CN117047783A - 具有智能环境感知功能的辅助作业机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及辅助作业机器人技术,用于解决辅助作业机器人行走路线耗费较多时间、行走不稳定无法到达指定位置处和辅助支撑不稳定的问题,具体为具有智能环境感知功能的辅助作业机器人,包括机器人本体;本发明通过数处模块对巷道地图数据的分析,进行最优路线的判定,缩短巡检的时间,且可针对巷道路面的实际情况进行后续操作的判断,使辅助作业机器人可稳定从最优路线上行驶至指定位置处,通过数处模块对定位柱移动数据、支撑柱位移数据和感应测定板检测到压力数据的处理,判定进行辅助支撑时定位柱是否支撑稳定,若不稳定则重新进行最有行驶路线的规划,防止数采模块采集到的陷坑表面数据因陷坑表面不稳定无法对调节底板进行支撑。
Description
技术领域
本发明涉及辅助作业机器人技术,具体为具有智能环境感知功能的辅助作业机器人。
背景技术
辅助作业机器人用于煤矿井下变电所、水泵房辅助作业机器人,SLAM进行定位导航,搭载高清可见光摄像机、红外热成像仪、环境及气体传感器对待巡检对象进行表计读数抄录、位置状态识别、温湿度检测以及环境监测、图像识别,设备温度采集、数据传输、语音对讲、避障、急停、上位机远程控制、云台升降、按钮操作等功能;
现有技术中,在巷道内部进行巡检作业的辅助作业机器人根据巷道地图数据进行行进的过程中,易受到巷道内部实际地面情况的影响,在行进过程中易发生与凸起碰撞损失、在凸起上方行走侧翻和掉落至陷坑内部等情况,使辅助作业机器人无法继续执行巡检作业;
针对上述技术问题,本申请提出一种解决方案。
发明内容
本发明的目的在于通过数处模块对巷道地图数据的分析,进行最优路线的判定,缩短巡检的时间,且可针对巷道路面的实际情况进行后续操作的判断,使辅助作业机器人可稳定从最优路线上行驶至指定位置处,通过数处模块对定位柱移动数据、支撑柱位移数据和感应测定板检测到压力数据的处理,判定进行辅助支撑时定位柱是否支撑稳定,若不稳定则重新进行最有行驶路线的规划,防止数采模块采集到的陷坑表面数据因陷坑表面不稳定无法对调节底板进行支撑,解决辅助作业机器人行走路线耗费较多时间、行走不稳定无法到达指定位置处和辅助支撑不稳定的问题,而提出具有智能环境感知功能的辅助作业机器人。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现:
具有智能环境感知功能的辅助作业机器人,包括机器人本体,所述机器人本体上表面一侧安装有机械臂,所述机器人本体上表面对应所述机械臂的一侧开设有置物仓,所述机器人本体下表面两侧转动连接有转动轮,所述机器人本体外侧壁两侧对应所述转动轮位置处安装有连接带,所述机器人本体内部设置有环感组件和行走组件,环感组件包括数采模块、数处模块和数执模块;
数采模块对机器人本体所在煤矿井下的巷道地图数据、机器人本体的尺寸数据和机器人本体行驶过程中巷道内部环境数据进行采集,并将巷道地图数据、机器人本体的尺寸数据和巷道内部环境数据传递给数处模块;
数处模块对数采模块传递来的巷道地图数据、机器人本体的尺寸数据和巷道内部环境数据进行处理,进行最优路线的判定,并将最优路线传递给数执模块;
数处模块进行路线规划的步骤如下:
步骤一:通过数采模块对周围数据的采集判定机器人本体所处的位置,后以该位置为初始位置,调取煤矿井下巷道的地图数据进行初始位置处通往指定位置行驶路线的规划,对规划后的路线长度数据进行计算,并除以机器人本体的行驶速度数据得到机器人本体在对应巷道内行驶到达指定位置处所需消耗的时间数据,并从多个时间数据内筛选出与最小时间数据接近的时间数据,对筛选出的时间数据的规划路线进行标记,筛选判定范围为预先设定范围;
