CN109341424B - 一种适用于平地的探雷装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种适用于平地的探雷装置，包括底座和均安装在底座上的履带机构、驱动机构、探雷机构、定位器投放机构；驱动机构的输出端连接在履带机构的主动履带轮上；探雷机构包括转动式安装在底座上的基架，转动式安装在基架上的支架，固定在支架上的探雷感应器；定位器投放机构包括固定在底座上的架体，固定在架体上的储物罐，回转式安装在储物罐上的筛选圆盘，与架体相对固定的滑道；储物罐设有仅能容纳一个定位器通过的出口，筛选圆盘上设有仅能容纳一个定位器的缺口槽，储物罐的出口位于缺口槽旋转路径的上方，从缺口槽脱落的定位器掉落在滑道上。探雷装置可以对雷区进行探测，属于机器人探雷技术领域。

Description

一种适用于平地的探雷装置

技术领域

本发明涉及机器人探雷技术领域，尤其涉及一种适用于平地的探雷装置。

背景技术

由于地雷的普遍应用，尤其是在相对弱势的国家中，地雷更是广泛应用，但是由于缺乏管理与有效的设备，许多地雷的摆放在战后无法回收，形成了所谓的地雷坟场。平民生命安全得不到应有的保障，使很多邻近雷区的土地无人问津，不仅影响着国民的身心，也影响着国家的经济发展，拖慢了恢复的进程。

探雷机器人相比较人工排雷，火箭布撒器排雷等方式其具有成本低、安全可靠、适应性高、便于携带和操作的特点及优势，越来越被人们所重视并运用于实际工作中。

中国专利文献公开了一种全地形扫雷排雷装置，申请号为201710546995.5，这种扫雷装置包括行驶支撑板、两主履带传动机构、四个辅助履带传动机构，排雷装置设置主履带传动机构和辅助履带传动机构，使扫雷排雷装置可行驶于复杂地形行驶，在扫雷感应器感应到地雷的位置后，将信号传递给智能控制系统，经过运算后行驶向雷区，进行排雷工作。上述方案提供了机器探雷排雷的装置，但结构比较复杂，操作难度大，适用性较低。

发明内容

针对现有技术中存在的技术问题，本发明的目的是：提供一种适用于平地的探雷装置，可以对雷区进行探测。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种适用于平地的探雷装置，包括底座和均安装在底座上的履带机构、驱动机构、探雷机构、定位器投放机构；

驱动机构的输出端连接在履带机构的主动履带轮上；

探雷机构包括转动式安装在底座上的基架，转动式安装在基架上的支架，固定在支架上的探雷感应器；

定位器投放机构包括固定在底座上的架体，固定在架体上的储物罐，回转式安装在储物罐上的筛选圆盘，与架体相对固定的滑道；储物罐设有仅能容纳一个定位器通过的出口，筛选圆盘上设有仅能容纳一个定位器的缺口槽，储物罐的出口位于缺口槽旋转路径的上方，从缺口槽脱落的定位器掉落在滑道上。

进一步的是：探雷装置还包括固定在底座上的开源单片机、信号放大器、无线收发器；开源单片机与信号放大器信号连接，信号放大器与无线收发器信号连接。

进一步的是：履带机构包括转动式安装在底座上的主动履带轮和从动履带轮，连接主动履带轮和从动履带轮的履带。

进一步的是：驱动机构包括皮带组件、转动式安装在底座上的旋转轴和固定在底座上的第一电机；皮带组件包括转动式安装在底座上的主动皮带轮和从动皮带轮，连接主动皮带轮和从动皮带轮的皮带；第一电机的输出端连接在主动皮带轮上，从动皮带轮和主动履带轮均套装在旋转轴上，开源单片机与第一电机信号连接。

进一步的是：基架通过第一销轴转动式安装在底座上，支架通过第二销轴转动式安装在基架上；探雷机构还包括套在第一销轴且带尾钩的第一弹簧和套在第二销轴的第二弹簧；第一弹簧的一端固定在基架上，第一弹簧的另一端固定在底座上；第二弹簧的一端固定在基架上，第二弹簧的另一端固定在支架上。

