CN205009208U - 一种机器人移动平台 - Google Patents

Abstract

本实用新型适用于地下管道特种机器人技术领域，提供了一种机器人移动平台，包括机器人本体以及与其分离的控制箱。机器人本体包括箱体、电源模块、移动机构、摆臂机构、照明组件、图像检测组件、环境检测组件以及第一无线通信模块。控制箱包括控制终端输入模块、第二无线通信模块以及处理模块。第二无线通信模块发射从控制终端输入模块输入的信号以及接收第一无线通信模块发射的信号；第一无线通信模块接收第二无线通信模块发出的信号以及将图像检测组件、环境检测组件所收集到的信号发射到第二无线通信模块。本实用新型结构紧凑，功能齐全，工作效率高；能够适应环境恶劣、空间狭小的作业现场，作业人员在远处控制即可，其健康及生命安全。

Description

一种机器人移动平台

技术领域

本实用新型属于作业机器人技术领域，尤其涉及一种机器人移动平台。

背景技术

我国目前城市建设的步伐在增速，城市建设在安全、智能方面的要求越来越高，尤其是城市地下管网，经常出现安全事故，煤气管道泄漏致爆炸、下水道堵塞导致暴雨洪涝、地下电缆短路致停电等等。由于电缆、排水道、煤气管道常常设置于地下，很难对按规范要求定时进行检测，目前通常是出现问题后使用仪器寻找故障点，并进行抢修。这种做法无法防止事故的发生。另外，地下管道环境非常恶劣，采用工人进入到地下管道巡检和维修具有危险性。

随着工业的发展，我国核电站数量在不断增加，而核电站如果发生事故会对周围很大范围地区造成极大的伤害，因而核电站的安全管理显得非常重要。核电站周围的环境存在辐射，对人体有伤害，很多地方不适宜人接近，但其必须确保其运行状态正常，目前做法是周期性进行人工巡检。

地震、泥石流、火灾等在各地时有发生，灾难降临都会造成损失。当灾难发生，如果及时救援，就能极大限度地减小损失。而灾难现场有危险性，如火灾现场房屋突然倒塌对消防员带来生命威胁，地震现场，余震同样会给救援人员带来生命威胁。

在上述城市管网、核电站、紧急救援现场等等领域，都存在环境恶劣，作业危险的特性，目前很多情况下是采用人工作业方式，不但效率低，而且通常对作业人员的健康有危害甚至有生命危险。因此，机器人代替人类在特殊环境下作业是必然趋势。使用机器人对恶劣危险的环境进行巡检，发现潜在的故障并先进及时抢修，可以避免事故发生，免除不必要的损失。当灾难已经发生，机器人可以深入危险的事故现场，进行紧急救援，可以挽救生命，减小损失。因此机器人在各方面已经开始得到越来越多的应用。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种机器人移动平台，旨在解决现有技术中采用人工的方式，在环境恶劣、危险的工作场所作业，所存在的效率低，对作业人员的健康有危害，甚至可能导致作业人员有生命危险的问题。

本实用新型是这样实现的，一种机器人移动平台，包括机器人本体以及与其分离的控制箱，所述机器人本体包括箱体、电源模块、用于移动所述机器人本体的移动机构、用于撑起所述机器人本体的摆臂机构、照明组件、图像检测组件、环境检测组件以及第一无线通信模块；所述控制箱包括控制终端输入模块、第二无线通信模块以及用于处理信号的处理模块；所述第二无线通信模块用于发射从所述控制终端输入模块输入的控制信号，以及接收所述第一无线通信模块发射的信号；所述第一无线通信模块用于接收所述第二无线通信模块发出的控制信号，以及将所述图像检测组件、环境检测组件所收集到的信号发射到所述第二无线通信模块。

进一步地，所述摆臂机构包括摆臂电机、摆臂大轮、摆臂小轮、第一履带、摆臂以及翻转轴，所述翻转轴与所述摆臂电机传动连接，所述翻转轴穿过所述摆臂大轮的中心孔，其端部与所述摆臂的一端固定连接；所述摆臂小轮可旋转地安装于所述摆臂的另一端，所述第一履带跨置于所述的摆臂大轮以及摆臂小轮上。

