CN108908358A - 排爆机器人 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种排爆机器人，包括DSP主处理器模块、电源模块、通信模块、遥控工作站、电机驱动模块、行星轮模块、机械手及视觉系统，由遥控工作站远程遥控排爆机器人执行行走与排爆操作，电机驱动中心驱动齿轮转动，进而带动过渡齿轮随之转动，过渡齿轮的转动带动齿轮与车轮转动，在行驶中每组行星轮模块至少有一个车轮悬空；到达需处置爆炸物附近的操作位置后，机械手同步执行遥控工作站的排爆操作，并由视觉系统进行反馈。本发明具有体积紧凑、行驶速度快、动作灵活、通过能力强等优势。

Description

排爆机器人

技术领域

本发明是涉及一种能够适应不同地形条件的自动移动平台，具体地说是涉及一排爆机器人。

背景技术

为了适应不同的地形条件，目前的机器人平台普遍采用履带形式，然而履带也存在诸多不足，尤其是小型机器人平台受限于体积和重量的限制，履带的攀爬能力很难适应超过一定高度的障碍物，限制了自动化平台的应用。

开发一种全新结构的自行平台，就成为亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明针对上述构筑物存在的问题：提供一种行星轮式的排爆机器人，以行星越障轮作为移动构件，其体积较小、灵活、速度较快并具有良好的越障能力，从而缩短了通过障碍物时间，提高了工作效率。由于其特殊的移动方式，排爆机器人可以在大多数环境下代替履带式机器人执行任务。

为了解决上述技术问题，本发明提供的排爆机器人，包括遥控工作站、DSP主处理器模块，电源模块，通信模块，电机驱动模块、行星轮模块、机械手及视觉系统，其特征在于；

所述DSP主处理器模块通过控制线分别与通信模块、电机驱动模块、机械手及视觉系统连接，所述DSP主处理器模块用于接受遥控工作站的指令，对机器人的行动作出决策，并且向遥控工作站反馈信息；

所述通信模块用于连接遥控工作站和DSP主处理器模块之间的通信；

所述行星轮模块由车轮、齿轮、过渡齿轮、中心驱动齿轮和系杆组成，其中齿轮与车轮固定连接，齿轮、过渡齿轮和中心驱动齿轮的转轴均安装在系杆上；

所述机械手和视觉系统用于执行并反馈遥控工作站的操作指令。

作为优选，所述系杆呈Y形，Y形上相邻分支的夹角为60°，机器人具有四个独立的行星轮模块和两个独立的电机驱动模块，两个电机驱动模块分别驱动两个行星轮模块。另外两个行星轮模块作为惰轮。

使用时，由遥控工作站远程遥控排爆机器人执行行走与排爆操作：

电机驱动中心驱动齿轮转动，进而带动过渡齿轮随之转动，过渡齿轮的转动带动齿轮的转动，由于齿轮是和车轮固接在一起的，车轮随之转动，最终车轮的转向和齿轮的转向一致，在行驶中每组行星轮模块至少有一个车轮悬空；

到达需处置爆炸物附近的操作位置后，机械手同步执行遥控工作站的排爆操作，并由视觉系统进行反馈。

与现有技术相比，本发明具备以下显著的进步：体积较小、速度较快、灵活并具有良好的越障能力，从而节省了通过时间，提高了通过性。由于其特殊的移动方式，排爆机器人可以在一些灾害环境下代替履带式机器人执行任务，不仅保证了操作人员的安全，而且能探测到准确的信息，有助于尽快完成任务。

附图说明

图1是本发明实施例的系统框图；

图2是本发明实施例的模型简化图；

图3是图2中行星轮模块的结构示意图；

图中：DSP主处理器模块1、电源模块2、生命探测模块3、通信模块4、遥控工作站5、电机驱动模块6、行星轮模块7、电机8、车轮9、齿轮10、过渡齿轮11、中心驱动齿轮12、系杆13组成。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述；