步骤二:通过数采模块对标记后的规划路线内的巷道尺寸数据、支护尺寸数据、安装设备尺寸数据和辅助作业机器人尺寸数据进行读取,根据机器人本体的宽度数据进行巷道可通过机器人本体的剩余宽度数据进行计算,并根据剩余宽度数据对相应的巷道进行命名,剩余宽度数据大于机器人本体的宽度数据的命名为一级规划路线,剩余宽度数据等于机器人本体的宽度数据的命名为二级规划路线,对一级规划路线按照时间数据的大小进行排序,选定一级规划路线中时间数据最小的规划路线为最优路线;
数执模块根据数处模块传递来的最优路线进行行驶前进。
作为本发明的一种优选实施方式,行走组件包括连接带和转动轮,所述连接带包括调节顶板,所述调节顶板一端的两侧一体成型有连接套一,所述调节顶板另一端的中间位置处一体成型有连接套二,所述调节顶板下表面四个拐角位置处安装有调节推杆,所述调节推杆远离所述调节顶板的一端安装有调节底板,所述调节推杆外侧壁靠近所述调节底板位置处安装有辅助限位板。
作为本发明的一种优选实施方式,辅助限位板和所述调节底板上表面中间位置处均开设有若干个均匀分布的连通孔,所述连通孔内侧滑动连接有定位柱,所述定位柱靠近所述辅助限位板的一端一体成型有限位挡板,所述定位柱外侧壁一侧开设有嵌合齿槽,所述辅助限位板上表面对应所述嵌合齿槽位置处通过转动座转动连接有调节齿轮。
作为本发明的一种优选实施方式,定位柱内部下方开设有伸缩腔,所述伸缩腔内部上表面中间位置处安装有感应测定板,所述伸缩腔内部下表面中间位置处开设有滑孔,滑孔内部滑动连接有支撑柱,所述支撑柱上表面对应所述感应测定板位置处安装有伸缩弹簧,所述支撑柱上表面一体成型有限位板。
作为本发明的一种优选实施方式,数处模块对巷道内部环境数据进行处理的步骤如下:
步骤一:数处模块将巷道内部地面的凹凸数据与设定凹凸值进行比较,判定巷道内部凸起与下陷对机器人本体继续前进的影响,若凸起无影响则机器人本体继续前进;若凸起有影响,则对影响区域进行删除后判定巷道实际宽度数据一是否允许机器人本体的正常通行;若可正常通行,则辅助作业机器人正常通过;若无法通行,则生成上巷道处理信号,并将生成上巷道处理信号传递给数执模块控制机械臂进行凸起的抓取;
步骤二:抓取过程中数处模块进行抓取力度大小的对比,若抓取力度大于设定力度值,则判定机械臂抓取操作时易引起机器人本体的不稳定,放弃抓取,并通过数处模块进行最优路线的重新规划;若抓取力度小于或等于设定力度值,机械臂将凸起抓取后放置在置物仓内部,同时数处模块根据置物仓内部凸起的总重量和机器人本体的重量对设定力度值进行重新设定;
步骤三:若下陷无影响则机器人本体继续前进;若下陷有影响,进行宽度数据和设定宽度值差值的绝对值与修补宽度数据的比较;若绝对值大于修补宽度数据,则判定辅助作业机器人难以通过,重新进行最优路线的规划;若绝对值小于或等于修补宽度数据,则判定辅助作业机器人难以通过,生成辅助支撑信号,并将辅助支撑信号传递给数执模块。
作为本发明的一种优选实施方式,数执模块在执行辅助支撑操作的步骤如下:
步骤一:根据数采模块采集到的巷道路面下陷数据,在对应的调节底板行驶至陷坑位置处时,控制调节推杆进行对应长度的伸展,使调节推杆与对应位置处的陷坑边缘进行支撑,调节底板上的定位柱在重力作用下自由下落,使定位柱下端均与陷坑的底面接触,后对辅助限位板上的电磁铁通电,使电磁铁对定位柱的位置进行限定;
步骤二:在调节底板远离陷坑位置处后,对电磁铁进行断电操作,使定位柱在调节底板翻转并转动至上方后,在重力的作用下完成复位操作。
作为本发明的一种优选实施方式,数处模块对辅助支撑步骤中数采模块采集到的数据进行处理的步骤如下:
步骤一:通过数采模块传递来的下陷位置数据,使数处模块可根据机器人本体的行驶速度计算出连接带行驶至下陷位置处的时间,在经过计算时间后,数处模块根据数采模块采集的对应调节底板上每个定位柱的伸出长度数据,判定定位柱是否伸出至下陷坑内部进行支撑,检测到存在定位柱未达到指定位置处时,生成支撑调节信号,并将支撑调节信号传递给数执模块;
