CN113173463B - 一种水带机器人的水带收纳方法及其水带机器人 - Google Patents

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Abstract

本发明是一种水带机器人的水带收纳方法及其水带机器人，水带机器人包括行走机构和水带转盘，行走机构用于驱动水带机器人行走，水带转盘用于固定水带的接头，水带收纳方法包括以下步骤：水带收卷步骤，驱动水带转盘转动而收卷水带；水带放卷步骤，驱动水带转盘转动而放卷水带；收卷行走步骤，与水带收卷步骤同时执行，驱动行走机构行走而随收卷水带而前进；放卷行走步骤，与水带放卷步骤同时执行，驱动行走机构行走而随放卷水带而后退；速度调整步骤，调整水带转盘的转动和/或行走机构的行走以调整水带机器人和水带的相对位置，调整包括调整速度或调整方向。本发明在于提供一种防止拖拽水带和防止水带陷入机器人底部的水带收纳方法。

Description

一种水带机器人的水带收纳方法及其水带机器人
技术领域
本发明涉及机器人领域，特别是一种水带机器人的水带收纳方法及其水带机器人。
背景技术
水带在消防、救援、市政以及农业领域有着广泛的应用，对于一些大型水带，在使用之后水带中留存有大量的水，仅靠人力收卷非常吃力，因此大型水带一般会设置助力结构，通过助力结构来助力水带收卷和排水，提高施工或救援效率，水带收卷装置一般通过大型车辆运输，使得该水带收卷装置不够灵活，机动性不强，并且一般也仅具有水带收卷功能，功能相对单一。
发明内容
本发明目的在于解决上述技术问题，提供一种水带机器人的水带收纳方法及其水带机器人，本申请在于提供一种防止拖拽水带和防止水带陷入机器人底部的水带收纳方法。
为了达到上述目的，本发明的技术方案有：
一种水带机器人的水带收纳方法，所述水带机器人包括行走机构和水带转盘，所述行走机构用于驱动水带机器人行走，所述水带转盘用于固定水带的接头，所述水带收纳方法包括以下步骤：
水带收卷步骤，驱动所述水带转盘转动而收卷水带；
水带放卷步骤，驱动所述水带转盘转动而放卷水带；
收卷行走步骤，与所述水带收卷步骤同时执行，驱动所述行走机构行走而随收卷水带而前进；
放卷行走步骤，与所述水带放卷步骤同时执行，驱动所述行走机构行走而随放卷水带而后退；
速度调整步骤，调整所述水带转盘的转动和/或所述行走机构的行走以调整水带机器人和水带的相对位置，所述调整包括调整速度或调整方向。
根据本申请的水带机器人，通过对水带机器人的行走机构和水带转盘的转速和转动方向控制，来方式在收卷水带和放卷水带时在地上拖动水带，同时由于地面工作环境的作用，容易使得在水带收卷和放卷时将水带陷入到水带机器人的底部，当水带陷入水带机器人较深后仍然继续拉动数水带时，容易使得水带机器人自身倾覆，通过控制水带机器人的行走机构和水带转盘的转速和转动方向，也可以在大多数应用场景中避免水带陷入水带机器人的底部中。
进一步地，所述水带机器人的底部设有传感器，所述方法还包括：
检测步骤，通过所述传感器在水带陷入水带机器人底部后发出检测信号，所述检测信号供所述速度调整步骤判断调整速度或调整方向。通过检测信号可以帮助操作水带机器人的操作人员更快的确认是否有水带陷入到水带机器人的底部。
再进一步地，所述传感器设有多个，并且传感器的设置深度不同，根据水带陷入的深度变化分别发出检测信号，其中由浅致深至少包括第一检测信号、第二检测信号以及第三检测信号，所述速度调整步骤根据所述第一检测信号、第二检测信号以及第三检测信号执行不同的调整策略。根据陷入的深度执行不同的策略，方便操作人员更好的进行水带的收纳作业。
优选地，当仅收到所述第一检测信号时，执行以下策略：
S1，判断此时水带机器人处于收卷状态或放卷状态；
S2，若处于收卷状态，则增加水带转盘的转速和/或降低行走机构的行走速度；
S3，若处于放卷状态，则降低水带转盘的转速和/或增加行走机构的行走速度。
