CN107487602A - 一种基于物联网的适用于山上运水的智能机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于物联网的适用于山上运水的智能机器人，包括主体、搬运机构、移动机构、发电机构和中控机构，移动机构包括驱动组件和旋转组件，驱动组件包括第一电机、第一驱动轴和圆盘，旋转组件包括气泵、连接管、伸缩杆和移动单元，搬运机构包括控制组件、制动组件和搬运组件，控制组件包括第二电机、第二驱动轴和第一齿轮，制动组件包括升降杆和制动块，搬运组件包括第二齿轮、驱动轮、传动带、从动轮和搬运板。该基于物联网的适用于山上运水的智能机器人中，通过移动机构，使得机器人能够进行爬山，通过搬运机构，使得机器人能够搬运饮用水并且进行制动，通过发电机构,将风能转化为电能供机器人使用，大大提高了机器人的实用性。
Description
技术领域
本发明涉及机器人领域，特别涉及一种基于物联网的适用于山上运水的智能机器人。
背景技术
爬山是很多人的一项兴趣爱好，爬山虽然有很多好处，但是在在爬山的过程中攀爬者却会面临一些问题，比如饮水的问题。爬山不可能携带太多水源，但是山顶上卖的水却又十分的昂贵，山上水之所以昂贵是因为人力成本的原因，因为将饮用水带上山顶需要花费大量的人力，如果能够解决人力成本，将大大降低饮用水的价格，因此这里设计了一种适用于山上运水的智能机器人，而且山顶的风力资源非常丰富，如果能够将风能利用在机器人上会更好。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种基于物联网的适用于山上运水的智能机器人。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于物联网的适用于山上运水的智能机器人，包括主体、搬运机构、移动机构、发电机构和中控机构，所述搬运机构和发电机构均设置在主体的内部，所述移动机构设置在主体的下方，所述中控机构设置在主体的上方，所述搬运机构、移动机构和发电机构均与中控机构电连接；
所述移动机构包括驱动组件和旋转组件，所述驱动组件与旋转组件传动连接，所述驱动组件包括第一电机、第一驱动轴和圆盘，所述第一电机设置在主体的内部，所述第一电机通过第一驱动轴与圆盘传动连接；
所述旋转组件包括气泵、连接管、三个伸缩杆和三个移动单元，三个伸缩杆均匀分布在圆盘的周身，所述伸缩杆与移动单元一一对应，所述伸缩杆与对应的移动单元传动连接，所述气泵设置在主体的内部，所述气泵通过连接管与伸缩杆的内部连通；
当机器人正常移动时，因为第四电机通过第四驱动轴与移动轮传动连接，故移动轮转动带动机器人前进，当在爬山过程中，遇到台阶或者其他较高的障碍物时，在旋转组件中，靠近台阶的一个移动单元与台阶接触，设置在圆盘中的压力传感器接收到信号，此时，第一电机启动，带动圆盘转动，与接触台阶的移动单元相邻的一个移动单元发生旋转，转动到与台阶接触的移动单元的上方，进行爬台阶，当台阶或者障碍物较高时，此时气泵通过连接管开始对需要伸长伸缩杆进行充气，使伸缩杆伸长，使得与伸缩杆一一对应的移动单元能够顺利转动到台阶或障碍物上，这样的结构使得机器人不管在平地还是台阶山路都可以正常移动。
所述搬运机构包括控制组件、制动组件和搬运组件，所述控制组件与制动组件传动连接，所述控制组件与搬运组件传动连接，所述控制组件包括第二电机、第二驱动轴和第一齿轮，所述第二电机设置在主体的内部，所述第二电机通过第二驱动轴与第一齿轮传动连接；
所述制动组件包括升降杆和制动块，所述升降杆竖向设置在第一齿轮的一侧，所述升降杆上设有与第一齿轮啮合的从动齿，所述升降杆的下端与制动块相连；
所述搬运组件包括第二齿轮、驱动轮、传动带、从动轮和搬运板，所述第二齿轮设置在第一齿轮的另一侧，所述第二齿轮与第一齿轮啮合，所述第二齿轮与驱动轮同轴设置，所述驱动轮和从动轮均位于同一水平线面上，所述驱动轮通过传动带与从动轮传动连接，所述搬运板设置在传动带的上方。