进一步的是：储物罐的容腔的底部设有曲面底板，曲面底板上设有仅能容纳一个定位器通过的出口；筛选圆盘呈圆柱状或球形状，筛选圆盘的一部分位于储物罐内，筛选圆盘的另一部分露出储物罐的外部，筛选圆盘的表面与储物罐相接触，随着筛选圆盘的旋转，筛选圆盘上的缺口槽与曲面底板上的出口处于相连通状态或不连通状态。筛选圆盘上的缺口槽与曲面底板上的出口在相连通状态与不连通状态之间循环，并且筛选圆盘转动一周，两者有且只有一次处于相通状态。

进一步的是：定位器投放机构还包括皮带组件、回转式安装在储物罐上的传动轴和固定在架体上的第二电机；皮带组件包括主动皮带轮和从动皮带轮，连接主动皮带轮和从动皮带轮的皮带；第二电机的输出端连接在主动皮带轮上，从动皮带轮套装在传动轴上，传动轴穿过筛选圆盘，开源单片机与第二电机信号连接。

进一步的是：滑道的顶端固定在储物罐上，滑道位于筛选圆盘表面的外侧；筛选圆盘投影在滑道上，从缺口槽露出储物罐的外部至缺口槽旋转至最低点时，缺口槽旋转路径所对应的圆心角落在滑道的范围内；滑道由摩擦系数小的材料制成。

进一步的是：定位器投放机构还包括固定在架体上的保持架，滑道穿过保持架，滑道和保持架相固定。

进一步的是：架体包括基板、顶板、立柱；立柱的下端与基板相固定，立柱的上端与顶板相固定，储物罐固定在顶板上。

总的说来，本发明具有如下优点：

本探雷装置具有较高的探雷效率，且具有功用性强的特点，操作难度小且制作成本低，该平地探探雷装置有开放性好，结构简单，操作方便，能够根据需要进行硬件软件升级。定位器投放机构具有操作方便、灵活性好、机械化程度高、控制方便、安全快捷、灵活性好、大大提高了标记效率、准确度、智能化程度高。第一弹簧的恢复力使得基架恢复到初始位置，第二弹簧的恢复力使得支架恢复到初始位置；同时，基架和支架都可以转动，使得基架和支架具有避让障碍物的功能，同时还增大了探测范围。本发明克服了现有探雷机器人操作难度大，工作效率低的不足,本发明不仅探测范围大，工作效率高，操作简单，而且能够在探测到有危险嫌疑的区域时发出警示提醒。

附图说明

图1是本探雷装置的结构示意图。

图2是底座、履带机构、驱动机构的结构示意图。

图3是底座的俯视图。

图4是探雷机构的结构示意图。

图5是定位器投放机构的结构示意图。

图6是定位器投放机构的主视图。

图7是储物罐和筛选圆盘的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图和具体实施方式来对本发明做进一步详细的说明。

为了便于统一查看说明书附图里面的各个附图标记，现对说明书附图里出现的附图标记统一说明如下：

1为驱动机构，2为底座，3为探雷机构，4为履带机构，5为第二电机，6为保持架，7为储物罐，8为筛选圆盘，9为滑道，10为架体，11为定位器投放机构的皮带组件，12为曲面底板，13为定位器，1-1为驱动机构的皮带组件，1-2为第一电机，2-1为固定块，2-2为开源单片机，2-3为信号放大器，2-4为无线收发器，2-5为电池，3-1为探雷感应器，3-2为支架，3-3为第二弹簧，3-4为基架，3-5为第二销轴，3-6为第一弹簧，3-7为第一销轴，4-1为主动履带轮，4-2为从动履带轮，4-3为履带，10-1为基板，10-2为顶板，10-3为立柱。