优选地，当仅同时收到所述第一检测信号和第二检测信号时，执行以下策略：
S4，判断此时水带机器人处于收卷状态或放卷状态；
S5，若处于收卷状态，则停止水带卷盘收卷和使行走机构反转，使水带机器人倒退至第二检测信号消失后使水带卷盘继续收卷；
S6，若处于放卷状态，则停止水带卷盘转动放卷，并使行走机构继续后退至第二检测信号消失后使水带卷盘继续放卷。
优选地，当同时收到所述第一检测信号、第二检测信号以及第三检测信号时，执行以下策略：
S7，判断此时水带机器人处于收卷状态或放卷状态；
S8，若处于收卷状态，则停止水带卷盘收卷和使行走机构反转，使水带机器人倒退至第二检测信号和第三检测信号均消失后使水带卷盘继续收卷；
S9，若处于放卷状态，则停止水带卷盘转动放卷，并使行走机构继续后退至第二检测信号和第三检测信号均消失后使水带卷盘继续放卷。
再进一步地，所述水带机器人还包括遥控装置，所述水带转盘设有多个；
所述方法还包括切换步骤，所述遥控装置上设有与水带转盘数量相对应的切换档位，所述切换档位与水带转盘一一对应，使所述遥控装置在选择对应的切换档位控制对应的水带转盘转动。由于水带机器人的使用习惯，虽然设有多个水带转盘，但并不会同时进行收卷和放卷工作，采用同一个遥控装置遥控多个水带转盘，可以节省遥控的成本。
再进一步地，所述水带机器人还包括水带视觉系统，所述水带视觉系统至少包括对水带正常收卷或放卷时水带形态的学习数据；
所述方法还包括视觉纠偏步骤，拍摄收卷或放卷时的水带影像与水带视觉系统中的所述学习数据比对机器人的行走方向进行纠偏。利用视觉系统可以使收纳的水带更加平整。
一种水带机器人，包括水带机器人的主体、行走机构以及水带转盘，所述水带转盘安装在所述主体的上部，所述行走机构安装在所述主体的底盘上，且该主体在所述行走机构的前方设有挡板，所述水带机器人用于执行上述的水带收纳方法。
进一步地，还包括传感器，所述传感器安装在所述挡板和/或所述底盘上。
附图说明
图1为本发明的水带机器人的立体图；
图2为本发明的水带卷盘的立体图；
图3为本发明的水带机器人的剖视图；
图4为本发明的辊支架处的爆炸图；
图5为本发明的水带机器人的后视立体图。
具体实施方式
结合附图1至5说明本发明的一种水带机器人的水带收纳方法。
如图1至图5所示的水带机器人，包括水带机器人的主体1、行走机构、水带卷盘5、分水管14以及限位辊，所述行走结构为履带行走机构11，所述水带卷盘5包括转动体51和驱动装置6，所述履带行走机构11设置在所述主体1的底部，采用履带行走机构11，可以增加水带机器人的越障能力，使其能够适应大多数的施工工作场景进行作业；所述水带卷盘5安装在所述主体1上，该水带卷盘5的转动体51用于安装水带接头7，所述驱动装置6驱动该转动体51转动。并且为了简化水带机器人的结构，所述履带行走机构11和驱动装置6采用同一种能源进行驱动，优选采用电能驱动，并且在水带机器人在操作水带时使所述水带卷盘5的转动速度与履带行走机构11的行走速度配合，避免在收卷和放卷的过程中将水带在地面上拖动，从而防止水带被磨损，还通过对其速度的控制，使其在收卷时能够避免将水带陷入主体1的底部而造成意外。
该分水管14上设有与所述接头7匹配安装的第一分水口，并且该分水管14配合该第一分水口形成有排水口；所述限位辊固定在所述分水管14上，该限位辊用于为收卷时的水带提供限位。
所述分水管14包括主管道141和副管道142，所述主管道141的两侧为所述第一分水口，所述副管道142上设有阀门，该副管道142的一侧连通所述主管道141，另一侧形成有第二分水口，所述第二分水口的尺寸小于第一分水口的尺寸。分水管14中的主管道141两侧设有第一分水口，通过第一分水口连接所述水带卷盘5上收卷的水带，当需要进行排水作业时，将水带放卷后可以接入第一分水口以分水管14作为排水口进行排水，并且在主管道141上还设有副管道142，通过副管道142上的第二分水口，使得该分水管14可以外接其他尺寸的水带，为其进行排水，如可以外接消防水带，为救火作业提供水源。