步骤二:数处模块对数采模块传递来的定位柱伸出长度数据与对应伸出长度数据进行比较后,判定调节底板上所有定位柱均到达指定位置处后,传递信号给数执模块控制电磁铁通电对定位柱进行位置的限定,后对伸缩腔内部的伸缩弹簧进行断电操作,通过感应测定板测定的压力数据判定定位柱是否支撑稳定。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
1、 通过数处模块对巷道地图数据的分析,使辅助作业机器人可从最优路线行驶到达指定位置处,缩短巡检的时间,提高巡检效率,在最优路线上行驶时,可针对巷道路面的实际情况进行继续行驶、清理凸起、辅助缩进、规避路线、辅助支撑和重新规划路线六种操作的判断,使辅助作业机器人可稳定从最优路线上行驶至指定位置处;
2、 通过机械臂对巷道路面阻碍辅助作业机器人行进的凸起进行抓取去除,使辅助作业机器人后续在该路线进行行驶时更加的便利,若无法抓取,则先进行缩进处理操作的判定,无法缩进则进行规避操作的判断,使辅助作业机器人在行驶时受到路面凸起的影响减小,可稳定行进不会发生侧翻和碰撞的情况,对于陷坑,执行辅助支撑操作,使辅助作业机器人可平稳的通过陷坑位置处,防止发现辅助作业机器人陷落,无法到达指定位置处的情况;
3、 通过数处模块对数采模块采集到的定位柱移动数据、支撑柱位移数据和感应测定板检测到的压力数据进行处理,判定进行辅助支撑时定位柱是否支撑稳定,若不稳定则重新进行最有行驶路线的规划,防止数采模块采集到的陷坑表面数据因陷坑表面不稳定无法对调节底板进行支撑,使辅助作业机器人下陷发生侧翻的情况。
附图说明
为了便于本领域技术人员理解,下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为本发明的主体结构图;
图2为本发明的连接带结构图;
图3为本发明的定位柱结构图;
图4为本发明图3的A部放大结构图;
图5为本发明图3的B部放大结构图;
图6为本发明的系统结构图;
图中:1、机器人本体;2、机械臂;3、置物仓;4、连接带;41、限位挡板;42、连接套二;43、调节顶板;44、连接套一;45、辅助限位板;46、调节推杆;47、调节底板;48、连通孔;49、定位柱;410、支撑柱;411、嵌合齿槽;412、转动座;413、调节齿轮;414、伸缩腔;415、伸缩弹簧;416、感应测定板;5、转动轮。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例1:
请参阅图1-图6所示,具有智能环境感知功能的辅助作业机器人,包括机器人本体1,机器人本体1上表面一侧安装有机械臂2,机器人本体1上表面对应机械臂2的一侧开设有置物仓3,机器人本体1下表面两侧转动连接有转动轮5,机器人本体1外侧壁两侧对应转动轮5位置处安装有连接带4,机器人本体1内部设置有环感组件和行走组件,环感组件包括数采模块、数处模块和数执模块;
辅助作业机器人在规划路线到达指定位置处进行巡检作业时,数处模块可通过数采模块调取煤矿井下巷道的地图数据,后对地图数据内个各个巷道路线数据进行分析,路线数据分析的步骤如下:
步骤一:数处模块对各个巷道路线的长度数据进行读取,对从初始位置处到达指定位置处可行的多个路线进行规划,后根据辅助作业机器人的行驶速度,判定辅助作业机器人在对应巷道内行驶到达指定位置处时所需消耗的时间数据,后根据时间数据的长短从多个时间数据内筛选出与最小时间数据差距较小的时间数据,后对这些时间数据对应的规划路线进行标记;
步骤二:数处模块通过数采模块对标记后的规划路线内的巷道尺寸数据、支护尺寸数据、安装设备尺寸数据和辅助作业机器人尺寸数据进行读取,判定标记的规划路线在支护结构和安装设备的影响下,辅助作业机器人是否能从规划路线对应的巷道内通过,并对可通过的巷道进行在支护结构和安装设备影响下的剩余宽度数据进行计算,并根据剩余宽度数据对相应的巷道进行命名,剩余宽度数据大于辅助作业机器人宽度数据的命名为一级规划路线,剩余宽度数据等于辅助作业机器人宽度数据的命名为二级规划路线;