结合图1所示，一种适用于平地的探雷装置，包括底座和均安装在底座上的履带机构、驱动机构、探雷机构、定位器投放机构。履带机构安装在底座的下部，驱动机构安装在底座的内侧，探雷机构和定位器投放机构固定在底座的上表面。

结合图1、图2所示，驱动机构的输出端连接在履带机构的主动履带轮上，从而驱动机构可以驱动履带机构运转，进而带动底座运动。探雷机构包括转动式安装在底座上的基架，基架可以相对底座转动，转动式安装在基架上的支架，支架可以相对基架转动，固定在支架上的探雷感应器，探雷感应器可以探测所处区域是否有地雷。

结合图1、图5、图6所示，定位器投放机构包括固定在底座上的架体，固定在架体上的储物罐，回转式安装在储物罐上的筛选圆盘，与架体相对固定的滑道。架体和基架固定在底座上表面的不同区域上，筛选圆盘可以转动，架体和滑道是相对固定关系。储物罐设有仅能容纳一个定位器通过的出口，即储物罐设有一个出口，该出口仅能允许定位器一个一个地穿过。结合图7所示，筛选圆盘上设有仅能容纳一个定位器的缺口槽，即筛选圆盘设有一个缺口槽，该缺口槽仅能容纳一个定位器。储物罐的出口位于缺口槽旋转路径的上方，缺口槽的形状与定位器的形状相适应，定位器为方体时，缺口槽也为方体，定位器为球体时，缺口槽为柱状，本发明中，定位器和缺口槽都为方体。筛选圆盘是绕着自身的水平中心轴线转动的，因此缺口槽也会转动，缺口槽的旋转路径是一个圆周曲面，若缺口槽是方体的，则缺口槽的旋转路径就是缺口槽的截面(截面为矩形)以筛选圆盘的水平中心轴线为轴旋转一周；若缺口槽是柱状的，则缺口槽的旋转路径就是缺口槽与筛选圆盘的相交面以筛选圆盘的水平中心轴线为轴旋转一周。储物罐的出口位于缺口槽旋转至最高点时的正上方，且优先的是，储物罐的出口与缺口槽旋转至最高点时缺口槽的上方重合。当缺口槽旋至储物罐出口，即缺口槽与储物罐处于相通状态时，定位器由于重力的作用落入缺口槽内，缺口槽继续旋转，由于筛选圆盘的外表面与储物罐相接触，所以定位器不会掉落，当缺口槽旋转至储物罐的外部后，定位器在筛选圆盘继续旋转的过程中，定位器会掉落，且定位器掉落在滑道上，该机构使得筛选圆盘转动一周有且只有一个定位器掉落下来。

结合图1、图2所示，履带机构有两个，分别位于底座的两侧，对应的，驱动机构也有两个，一个驱动机构对应驱动一个履带机构。履带机构包括转动式安装在底座上的主动履带轮和从动履带轮，连接主动履带轮和从动履带轮的履带，履带机构属于现有技术。

结合图1、图2所示，驱动机构包括皮带组件、转动式安装在底座上的旋转轴和固定在底座上的第一电机。驱动机构的输出端就是旋转轴，皮带组件包括转动式安装在底座上的主动皮带轮和从动皮带轮，连接主动皮带轮和从动皮带轮的皮带。第一电机的输出端连接在主动皮带轮上，从动皮带轮和主动履带轮均套装在旋转轴上。

结合图4所示，基架呈匚字形，基架通过第一销轴转动式安装在底座上，第一销轴转动式安装在底座上，第一销轴与基架相固定；或者，第一销轴固定在底座上，第一销轴与基架转动式安装。支架通过第二销轴转动式安装在基架上，第二销轴转动式安装在基架上，第二销轴与支架相固定；或者，第二销轴固定在基架上，第二销轴与支架转动式安装。探雷机构还包括套在第一销轴且带尾钩的第一弹簧和套在第二销轴的第二弹簧。第一弹簧的一端(上端)固定在基架上，第一弹簧的另一端(下端)固定在底座上，第一弹簧的下端即第一弹簧的尾钩，可以在底座的上表面设置一个固定块，尾钩固定在固定块上；第二弹簧的一端(上端)固定在基架上，第二弹簧的另一端(下端)固定在支架上。在基架相对底座转动后，第一弹簧的恢复力使得基架恢复到初始位置，在支架相对基架转动后，第二弹簧的恢复力使得支架恢复到初始位置；同时，基架和支架都可以转动，使得基架和支架具有避让障碍物的功能，同时还增大了探测范围。

