CN113021293A

CN113021293A - 一种带有辅助操作臂的六轮全驱巡检机器人

Info

Publication number: CN113021293A
Application number: CN202110248417.XA
Authority: CN
Inventors: 王东芝; 谢超善
Original assignee: Beijing Xuanma Zhineng Technology Co ltd
Current assignee: Beijing Xuanma Zhineng Technology Co ltd
Priority date: 2021-03-08
Filing date: 2021-03-08
Publication date: 2021-06-25

Abstract

本发明公开了一种带有辅助操作臂的六轮全驱巡检机器人,包括车架板，以及设于车架板上部的顶板，车架板两侧均设有驱动部件，车架板上设有用于调节驱动部件与车架板间间距的调节部件，车架板底部多个用于抬升车架板、以便于巡检机器人穿过障碍物的辅助支撑部件，车架板一端设有用于移除巡检机器人前方障碍物的清障部件；顶板上设有用于进行信息采集的勘测部件，顶板底部设有用于巡检机器人移动时保持顶板处于水平状态、以便勘测部件进行信息采集的平衡部件，平衡部件底部设有用于减少车架板震动影响的缓冲部件。本发明是一种可在复杂地形中平稳行驶的，便于对路径上的异物进行挪移、拆卸的，勘测效果好的巡检机器人。

Description

一种带有辅助操作臂的六轮全驱巡检机器人

技术领域

本发明主要涉及机器人的技术领域，具体为一种带有辅助操作臂的六轮全驱巡检机器人。

背景技术

巡检机器人可以代替人工前往危险地区，地形复杂地区进行拍摄、测温、探声、环境勘测等信息采集工作。

根据申请号为CN201821955217.8的专利文献所提供的一种智能巡检机器人可知，该产品包括车体，所述车体的两侧均设有轮子，所述车体的上部靠近前方位置固定安装有支撑块，且支撑块的上方位置设有固定块，所述固定块与支撑块之间设有连接轴，所述固定块的两侧靠近上方位置均固定安装有摄像头，所述固定块的顶部固定安装有支撑柱，且支撑柱的顶部固定安装有防护罩，所述车体的上部靠近后方一侧位置固定安装有天线。该产品设有防护罩和置物箱，能够保护摄像头，便于人们利用巡检机器人传递物品。

上述专利中的巡检机器人能够保护摄像头，便于人们利用巡检机器人传递物品，但其在复杂地形中难以平稳行驶，无法对机器人行驶路径上的障碍物进行移除。

发明内容

本发明主要提供了一种带有辅助操作臂的六轮全驱巡检机器人，用以解决上述背景技术中提出的技术问题。

本发明解决上述技术问题采用的技术方案为：

一种带有辅助操作臂的六轮全驱巡检机器人,包括车架板，以及设于车架板上部的顶板，所述车架板两侧均设有驱动部件，所述车架板上设有用于调节驱动部件与所述车架板间间距的调节部件，所述车架板底部多个用于抬升车架板、以便于巡检机器人穿过障碍物的辅助支撑部件，所述车架板一端设有用于移除巡检机器人前方障碍物的清障部件；

所述顶板上设有用于进行信息采集的勘测部件，所述顶板底部设有用于巡检机器人移动时保持顶板处于水平状态、以便勘测部件进行信息采集的平衡部件，所述平衡部件底部设有用于减少车架板震动影响的缓冲部件。

优选的，所述调节部件包括侧挡板以及定位板，两个所述侧挡板分别设于车架板两侧，两个所述定位板分别固定在车架板上表面两端，所述侧挡板两端分别滑动连接两个定位板，每个所述侧挡板侧壁均连接两个伸缩缸输出端，所述伸缩缸侧壁连接定位板上表面。在本优选的实施例中，通过调节部件便于改变驱动部件与车架板间间距，便于巡检机器人在不同宽度的障碍物上行驶。

优选的，所述驱动部件包括设于所述侧挡板一侧用于减震的悬挂架，所述悬挂架顶部连接侧挡板侧壁，所述悬挂架底部转动连接三个轮子。在本优选的实施例中，通过驱动部件便于巡检机器人的稳定行驶。