进一步地，所述摆臂机构还包括第一减速箱，所述摆臂电机与所述第一减速箱传动连接，所述第一减速箱的输出轴与所述翻转轴同轴联接。

进一步地，所述移动机构包括驱动电机、主动轮、从动轮以及第二履带，所述主动轮以及从动轮位于所述箱体的两侧边，所述驱动电机与所述主动轮传动连接，所述第二履带跨置于位于所述箱体同一侧边的主动轮以及从动轮上。

进一步地，所述移动机构还包括第二减速箱，所述驱动电机与所述第二减速箱传动连接，所述第二减速箱的输出轴与所述主动轮同轴联接。

进一步地，所述第二减速箱设置于所述主动轮的轮毂内。

进一步地，所述机器人本体还包括承重轮，所述承重齿轮安装于所述箱体的两侧边，所述第二履带承置所述承重齿轮，并且所述第二履带与所述承重齿轮的底部啮合。

进一步地，所述环境检测组件包括氧气传感器、可燃气体传感器、有害气体传感器、音频传感器以及温湿度传感器。

进一步地，所述控制终端输入模块包括用于输入指令的触摸板、旋钮、摇杆和键盘。

进一步地，所述照明组件包括前灯以及后灯，所述图像检测组件包括前摄像头以及后摄像头，所述前灯以及前摄像头安装于所述箱体的前侧面，所述后灯以及后摄像头安装于所述箱体的后侧面。

本实用新型与现有技术相比，有益效果在于：本实用新型的机器人移动平台，其照明组件以及图像检测组件，可实时地拍摄作业现场的环境信息；环境检测组件可获取现场的气体浓度、环境温湿度等情况，并且通过第一、第二无线通信模块间的无线通信，控制箱的控制终端输入模块可在远处控制机器人本体移动以及翻越高于箱体的障碍物，可控制机器人本体将其收集到的信息传输到控制箱的处理模块进行处理。本实用新型结构紧凑，功能齐全，工作效率高；能够适应环境恶劣、空间狭小的地下管通等作业现场，作业人员只需要远处控制即可，不会受到作业环境的威胁，从而避免作业人员的健康以及生命安全受到影响。本实用新型的机器人移动平台可用于地下管道的巡检维护、警用消防、安全巡逻、核电检测、军事侦查等。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的一种机器人移动平台的系统框图。

图2是图1所示实施例中的机器人本体的立体结构示意图。

图3是图1所示实施例中的机器人本体的纵向剖视示意图。

图4是图3沿A-A剖线的剖视示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1至图4所示，为本实用新型的一较佳实施例，一种机器人移动平台，包括机器人本体100以及与其分离的控制箱200。

机器人本体100包括箱体1、电源模块2、摆臂机构3、移动机构4、照明组件5、图像检测组件6、环境检测组件7、第一无线通信模块8、承重轮9、用于给机器人本体100导航的电子罗盘模块10、分别用于控制摆臂机构3、移动机构4工作的摆臂电机驱动器11以及电机驱动器12。

控制箱200包括控制终端输入模块21、第二无线通信模块22、用于处理信号的处理模块23、用于显示处理模块23处理后的信号的显示器24以及用于存储处理后的信号的硬盘25。

第二无线通信模块22用于发射从控制终端输入模块21输入的控制信号，以及接收第一无线通信模块8发射的信号。第一无线通信模块8用于接收第二无线通信模块22发出的控制信号，以及将图像检测组件6、环境检测组件7所收集到的信号发射到第二无线通信模块22。

控制终端输入模块21包括用于输入指令的触摸板211、旋钮212、摇杆213以及键盘214，从触摸板211、旋钮212、摇杆213或键盘214输入的信息可转换成电信号，该电信号通过第二无线通信模块22发射到第一无线通信模块8中，然后传送至上述的某个或多个功能模块，用于控制机器人本体100的移动以及具体的检测操作。

具体地，摆臂机构3包括摆臂电机31、摆臂大轮32、摆臂小轮33、第一履带34、摆臂35、翻转轴36以及第一减速箱37。翻转轴36与摆臂电机31传动连接，翻转轴36穿过摆臂大轮32的中心孔，其端部与摆臂35的一端固定连接。摆臂小轮33可旋转地安装于摆臂35的另一端，第一履带34跨置于摆臂大轮32以及摆臂小轮33上。摆臂电机31与第一减速箱37传动连接，第一减速箱37的输出轴与翻转轴36同轴联接。摆臂电机31的转速经过第一减速箱37后，第一减速箱37的输出轴的转速变慢，转矩变大，从而翻转轴36能使摆臂35在360度范围内以合理的速度翻转一定角度，并具有较大的动力撑起整个机器人本体100，从而使机器人本体100保能越过高于其箱体1的障碍物。同时，摆臂大轮32以及摆臂小轮33在移动机构4的推动下，在障碍物的表面上被动转动，协助机器人本体100越过障碍物。

