CN110962143A - 一种基于远程操控的特殊作业机器人 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于远程操控的特殊作业机器人，包括特殊作业机器人本体、升降机构、角度调节机构和清理机构，所述升降机构位于特殊作业机器人本体上，所述升降机构包括立柱，所述立柱安装于特殊作业机器人本体的顶部，所述特殊作业机器人本体的顶部分别设置有喷水头和信号接收线，所述喷水头和信号接收线位于立柱的两侧；本发明设置有清理机构，通过第四伺服电机的正转或者反转，使得橡胶片能够做向上或者向下移动，从而使得橡胶片能够对摄像头端部的玻璃进行擦拭，保证了摄像头能够清晰摄像特殊环境内部的情况，避免了特殊作业机器人本体中途需要擦拭摄像头端部玻璃时，需要撤离，从而提升了工作效率。

Description

一种基于远程操控的特殊作业机器人
技术领域
本发明属于机器人技术领域，具体涉及一种基于远程操控的特殊作业机器人。
背景技术
在火灾等特殊作业中，需要使用到特殊作业机器人，能够避免工作人员进入到特殊环境进行工作，从而能够避免工作人员被伤害到，进而能够降低伤亡率，因此特殊作业机器人在特殊环境作业中得到了广泛的使用，同时特殊作业机器人是通过远程控制进入到特殊环境中作业的，因此需要在特殊作业机器人的顶部安装摄像头，使得远程操作人员能够通过摄像头进行观察特殊环境的内部情况，方便特殊作业机器人在特殊环境中的移动和喷水等操作。
然而现有的特殊作业机器人顶部的摄像头在特殊环境环境中容易弄脏，导致无法观察事物，导致特殊作业机器人无法作业，且摄像头角度调节的范围有限，容易影响在特殊环境中作业的效果，为此我们提出一种基于远程操控的特殊作业机器人。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于远程操控的特殊作业机器人，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于远程操控的特殊作业机器人，包括特殊作业机器人本体、升降机构、角度调节机构和清理机构，所述升降机构位于特殊作业机器人本体上，所述升降机构包括立柱，所述立柱安装于特殊作业机器人本体的顶部，所述立柱的内部设置有内柱，所述内柱的内部设置有第一转轴，所述第一转轴的下端安装于立柱的底部，所述第一转轴的外壁固定有第一锥形齿轮，所述第一锥形齿轮的边侧设置有第二锥形齿轮，所述第二锥形齿轮的中心处固定于第二转轴的端部，所述第二转轴的另一端部贯穿于立柱的内部与第一伺服电机相互连接，所述第一伺服电机安装于特殊作业机器人本体的顶部，所述内柱的顶部固定有圆板，所述特殊作业机器人本体的顶部分别设置有喷水头和信号接收线，所述喷水头和信号接收线位于立柱的两侧。
优选的，所述角度调节机构位于圆板上，所述角度调节机构包括凹槽，所述凹槽预留于圆板的顶部，所述凹槽的边侧设置有限位槽，所述凹槽的内部安装有圆环，所述圆环的外壁固定有限位环，所述限位环位于限位槽的内部，所述圆环的边侧设置有齿轮，所述齿轮固定于第三转轴的上端，所述第三转轴的下端贯穿于圆板的内部与第二伺服电机的顶部相互连接，所述第二伺服电机安装于内柱的外壁，所述圆环的顶部设置有固定板，所述固定板的顶部贯穿有第四转轴，所述第四转轴的一端连接有第三伺服电机，所述第四转轴的另一端设置有摄像头。
优选的，所述清理机构位于摄像头上，所述清理机构包括固定罩，所述固定罩的端部设置于摄像头的外壁，所述固定罩的内部分别设置有第五转轴和导向杆，所述第五转轴和导向杆的端部分别贯穿于活动板的端部，所述活动板的内侧设置有橡胶片，所述第五转轴的顶部设置有第四伺服电机，所述第四伺服电机安装于固定罩的外壁。
优选的，所述内柱的横切面设计为矩形结构，所述内柱与立柱构成滑动结构。