当需要搬运时，此时第二电机正转启动，第一齿轮随之顺时针转动，因为升降杆竖向设置在第一齿轮的一侧，升降杆上设有与第一齿轮啮合的从动齿，故升降杆竖直向下移动，又因为升降杆的下端与制动块相连，故升降杆带动制动块下移与地面接触，同时，因为第二齿轮设置在第一齿轮的另一侧，第二齿轮与第一齿轮啮合，故第二齿轮开始逆时针转动，因为第二齿轮与驱动轮同轴设置，故驱动轮逆时针转动，又因为驱动轮和从动轮均位于同一水平线面上，驱动轮通过传动带与从动轮传动连接，故传动带随之逆时针转动，因为搬运板设置在传动带的上方，故搬运板向左水平移动。当在山下需要搬运水时，由于制动块下降与地面接触，起到了刹车的作用，防止机器人移动，同时，搬运板从主体的内部移出，将一箱箱的饮用水放在搬运板后，然后第二电机反转启动，搬运板将饮用水送到主体的内部，同时，制动块上移到主体的内部，不再制动，机器人则可以开始向山上移动，进行搬运工作，这样避免了人力搬运，省时省力更加方便。
作为优选，为了能够使机器人自行移动，所述移动单元包括第四电机、第四驱动轴和移动轮，所述第四电机设置在伸缩杆上，所述第四电机通过第四驱动轴与移动轮传动连接。
作为优选，为了使升降杆移动的更加平稳，所述升降杆的两侧设有若干滑轮，所述滑轮固定在主体的内部，所述滑轮与升降杆两侧的凹槽匹配。
作为优选，为了可以调节不同高度从而获取更好的风力资源发电，当第三电机正转启动时，第三齿轮随之转动，因为第三齿轮设置条形齿轮的一侧且与条形齿轮啮合，故条形齿轮向上移动，因为风力发电机与条形齿轮的上端相连，故风力发电机向上升高进行发电，当不需要发电时，第三电机反转，条形齿轮带动风力发电机缩进主体的内部，还起到了保护的作用。所述发电机构包括风力发电机和升降组件，所述升降组件包括条形齿轮、第三电机、第三驱动轴和第三齿轮，所述条形齿轮竖向设置在主体的内部，所述风力发电机与条形齿轮的上端相连，所述第三齿轮设置条形齿轮的一侧，所述第三齿轮与条形齿轮啮合，所述第三电机设置在主体的内部，所述第三电机通过第三驱动轴与第三齿轮传动连接。
作为优选，当压力表检测弹簧受到的力，压力表将信息发送给中控机构，通过控制第三电机来控制条形齿轮的移动距离。所述条形齿轮的下方设有压力检测单元，所述拉力检测单元包括弹簧和压力表，所述压力表设置在主体的内部且与中控机构电连接，所述条形齿轮的下端通过弹簧与压力表连接。
作为优选，为了检测前进的路况，所述主体的一侧设有红外线探测器，所述红外线探测器与中控机构电连接。
作为优选，为了能够远程遥控机器人，所述主体内部设有天线，所述天线与中控机构电连接。
作为优选，所述中控机构包括显示界面、控制按键、状态指示灯和PLC，所述显示界面、控制按键和状态指示灯均与PLC电连接。
作为优选，为了观察的更加清楚，所述显示界面为液晶显示屏。
作为优选，为了使机器人在上山的过程中，保持平稳移动，所述主体内部设有自平衡装置，所述自平衡装置与PLC电连接。
本发明的有益效果是，该基于物联网的适用于山上运水的智能机器人中，通过移动机构，使得机器人能够进行爬山，通过搬运机构，使得机器人能够搬运饮用水并且进行制动，通过发电机构,将山顶的风能转化为电能供机器人使用，通过这些机构大大提高了机器人的实用性。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的基于物联网的适用于山上运水的智能机器人的结构示意图；
图2是本发明的基于物联网的适用于山上运水的智能机器人的旋转组件的主视图；
图3是本发明的基于物联网的适用于山上运水的智能机器人的旋转组件的右视图；
图4是本发明的基于物联网的适用于山上运水的智能机器人的搬运机构的结构示意图；
图5是本发明的基于物联网的适用于山上运水的智能机器人的发电机构的结构示意图；