优选的，所述辅助支撑部件包括设于所述车架板底部用于提升车架板一端的支撑杆，所述支撑杆一端铰接车架板底部，所述支撑杆另一端连接平衡杆，所述平衡杆两端均转动连接滚轮，所述支撑杆上部设有用于为支撑杆绕其铰接处转动提供动力的传动组件。在本优选的实施例中，通过辅助支撑部件便于提升巡检机器人的车架板一端，便于巡检机器人越过障碍物，辅助支撑部件还可将巡检机器人抬起，便于调节部件改变驱动部件与车架板间间距。

优选的，所述传动组件包括液压缸以及环形架，所述环形架连接所述支撑杆侧壁，所述液压缸连接车架板上表面，所述液压缸输出端贯穿车架板连接传动杆，所述传动杆滑动连接环形架内壁。在本优选的实施例中，通过传动组件为支撑杆绕其铰接处转动提供动力。

优选的，所述清障部件包括固定在所述车架板一端的延伸台，所述延伸台上连接机械臂。在本优选的实施例中，通过设置在车架板一端的机械臂便于对路径上异常物进行挪移、拆卸、控制等。

优选的，所述勘测部件包括第一固定板，所述第一固定板底部设有用于对第一固定板进行位置调节的移动组件，所述第一固定板上连接全景摄像机。在本优选的实施例中，勘测部件可实现巡检作业时全景影像的呈现。

优选的，所述移动组件包括固定在顶板上的两个直线导轨，两个所述直线导轨上均丝母连接滑块，两个所述滑块间连接第二固定板，所述第二固定板上连接两个气压缸，两个所述气压缸输出端均连接第一固定板底部。在本优选的实施例中，通过移动组件便于根据需要移动调节全景摄像机的位置

优选的，所述平衡部件包括固定在顶板上表面的水平感应器以及顶部连接顶板底部的六自由度运动模拟器，所述水平感应器通过控制器触发六自由度运动模拟器，所述六自由度运动模拟器将顶板保持成水平状态。在本优选的实施例中，通过平衡部件便于巡检机器人移动时保持顶板处于水平状态、以便勘测部件进行信息采集。

优选的，所述缓冲部件包括缓冲板以及连杆，四个所述连杆均贯穿车架板连接缓冲板，每个所述连杆外壁均套设弹簧，所述弹簧设于所述车架板与所述缓冲板间，所述缓冲板上表面连接六自由度运动模拟器底部。在本优选的实施例中，通过缓冲部件便于为平衡部件进行卸力缓冲。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明中通过调节部件便于改变驱动部件与车架板间间距，便于巡检机器人在不同宽度的障碍物上行驶，通过辅助支撑部件便于提升巡检机器人的车架板一端，便于巡检机器人越过障碍物，辅助支撑部件还可将巡检机器人抬起，便于调节部件改变驱动部件与车架板间间距，通过设置在车架板一端的机械臂便于对路径上异常物进行挪移、拆卸、控制等，勘测部件可实现巡检作业时全景影像的呈现，通过移动组件便于根据需要移动调节全景摄像机的位置，通过平衡部件便于巡检机器人移动时保持顶板处于水平状态、以便勘测部件进行信息采集，通过缓冲部件便于为平衡部件进行卸力缓冲。