步骤三:对一级规划路线按照时间数据的大小进行排序,选定一级规划路线中时间数据最小的规划路线为最优路线;
辅助作业机器人在最优路线上进行行驶前进的过程中,数采模块对最优路线上的巷道平整度数据、有害气体浓度数据和湿度数据进行采集,并将采集到的巷道平整度数据、有害气体浓度数据和湿度数据传递给数处模块进行处理;
数处模块对巷道内部环境数据进行处理的步骤如下:
步骤一:数处模块对数采模块传递来的巷道内部地面的凹凸数据进行处理,并将凹凸数据与设定凹凸值进行比较,数采模块传递至数处模块的凹凸数据以水平地面为零值,下陷至地面以下的为负值,位于地面以上的为正值,若凹凸数据大于零,且凹凸数据小于或等于设定凹凸值,判定无影响,辅助作业机器人继续前进;若凹凸数据大于零,且凹凸数据大于设定凹凸值,则表面辅助作业机器人在经过该区域有发生侧翻的危险,进行实际可通行区域的判断,即将巷道内部地面凹凸部分出去后的巷道实际宽度数据一与辅助作业机器人的宽度数据进行比较,判定辅助作业机器人是否能通过;
步骤二:若巷道实际宽度数据一大于或等于辅助作业机器人宽度数据,则判定辅助作业机器人仍可正常通过;若巷道实际宽度数据一小于辅助作业机器人宽度数据,则判定辅助作业机器人无法通过,生成上巷道处理信号,并将上巷道处理信号传递给数执模块,数执模块控制机械臂2对前方巷道对应位置处的凸起进行抓取,抓取过程中数处模块通过数采模块进行抓取力度大小的对比,若抓取力度大于设定力度值,则判定机械臂2抓取操作时易引起辅助作业机器人的不稳定,放弃抓取,后将凸起的高度数据与调节推杆46的可缩进数据进行比较,若凸起高度数据大于调节推杆46的可缩进数据,则通过数处模块进行最优路线的重新规划;若凸起高度数据小于或等于调节推杆46的可缩进数据,则生成辅助缩进信号,并将辅助缩进信号传递给数执模块;若抓取力度小于或等于设定力度值,机械臂2将凸起抓取后放置在置物仓3内部,同时数处模块根据置物仓3内部凸起的总重量和辅助作业机器人的重量对设定力度值进行重新设定;
步骤三:若凹凸数据小于零,则进行下陷区域宽度数据与设定宽度值的比较,若下陷区域宽度数据小于或等于设定宽度值,则判定辅助作业机器人正常通过;若宽度数据也大于设定宽度值,且宽度数据与设定宽度值差值的绝对值大于修补宽度数据,则判定辅助作业机器人难以通过,通过数处模块进行最优路线的重新规划;若宽度数据也大于设定宽度值,且宽度数据与设定宽度值差值的绝对值小于或等于修补宽度数据,则判定辅助作业机器人难以通过,生成辅助支撑信号,并将辅助支撑信号传递给数执模块;
现有技术中,辅助作业机器人在巷道内部行进时,随机或按照原始路线进行行驶,未从最优路线进行行驶,使辅助作业机器人到达指定位置处耗费的时间增长,且无法根据巷道内部地面的实际情况进行行走路线的判断,使辅助作业机器人在巷道内部按照巷道地图数据进行前进时,易受到巷道内部凸起和凹陷的阻挡,使辅助作业机器人受阻无法到达指定位置处;
辅助作业机器人在巷道内部行驶前进的过程中,通过数处模块对巷道地图数据进行分析,使辅助作业机器人行驶的路线为最优路线,到达指定位置处的时间大大缩短,且可通过数数采模块对前进方向前方地面上的路况情况进行分析,判定前进方向上的路面是否有阻碍按照路线前进的阻挡物,若无阻挡物则按照原先路线继续进行前进,若有阻挡物,对阻挡物进行分析,若辅助作业机器人可避开阻挡物,则避开阻挡物继续进行前进;若辅助作业机器人无法避开阻挡物,则数执模块控制机械臂2进行阻挡物的抓取,或进行辅助缩进,或进行陷坑的辅助支撑,若以上操作均无法进行,则重新进行前进最优路线的规划。
实施例2:
请参阅图1-5所示,行走组件包括连接带4和转动轮5,连接带4包括调节顶板43,内侧连接带4由多个调节顶板43相互转动连接组成,外侧调节顶板43由多个调节底板47组成,调节顶板43一端的两侧一体成型有连接套一44,调节顶板43另一端的中间位置处一体成型有连接套二42,调节顶板43下表面四个拐角位置处安装有调节推杆46,辅助限位板45和调节底板47均连接在调节推杆46的底部,且两者之间的间距大小固定,调节推杆46远离调节顶板43的一端安装有调节底板47,调节推杆46外侧壁靠近调节底板47位置处安装有辅助限位板45,辅助限位板45和调节底板47上表面中间位置处均开设有若干个均匀分布的连通孔48,连通孔48内侧滑动连接有定位柱49,辅助限位板45上表面对应定位柱49位置处设置有电磁铁,电磁铁通电后可对定位柱49进行吸附定位,定位柱49靠近辅助限位板45的一端一体成型有限位挡板41,定位柱49外侧壁一侧开设有嵌合齿槽411,辅助限位板45上表面对应嵌合齿槽411位置处通过转动座412转动连接有调节齿轮413,每个调节齿轮413均通过单独的驱动马达进行控制,定位柱49内部下方开设有伸缩腔414,伸缩腔414内部上表面中间位置处安装有感应测定板416,伸缩腔414内部下表面中间位置处开设有滑孔,滑孔内部滑动连接有支撑柱410,支撑柱410上表面对应感应测定板416位置处安装有伸缩弹簧415,支撑柱410上表面一体成型有限位板;
现有技术中,在巷道内部进行巡检作业的辅助作业机器人根据巷道地图数据进行行进的过程中,易受到巷道内部实际地面情况的影响,在行进过程中易发生与凸起碰撞损失、在凸起上方行走侧翻和掉落至陷坑内部等情况,使辅助作业机器人无法继续执行巡检作业;
根据数采模块采集到的巷道路面数据,判定凸起和凹陷是否会对辅助作业机器人的行进造成影响,有影响的凸起可通过机械臂2进行抓取并放置进置物仓3内部,无法进行抓取则判定通过调节推杆46的调节是否能通过,若不能通过则重新进行路线的规划,若能通过,在调节底板47行驶至对应位置处时通过调节推杆46进行缩进,使辅助作业机器人稳定行进不会发生碰撞和侧翻的情况,在对应的调节底板47行驶至陷坑位置处时,控制调节推杆46进行对应长度的伸展,使调节推杆46与对应位置处的陷坑边缘进行支撑,调节底板47上的定位柱49在重力作用下自由下落,使定位柱49下端均与陷坑的底面接触,后对辅助限位板45上的电磁铁通电,使电磁铁对定位柱49的位置进行限定,使辅助作业机器人在行走至陷坑位置处时可通过调节底板47和定位柱49进行稳定的支撑,不会掉落至陷坑内部,在调节底板47远离陷坑位置处后,对电磁铁进行断电操作,使定位柱49在调节底板47翻转并转动至上方后,在重力的作用下完成复位操作。
实施例3:
请参阅图1-6所示,通过数采模块传递来的下陷位置数据,使数处模块可根据机器人本体1的行驶速度计算出连接带4行驶至下陷位置处的时间,在经过计算时间后,数处模块根据数采模块采集的对应调节底板47上每个定位柱49的伸出长度数据,判定定位柱49是否伸出至下陷坑内部进行支撑,检测到存在定位柱49未达到指定位置处时,生成支撑调节信号,并将支撑调节信号传递给数执模块,数执模块控制对应定位柱49位置处的驱动马达正向转动带动定位柱49向外进行伸出,且驱动马达转动过程中受到控制器的控制,在达到对应长度后驱动马达自动停止转动,后数处模块判定调节底板47上所有定位柱49均到达指定位置处后,传递信号给数执模块控制电磁铁通电对定位柱49进行位置的限定,后对伸缩腔414内部的伸缩弹簧415进行断电操作,感应测定板416测定的压力数据和位移数据传递给数处模块,数处模块通过压力数据对伸缩弹簧415推动支撑柱410向外移动的距离进行判定,并通过检测的位移数据进行准确性的判定,若计算出的位移数据与检测出的位移数据相同,即数据准确,后进行位移数据与设定位移数据一的比较,若位移数据小于设定位移数据一,判定为支撑稳定,可继续行驶前进;若位移数据大于或等于设定位移数据一,判定为辅助支撑不稳定,需重新进行前进路线的规划;