图6是本发明的基于物联网的适用于山上运水的智能机器人的中控机构的结构示意图；
图中：1.主体，2.搬运机构，3.移动机构，4.发电机构，5.中控机构，6.红外线探测器，7.第一电机，8.圆盘，9.伸缩杆，10.移动单元，11.气泵，12.连接管，13.第二电机，14.第一齿轮，15.升降杆，16.滑轮，17.制动块，18.第二齿轮，19.驱动轮，20.传动带，21.从动轮，22.搬运板，23.风力发电机，24.条形齿轮，25.第三电机，26.第三齿轮，27.弹簧，28.压力表，29.显示界面，30.控制按键，31.状态指示灯。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1-图6所示，一种基于物联网的适用于山上运水的智能机器人，包括主体1、搬运机构2、移动机构3、发电机构4和中控机构5，所述搬运机构2和发电机构4均设置在主体1的内部，所述移动机构3设置在主体1的下方，所述中控机构5设置在主体1的上方，所述搬运机构2、移动机构3和发电机构4均与中控机构5电连接；
所述移动机构3包括驱动组件和旋转组件，所述驱动组件与旋转组件传动连接，所述驱动组件包括第一电机7、第一驱动轴和圆盘8，所述第一电机7设置在主体1的内部，所述第一电机7通过第一驱动轴与圆盘8传动连接；
所述旋转组件包括气泵11、连接管12、三个伸缩杆9和三个移动单元10，三个伸缩杆9均匀分布在圆盘8的周身，所述伸缩杆与移动单元10一一对应，所述伸缩杆与对应的移动单元10传动连接，所述气泵11设置在主体1的内部，所述气泵11通过连接管12与伸缩杆的内部连通；
当机器人正常移动时，因为第四电机通过第四驱动轴与移动轮传动连接，故移动轮转动带动机器人前进，当在爬山过程中，遇到台阶或者其他较高的障碍物时，在旋转组件中，靠近台阶的一个移动单元10与台阶接触，设置在圆盘8中的压力传感器接收到信号，此时，第一电机7启动，带动圆盘8转动，与接触台阶的移动单元10相邻的一个移动单元10发生旋转，转动到与台阶接触的移动单元10的上方，进行爬台阶，当台阶或者障碍物较高时，此时气泵11通过连接管12开始对需要伸长伸缩杆9进行充气，使伸缩杆9伸长，使得与伸缩杆9一一对应的移动单元10能够顺利转动到台阶或障碍物上，这样的结构使得机器人不管在平地还是台阶山路都可以正常移动。
所述搬运机构2包括控制组件、制动组件和搬运组件，所述控制组件与制动组件传动连接，所述控制组件与搬运组件传动连接，所述控制组件包括第二电机13、第二驱动轴和第一齿轮14，所述第二电机13设置在主体1的内部，所述第二电机13通过第二驱动轴与第一齿轮14传动连接；
所述制动组件包括升降杆15和制动块17，所述升降杆15竖向设置在第一齿轮14的一侧，所述升降杆15上设有与第一齿轮14啮合的从动齿，所述升降杆15的下端与制动块17相连；
所述搬运组件包括第二齿轮18、驱动轮19、传动带20、从动轮21和搬运板22，所述第二齿轮18设置在第一齿轮14的另一侧，所述第二齿轮18与第一齿轮14啮合，所述第二齿轮18与驱动轮19同轴设置，所述驱动轮19和从动轮21均位于同一水平线面上，所述驱动轮19通过传动带20与从动轮21传动连接，所述搬运板22设置在传动带20的上方。
当需要搬运时，此时第二电机13正转启动，第一齿轮14随之顺时针转动，因为升降杆15竖向设置在第一齿轮14的一侧，升降杆15上设有与第一齿轮14啮合的从动齿，故升降杆竖直向下移动，又因为升降杆15的下端与制动块17相连，故升降杆15带动制动块17下移与地面接触，同时，因为第二齿轮18设置在第一齿轮14的另一侧，第二齿轮18与第一齿轮14啮合，故第二齿轮开始逆时针转动，因为第二齿轮18与驱动轮19同轴设置，故驱动轮19逆时针转动，又因为驱动轮19和从动轮21均位于同一水平线面上，驱动轮19通过传动带20与从动轮21传动连接，故传动带随之逆时针转动，因为搬运板22设置在传动带20的上方，故搬运板22向左水平移动。当在山下需要搬运水时，由于制动块17下降与地面接触，起到了刹车的作用，防止机器人移动，同时，搬运板22从主体1的内部移出，将一箱箱的饮用水放在搬运板22后，然后第二电机17反转启动，搬运板22将饮用水送到主体1的内部，同时，制动块17上移到主体1的内部，不再制动，机器人则可以开始向山上移动，进行搬运工作，这样避免了人力搬运，省时省力更加方便。