以下将结合附图与具体的实施例对本发明进行详细的解释说明。

附图说明

图1为本发明的整体结构轴侧图；

图2为本发明的整体结构爆炸图；

图3为本发明的勘测部件结构轴侧图；

图4为本发明的平衡部件结构轴侧图；

图5为本发明的辅助支撑部件结构轴侧图；

图6为本发明的整体结构侧视图；

图7为本发明的整体结构剖视图；

图8为本发明的调节部件结构侧视图。

附图说明：1、车架板；11、清障部件；111、延伸台；112、机械臂；12、驱动部件；121、悬挂架；122、轮子；13、调节部件；131、侧挡板；132、定位板；133、伸缩缸；14、辅助支撑部件；141、支撑杆；142、平衡杆；143、滚轮；144、传动组件；1441、液压缸；1442、环形架；1443、传动杆；2、顶板；21、勘测部件；211、第一固定板；212、移动组件；2121、直线导轨；2122、滑块；2123、第二固定板；2124、气压缸；213、全景摄像机；22、平衡部件；221、水平感应器；222、六自由度运动模拟器；23、缓冲部件；231、缓冲板；232、连杆；233、弹簧。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更加全面的描述，附图中给出了本发明的若干实施例，但是本发明可以通过不同的形式来实现，并不限于文本所描述的实施例，相反的，提供这些实施例是为了使对本发明公开的内容更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上也可以存在居中的元件，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件，本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常连接的含义相同，本文中在本发明的说明书中所使用的术语知识为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明，本文所使用的术语“及／或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请着重参照附图1、2、4、5、7、8所示，在本发明一优选实施例中，一种带有辅助操作臂的六轮全驱巡检机器人,包括车架板1，以及设于车架板1上部的顶板2，所述车架板1两侧均设有驱动部件12，所述车架板1上设有用于调节驱动部件12与所述车架板1间间距的调节部件13，所述车架板1底部多个用于抬升车架板1、以便于巡检机器人穿过障碍物的辅助支撑部件14，所述调节部件13包括侧挡板131以及定位板132，两个所述侧挡板131分别设于车架板1两侧，两个所述定位板132分别固定在车架板1上表面两端，所述侧挡板131两端分别滑动连接两个定位板132，每个所述侧挡板131侧壁均连接两个伸缩缸133输出端，所述伸缩缸133侧壁连接定位板132上表面，所述驱动部件12包括设于所述侧挡板131一侧用于减震的悬挂架121，所述悬挂架121顶部连接侧挡板131侧壁，所述悬挂架121底部转动连接三个轮子122，所述辅助支撑部件14包括设于所述车架板1底部用于提升车架板1一端的支撑杆141，所述支撑杆141一端铰接车架板1底部，所述支撑杆141另一端连接平衡杆142，所述平衡杆142两端均转动连接滚轮143，所述支撑杆141上部设有用于为支撑杆141绕其铰接处转动提供动力的传动组件144，所述传动组件144包括液压缸1441以及环形架1442，所述环形架1442连接所述支撑杆141侧壁，所述液压缸1441连接车架板1上表面，所述液压缸1441输出端贯穿车架板1连接传动杆1443，所述传动杆1443滑动连接环形架1442内壁。

需要说明的是，在本实施例中，

巡检机器人行驶时通过轮子122转动带动巡检机器人运动，当巡检机器人遇到障碍物、如大于车架板1的水沟，此时开启车架板1两端的液压缸1441，液压缸1441输出端带动传动杆1443在环形架1442内滑动，环形架1442带动支撑杆141绕其铰接处转动，两个支撑杆141另一端的平衡杆142接触底面后车架板1被顶起，此时开启伸缩缸133，伸缩缸133带动侧挡板131外移，移动至两个驱动部件12间间距大于水沟宽度后即可，此时巡检机器人可直接从水沟两侧路面驶过，

进一步的，六个轮子122均为驱动轮，

进一步的，当巡检机器人遇到障碍物、如无法搬运的树干，此时开启靠近障碍物一侧的液压缸1441，通过支撑杆141顶起车架板1靠近障碍物的一端，巡检机器人继续行驶至前轮置于障碍物上后复位靠近障碍物一侧的液压缸1441，开启远离障碍物一侧的液压缸1441将车架板1远离障碍物的一端顶起，继续行驶且随着巡检机器人的移动远离障碍物一侧的液压缸1441逐渐复位，即可越过障碍物。

请着重参照附图1、2、4、5、所示，在本发明另一优选实施例中，所述车架板1一端设有用于移除巡检机器人前方障碍物的清障部件11；所述清障部件11包括固定在所述车架板1一端的延伸台111，所述延伸台111上连接机械臂112。

需要说明的是，在本实施例中，

机械臂112与PLC控制器导线连接，PLC控制器导线连接接收器，可远程发送无线电信号，接收器将无线电信号接受并通过导线传递至PLC控制器，PLC控制器控制机械臂112做出指定动作，可对路径上异常物进行挪移、拆卸、控制等。