所述挡水板(图中未示出)与所述第一分水口匹配，该挡水板安装在第一分水口上并封闭对应的第一分水口；当所述挡水板安装在第一分水口上时，所述排水口为第二分水口；当所述挡水板未安装在第一分水口上时，所述排水口为第一分水口和/或第二分水口。通过挡水板可以封闭一侧的第一分水口，来使分水管14的能够具有更多的功能。
所述水带卷盘5还包括限位板52，所述限位板52设置于转动体51的两侧，所述转动体51穿过一侧限位板52与所述驱动装置6传动连接。限位板52可以辅助转动体51收卷水带。
所述驱动装置6包括电机61和齿轮传动机构62，所述转动体51包括穿过一侧限位板52设置的转动轴，所述转动轴与所述齿轮传动机构62中的从动轮621传动连接。采用齿轮传动机构62相对于其他传动机构可靠率更高，方便配合电机61的输出转速来调节转动体51收卷水带的速度。
如图1和图4所示，所述限位辊固定在所述主体1上，并设置在所述转动体51的前端，该限位辊包括横向限位辊和竖向限位辊2，所述横向限位辊在水带收卷时抵压在水带上使其能够将留存的水排出，所述竖向限位辊2防止水带在收卷时偏移。
所述分水管14还包括辊支架12，所述横向限位辊包括固定辊3和可拆卸辊4，所述固定辊3固定在所述辊支架12上，该辊支架12在固定辊3的上方设置有供可拆卸辊4安装的安装位，所述安装位存在限位位置为所述可拆卸辊4提供竖向限位，还存在拆卸位置使可拆卸辊4从安装位中拆卸。为配合水带进行排水作业时不能安装在限位辊中，而在排水作业之后需要安装进限位辊中的工作性质，在很像限位辊中设置有可拆卸辊4，使所述水带能够可拆卸地安装在所述限位辊中。并且由于水带还具有另一个水带接头，为防止水带收卷在水带机器人上后该另一个水带接头没有固定而发生意外，将该辊支架12的上表面作为该另一个水带接头的安装面，使其能够固定在辊支架12上。
所述竖向限位辊2安装在所述辊支架12上，且该竖向限位辊2的位置与所述固定辊3和可拆卸辊4之间的间隙的位置对应。在水带收卷的过程中，水带压紧在固定辊3和可拆卸辊4之间的间隙中，而竖向限位辊2设置在间隙的两侧，防止水带发生水平偏移。
本方案提供了可拆卸辊4的具体实施方式。所述可拆卸辊4的一侧设置为插接轴41，另一侧设置为限位轴42，所述安装位配合在其一侧设置有插接孔121供插接轴41插接，在其另一侧设置有限位槽122供限位轴42安装。
本方案提供了可拆卸辊4的具体拆卸方式。所述限位槽122包括供限位轴42退位的退位槽，所述可拆卸辊4向退位槽移动使所述插接轴41与插接孔121脱离，通过上述结构可以方便将可拆卸辊4从所述安装位上安装和拆卸。
所述限位轴42上还设有把手43，所述限位槽122上开设供所述把手43延伸出限位槽122的通槽123。所述把手43可以方便调整安装在安装位中可拆卸轴的位置，从而拆卸和安装该可拆卸轴。
所述转动体51设有多个，所述竖向限位辊2和固定辊3配合所述转动体51的数量的位置设置。如附图所示，所述转动体51设有2两个，并且由于可拆卸辊4为可拆卸设置的，可以替换使用，无需跟随所述转动体51的数量设置，但也可以根据需要设置有两个。
如图1所示，所述主体1在设置有限位辊的一侧的履带行走机构11前方设置了挡板13，为了避免在收卷时水带在地面拖行而被划伤，需要将履带行走结构和水带卷盘5联动，使机器人一边收卷一边前进，所述挡板13的作用在于在收卷时防止水带陷入主体1的底盘15下，使得收卷动作被卡死或甚至导致水带机器人倾覆。该挡板13的上表面为水带收卷时的水带导向面131，所述水带导向面131为朝向所述水带卷盘5的倾斜平面或倾斜弧面。
优选的，在主体1的底盘15或所述挡板13上设置传感器，所述传感器用于检测水带是否陷入水带机器人的底部。在发现履带陷入底盘15后发出提醒信号，或者使收卷工作停止，或使履带反转时机器人能够及时倒车。