作为优选，为了能够使机器人自行移动，所述移动单元10包括第四电机、第四驱动轴和移动轮，所述第四电机设置在伸缩杆上，所述第四电机通过第四驱动轴与移动轮传动连接。
作为优选，为了使升降杆15移动的更加平稳，所述升降杆15的两侧设有若干滑轮16，所述滑轮16固定在主体1的内部，所述滑轮16与升降杆15两侧的凹槽匹配。
作为优选，为了可以调节不同高度从而获取更好的风力资源发电，当第三电机25正转启动时，第三齿轮26随之转动，因为第三齿轮26设置条形齿轮24的一侧且与条形齿轮24啮合，故条形齿轮24向上移动，因为风力发电机23与条形齿轮24的上端相连，故风力发电机23向上升高进行发电，当不需要发电时，第三电机25反转，条形齿轮24带动风力发电机23缩进主体1的内部，还起到了保护的作用。所述发电机构4包括风力发电机23和升降组件，所述升降组件包括条形齿轮24、第三电机25、第三驱动轴和第三齿轮26，所述条形齿轮24竖向设置在主体1的内部，所述风力发电机23与条形齿轮24的上端相连，所述第三齿轮26设置条形齿轮24的一侧，所述第三齿轮26与条形齿轮24啮合，所述第三电机25设置在主体1的内部，所述第三电机25通过第三驱动轴与第三齿轮26传动连接。
作为优选，当压力表28检测弹簧27受到的力，压力表27将信息发送给中控机构5，通过控制第三电机26来控制条形齿轮24的移动距离。所述条形齿轮24的下方设有压力检测单元，所述拉力检测单元包括弹簧27和压力表28，所述压力表28设置在主体1的内部且与中控机构5电连接，所述条形齿轮24的下端通过弹簧27与压力表28连接。
作为优选，为了检测前进的路况，所述主体1的一侧设有红外线探测器6，所述红外线探测器6与中控机构5电连接。
作为优选，为了能够远程遥控机器人，所述主体1内部设有天线，所述天线与中控机构5电连接。
作为优选，所述中控机构5包括显示界面29、控制按键30、状态指示灯31和PLC，所述显示界面29、控制按键30和状态指示灯31均与PLC电连接。
作为优选，为了观察的更加清楚，所述显示界面29为液晶显示屏。
作为优选，为了使机器人在上山的过程中，保持平稳移动，所述主体1内部设有自平衡装置，所述自平衡装置与PLC电连接。
与现有技术相比，该基于物联网的适用于山上运水的智能机器人中，通过移动机构3，使得机器人能够进行爬山，通过搬运机构2，使得机器人能够搬运饮用水并且进行制动，通过发电机构4,将山顶的风能转化为电能供机器人使用，通过这些机构大大提高了机器人的实用性。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (10)
1.一种基于物联网的适用于山上运水的智能机器人，其特征在于，包括主体(1)、搬运机构(2)、移动机构(3)、发电机构(4)和中控机构(5)，所述搬运机构(2)和发电机构(4)均设置在主体(1)的内部，所述移动机构(3)设置在主体(1)的下方，所述中控机构(5)设置在主体(1)的上方，所述搬运机构(2)、移动机构(3)和发电机构(4)均与中控机构(5)电连接；
所述移动机构(3)包括驱动组件和旋转组件，所述驱动组件与旋转组件传动连接，所述驱动组件包括第一电机(7)、第一驱动轴和圆盘(8)，所述第一电机(7)设置在主体(1)的内部，所述第一电机(7)通过第一驱动轴与圆盘(8)传动连接；
