扭簧一端与小车车体连接；小车移动的时候，电缆线盘306旋转从而使得扭簧产生扭力，当小车位置复位的时候，扭簧扭力使得电缆线盘306自动收钱。
第三种：还可为线缆可自动收放的收纳盒。将线缆放入自动收纳盒中，线缆可自动伸缩。
其中，如图2-图3所示，所述小车车体上设置有用于摄像头301升降的升降控制机构。
其中，所述升降控制机构包括第三控制电机303以及升降杆302，所述第三控制电机303控制所述升降杆302升降，所述升降杆302的上端安装有摄像头301。通过自动升降实现高度方向上的自由拍摄。
如图5所示，本申请提供了一种具体的升降杆的结构，包括固定外筒201、升降内筒202以及螺纹柱203，所述螺纹柱203与第三控制电机303的输出轴固定连接，第三控制电机303带动所述螺纹柱203旋转，所述螺纹柱203与所述升降内筒202螺纹连接，所述螺纹柱203圆周侧面设置外螺纹，所述升降内筒202与螺纹柱203连接的圆周面设置有与外螺纹相配合使用的内螺纹，所述升降内筒202与所述固定外筒201滑动连接，所述固定外筒201下端与所述第三控制电机3上端面固定连接。
螺纹柱203旋转的时候，由于螺纹配合使得升降内筒202上升或下降。
所述升降内筒202上端面固定连接有连接块7，所述连接块7固定连接摄像 头座6，摄像头301通过轴与摄像头座6滑动连接，穿过摄像头座6的一侧轴连接有仰俯调节电机8，通过仰俯调节电机8的旋转调节带动轴旋转，从而带动摄像头301旋转，调节摄像头的仰俯角度。
如图6所示，为升降控制机构的另外一种实施例为，包括第三控制电机、主动链轮，传动链轮、链条以及升降架、连接底座，主动链轮和传动链轮连接在升降架上，且通过链条连接，第三控制电机传动主动链轮旋转，连接底座连接在链条上，摄像头安装在连接底座上。通过控制链条的移动，带动摄像头的上下移动。
本申请为有线式结构，小车上设置有220V交流电源，可以外接220V交流电源为小车上用电部件供电，电机、摄像头等。
小车实现自动寻迹的结构，可以如下：
1.小车底端设置寻迹头，寻迹头为一个或多个光电传感器，小车的行进路线上预先铺设有寻迹磁条，将寻迹头对准磁条，小车启动后，通过光电传感器自动采集小车位置信号，将小车位置信号输送给小车主控制器，小车主控制器通过控制驱动机构实现自行寻迹行走。小车底部还可安装摄像头对行进路线上的障碍物进行拍摄，摄像头将拍摄的图像发送给主控制器，主控制器判断当判断具有障碍物时，自动报警。
2.或者，在小车底部设置有摄像头，在小车的行进路线上预先设置二维码，通过摄像头扫描二维码进行寻迹，将扫描的数据发送给主控制器，主控制器控制驱动机构进行行走。
如图4所示，为本申请在机柜巡检中的应用实例，机柜左侧为X轴收放线机构，机柜之间为Y轴收放线机构，小车车体3在X轴向5和Y轴向4重复运动，其原理如下：
1、小车车体在Y轴向往复作直线运动进行巡检，前进9m,后退9m；
2、到达指定位置，小车车体自带升降机构带动摄像头从低到高扫描机柜，并记录扫描结果；收回升降机构，重复操作，进行下一轮扫描记录；
3、小车车体自带收放线机构；
4、巡检完第一排后回到停放区，按沿X轴向行驶至第二排机柜，重复第一排机柜的巡检操作。
5、小车车体的外形尺寸控制在500mmX500mmX600mm。
本发明未说明的自动寻迹小车的其他部件，可参考本领域中现有技术，因为公知技术，在此无需多述。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种有线式自动寻迹小车，其特征在于，包括用于放置线缆的收放线机构和小车车体，所述收放线机构包括设置于所述小车车体运动方向上的X轴收放线机构和Y轴收放线机构,所述X轴收放线机构和Y轴收放线机构在以小车出发点为原点的直角坐标系中，分别位于X轴向和Y轴向；所述小车车体的行进轨迹包括X轴向和Y轴向，所述线缆包括电源线和/或网线；所述X轴收放线机构包括第一控制电机、导轨、滑块以及拖链，所述第一控制电机传动导轨旋转，所述滑块与所述导轨螺纹连接，导轨旋转带动所述滑块移动，所述滑块与铺设有线缆的拖链连接，滑块移动带动拖链移动。
2.根据权利要求1所述的有线式自动寻迹小车，其特征在于，所述Y轴收放线机构设置在小车车体上，包括第二控制电机和电缆绞盘，所述第二控制电机驱动所述电缆绞盘旋转，线缆缠绕在所述电缆绞盘上。
3.根据权利要求1所述的有线式自动寻迹小车，其特征在于，所述Y轴收放线机构设置在小车车体上，包括电缆绞盘，所述电缆绞盘通过旋转轴与小车车体滑动连接，电缆绞盘可旋转，电缆线盘的旋转轴上套接有扭簧，扭簧一端与小车车体连接。
4.根据权利要求1所述的有线式自动寻迹小车，其特征在于，所述Y轴收放线机构为线缆可自动收放的收纳盒。
5.根据权利要求1所述的有线式自动寻迹小车，其特征在于，所述小车车体上设置有用于摄像头升降的升降控制机构。
6.根据权利要求5所述的有线式自动寻迹小车，其特征在于，所述升降控制机构包括第三控制电机以及升降杆，所述第三控制电机控制所述升降杆升降，所述升降杆的上端安装有摄像头。
7.根据权利要求6所述的有线式自动寻迹小车，其特征在于，所述升降杆包括固定外筒、升降内筒以及螺纹柱，所述螺纹柱与第三控制电机的输出轴固定连接，第三控制电机带动所述螺纹柱旋转，所述螺纹柱与所述升降内筒螺纹连接，所述升降内筒与所述固定外筒滑动连接，所述固定外筒下端与所述第三控制电机上端面固定连接。
8.根据权利要求7所述的有线式自动寻迹小车，其特征在于，所述升降内筒上端面固定连接有连接块，所述连接块固定连接摄像头座，摄像头通过轴与摄像头座滑动连接，穿过摄像头座的一侧的轴连接有仰俯调节电机，通过仰俯调节电机的旋转调节带动轴旋转，从而带动摄像头旋转，调节摄像头的仰俯角度。
9.根据权利要求1所述的有线式自动寻迹小车，其特征在于，所述自动寻迹小车使用220V交流电源供电。
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