结合图7所示，储物罐内具有一个容腔，该储物罐的容腔的底部设有曲面底板，曲面底板上设有仅能容纳一个定位器通过的出口，该出口就是储物罐的出口。筛选圆盘呈圆柱状或球形状，本发明中筛选圆盘呈圆柱状，筛选圆盘的一部分(上部分)位于储物罐内，筛选圆盘的另一部分(下部分)露出储物罐的外部，筛选圆盘上部分的表面与储物罐的下表面相接触，随着筛选圆盘的旋转，筛选圆盘上的缺口槽与曲面底板上的出口处于相连通状态或不连通状态，当缺口槽旋转至最高点时，缺口槽与曲面底板上的出口处于相连通状态(完全重合状态)。

结合图5、图6所示，定位器投放机构还包括皮带组件、转动式安装在储物罐上的传动轴和固定在架体上的第二电机。定位器投放机构的皮带组件与驱动机构的皮带组件是一样的。皮带组件包括主动皮带轮和从动皮带轮，连接主动皮带轮和从动皮带轮的皮带。第二电机的输出端连接在主动皮带轮上，从动皮带轮套装在传动轴上，传动轴穿过筛选圆盘。

结合图5、图6所示，滑道的顶端固定在储物罐上，滑道位于筛选圆盘表面的外侧，滑道的大部分位于筛选圆盘的下方，滑道的上部分(滑道的顶端至筛选圆盘最下端)位于筛选圆盘的一侧，且该筛选圆盘的一侧满足缺口槽露出筛选圆盘后，缺口槽就朝向滑道。筛选圆盘投影(图2中向左或向右投影)在滑道上，即沿着筛选圆盘的轴线方向看，从缺口槽露出储物罐的外部至缺口槽旋转至最低点时，缺口槽旋转路径所对应的圆心角落在滑道的范围内。

定位器投放机构还包括固定在架体上的保持架，滑道穿过保持架，滑道和保持架相固定，保持架可以支撑固定滑道的作用。

架体包括基板、顶板、立柱；立柱的下端与基板相固定，立柱的上端与顶板相固定，储物罐固定在顶板上。

结合图3所示，探雷装置还包括固定在底座上的开源单片机、信号放大器、无线收发器；开源单片机与信号放大器信号连接，信号放大器与无线收发器信号连接，开源单片机与第一电机信号连接，开源单片机与第二电机信号连接。探雷装置还包括为整个探雷装置供电的电池，定位器为微型的GPS定位器。

