CN110434869A - 一种救援用勘测机器人 - Google Patents

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饶杨扬
王金鑫
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Abstract

本发明公开了一种救援用勘测机器人，包括四轮电动车、安装板、透光防护罩、连接弧板、钢化玻璃板、顶盖、搭扣、垫块、长条、气弹簧、羊毛条刷、梳齿、固定环、齿轮、伺服电机、滑块、圆环型滑槽、第一电动推杆、固定盘、立柱、照明灯、控制箱、斜板、固定壳体、摄像机、螺纹套、弹簧、过线孔、第二电动推杆、伺服电机驱动器、MCU、天线、无线收发模块和存储器。本发明结构合理，可用于救援勘测，通过摄像机进行画面的拍摄，由于设置了四个不同方向的摄像机，可对不同区域进行拍摄，拍摄角度较广，通过设置的第一电动推杆可进行摄像机的升降便于进行摄像机高度的调节。

Description

一种救援用勘测机器人
技术领域
本发明涉及一种机器人，具体为一种救援用勘测机器人，属于机器人应用技术领域。
背景技术
机器人是可以接受人类指挥，又可以运行预先编排的程序，也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动；它的任务是协助或取代人类工作的工作，例如生产业、建筑业，或是危险的工作；救援勘测机器人可用于危险的、有毒的、有害的环境，可进行人员的搜救。
目前部分救援勘测机器人，通过摄像机进行拍摄，实现勘测；在使用时，摄像机的摄像头可能会粘覆遮挡物，可能会造成阻挡，可能会影响拍摄，且摄像机可能会直接暴露在外界，可能缺少保护；且机器人行驶时，前方可能会具有障碍物，可能会对机器人的行驶造成阻挡，又有可能会碰撞机器人的车轮，可能会出现颠簸，造成伤害。因此，针对上述问题提出一种救援用勘测机器人。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种救援用勘测机器人。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的，一种救援用勘测机器人，包括四轮电动车、透光防护罩、齿轮、清扫结构、障碍推除结构以及摄像机安装结构，所述四轮电动车的顶部固定安装有安装板，所述透光防护罩的底部内圈固定安装有固定环，所述固定环的内圈开有圆环型齿槽，所述圆环型齿槽与齿轮啮合连接，所述四轮电动车内部固定安装有伺服电机和控制箱，且伺服电机的输出轴末端与齿轮的内圈固接，所述控制箱的一侧安装有伺服电机驱动器，所述固定环的底部两侧均固定安装有滑块，所述安装板表面开有圆环型滑槽，所述滑块与圆环型滑槽滑动连接，所述透光防护罩的顶部一侧通过铰链连接有顶盖，且顶盖远离铰链一侧通过搭扣与透光防护罩的顶部另一侧连接；
所述清扫结构包括长条以及梳齿，所述长条与安装板垂直固接，且长条通过气弹簧弹性连接有羊毛条刷，所述羊毛条刷的刷毛处与透光防护罩的外表面接触，所述梳齿数目为若干个，且若干个梳齿等间固接在透光防护罩的高度方向上；
所述安装板顶部表面垂直固接有第一电动推杆，且第一电动推杆位于透光防护罩的中部，所述第一电动推杆的输出轴末端固定安装有固定盘，所述固定盘的四周均匀固接有四个短管，且短管末端固接有摄像机安装结构，所述摄像机安装结构包括固定壳体以及螺纹套，所述固定壳体嵌合有摄像机，所述摄像机与固定壳体的内壁之间设置有处于压缩状态的弹簧，所述螺纹套的内壁与固定壳体的外壁之间螺纹连接，所述摄像机的摄像头贯穿开设在螺纹套一侧通孔，所述摄像机的顶部设置有照明灯，且照明灯底部通过立柱与固定盘顶部固接；