所述旋转组件包括气泵(11)、连接管(12)、三个伸缩杆(9)和三个移动单元(10)，三个伸缩杆(9)均匀分布在圆盘(8)的周身，所述伸缩杆与移动单元(10)一一对应，所述伸缩杆与对应的移动单元(10)传动连接，所述气泵(11)设置在主体(1)的内部，所述气泵(11)通过连接管(12)与伸缩杆的内部连通；
所述搬运机构(2)包括控制组件、制动组件和搬运组件，所述控制组件与制动组件传动连接，所述控制组件与搬运组件传动连接，所述控制组件包括第二电机(13)、第二驱动轴和第一齿轮(14)，所述第二电机(13)设置在主体(1)的内部，所述第二电机(13)通过第二驱动轴与第一齿轮(14)传动连接；
所述制动组件包括升降杆(15)和制动块(17)，所述升降杆(15)竖向设置在第一齿轮(14)的一侧，所述升降杆(15)上设有与第一齿轮(14)啮合的从动齿，所述升降杆(15)的下端与制动块(17)相连；
所述搬运组件包括第二齿轮(18)、驱动轮(19)、传动带(20)、从动轮(21)和搬运板(22)，所述第二齿轮(18)设置在第一齿轮(14)的另一侧，所述第二齿轮(18)与第一齿轮(14)啮合，所述第二齿轮(18)与驱动轮(19)同轴设置，所述驱动轮(19)和从动轮(21)均位于同一水平线面上，所述驱动轮(19)通过传动带(20)与从动轮(21)传动连接，所述搬运板(22)设置在传动带(20)的上方。
2.如权利要求1所述的基于物联网的适用于山上运水的智能机器人，其特征在于，所述移动单元(10)包括第四电机、第四驱动轴和移动轮，所述第四电机设置在伸缩杆上，所述第四电机通过第四驱动轴与移动轮传动连接。
3.如权利要求1所述的基于物联网的适用于山上运水的智能机器人，其特征在于，所述升降杆(15)的两侧设有若干滑轮(16)，所述滑轮(16)固定在主体(1)的内部，所述滑轮(16)与升降杆(15)两侧的凹槽匹配。
4.如权利要求1所述的基于物联网的适用于山上运水的智能机器人，其特征在于，所述发电机构(4)包括风力发电机(23)和升降组件，所述升降组件包括条形齿轮(24)、第三电机(25)、第三驱动轴和第三齿轮(26)，所述条形齿轮(24)竖向设置在主体(1)的内部，所述风力发电机(23)与条形齿轮(24)的上端相连，所述第三齿轮(26)设置条形齿轮(24)的一侧，所述第三齿轮(26)与条形齿轮(24)啮合，所述第三电机(25)设置在主体(1)的内部，所述第三电机(25)通过第三驱动轴与第三齿轮(26)传动连接。
5.如权利要求1所述的基于物联网的适用于山上运水的智能机器人，其特征在于，所述条形齿轮(24)的下方设有压力检测单元，所述拉力检测单元包括弹簧(27)和压力表(28)，所述压力表(28)设置在主体(1)的内部且与中控机构(5)电连接，所述条形齿轮(24)的下端通过弹簧(27)与压力表(28)连接。
6.如权利要求1所述的基于物联网的适用于山上运水的智能机器人，其特征在于，所述主体(1)的一侧设有红外线探测器(6)，所述红外线探测器(6)与中控机构(5)电连接。
7.如权利要求1所述的基于物联网的适用于山上运水的智能机器人，其特征在于，所述主体(1)内部设有天线，所述天线与中控机构(5)电连接。
8.如权利要求1所述的基于物联网的适用于山上运水的智能机器人，其特征在于，所述中控机构(5)包括显示界面(29)、控制按键(30)、状态指示灯(31)和PLC，所述显示界面(29)、控制按键(30)和状态指示灯(31)均与PLC电连接。
9.如权利要求8所述的基于物联网的适用于山上运水的智能机器人，其特征在于，所述显示界面(29)为液晶显示屏。
10.如权利要求8所述的基于物联网的适用于山上运水的智能机器人，其特征在于，所述主体(1)内部设有自平衡装置，所述自平衡装置与PLC电连接。
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