数执模块进行辅助支撑操作的过程中,数处模块可对数处模块采集到的定位柱49移动数据、支撑柱410位移数据和感应测定板416检测到的压力数据进行处理,判定进行辅助支撑时,定位柱49是否支撑稳定,若不稳定则重新进行最有行驶路线的规划,防止辅助作业机器人下陷发生侧翻的情况。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节,也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然,根据本说明书的内容,可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例,是为了更好地解释本发明的原理和实际应用,从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (7)
1.具有智能环境感知功能的辅助作业机器人,包括机器人本体(1),所述机器人本体(1)上表面一侧安装有机械臂(2),所述机器人本体(1)上表面对应所述机械臂(2)的一侧开设有置物仓(3),其特征在于,所述机器人本体(1)下表面两侧转动连接有转动轮(5),所述机器人本体(1)外侧壁两侧对应所述转动轮(5)位置处安装有连接带(4),所述机器人本体(1)内部设置有环感组件和行走组件,环感组件包括数采模块、数处模块和数执模块;
数采模块对机器人本体(1)所在煤矿井下的巷道地图数据、机器人本体(1)的尺寸数据和机器人本体(1)行驶过程中巷道内部环境数据进行采集,并将巷道地图数据、机器人本体(1)的尺寸数据和巷道内部环境数据传递给数处模块;
数处模块对数采模块传递来的巷道地图数据、机器人本体(1)的尺寸数据和巷道内部环境数据进行处理,进行最优路线的判定,并将最优路线传递给数执模块;
数处模块进行路线规划的步骤如下:
步骤一:通过数采模块对周围数据的采集判定机器人本体(1)所处的位置,后以该位置为初始位置,调取煤矿井下巷道的地图数据进行初始位置处通往指定位置行驶路线的规划,对规划后的路线长度数据进行计算,并除以机器人本体(1)的行驶速度数据得到机器人本体(1)在对应巷道内行驶到达指定位置处所需消耗的时间数据,并从多个时间数据内筛选出与最小时间数据接近的时间数据,对筛选出的时间数据的规划路线进行标记,筛选判定范围为预先设定范围;
步骤二:通过数采模块对标记后的规划路线内的巷道尺寸数据、支护尺寸数据、安装设备尺寸数据和辅助作业机器人尺寸数据进行读取,根据机器人本体(1)的宽度数据进行巷道可通过机器人本体(1)的剩余宽度数据进行计算,并根据剩余宽度数据对相应的巷道进行命名,剩余宽度数据大于机器人本体(1)的宽度数据的命名为一级规划路线,剩余宽度数据等于机器人本体(1)的宽度数据的命名为二级规划路线,对一级规划路线按照时间数据的大小进行排序,选定一级规划路线中时间数据最小的规划路线为最优路线;
数执模块根据数处模块传递来的最优路线进行行驶前进。
2.根据权利要求1所述的具有智能环境感知功能的辅助作业机器人,其特征在于,行走组件包括连接带(4)和转动轮(5),所述连接带(4)包括调节顶板(43),所述调节顶板(43)一端的两侧一体成型有连接套一(44),所述调节顶板(43)另一端的中间位置处一体成型有连接套二(42),所述调节顶板(43)下表面四个拐角位置处安装有调节推杆(46),所述调节推杆(46)远离所述调节顶板(43)的一端安装有调节底板(47),所述调节推杆(46)外侧壁靠近所述调节底板(47)位置处安装有辅助限位板(45)。
3.根据权利要求2所述的具有智能环境感知功能的辅助作业机器人,其特征在于,所述辅助限位板(45)和所述调节底板(47)上表面中间位置处均开设有若干个均匀分布的连通孔(48),所述连通孔(48)内侧滑动连接有定位柱(49),所述定位柱(49)靠近所述辅助限位板(45)的一端一体成型有限位挡板(41),所述定位柱(49)外侧壁一侧开设有嵌合齿槽(411),所述辅助限位板(45)上表面对应所述嵌合齿槽(411)位置处通过转动座(412)转动连接有调节齿轮(413)。