所述障碍推除结构设置在四轮电动车头部一侧，所述障碍推除结构包括斜板和第二电动推杆，所述第二电动推杆和斜板的数目均为两个，所述第二电动推杆与四轮电动车固接，且第二电动推杆的输出轴末端与斜板固接，两个所述斜板之间形成三十至四十度的夹角。
优选的，所述透光防护罩由四个连接弧板和四个钢化玻璃板固接而成，且四个连接弧板和四个钢化玻璃板之间间隔分布。
优选的，所述顶盖远离铰链一侧底部设置有垫块，且垫块与透光防护罩的内侧固接。
优选的，所述圆环型齿槽的直径为齿轮直径的四倍，且齿轮的厚度与圆环型齿槽的厚度相同。
优选的，所述第一电动推杆的底部与安装板之间固定安装有若干个加强筋板，且加强筋板为直角三角形结构。
优选的，所述螺纹套的内壁和固定壳体的外壁分别开有内螺纹和外螺纹，且固定壳体一侧与短杆固接。
优选的，所述固定壳体的外表面开有过线孔，且过线孔与固定壳体的内部连通。
优选的，所述控制箱内部设置有MCU、存储器和无线收发模块，所述MCU与无线收发模块、存储器、四轮电动车、伺服电机驱动器、第一电动推杆、第二电动推杆、摄像机和照明灯电性连接。
优选的，所述伺服电机驱动器与伺服电机电性连接，且伺服电机的输出轴贯穿安装板。
优选的，所述四轮电动车的尾部一侧固定安装有天线，且天线与无线收发模块电性连接。
本发明的有益效果是：
1、该种勘测机器人可用于救援勘测，通过摄像机进行画面的拍摄，由于设置了四个不同方向的摄像机，可对不同区域进行拍摄，拍摄角度较广，通过设置的第一电动推杆可进行摄像机的升降便于进行摄像机高度的调节，而摄像机设置在透光防护罩的内部，可进行摄像机的保护，避免摄像机直接受到外物的碰撞造成损伤，通过摄像机安装结构在对摄像机进行安装后，通过弹簧可对摄像机进行抵紧，实现固定，在安装时，只需将螺纹套从固定壳体上拧下和拧上，无需借助外界工具，操作较为简单方便；
2、该种勘测机器人通过摄像机透过透光防护罩进行拍摄，通过清扫结构、电机、齿轮以及固定环，可实现透光防护罩外表面的清扫，避免透光防护罩表面粘覆脏污，影响拍摄；
3、该种勘测机器人通过障碍推除结构，可将行驶方向上的障碍物进行推走，推到行驶方向的两侧，避免阻挡该机器人的正常行驶，减少了颠簸现象的发生，起到保护作用。
附图说明
图1为本发明整体结构示意图；
图2为本发明图1所示A部放大结构示意图；
图3为本发明图1所示B部放大结构示意图；
图4为本发明透光防护罩俯视结构示意图；
图5为本发明斜板与第二电动推杆结构示意图；
图6为本发明工作原理图。
图中：1、四轮电动车，2、安装板，3、透光防护罩，301、连接弧板，302、钢化玻璃板，4、顶盖，5、搭扣，6、垫块，7、长条，8、气弹簧，9、羊毛条刷，10、梳齿，11、固定环，12、齿轮，13、伺服电机，14、滑块，15、圆环型滑槽，16、第一电动推杆，17、固定盘，18、立柱，19、照明灯，20、控制箱，21、斜板，22、固定壳体，23、摄像机，24、螺纹套，25、弹簧，26、过线孔，27、第二电动推杆，28、伺服电机驱动器，29、MCU，30、天线，31、无线收发模块,32、存储器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-6所示，一种救援用勘测机器人，包括四轮电动车1、透光防护罩3、齿轮12、清扫结构、障碍推除结构以及摄像机安装结构，所述四轮电动车1的顶部固定安装有安装板2，所述透光防护罩3的底部内圈固定安装有固定环11，所述固定环11的内圈开有圆环型齿槽，所述圆环型齿槽与齿轮12啮合连接，所述四轮电动车1内部固定安装有伺服电机13和控制箱20，且伺服电机13的输出轴末端与齿轮12的内圈固接，伺服电机13带动齿轮12转动，通过与圆环型齿槽的啮合，从而使透光防护罩3进行自转，所述控制箱20的一侧安装有伺服电机驱动器28，所述固定环11的底部两侧均固定安装有滑块14，所述安装板2表面开有圆环型滑槽15，所述滑块14与圆环型滑槽15滑动连接，所述透光防护罩3的顶部一侧通过铰链连接有顶盖4，且顶盖4远离铰链一侧通过搭扣5与透光防护罩3的顶部另一侧连接，顶盖4可进行透光防护罩3顶部的开闭；