本实施例的排爆机器人具备如图1所示的系统架构，包括DSP主处理器模块1，电源模块2，机械手及视觉系统3，通信模块4，遥控工作站5，电机驱动模块6和行星轮模块7。所述DSP主处理器模块1通过控制线分别与生命探测模块3、通信模块4和电机驱动模块6连接，驱动或控制其工作；DSP主处理器模块1负责接受遥控工作站5的指令，对机器人的行动作出决策，并且向遥控工作站5反馈信息。电源模块2由直流24V的蓄电池组成。

通信模块4用于实现遥控工作站5和DSP主处理器模块1之间的通信。电机驱动模块6主要是机器人执行机构（即电机8）的控制，实现机器人的运动行走。

如图2所示，整个自行平台包括四组行星轮模块，由两部电机分别驱动其中的两组。

如图3所示，每个行星轮模块7的车轮9数量为三个，成等边三角形排列。所述行星轮模块7由车轮9，与车轮9固接的齿轮10，过渡齿轮11，中心驱动齿轮12和系杆13组成。其中齿轮10，过渡齿轮11，中心驱动齿轮12的转轴均安装在系杆13上。电机8驱动中心驱动齿轮12转动，进而带动过渡齿轮11随之转动，过渡齿轮11的转动带动齿轮10的转动，由于齿轮10是和车轮9固接在一起的，车轮9随之转动，最终车轮9的转向和齿轮12的转向一致。

使用时，DSP主处理器模块接受遥控工作站的指令，对机器人的行动作出决策，并且向上遥控工作站反馈信息，电源模块用于提供直流24V；通信模块用于实现遥控工作站和DSP主处理器模块之间的通信；电机驱动模块用于实现机器人的运动行走的；由车轮、与车轮固接的齿轮、过渡齿轮、中心驱动齿轮和系杆组成的行星轮模块用于在行走中翻越障碍物；机械手及视觉系统用于执行并反馈排爆操作。

本发明为排爆机器人提供了一种全新的思路与方法，具体实现该技术方案的方法和途径很多，以上仅是以示例的方式提供的优选实施方式。本领域技术人员可以在不偏离本发明的情况下想到许多更改、改变和替代。应当理解，在实践本发明的过程中可以采用对本文所描述的本发明实施方式的各种替代方案。所附权利要求旨在限定本发明的范围，并因此覆盖这些权利要求及其等效项的范围内的方法和结构。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。

Claims (4)

1.一种排爆机器人，包括遥控工作站、DSP主处理器模块，电源模块，通信模块，电机驱动模块、行星轮模块、机械手及视觉系统，其特征在于：

所述DSP主处理器模块通过控制线分别与通信模块、电机驱动模块、机械手及视觉系统连接，所述DSP主处理器模块用于接受遥控工作站的指令，对机器人的行动作出决策，并且向遥控工作站反馈信息；

所述通信模块用于连接遥控工作站和DSP主处理器模块之间的通信；

所述行星轮模块由车轮、齿轮、过渡齿轮、中心驱动齿轮和系杆组成，其中齿轮与车轮固定连接，齿轮、过渡齿轮和中心驱动齿轮的转轴均安装在系杆上；

所述机械手和视觉系统用于执行并反馈遥控工作站的操作指令。

2.根据权利要求1所述的排爆机器人，其特征在于：所述平台具有四个独立的行星轮模块和两个独立的电机驱动模块，两个电机驱动模块分别驱动两个行星轮模块。

3.根据权利要求1所述的排爆机器人，其特征在于：所述系杆呈Y形，Y形上相邻分支的夹角为60°。

4.根据权利要求1所述的排爆机器人的工作方法，其特征在于：

由遥控工作站远程遥控排爆机器人执行行走与排爆操作

电机驱动中心驱动齿轮转动，进而带动过渡齿轮随之转动，过渡齿轮的转动带动齿轮的转动，由于齿轮是和车轮固接在一起的，车轮随之转动，最终车轮的转向和齿轮的转向一致，在行驶中每组行星轮模块至少有一个车轮悬空；

到达需处置爆炸物附近的操作位置后，机械手同步执行遥控工作站的排爆操作，并由视觉系统进行反馈。