所述传感器为对射式的传感器时，如对射式光电传感器，优选将对射式光电传感器安装在所述底盘15上，当有水带陷入水带机器人底面时，水带遮挡该对射式光电传感器的光电信号，使其产生提醒信号。
所述传感器为视觉检测传感器(如TOF传感器)或微波雷达传感器，可以将该类型传感器安装在挡板13和底盘15上，当有水带陷入水带机器人底面时，使其感应并产生提醒信号。
如图5所示，还包括牵引装置，所述牵引装置固定在所述主体1上，并设置在所述水带卷盘5的后端，所述牵引装置为卷扬9和/或牵引扣8。所以牵引装置用于帮助水带机器人脱困。
一种水带机器人的水带收纳方法，所述水带机器人包括行走机构和水带转盘，所述行走机构用于驱动水带机器人行走，所述水带转盘用于固定水带的接头，所述水带收纳方法包括以下步骤：
水带收卷步骤，驱动所述水带转盘转动而收卷水带；
水带放卷步骤，驱动所述水带转盘转动而放卷水带；
收卷行走步骤，与所述水带收卷步骤同时执行，驱动所述行走机构行走而随收卷水带而前进；
放卷行走步骤，与所述水带放卷步骤同时执行，驱动所述行走机构行走而随放卷水带而后退；
速度调整步骤，调整所述水带转盘的转动和/或所述行走机构的行走以调整水带机器人和水带的相对位置，所述调整包括调整速度或调整方向。
所述水带机器人的底部设有传感器，所述方法还包括：
检测步骤，通过所述传感器在水带陷入水带机器人底部后发出检测信号，所述检测信号供所述速度调整步骤判断调整速度或调整方向。通过检测信号可以帮助操作水带机器人的操作人员更快的确认是否有水带陷入到水带机器人的底部。
所述传感器设有多个，并且传感器的设置深度不同，根据水带陷入的深度变化分别发出检测信号，其中由浅致深至少包括第一检测信号、第二检测信号以及第三检测信号，所述速度调整步骤根据所述第一检测信号、第二检测信号以及第三检测信号执行不同的调整策略。根据陷入的深度执行不同的策略，方便操作人员更好的进行水带的收纳作业。如设置在挡板上的传感器用于产生第一检测信号，设置在更加深处的底盘上的多个传感器分别产生第二检测信号和第三检测信号。
当仅收到所述第一检测信号时，执行以下策略：
S1，判断此时水带机器人处于收卷状态或放卷状态；
S2，若处于收卷状态，则增加水带转盘的转速和/或降低行走机构的行走速度；
S3，若处于放卷状态，则降低水带转盘的转速和/或增加行走机构的行走速度。
当仅同时收到所述第一检测信号和第二检测信号时，执行以下策略：
S4，判断此时水带机器人处于收卷状态或放卷状态；
S5，若处于收卷状态，则停止水带卷盘收卷和使行走机构反转，使水带机器人倒退至第二检测信号消失后使水带卷盘继续收卷；
S6，若处于放卷状态，则停止水带卷盘转动放卷，并使行走机构继续后退至第二检测信号消失后使水带卷盘继续放卷。
当同时收到所述第一检测信号、第二检测信号以及第三检测信号时，执行以下策略：
S7，判断此时水带机器人处于收卷状态或放卷状态；
S8，若处于收卷状态，则停止水带卷盘收卷和使行走机构反转，使水带机器人倒退至第二检测信号和第三检测信号均消失后使水带卷盘继续收卷；
S9，若处于放卷状态，则停止水带卷盘转动放卷，并使行走机构继续后退至第二检测信号和第三检测信号均消失后使水带卷盘继续放卷。
所述水带机器人还包括遥控装置，所述水带转盘设有多个；
所述方法还包括切换步骤，所述遥控装置上设有与水带转盘数量相对应的切换档位，所述切换档位与水带转盘一一对应，使所述遥控装置在选择对应的切换档位控制对应的水带转盘转动。由于水带机器人的使用习惯，虽然设有多个水带转盘，但并不会同时进行收卷和放卷工作，采用同一个遥控装置遥控多个水带转盘，可以节省遥控的成本。
还包括控制电路板，该控制电路板包括速度控制模块，所述速度控制模块用于控制水带卷盘和行走机构的速度和方向。所述遥控装置与控制电路板通信连接，使得遥控装置能够控制水带机器人的工作。
所述水带机器人还包括水带视觉系统，所述水带视觉系统至少包括对水带正常收卷或放卷时水带形态的学习数据；