所述清扫结构包括长条7以及梳齿10，所述长条7与安装板2垂直固接，且长条7通过气弹簧8弹性连接有羊毛条刷9，所述羊毛条刷9的刷毛处与透光防护罩3的外表面接触，所述梳齿10数目为若干个，且若干个梳齿10等间固接在透光防护罩3的高度方向上，梳齿10可对羊毛条刷9进行梳理，进行清理；
所述安装板2顶部表面垂直固接有第一电动推杆16，且第一电动推杆16位于透光防护罩3的中部，所述第一电动推杆16的输出轴末端固定安装有固定盘17，所述固定盘17的四周均匀固接有四个短管，且短管末端固接有摄像机安装结构，所述摄像机安装结构包括固定壳体22以及螺纹套24，所述固定壳体22嵌合有摄像机23，所述摄像机23与固定壳体22的内壁之间设置有处于压缩状态的弹簧25，所述螺纹套24的内壁与固定壳体22的外壁之间螺纹连接，所述摄像机23的摄像头贯穿开设在螺纹套24一侧通孔，所述摄像机23的顶部设置有照明灯19，且照明灯19底部通过立柱18与固定盘17顶部固接，摄像机23可进行机器人四周的拍摄，照明灯19为摄像机23的拍摄提供照明；
所述障碍推除结构设置在四轮电动车1头部一侧，所述障碍推除结构包括斜板21和第二电动推杆27，所述第二电动推杆27和斜板21的数目均为两个，所述第二电动推杆27与四轮电动车1固接，且第二电动推杆27的输出轴末端与斜板21固接，两个所述斜板21之间形成三十至四十度的夹角，第二电动推杆27进行伸缩，可带动斜板21移动，进行障碍物的推走。
所述透光防护罩3由四个连接弧板301和四个钢化玻璃板302固接而成，且四个连接弧板301和四个钢化玻璃板302之间间隔分布，透光防护罩3可为摄像机23提供保护，钢化玻璃板302可避免造成摄像机23的阻挡；所述顶盖4远离铰链一侧底部设置有垫块6，且垫块6与透光防护罩3的内侧固接，垫块6可为顶盖4提供支撑；所述圆环型齿槽的直径为齿轮12直径的四倍，且齿轮12的厚度与圆环型齿槽的厚度相同，齿轮12可带动固定环11进行转动；所述第一电动推杆16的底部与安装板2之间固定安装有若干个加强筋板，且加强筋板为直角三角形结构，加强筋板为第一电动推杆16和安装板2的连接提供加强；所述螺纹套24的内壁和固定壳体22的外壁分别开有内螺纹和外螺纹，且固定壳体22一侧与短杆固接，实现螺纹套24与固定壳体22之间的螺纹连接；所述固定壳体22的外表面开有过线孔26，且过线孔26与固定壳体22的内部连通，过线孔26用于连接摄像机23的电线穿过；所述控制箱20内部设置有MCU29、存储器32和无线收发模块31，所述MCU29与无线收发模块31、存储器32、四轮电动车1、伺服电机驱动器28、第一电动推杆16、第二电动推杆27、摄像机23和照明灯19电性连接，MCU29可进行四轮电动车1、伺服电机驱动器28、第一电动推杆16、第二电动推杆27、摄像机23和照明灯19的控制；所述伺服电机驱动器28与伺服电机13电性连接，且伺服电机13的输出轴贯穿安装板2，伺服电机驱动器28可对伺服电机13进行驱动；所述四轮电动车1的尾部一侧固定安装有天线30，且天线30与无线收发模块31电性连接，天线30用于无线信号的接受。