优选的，所述第一转轴的外壁和内柱的内壁均设计为螺纹状结构，所述内柱与第一转轴为螺纹连接。
优选的，所述第一锥形齿轮和第二锥形齿轮相互垂直设计，所述第一锥形齿轮和第二锥形齿轮为啮合连接。
优选的，所述圆环的内侧设计为锯齿状结构，所述圆环的内侧与齿轮为啮合连接。
优选的，所述限位环的外壁与限位槽的内壁相互贴合，所述限位环通过限位槽与圆板构成卡合式旋转结构。
优选的，所述第五转轴的外壁与活动板的内壁相互贴合，所述活动板与第五转轴为螺纹连接。
优选的，所述活动板的内壁与导向杆的外壁相互贴合，所述活动板与导向杆构成滑动结构。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、设置有清理机构，通过第四伺服电机的正转或者反转，使得橡胶片能够做向上或者向下移动，从而使得橡胶片能够对摄像头端部的玻璃进行擦拭，保证了摄像头能够清晰摄像特殊环境内部的情况，避免了特殊作业机器人本体中途需要擦拭摄像头端部玻璃时，需要撤离，从而提升了工作效率。
2、设置有升降机构，通过第一伺服电机的正转或者反转，能够使得摄像头做向上或者做向下移动，当摄像头做向上移动时，能够增加摄像头摄像的范围，当摄像头向下移动时，能降低摄像头的高度，方便特殊作业机器人本体在较矮的地方移动。
3、设置有角度调节机构，通过第二伺服电机的转动，能够使得摄像头做三百六十度转动，且通过第三伺服电机的转动，能够使得摄像头上下转动，从而增加了摄像头摄像的范围，进而方便对特殊作业机器人本体的远程控制，保证了特殊作业机器人本体在特殊环境中移动时的安全性。
附图说明
图1为本发明正视结构示意图；
图2为本发明图1中A处放大结构示意图；
图3为本发明图2中内柱安装结构示意图；
图4为本发明图1中B处放大结构示意图；
图5为本发明图4中限位环安装结构示意图；
图6为本发明图1中C处放大结构示意图；
图7为本发明图6中活动板安装结构示意图；
图8为本发明图1中摄像头安装结构示意图；
图中：1、特殊作业机器人本体；2、立柱；3、内柱；4、第一转轴；5、第一锥形齿轮；6、第二锥形齿轮；7、第二转轴；8、第一伺服电机；9、圆板；10、凹槽；11、限位槽；12、圆环；13、限位环；14、齿轮；15、第三转轴；16、第二伺服电机；17、固定板；18、第四转轴；19、第三伺服电机；20、摄像头；21、固定罩；22、第五转轴；23、导向杆；24、活动板；25、第四伺服电机；26、橡胶片；27、喷水头；28、信号接收线。
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1-8，本发明提供技术方案：一种基于远程操控的特殊作业机器人，包括特殊作业机器人本体1、升降机构、角度调节机构和清理机构，升降机构位于特殊作业机器人本体1上，升降机构包括立柱2，立柱2安装于特殊作业机器人本体1的顶部，立柱2的内部设置有内柱3，内柱3的内部设置有第一转轴4，第一转轴4的下端安装于立柱2的底部，第一转轴4的外壁固定有第一锥形齿轮5，第一锥形齿轮5的边侧设置有第二锥形齿轮6，第二锥形齿轮6的中心处固定于第二转轴7的端部，第二转轴7的另一端部贯穿于立柱2的内部与第一伺服电机8相互连接，第一伺服电机8安装于特殊作业机器人本体1的顶部，内柱3的顶部固定有圆板9，特殊作业机器人本体1的顶部分别设置有喷水头27和信号接收线28，喷水头27和信号接收线28位于立柱2的两侧，设置有升降机构，通过第一伺服电机8的正转或者反转，能够使得摄像头20做向上或者做向下移动，当摄像头20做向上移动时，能够增加摄像头20摄像的范围，当摄像头20向下移动时，能降低摄像头20的高度，方便特殊作业机器人本体1在较矮的地方移动。