请着重参照附图1、2、3、6、7所示，在本发明另一优选实施例中，所述顶板2上设有用于进行信息采集的勘测部件21，所述顶板2底部设有用于巡检机器人移动时保持顶板2处于水平状态、以便勘测部件21进行信息采集的平衡部件22，所述平衡部件22底部设有用于减少车架板1震动影响的缓冲部件23，所述勘测部件21包括第一固定板211，所述第一固定板211底部设有用于对第一固定板211进行位置调节的移动组件212，所述第一固定板211上连接全景摄像机213，所述移动组件212包括固定在顶板2上的两个直线导轨2121，两个所述直线导轨2121上均丝母连接滑块2122，两个所述滑块2122间连接第二固定板2123，所述第二固定板2123上连接两个气压缸2124，两个所述气压缸2124输出端均连接第一固定板211底部，所述平衡部件22包括固定在顶板2上表面的水平感应器221以及顶部连接顶板2底部的六自由度运动模拟器222，所述水平感应器221通过控制器触发六自由度运动模拟器222，所述六自由度运动模拟器222将顶板2保持成水平状态，所述缓冲部件23包括缓冲板231以及连杆232，四个所述连杆232均贯穿车架板1连接缓冲板231，每个所述连杆232外壁均套设弹簧233，所述弹簧233设于所述车架板1与所述缓冲板231间，所述缓冲板231上表面连接六自由度运动模拟器222底部。

需要说明的是，在本实施例中，

全景摄像机213可进行巡检机器人外部环境的拍摄，并可通过网络进行视频传输；

进一步的，开启直线导轨2121，直线导轨2121可调节全景摄像机213的水平位置，开启气压缸2124，气压缸2124可调节全景摄像机213的竖直位置，

进一步的，水平感应器221将顶板2状态信息电信号传递至控制器，控制器触发六自由度运动模拟器222，六自由度运动模拟器222将顶板2保持成水平状态；

进一步的，弹簧233可对车架板1的震动进行缓冲。

本发明的具体流程如下：

PLC控制器型号为“NS8-TV00B-ECV2”，接收器型号为“ADM3251EARWZ-REEL”，水平感应器221型号为“ZCT215M-LBS-ABUS-E3-4505”。

六个轮子122均为驱动轮，保证行驶稳定，

当巡检机器人遇到障碍物、如无法搬运的树干，此时开启靠近障碍物一侧的液压缸1441，通过支撑杆141顶起车架板1靠近障碍物的一端，巡检机器人继续行驶至前轮置于障碍物上后复位靠近障碍物一侧的液压缸1441，开启远离障碍物一侧的液压缸1441将车架板1远离障碍物的一端顶起，继续行驶且随着巡检机器人的移动远离障碍物一侧的液压缸1441逐渐复位，即可越过障碍物，

机械臂112与PLC控制器导线连接，PLC控制器导线连接接收器，可远程发送无线电信号，接收器将无线电信号接受并通过导线传递至PLC控制器，PLC控制器控制机械臂112做出指定动作，可对路径上异常物进行挪移、拆卸、控制等，

全景摄像机213可进行巡检机器人外部环境的拍摄，并可通过网络进行视频传输，

开启直线导轨2121，直线导轨2121可调节全景摄像机213的水平位置，开启气压缸2124，气压缸2124可调节全景摄像机213的竖直位置，

水平感应器221将顶板2状态信息电信号传递至控制器，控制器触发六自由度运动模拟器222，六自由度运动模拟器222将顶板2保持成水平状态；

弹簧233可对车架板1的震动进行缓冲。

上述结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的这种非实质改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其他场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种带有辅助操作臂的六轮全驱巡检机器人,包括车架板（1），以及设于车架板（1）上部的顶板（2），其特征在于,所述车架板（1）两侧均设有驱动部件（12），所述车架板（1）上设有用于调节驱动部件（12）与所述车架板（1）间间距的调节部件（13），所述车架板（1）底部多个用于抬升车架板（1）、以便于巡检机器人穿过障碍物的辅助支撑部件（14），所述车架板（1）一端设有用于移除巡检机器人前方障碍物的清障部件（11）；