该种救援用勘测机器人在使用时，通过四轮电动车1进行行驶，通过摄像头进行拍摄，当透光防护罩3的外表面粘覆灰尘或脏污时，阻挡拍摄画面时，伺服电机13带动齿轮12转动八圈，通过齿轮12和圆环型齿槽的啮合传动，从而使透光防护罩3进行转动，通过滑块14和圆环型滑槽15的导向，使透光防护罩3自转两圈，从而使的透光防护罩3外壁与羊毛条刷9之间发生相对移动，从而将透光防护罩3外表面的灰尘扫落下来，羊毛条刷9与梳齿10接触，可对羊毛条刷9进行梳理，羊毛条刷9通过气弹簧8可一直与透光防护罩3的外表面接触，保障了清洁效果；当行驶方向上有障碍物时，可通过第二电动推杆27的伸长，带动斜板21移动，可将障碍物推走，避免影响行驶；摄像机23可进行拍摄，拍摄的画面通过MCU29处理后，通过无线收发模块31，传递到天线30上，然后发送到远程控制装置的显示屏上，由工作人员进行观察，进行前方障碍物的判断，人员的搜救，同时判断画面是否受到透光防护罩3的阻挡，工作人员通过远程控制装置可发出指令，通过天线30接收，然后通过无线收发模块31传递到MCU29上，MCU29进行四轮电动车1、伺服电机驱动器28、第一电动推杆16、第二电动推杆27、摄像机23和照明灯19的控制，伺服电机驱动器28接受到控制信号，可进行伺服电机13的控制；通过打开顶盖4，可进行摄像机安装结构的拆卸和安装，在进行摄像机23的取出时，可拧下螺纹套24，取出摄像机23，进行摄像机23的安装时，可将摄像机23塞入固定壳体22中，然后将螺纹套24拧在固定壳体22上，在拧上时，对弹簧25进行压缩，可使螺纹套24和弹簧25之间夹紧摄像机23，实现固定。
远程控制装置可采用台式计算机；该种救援用勘测机器人中的电器元件均通过导电线与四轮电动车1中的电源连接，提供电力。
伺服电机13采用的是阿里巴巴东莞市海象机械设备有限公司销售的60ST-M01330+DSL200-F1-0R4型号伺服电机及其相关的配套电源和电路，伺服电机驱动器28与伺服电机13配套，由厂家提供。
第一电动推杆16采用的是阿里巴巴佛山市禅城区聚金机械厂销售的JJ-TGA-600型号电动推杆及其相关的配套电源和电路。
照明灯19采用的是阿里巴巴江门市雅铭照明科技有限公司销售的YM-QP-GK-50型号照明灯及其相关的配套电源和电路。
摄像机23采用的是阿里巴巴厦门云之拓科技有限公司销售的CT-HS200-V1型号摄像机及其相关的配套电源和电路。
第二电动推杆27采用的是阿里巴巴佛山市禅城区聚金机械厂销售的TGB型号电动推杆及其相关的配套电源和电路。
MCU29采用的是阿里巴巴DX官方旗舰店销售的MP1584EN-LF-Z型号MCU及其相关的配套电源和电路。
天线30采用的是阿里巴巴深圳市浩海兴无线技术有限公司销售的HHX-Y4G02型号天线及其相关的配套电源和电路。
无线收发模块31采用的是阿里巴巴安阳通宇电子研究有限公司销售的TY-01型号无线收发模块及其相关的配套电源和电路。
存储器32采用的是阿里巴巴粤原点科技官方旗舰店销售的24LC16B-I/SN型号存储器及其相关的配套电源和电路。
涉及到电路和电子元器件和模块均为现有技术，本领域技术人员完全可以实现，无需赘言，本发明保护的内容也不涉及对于软件和方法的改进。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种救援用勘测机器人，其特征在于：包括四轮电动车(1)、透光防护罩(3)、齿轮(12)、清扫结构、障碍推除结构以及摄像机安装结构，所述四轮电动车(1)的顶部固定安装有安装板(2)，所述透光防护罩(3)的底部内圈固定安装有固定环(11)，所述固定环(11)的内圈开有圆环型齿槽，所述圆环型齿槽与齿轮(12)啮合连接，所述四轮电动车(1)内部固定安装有伺服电机(13)和控制箱(20)，且伺服电机(13)的输出轴末端与齿轮(12)的内圈固接，所述控制箱(20)的一侧安装有伺服电机驱动器(28)，所述固定环(11)的底部两侧均固定安装有滑块(14)，所述安装板(2)表面开有圆环型滑槽(15)，所述滑块(14)与圆环型滑槽(15)滑动连接，所述透光防护罩(3)的顶部一侧通过铰链连接有顶盖(4)，且顶盖(4)远离铰链一侧通过搭扣(5)与透光防护罩(3)的顶部另一侧连接；
