CN109849011A - 一种危险品采样机器人 - Google Patents

Abstract

一种危险品采样机器人，涉及一种危险品的采样技术，为了解决采用人工的方式对危险品进行采样时，容易对采样人员造成伤害的问题。本发明的覆带设置在移动平台两侧，通过覆带带动移动平台移动；摆臂用于辅助移动平台越障；机械臂末端设有抓手用于抓取待采样的危险品；对讲机用于远程操作时双向通话；摄像头用于实时获取待采样的危险品图像；摄像头通过通讯天线与控制箱面板相连；控制箱面板的控制信号输出端通过通讯天线与机械臂的控制信号输入端相连；采样瓶用于盛放采样的危险品，视觉云台用于实时获取全视角图像，视觉云台的无线信号输出端通过通讯天线与控制箱面板的无线信号输入端相连。有益效果为避免了危险品对采样人员的伤害。

Description

一种危险品采样机器人

技术领域

本发明涉及一种危险品的采样技术。

背景技术

危险品是易燃、易爆、有强烈腐蚀性、有毒等物品的总称，例如，汽油、炸药、强酸、强碱、苯、萘、赛璐珞、过氧化物均属于危险品；危险品对人体的伤害不但很难治愈，甚至危及生命安全；而对于危险品的采样多数采样人工的方式，因此存在操作不当的问题，一旦发生事故对采样人员不可避免的造成伤害。

发明内容

本发明的目的是为了解决采用人工的方式对危险品进行采样时，容易对采样人员造成伤害的问题，提出了一种危险品采样机器人。

本发明所述的一种危险品采样机器人包括移动平台、机械臂、覆带、摆臂、摄像头、采样瓶、通讯天线、视觉云台、对讲机和控制箱面板；

所述覆带设置在移动平台左右两侧，并通过覆带带动移动平台移动；

所述摆臂设置在覆带前端，用于辅助移动平台越障；

所述机械臂设置在移动平台前端，并且在机械臂末端设有抓手用于抓取待采样的危险品；

所述对讲机设置在移动平台上，用于远程操作时双向通话；

所述摄像头设置在机械臂上，并用于实时获取待采样的危险品图像；摄像头的采样信号输出端通过通讯天线与控制箱面板的采样信号输入端相连；

所述控制箱面板的控制信号输出端通过通讯天线与机械臂的控制信号输入端相连；

所述采样瓶、通讯天线和视觉云台分别设置在移动平台后端，并且，采样瓶用于盛放采样的危险品，视觉云台用于实时获取全视角图像，视觉云台的无线信号输出端通过通讯天线与控制箱面板的无线信号输入端相连。

本发明通过视觉云台实时获取全视角图像，既而控制箱面板对移动平台进行控制，移动平台利用覆带进行移动，并利用摆臂进行跨越障碍；再次通过摄像头获取待采样危险品的信息，再依靠机械臂末端的抓手对危险品进行采样，采样后的危险品盛放在采样瓶中，完成对危险品的采样。

本发明的有益效果是利用本发明所述的危险品采样机器人完成对危险品的采样，避免了危险品对采样人员的伤害。

附图说明

图1为具体实施方式一所述的一种危险品采样机器人的结构示意图；

图2为具体实施方式一所述的一种危险品采样机器人的尾部结构示意图；

图3为具体实施方式五中控制箱面板的结构示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式所述的一种危险品采样机器人包括移动平台1、机械臂2、覆带3、摆臂4、摄像头5、采样瓶6、通讯天线7、视觉云台8、对讲机9和控制箱面板；

所述覆带3设置在移动平台1左右两侧，并通过覆带3带动移动平台1移动；

所述摆臂4设置在覆带3前端，用于辅助移动平台1越障；

所述机械臂2设置在移动平台1前端，并且在机械臂2末端设有抓手用于抓取待采样的危险品；

所述对讲机9设置在移动平台1上，用于远程操作时双向通话；在靠近对讲机9处设有移动平台1电量显示装置，以便实时显示移动平台1所剩电量；

所述摄像头5设置在机械臂2上，并用于实时获取待采样的危险品图像；摄像头5的采样信号输出端通过通讯天线7与控制箱面板的采样信号输入端相连；

所述控制箱面板的控制信号输出端通过通讯天线7与机械臂2的控制信号输入端相连；

所述采样瓶6、通讯天线7和视觉云台8分别设置在移动平台1后端，并且，采样瓶6用于盛放采样的危险品，视觉云台8用于实时获取全视角图像，视觉云台8的无线信号输出端通过通讯天线7与控制箱面板的无线信号输入端相连。

