CN107390687A - 一种自动寻迹小车以及寻迹方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动寻迹小车以及寻迹方法，包括通过电缆连接的220V交流电源和蓄电池两种供电模块。本发明既可以使用220V交流电，也可使用蓄电池供电，使用220V供电时，使用有线包括电源线和网线，使用蓄电池供电时，使用无线网络进行数据传输，设置两种供电源，拓展了小车的使用范围，便于在产业上推广和应用。

Description

一种自动寻迹小车以及寻迹方法

技术领域

本发明涉及自动寻迹小车技术领域，特别是涉及一种自动寻迹小车以及寻迹方法。

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。

当前，由于无法有效解决网线以及电源线的管理问题，自行寻迹小车应用时一般采用无线连接方式，使得其应用范围受限。

发明内容

针对上述现有技术中存在技术问题，本发明提供了一种自动寻迹小车以及寻迹方法。

为实现本发明的目的，本发明提供了一种自动寻迹小车，包括通过电缆连接的220V交流电源和蓄电池两种供电模块。

其中，所述车体上设置有用于通过网线与远程控制端通讯的网络接口。

其中，当使用蓄电池供电时，所述车体上设置有用于与远程控制端通讯的无线通信模块。

其中，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，其为如下机构中的一种：

第一种：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。

第二种：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。

第三种：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。

相应地，还提供一种自动寻迹小车的自行寻迹方法，所述小车包括车体、固定在车体上的升降控制机构、以及通过电缆连接的220V交流电源和/或蓄电池，包括如下步骤：

步骤1、小车车体在Y轴向往复作直线运动进行巡检；

步骤2、小车到达指定位置，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；

步骤3、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。

与现有技术相比，本发明的有益效果为，既可以使用220V交流电，也可使用蓄电池供电，使用220V供电时，使用有线包括电源线和网线，使用蓄电池供电时，使用无线网络进行数据传输，设置两种供电源，拓展了小车的使用范围，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所示为本申请小车为有线连接时结构示意图；

图3所示为本申请的小车为有线连接时车体的一种实施例的结构示意图；

图4所示为本申请的小车为有线连接时车体的另一种实施例的结构示意图；

图5所示为本申请一种应用示意图；

图6所示为本申请升降杆结构一种实施例的结构示意图；

图7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，9-220V交流电源，10-蓄电池。

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，本发明提供了一种自动寻迹小车，包括通过电缆连接的220V交流电源9和蓄电池10两种供电模块。

其中，当使用220V交流电源9供电时，所述自动寻迹小车通过网线与控制端设备进行数据通信，当使用蓄电池10供电时，所述自动寻迹小车通过无线通信方式与控制端设备进行数据通信。无线通讯时，在小车上设置无线通讯模块，可以为2G、3G、4G等模块之一。

需要说明的是，220V交流电源以及蓄电池与电机、摄像头以及其他用电元件之间的供电电路连接关系，为本领域技术人员所熟知，在此无需多述，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。

如图2所示，为了解决现有技术中存在的当使用有线方式的时候，存在的线缆难以管理的技术问题，本申请提供的一种自动寻迹小车，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101移动。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3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4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1、图3、图6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，所述升降控制机构的一种具体实施例为，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。

本申请提供的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7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。

与上述的自动寻迹小车相应地，本发明提供了一种自动寻迹小车的自行寻迹方法，所述小车包括车体、固定在车体上的升降控制机构、以及通过电缆连接的220V交流电源和/或蓄电池，包括如下步骤：

步骤1、小车车体在Y轴向往复作直线运动进行巡检；

步骤2、小车到达指定位置，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；

步骤3、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。

如图5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。

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 (10)

1.一种自动寻迹小车，其特征在于，包括车体、固定在车体上的升降控制机构、以及通过电缆连接的220V交流电源和/或蓄电池。

2.根据权利要求1所述的自动寻迹小车，其特征在于，所述车体上设置有用于通过网线与远程控制端通讯的网络接口。

3.根据权利要求1所述的自动寻迹小车，其特征在于，当使用蓄电池供电时，所述车体上设置有用于与远程控制端通讯的无线通信模块。

4.根据权利要求2所述的自动寻迹小车，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。

5.根据权利要求4所述的自动寻迹小车，其特征在于，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。

6.根据权利要求4所述的自动寻迹小车，其特征在于，所述Y轴收放线机构设置在小车车体上，其为如下机构中的一种：

第一种：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。

第二种：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。

第三种：所述线缆可自动收放的收纳盒。

7.根据权利要求1所述的自动寻迹小车，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。

8.根据权利要求7所述的自动寻迹小车，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。

9.根据权利要求8所述的自动寻迹小车，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。

10.一种自动寻迹小车的自行寻迹方法，其特征在于，所述小车包括车体、固定在车体上的升降控制机构、以及通过电缆连接的220V交流电源和/或蓄电池，包括如下步骤：

步骤1、小车车体在Y轴向往复作直线运动进行巡检；

步骤2、小车到达指定位置，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；

步骤3、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。