角度调节机构位于圆板9上，角度调节机构包括凹槽10，凹槽10预留于圆板9的顶部，凹槽10的边侧设置有限位槽11，凹槽10的内部安装有圆环12，圆环12的外壁固定有限位环13，限位环13位于限位槽11的内部，圆环12的边侧设置有齿轮14，齿轮14固定于第三转轴15的上端，第三转轴15的下端贯穿于圆板9的内部与第二伺服电机16的顶部相互连接，第二伺服电机16安装于内柱3的外壁，圆环12的顶部设置有固定板17，固定板17的顶部贯穿有第四转轴18，第四转轴18的一端连接有第三伺服电机19，第四转轴18的另一端设置有摄像头20，设置有角度调节机构，通过第二伺服电机16的转动，能够使得摄像头20做三百六十度转动，且通过第三伺服电机19的转动，能够使得摄像头20上下转动，从而增加了摄像头20摄像的范围，进而方便对特殊作业机器人本体1的远程控制，保证了特殊作业机器人本体1在特殊环境中移动时的安全性。
清理机构位于摄像头20上，清理机构包括固定罩21，固定罩21的端部设置于摄像头20的外壁，固定罩21的内部分别设置有第五转轴22和导向杆23，第五转轴22和导向杆23的端部分别贯穿于活动板24的端部，活动板24的内侧设置有橡胶片26，第五转轴22的顶部设置有第四伺服电机25，第四伺服电机25安装于固定罩21的外壁，设置有清理机构，通过第四伺服电机25的正转或者反转，使得橡胶片26能够做向上或者向下移动，从而使得橡胶片26能够对摄像头20端部的玻璃进行擦拭，保证了摄像头20能够清晰摄像特殊环境内部的情况，避免了特殊作业机器人本体1中途需要擦拭摄像头20端部玻璃时，需要撤离，从而提升了工作效率。
内柱3的横切面设计为矩形结构，内柱3与立柱2构成滑动结构，第一转轴4的外壁和内柱3的内壁均设计为螺纹状结构，内柱3与第一转轴4为螺纹连接，保证了第一转轴4正转或者反转时，内柱3能够升降。
第一锥形齿轮5和第二锥形齿轮6相互垂直设计，第一锥形齿轮5和第二锥形齿轮6为啮合连接，保证了竖直方向的旋转能够转化成水平方向的旋转，从而方便对第一伺服电机8的安装。
圆环12的内侧设计为锯齿状结构，圆环12的内侧与齿轮14为啮合连接，限位环13的外壁与限位槽11的内壁相互贴合，限位环13通过限位槽11与圆板9构成卡合式旋转结构，保证了齿轮14旋转时，圆环12在限位环13和限位槽11的限位下能够旋转。
第五转轴22的外壁与活动板24的内壁相互贴合，活动板24与第五转轴22为螺纹连接，活动板24的内壁与导向杆23的外壁相互贴合，活动板24与导向杆23构成滑动结构，保证了第五转轴22正转或者反转时，活动板24能够升降。
本发明的工作原理及使用流程：该装置在使用时，首先启动第一伺服电机8进行正转，接着第一伺服电机8通过第二转轴7、第二锥形齿轮6和第一锥形齿轮5带动第一转轴4旋转，由于第一转轴4与内柱3为螺纹连接，从而使得内柱3能够做向上移动，进而使得摄像头20能做向上移动，当摄像头20需要做向下移动时，启动第一伺服电机8进行反转即可，接着启动第二伺服电机16，再接着第二伺服电机16通过第三转轴15和齿轮14带动圆环12在限位环13和限位槽11的限位下转动，从而使得第一伺服电机8能够进行水平转动，且通过第三伺服电机19能够带动第四转轴18和摄像头20上下转动，从而能够提升摄像头20摄像的范围，方便远程人员对特殊作业机器人本体1的控制，当摄像头20端部的玻璃弄脏时，此时启动第四伺服电机25进行正转或者反转，此时第四伺服电机25带动第五转轴22旋转，由于第五转轴22与活动板24为螺纹练级，因此活动板24在导向杆23的限位下做向上下移动，从而使得橡胶片26能够做向上或者向下移动，进而能够对摄像头20端部的玻璃进行清理。