在本实施方式中，通过视觉云8台实时获取全视角图像，既而控制箱面板对移动平台1进行控制，移动平台1利用覆带3进行移动，并利用摆臂4进行跨越障碍；再次通过摄像头5获取待采样危险品的信息，再依靠机械臂2末端的抓手对危险品进行采样，采样后的危险品盛放在采样瓶6中，完成对危险品的采样。

在本实施方式中，视觉云台8实时获取的全视角图像可单独通过软件在操作端实现操作；覆带3采用差动履带；摄像头5的数量为三个这样可以多角度、全方位的获取待采样的危险品图像信息；采样瓶6的数量为5个，这样该采样机器人每次能够同时对多个危险进行采样并且采样的危险品数量也不局限于一个。

具体实施方式二：本实施方式是对具体实施方式一所述的一种危险品采样机器人进一步限定，在本实施方式中，所述机械臂2为六自由度机械臂，并且机械臂2的末端抓手具有一个抓取自由度。

在本实施方式中，通过控制箱面板对机械臂2的控制，尤其针对机械臂2的末端抓手进行主要控制，完成对危险品的采样。

具体实施方式三：本实施方式是对具体实施方式一所述的一种危险品采样机器人进一步限定，在本实施方式中，移动平台1的尾部设有接口板；接口板上设有光纤通讯接口10、充电航空插头11和移动开关12；

所述光纤通讯接口10用于对移动平台1进行有线控制；

所述充电航空插头11用于与充电电源连接；

所述移动开关12具有三个状态：分别为左拧状态、中间状态和右拧状态；左拧状态代表为移动平台1充电，中间状态代表移动平台1停止移动，右拧状态为移动平台1开始移动。

在本实施方式中，车体右侧设有VGA接口，可用于外接显示屏，进而可以显示小车中的程序进程，并进行调试。

具体实施方式四：本实施方式是对具体实施方式三所述的一种危险品采样机器人进一步限定，在本实施方式中，该采样机器人还包括手柄；

所述手柄的操作信号输出端与控制箱面板的操作信号输入端相连。

在本实施方式中，通过操作手柄对该采样机器人进行输入指令操控。

具体实施方式五：本实施方式是对具体实施方式四所述的一种危险品采样机器人进一步限定，在本实施方式中，所述控制箱面板设有显示屏A1、音频及通话接口A2、手柄模式选择按钮A3、云台俯仰调节按钮A4、云台巡转按钮A5、移动平台速度模式按钮A6、通讯模式选择按钮A7、电机使能复位开关A8、天线接口A9、光纤通讯接口A10、无线通讯接口A11、USB调试接口A12、熔断保护器A13、充电电源接口A14、开关按钮A15、机械臂姿态按钮A16、移动平台运动按钮A17和机械臂位置按钮A18；

所述显示屏A1用于显示机械臂2抓取采样的危险品以及全视角图像；

所述音频及通话接口A2用于接收对讲机9的语音信息，并进行双向通话；

所述手柄模式选择按钮A3用于对手柄的控制模式进行选择；当开关在下档时，机械臂姿态按钮A16和机械臂位置按钮A18控制机械臂2在关节空间或笛卡尔空间上的位姿，移动平台运动按钮A17控制移动平台的运动；当开关在上档时，机械臂位置按钮A18控制移动平台1的转动运动，机械臂姿态按钮A16控制摆臂4的升降，移动平台运动按钮A17控制移动平台的前后运动；

所述云台俯仰调节按钮A4用于调节视觉云台8的俯仰角；

所述云台巡转按钮A5用于控制视觉云台8进行巡转；

所述移动平台速度模式按钮A6用于在移动平台1的快慢两种速度模式进行选择；

所述通讯模式选择按钮A7用于切换通讯模式；

所述电机使能复位开关A8用于使移动平台1上的电机使能；

所述天线接口A9用于连接天线；

所述光纤通讯接口A10用于连接有限通讯的光纤；

所述无线通讯接口A11用于通过网线连接无线通讯的定向增益天线；

所述USB调试接口A12用于连接外部设备；外部设备主要有鼠标、键盘、U盘；

所述熔断保护器A13用于在电流过大时进行自动熔断；

所述充电电源接口A14用于通过适配器对该控制箱面板进行充电；

所述开关按钮A15用于开启和关闭该控制箱面板；

所述机械臂姿态按钮A16用于控制机械臂2的姿态；

所述移动平台运动按钮A17用于控制移动平台1的运动方向；

所述机械臂位置按钮A18用于控制机械臂2所处的位置。

在本实施方式中，控制箱面板以及手柄均具有RJ45接口，通过网线连接，进而完成无线通讯；无线通讯采用OFDM调制方式传输，链路传输速率可达300Mbps，工作频率为5.8GHz，控制箱面板的天线接口A9处安装定向增益天线，移动平台1上的通讯天线7为全向增益天线，并在通讯天线7处安装有信号强度显示设备。