所述清扫结构包括长条(7)以及梳齿(10)，所述长条(7)与安装板(2)垂直固接，且长条(7)通过气弹簧(8)弹性连接有羊毛条刷(9)，所述羊毛条刷(9)的刷毛处与透光防护罩(3)的外表面接触，所述梳齿(10)数目为若干个，且若干个梳齿(10)等间固接在透光防护罩(3)的高度方向上；
所述安装板(2)顶部表面垂直固接有第一电动推杆(16)，且第一电动推杆(16)位于透光防护罩(3)的中部，所述第一电动推杆(16)的输出轴末端固定安装有固定盘(17)，所述固定盘(17)的四周均匀固接有四个短管，且短管末端固接有摄像机安装结构，所述摄像机安装结构包括固定壳体(22)以及螺纹套(24)，所述固定壳体(22)嵌合有摄像机(23)，所述摄像机(23)与固定壳体(22)的内壁之间设置有处于压缩状态的弹簧(25)，所述螺纹套(24)的内壁与固定壳体(22)的外壁之间螺纹连接，所述摄像机(23)的摄像头贯穿开设在螺纹套(24)一侧通孔，所述摄像机(23)的顶部设置有照明灯(19)，且照明灯(19)底部通过立柱(18)与固定盘(17)顶部固接；
所述障碍推除结构设置在四轮电动车(1)头部一侧，所述障碍推除结构包括斜板(21)和第二电动推杆(27)，所述第二电动推杆(27)和斜板(21)的数目均为两个，所述第二电动推杆(27)与四轮电动车(1)固接，且第二电动推杆(27)的输出轴末端与斜板(21)固接，两个所述斜板(21)之间形成三十至四十度的夹角。
2.根据权利要求1所述的一种救援用勘测机器人，其特征在于：所述透光防护罩(3)由四个连接弧板(301)和四个钢化玻璃板(302)固接而成，且四个连接弧板(301)和四个钢化玻璃板(302)之间间隔分布。
3.根据权利要求1所述的一种救援用勘测机器人，其特征在于：所述顶盖(4)远离铰链一侧底部设置有垫块(6)，且垫块(6)与透光防护罩(3)的内侧固接。
4.根据权利要求1所述的一种救援用勘测机器人，其特征在于：所述圆环型齿槽的直径为齿轮(12)直径的四倍，且齿轮(12)的厚度与圆环型齿槽的厚度相同。
5.根据权利要求1所述的一种救援用勘测机器人，其特征在于：所述第一电动推杆(16)的底部与安装板(2)之间固定安装有若干个加强筋板，且加强筋板为直角三角形结构。
6.根据权利要求1所述的一种救援用勘测机器人，其特征在于：所述螺纹套(24)的内壁和固定壳体(22)的外壁分别开有内螺纹和外螺纹，且固定壳体(22)一侧与短杆固接。
7.根据权利要求1所述的一种救援用勘测机器人，其特征在于：所述固定壳体(22)的外表面开有过线孔(26)，且过线孔(26)与固定壳体(22)的内部连通。
8.根据权利要求1所述的一种救援用勘测机器人，其特征在于：所述控制箱(20)内部设置有MCU(29)、存储器(32)和无线收发模块(31)，所述MCU(29)与无线收发模块(31)、存储器(32)、四轮电动车(1)、伺服电机驱动器(28)、第一电动推杆(16)、第二电动推杆(27)、摄像机(23)和照明灯(19)电性连接。
9.根据权利要求1所述的一种救援用勘测机器人，其特征在于：所述伺服电机驱动器(28)与伺服电机(13)电性连接，且伺服电机(13)的输出轴贯穿安装板(2)。
10.根据权利要求1所述的一种救援用勘测机器人，其特征在于：所述四轮电动车(1)的尾部一侧固定安装有天线(30)，且天线(30)与无线收发模块(31)电性连接。
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