所述方法还包括视觉纠偏步骤，拍摄收卷或放卷时的水带影像与水带视觉系统中的所述学习数据比对机器人的行走方向进行纠偏。利用视觉系统可以使收纳的水带更加平整。所述学习数据为采用ai人工智能学习所产生的数据库。
根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。

Claims (5)

1.一种水带机器人的水带收纳方法，其特征在于，所述水带机器人包括行走机构和水带转盘，所述行走机构用于驱动水带机器人行走，所述水带转盘用于固定水带的接头，所述水带收纳方法包括以下步骤：
水带收卷步骤，驱动所述水带转盘转动而收卷水带；
水带放卷步骤，驱动所述水带转盘转动而放卷水带；
收卷行走步骤，与所述水带收卷步骤同时执行，驱动所述行走机构行走而随收卷水带而前进；
放卷行走步骤，与所述水带放卷步骤同时执行，驱动所述行走机构行走而随放卷水带而后退；
速度调整步骤，调整所述水带转盘的转动和/或所述行走机构的行走以调整水带机器人和水带的相对位置，所述调整包括调整速度或调整方向；
所述水带机器人的底部设有传感器，所述方法还包括：
检测步骤，通过所述传感器在水带陷入水带机器人底部后发出检测信号，所述检测信号供所述速度调整步骤判断调整速度或调整方向；
所述传感器设有多个，并且传感器的设置深度不同，根据水带陷入的深度变化分别发出检测信号，其中由浅至深至少包括第一检测信号、第二检测信号以及第三检测信号，所述速度调整步骤根据所述第一检测信号、第二检测信号以及第三检测信号执行不同的调整策略；
当仅收到所述第一检测信号时，执行以下策略：
S1，判断此时水带机器人处于收卷状态或放卷状态；
S2，若处于收卷状态，则增加水带转盘的转速和/或降低行走机构的行走速度；
S3，若处于放卷状态，则降低水带转盘的转速和/或增加行走机构的行走速度；
当仅同时收到所述第一检测信号和第二检测信号时，执行以下策略：
S4，判断此时水带机器人处于收卷状态或放卷状态；
S5，若处于收卷状态，则停止水带卷盘收卷和使行走机构反转，使水带机器人倒退至第二检测信号消失后使水带卷盘继续收卷；
S6，若处于放卷状态，则停止水带卷盘转动放卷，并使行走机构继续后退至第二检测信号消失后使水带卷盘继续放卷；
当同时收到所述第一检测信号、第二检测信号以及第三检测信号时，执行以下策略：
S7，判断此时水带机器人处于收卷状态或放卷状态；
S8，若处于收卷状态，则停止水带卷盘收卷和使行走机构反转，使水带机器人倒退至第二检测信号和第三检测信号均消失后使水带卷盘继续收卷；
S9，若处于放卷状态，则停止水带卷盘转动放卷，并使行走机构继续后退至第二检测信号和第三检测信号均消失后使水带卷盘继续放卷。
2.根据权利要求1所述的水带机器人的水带收纳方法，其特征在于，所述水带机器人还包括遥控装置，所述水带转盘设有多个；
所述方法还包括切换步骤，所述遥控装置上设有与水带转盘数量相对应的切换档位，所述切换档位与水带转盘一一对应，使所述遥控装置在选择对应的切换档位控制对应的水带转盘转动。
3.根据权利要求1所述的水带机器人的水带收纳方法，其特征在于，所述水带机器人还包括水带视觉系统，所述水带视觉系统至少包括对水带正常收卷或放卷时水带形态的学习数据；
所述方法还包括视觉纠偏步骤，拍摄收卷或放卷时的水带影像与水带视觉系统中的所述学习数据比对机器人的行走方向进行纠偏。
4.一种水带机器人，其特征在于，包括水带机器人的主体、行走机构以及水带转盘，所述水带转盘安装在所述主体的上部，所述行走机构安装在所述主体的底盘上，且该主体在所述行走机构的前方设有挡板，所述水带机器人用于执行权利要求1至3任一项所述的水带收纳方法。
5.根据权利要求4所述的水带机器人，其特征在于，还包括传感器，所述传感器安装在所述挡板和/或所述底盘上。
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