在本实施方式中，所述采样机器人的采样步骤为：定位采样瓶6->抓手张开->回归零位；停止运动在运动过程中遇到问题，单击电机使能复位开关A8使机械臂2停止，自动归零，控制机械臂2回归到各关节的零点位置；重置运动状态以解决机械臂2中途接受指令不运动的问题。

Claims (5)

1.一种危险品采样机器人，其特征在于，该采样机器人包括移动平台(1)、机械臂(2)、覆带(3)、摆臂(4)、摄像头(5)、采样瓶(6)、通讯天线(7)、视觉云台(8)、对讲机(9)和控制箱面板；

所述覆带(3)设置在移动平台(1)左右两侧，并通过覆带(3)带动移动平台(1)移动；

所述摆臂(4)设置在覆带(3)前端，用于辅助移动平台(1)越障；

所述机械臂(2)设置在移动平台(1)前端，并且在机械臂(2)末端设有抓手用于抓取待采样的危险品；

所述对讲机(9)设置在移动平台(1)上，用于远程操作时双向通话；

所述摄像头(5)设置在机械臂(2)上，并用于实时获取待采样的危险品图像；摄像头(5)的采样信号输出端通过通讯天线(7)与控制箱面板的采样信号输入端相连；

所述控制箱面板的控制信号输出端通过通讯天线(7)与机械臂(2)的控制信号输入端相连；

所述采样瓶(6)、通讯天线(7)和视觉云台(8)分别设置在移动平台(1)后端，并且，采样瓶(6)用于盛放采样的危险品，视觉云台(8)用于实时获取全视角图像，视觉云台(8)的无线信号输出端通过通讯天线(7)与控制箱面板的无线信号输入端相连。

2.根据权利要求1所述的一种危险品采样机器人，其特征在于，所述机械臂(2)为六自由度机械臂，并且机械臂(2)的末端抓手具有一个抓取自由度。

3.根据权利要求1所述的一种危险品采样机器人，其特征在于，移动平台(1)的尾部设有接口板；接口板上设有光纤通讯接口(10)、充电航空插头(11)和移动开关(12)；

所述光纤通讯接口(10)用于对移动平台(1)进行有线控制；

所述充电航空插头(11)用于与充电电源连接；

所述移动开关(12)具有三个状态：分别为左拧状态、中间状态和右拧状态；左拧状态代表为移动平台(1)充电，中间状态代表移动平台(1)停止移动，右拧状态为移动平台(1)开始移动。

4.根据权利要求3所述的一种危险品采样机器人，其特征在于，该采样机器人还包括手柄；

所述手柄的操作信号输出端与控制箱面板的操作信号输入端相连。

5.根据权利要求4所述的一种危险品采样机器人，其特征在于，所述控制箱面板设有显示屏(A1)、音频及通话接口(A2)、手柄模式选择按钮(A3)、云台俯仰调节按钮(A4)、云台巡转按钮(A5)、移动平台速度模式按钮(A6)、通讯模式选择按钮(A7)、电机使能复位开关(A8)、天线接口(A9)、光纤通讯接口(A10)、无线通讯接口(A11)、USB调试接口(A12)、熔断保护器(A13)、充电电源接口(A14)、开关按钮(A15)、机械臂姿态按钮(A16)、移动平台运动按钮(A17)和机械臂位置按钮(A18)；

所述显示屏(A1)用于显示机械臂(2)抓取采样的危险品以及全视角图像；

所述音频及通话接口(A2)用于接收对讲机(9)的语音信息，并进行双向通话；

所述手柄模式选择按钮(A3)用于对手柄的控制模式进行选择；

所述云台俯仰调节按钮(A4)用于调节视觉云台(8)的俯仰角；

所述云台巡转按钮(A5)用于控制视觉云台(8)进行巡转；

所述移动平台速度模式按钮(A6)用于在移动平台(1)的快慢两种速度模式进行选择；

所述通讯模式选择按钮(A7)用于切换通讯模式；

所述电机使能复位开关(A8)用于使移动平台(1)上的电机使能；

所述天线接口(A9)用于连接天线；

所述光纤通讯接口(A10)用于连接有限通讯的光纤；

所述无线通讯接口(A11)用于通过网线连接无线通讯的定向增益天线；

所述USB调试接口(A12)用于连接外部设备；

所述熔断保护器(A13)用于在电流过大时进行自动熔断；

所述充电电源接口(A14)用于通过适配器对该控制箱面板进行充电；

所述开关按钮(A15)用于开启和关闭该控制箱面板；

所述机械臂姿态按钮(A16)用于控制机械臂(2)的姿态；

所述移动平台运动按钮(A17)用于控制移动平台(1)的运动方向；

所述机械臂位置按钮(A18)用于控制机械臂(2)所处的位置。