所述顶板（2）上设有用于进行信息采集的勘测部件（21），所述顶板（2）底部设有用于巡检机器人移动时保持顶板（2）处于水平状态、以便勘测部件（21）进行信息采集的平衡部件（22），所述平衡部件（22）底部设有用于减少车架板（1）震动影响的缓冲部件（23）。

2.根据权利要求1所述的一种带有辅助操作臂的六轮全驱巡检机器人，其特征在于，所述调节部件（13）包括侧挡板（131）以及定位板（132），两个所述侧挡板（131）分别设于车架板（1）两侧，两个所述定位板（132）分别固定在车架板（1）上表面两端，所述侧挡板（131）两端分别滑动连接两个定位板（132），每个所述侧挡板（131）侧壁均连接两个伸缩缸（133）输出端，所述伸缩缸（133）侧壁连接定位板（132）上表面。

3.根据权利要求2所述的一种带有辅助操作臂的六轮全驱巡检机器人，其特征在于，所述驱动部件（12）包括设于所述侧挡板（131）一侧用于减震的悬挂架（121），所述悬挂架（121）顶部连接侧挡板（131）侧壁，所述悬挂架（121）底部转动连接三个轮子（122）。

4.根据权利要求1所述的一种带有辅助操作臂的六轮全驱巡检机器人，其特征在于，所述辅助支撑部件（14）包括设于所述车架板（1）底部用于提升车架板（1）一端的支撑杆（141），所述支撑杆（141）一端铰接车架板（1）底部，所述支撑杆（141）另一端连接平衡杆（142），所述平衡杆（142）两端均转动连接滚轮（143），所述支撑杆（141）上部设有用于为支撑杆（141）绕其铰接处转动提供动力的传动组件（144）。

5.根据权利要求4所述的一种带有辅助操作臂的六轮全驱巡检机器人，其特征在于，所述传动组件（144）包括液压缸（1441）以及环形架（1442），所述环形架（1442）连接所述支撑杆（141）侧壁，所述液压缸（1441）连接车架板（1）上表面，所述液压缸（1441）输出端贯穿车架板（1）连接传动杆（1443），所述传动杆（1443）滑动连接环形架（1442）内壁。

6.根据权利要求1所述的一种带有辅助操作臂的六轮全驱巡检机器人，其特征在于，所述清障部件（11）包括固定在所述车架板（1）一端的延伸台（111），所述延伸台（111）上连接机械臂（112）。

7.根据权利要求1所述的一种带有辅助操作臂的六轮全驱巡检机器人，其特征在于，所述勘测部件（21）包括第一固定板（211），所述第一固定板（211）底部设有用于对第一固定板（211）进行位置调节的移动组件（212），所述第一固定板（211）上连接全景摄像机（213）。

8.根据权利要求7所述的一种带有辅助操作臂的六轮全驱巡检机器人，其特征在于，所述移动组件（212）包括固定在顶板（2）上的两个直线导轨（2121），两个所述直线导轨（2121）上均丝母连接滑块（2122），两个所述滑块（2122）间连接第二固定板（2123），所述第二固定板（2123）上连接两个气压缸（2124），两个所述气压缸（2124）输出端均连接第一固定板（211）底部。

9.根据权利要求1所述的一种带有辅助操作臂的六轮全驱巡检机器人，其特征在于，所述平衡部件（22）包括固定在顶板（2）上表面的水平感应器（221）以及顶部连接顶板（2）底部的六自由度运动模拟器（222），所述水平感应器（221）通过控制器触发六自由度运动模拟器（222），所述六自由度运动模拟器（222）将顶板（2）保持成水平状态。

10.根据权利要求9所述的一种带有辅助操作臂的六轮全驱巡检机器人，其特征在于，所述缓冲部件（23）包括缓冲板（231）以及连杆（232），四个所述连杆（232）均贯穿车架板（1）连接缓冲板（231），每个所述连杆（232）外壁均套设弹簧（233），所述弹簧（233）设于所述车架板（1）与所述缓冲板（231）间，所述缓冲板（231）上表面连接六自由度运动模拟器（222）底部。