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种基于远程操控的特殊作业机器人，包括特殊作业机器人本体(1)、升降机构、角度调节机构和清理机构，其特征在于：所述升降机构位于特殊作业机器人本体(1)上，所述升降机构包括立柱(2)，所述立柱(2)安装于特殊作业机器人本体(1)的顶部，所述立柱(2)的内部设置有内柱(3)，所述内柱(3)的内部设置有第一转轴(4)，所述第一转轴(4)的下端安装于立柱(2)的底部，所述第一转轴(4)的外壁固定有第一锥形齿轮(5)，所述第一锥形齿轮(5)的边侧设置有第二锥形齿轮(6)，所述第二锥形齿轮(6)的中心处固定于第二转轴(7)的端部，所述第二转轴(7)的另一端部贯穿于立柱(2)的内部与第一伺服电机(8)相互连接，所述第一伺服电机(8)安装于特殊作业机器人本体(1)的顶部，所述内柱(3)的顶部固定连接有圆板(9)，所述特殊作业机器人本体(1)的顶部分别设置有喷水头(27)和信号接收线(28)，所述喷水头(27)和信号接收线(28)位于立柱(2)的两侧。
2.根据权利要求1所述的一种基于远程操控的特殊作业机器人，其特征在于：所述角度调节机构位于圆板(9)上，所述角度调节机构包括凹槽(10)，所述凹槽(10)预留于圆板(9)的顶部，所述凹槽(10)的边侧设置有限位槽(11)，所述凹槽(10)的内部安装有圆环(12)，所述圆环(12)的外壁固定有限位环(13)，所述限位环(13)位于限位槽(11)的内部，所述圆环(12)的边侧设置有齿轮(14)，所述齿轮(14)固定于第三转轴(15)的上端，所述第三转轴(15)的下端贯穿于圆板(9)的内部与第二伺服电机(16)的顶部相互连接，所述第二伺服电机(16)安装于内柱(3)的外壁，所述圆环(12)的顶部设置有固定板(17)，所述固定板(17)的顶部贯穿有第四转轴(18)，所述第四转轴(18)的一端连接有第三伺服电机(19)，所述第四转轴(18)的另一端设置有摄像头(20)。
3.根据权利要求1所述的一种基于远程操控的特殊作业机器人，其特征在于：所述清理机构位于摄像头(20)上，所述清理机构包括固定罩(21)，所述固定罩(21)的端部设置于摄像头(20)的外壁，所述固定罩(21)的内部分别设置有第五转轴(22)和导向杆(23)，所述第五转轴(22)和导向杆(23)的端部分别贯穿于活动板(24)的端部，所述活动板(24)的内侧设置有橡胶片(26)，所述第五转轴(22)的顶部设置有第四伺服电机(25)，所述第四伺服电机(25)安装于固定罩(21)的外壁。
4.根据权利要求1所述的一种基于远程操控的特殊作业机器人，其特征在于：所述内柱(3)的横切面设计为矩形结构，所述内柱(3)与立柱(2)构成滑动结构。
5.根据权利要求1所述的一种基于远程操控的特殊作业机器人，其特征在于：所述第一转轴(4)的外壁和内柱(3)的内壁均设计为螺纹状结构，所述内柱(3)与第一转轴(4)为螺纹连接。
6.根据权利要求1所述的一种基于远程操控的特殊作业机器人，其特征在于：所述第一锥形齿轮(5)和第二锥形齿轮(6)相互垂直设计，所述第一锥形齿轮(5)和第二锥形齿轮(6)为啮合连接。
7.根据权利要求2所述的一种基于远程操控的特殊作业机器人，其特征在于：所述圆环(12)的内侧设计为锯齿状结构，所述圆环(12)的内侧与齿轮(14)为啮合连接。
8.根据权利要求2所述的一种基于远程操控的特殊作业机器人，其特征在于：所述限位环(13)的外壁与限位槽(11)的内壁相互贴合，所述限位环(13)通过限位槽(11)与圆板(9)构成卡合式旋转结构。
9.根据权利要求3所述的一种基于远程操控的特殊作业机器人，其特征在于：所述第五转轴(22)的外壁与活动板(24)的内壁相互贴合，所述活动板(24)与第五转轴(22)为螺纹连接。
10.根据权利要求3所述的一种基于远程操控的特殊作业机器人，其特征在于：所述活动板(24)的内壁与导向杆(23)的外壁相互贴合，所述活动板(24)与导向杆(23)构成滑动结构。
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