4.根据权利要求3所述的具有智能环境感知功能的辅助作业机器人,其特征在于,所述定位柱(49)内部下方开设有伸缩腔(414),所述伸缩腔(414)内部上表面中间位置处安装有感应测定板(416),所述伸缩腔(414)内部下表面中间位置处开设有滑孔,滑孔内部滑动连接有支撑柱(410),所述支撑柱(410)上表面对应所述感应测定板(416)位置处安装有伸缩弹簧(415),所述支撑柱(410)上表面一体成型有限位板。
5.根据权利要求1所述的具有智能环境感知功能的辅助作业机器人,其特征在于,数处模块对巷道内部环境数据进行处理的步骤如下:
步骤一:将巷道内部地面的凹凸数据与设定凹凸值进行比较,判定巷道内部凸起与下陷对机器人本体(1)继续前进的影响,若凸起无影响则机器人本体(1)继续前进;若凸起有影响,则对影响区域进行删除后判定巷道实际宽度数据一是否允许机器人本体(1)的正常通行;若可正常通行,则辅助作业机器人正常通过;若无法通行,则生成上巷道处理信号,并将生成上巷道处理信号传递给数执模块控制机械臂(2)进行凸起的抓取;
步骤二:抓取过程中数处模块进行抓取力度大小的对比,若抓取力度大于设定力度值,则判定机械臂(2)抓取操作时易引起机器人本体(1)的不稳定,放弃抓取,并通过数处模块进行最优路线的重新规划;若抓取力度小于或等于设定力度值,机械臂(2)将凸起抓取后放置在置物仓(3)内部,同时数处模块根据置物仓(3)内部凸起的总重量和机器人本体(1)的重量对设定力度值进行重新设定;
步骤三:若下陷无影响则机器人本体(1)继续前进;若下陷有影响,进行宽度数据和设定宽度值差值的绝对值与修补宽度数据的比较;若绝对值大于修补宽度数据,则判定辅助作业机器人难以通过,重新进行最优路线的规划;若绝对值小于或等于修补宽度数据,则判定辅助作业机器人难以通过,生成辅助支撑信号,并将辅助支撑信号传递给数执模块。
6.根据权利要求5所述的具有智能环境感知功能的辅助作业机器人,其特征在于,数执模块在执行辅助支撑操作的步骤如下:
步骤一:根据数采模块采集到的巷道路面下陷数据,在对应的调节底板(47)行驶至陷坑位置处时,控制调节推杆(46)进行对应长度的伸展,使调节推杆(46)与对应位置处的陷坑边缘进行支撑,调节底板(47)上的定位柱(49)在重力作用下自由下落,使定位柱(49)下端均与陷坑的底面接触,后对辅助限位板(45)上的电磁铁通电,使电磁铁对定位柱(49)的位置进行限定;
步骤二:在调节底板(47)远离陷坑位置处后,对电磁铁进行断电操作,使定位柱(49)在调节底板(47)翻转并转动至上方后,在重力的作用下完成复位操作。
7.根据权利要求6所述的具有智能环境感知功能的辅助作业机器人,其特征在于,数处模块对辅助支撑步骤中数采模块采集到的数据进行处理的步骤如下:
步骤一:通过数采模块传递来的下陷位置数据,使数处模块可根据机器人本体(1)的行驶速度计算出连接带(4)行驶至下陷位置处的时间,在经过计算时间后,数处模块根据数采模块采集的对应调节底板(47)上每个定位柱(49)的伸出长度数据,判定定位柱(49)是否伸出至下陷坑内部进行支撑,检测到存在定位柱(49)未达到指定位置处时,生成支撑调节信号,并将支撑调节信号传递给数执模块;
步骤二:数处模块对数采模块传递来的定位柱(49)伸出长度数据与对应伸出长度数据进行比较后,判定调节底板(47)上所有定位柱(49)均到达指定位置处后,传递信号给数执模块控制电磁铁通电对定位柱(49)进行位置的限定,后对伸缩腔(414)内部的伸缩弹簧(415)进行断电操作,通过感应测定板(416)测定的压力数据判定定位柱(49)是否支撑稳定。
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