本探雷装置的工作原理：第一电机通过皮带组件驱动主动履带轮旋转，主动履带轮旋转带动整个履带机构运转，进而带动底座运行，通过控制两个第一电机的转速，实现底座的前进、后退以及转向。对于定位器投放机构：第二电机通过皮带组件带动筛选圆盘旋转，当缺口槽旋转至最高点时，只允许一个定位器落入缺口槽内，然后筛选圆盘继续旋转，当缺口槽旋转至储物罐的外部时，由于重力及离心力的作用，定位器掉落在滑道上，滑道将定位器投放至指定的区域。当探雷感应器探测到某个区域有地雷时，探雷感应器将信号传递给开源单片机，开源单片机向第二电机发送指令，第二电机通过皮带组件驱动筛选圆盘旋转，进而使得定位器从缺口槽处掉落至滑道，滑道将定位器投放到该雷区内；探雷感应器探测到地雷信号后，开源单片机同时进行信号处理，然后传递信号给信号放大器，信号放大器将信号放大后传递给无线收发器，无线收发器将信号传递给远程控制端，人员在远程控制端进行后续操作。开源单片机还可以向第一电机发送指令，从而控制整个装置的前进、后退以及转向，从而使得探雷装置可以离开该雷区或进行探测下一个雷区。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种适用于平地的探雷装置，其特征在于：包括底座和均安装在底座上的履带机构、驱动机构、探雷机构、定位器投放机构；驱动机构的输出端连接在履带机构的主动履带轮上；探雷机构包括转动式安装在底座上的基架，转动式安装在基架上的支架，固定在支架上的探雷感应器；定位器投放机构包括固定在底座上的架体，固定在架体上的储物罐，回转式安装在储物罐上的筛选圆盘，与架体相对固定的滑道；储物罐设有仅能容纳一个定位器通过的出口，筛选圆盘上设有仅能容纳一个定位器的缺口槽，储物罐的出口位于缺口槽旋转路径的上方，从缺口槽脱落的定位器掉落在滑道上；基架通过第一销轴转动式安装在底座上，支架通过第二销轴转动式安装在基架上；探雷机构还包括套在第一销轴且带尾钩的第一弹簧和套在第二销轴的第二弹簧；第一弹簧的一端固定在基架上，第一弹簧的另一端固定在底座上；第二弹簧的一端固定在基架上，第二弹簧的另一端固定在支架上；储物罐的容腔的底部设有曲面底板，曲面底板上设有仅能容纳一个定位器通过的出口；筛选圆盘呈圆柱状或球形状，筛选圆盘的一部分位于储物罐内，筛选圆盘的另一部分露出储物罐的外部，筛选圆盘的表面与储物罐相接触，随着筛选圆盘的旋转，筛选圆盘上的缺口槽与曲面底板上的出口处于相连通状态或不连通状态；滑道的顶端固定在储物罐上，滑道位于筛选圆盘表面的外侧；筛选圆盘投影在滑道上，从缺口槽露出储物罐的外部至缺口槽旋转至最低点时，缺口槽旋转路径所对应的圆心角落在滑道的范围内。

2.按照权利要求1所述的一种适用于平地的探雷装置，其特征在于：探雷装置还包括固定在底座上的开源单片机、信号放大器、无线收发器；开源单片机与信号放大器信号连接，信号放大器与无线收发器信号连接。

3.按照权利要求2所述的一种适用于平地的探雷装置，其特征在于：履带机构包括转动式安装在底座上的主动履带轮和从动履带轮，连接主动履带轮和从动履带轮的履带。

4.按照权利要求3所述的一种适用于平地的探雷装置，其特征在于：驱动机构包括皮带组件、转动式安装在底座上的旋转轴和固定在底座上的第一电机；皮带组件包括转动式安装在底座上的主动皮带轮和从动皮带轮，连接主动皮带轮和从动皮带轮的皮带；第一电机的输出端连接在主动皮带轮上，从动皮带轮和主动履带轮均套装在旋转轴上，开源单片机与第一电机信号连接。

5.按照权利要求2所述的一种适用于平地的探雷装置，其特征在于：定位器投放机构还包括皮带组件、转动式安装在储物罐上的传动轴和固定在架体上的第二电机；皮带组件包括主动皮带轮和从动皮带轮，连接主动皮带轮和从动皮带轮的皮带；第二电机的输出端连接在主动皮带轮上，从动皮带轮套装在传动轴上，传动轴穿过筛选圆盘，开源单片机与第二电机信号连接。

6.按照权利要求1所述的一种适用于平地的探雷装置，其特征在于：定位器投放机构还包括固定在架体上的保持架，滑道穿过保持架，滑道和保持架相固定。

7.按照权利要求1所述的一种适用于平地的探雷装置，其特征在于：架体包括基板、顶板、立柱；立柱的下端与基板相固定，立柱的上端与顶板相固定，储物罐固定在顶板上。