移动机构4包括驱动电机41、主动轮42、从动轮43、第二履带44以及第二减速箱45。主动轮42以及从动轮43位于箱体1的两侧边，驱动电机41与主动轮42传动连接。第二履带44跨置于位于箱体1同一侧边的主动轮42以及从动轮43上。驱动电机41与第二减速箱45传动连接，第二减速箱45的输出轴与主动轮42同轴联接。驱动电机41经过第二减速箱45的减速后，驱动主动轮42转动，主动轮42通过第二履带44带动从动轮43转动，从而带动整个机器人本体100移动。于本实施例中，设置有两个驱动电机41，箱体1两侧各设置有一个主动轮42以及一个从动轮43，通过电机驱动器11控制两个驱动电机41的转速，控制电机驱动器11的信号从控制箱200输入后，通过无线电传送到电机驱动器11中，当两个驱动电机41的转速相同时，机器人本体100可往前、后方向运动，当两个驱动电机41的转速不一样时，机器人本体100可往左或右转弯。为了节约箱体1内部的有限空间，第二减速箱45设置于主动轮42的轮毂内。

为了增加机器人本体100的通过性，本实施还设置有上述的承重轮9，承重轮9安装于箱体1的两侧边，第二履带44承置承重轮9，并且第二履带44与承重轮9的底部啮合。

上述环境检测组件7包括氧气传感器、可燃气体传感器、有害气体传感器、音频传感器以及温湿度传感器(图中均未示出)。照明组件5包括前灯51以及后灯52，图像检测组件6包括前摄像头61以及后摄像头62，前灯51以及前摄像头61安装于箱体1的前侧面，后灯52以及后摄像头62安装于箱体1的后侧面。前、后灯51、52用于照亮周边的环境，以便于图像检测组件6的图像采集。在实际应用中，图像检测组件6除了用摄像头外，还可用红外热像仪等图像检测设备。

本实施例的机器人移动平台，其照明组件5以及图像检测组件6，可实时地拍摄作业现场的环境信息；环境检测组件7可获取现场的气体浓度、环境温湿度等情况，并且通过第一、第二无线通信模块8、22间的无线通信，控制箱200的控制终端输入模块21可在远处控制机器人本体100移动以及翻越高于箱体1的障碍物，可控制机器人本体100将其收集到的信息传输到控制箱200的处理模块23进行处理。本实用新型结构紧凑，功能齐全，工作效率高；能够适应环境恶劣、空间狭小的地下管通等作业现场，作业人员只需要远处控制即可，不会受到作业环境的威胁，从而避免作业人员的健康以及生命安全受到影响。本实施例的机器人移动平台可用于地下管道的巡检维护、警用消防、安全巡逻、核电检测、军事侦查等。另外，为了实现更多的操作，还可在机器人本体100上方搭载机械手等设备。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种机器人移动平台，其特征在于，包括机器人本体以及与其分离的控制箱，所述机器人本体包括箱体、电源模块、用于移动所述机器人本体的移动机构、用于撑起所述机器人本体的摆臂机构、照明组件、图像检测组件、环境检测组件以及第一无线通信模块；所述控制箱包括控制终端输入模块、第二无线通信模块以及用于处理信号的处理模块；所述第二无线通信模块用于发射从所述控制终端输入模块输入的控制信号，以及接收所述第一无线通信模块发射的信号；所述第一无线通信模块用于接收所述第二无线通信模块发出的控制信号，以及将所述图像检测组件、环境检测组件所收集到的信号发射到所述第二无线通信模块。

2.如权利要求1所述的机器人移动平台，其特征在于，所述摆臂机构包括摆臂电机、摆臂大轮、摆臂小轮、第一履带、摆臂以及翻转轴，所述翻转轴与所述摆臂电机传动连接，所述翻转轴穿过所述摆臂大轮的中心孔，其端部与所述摆臂的一端固定连接；所述摆臂小轮可旋转地安装于所述摆臂的另一端，所述第一履带跨置于所述的摆臂大轮以及摆臂小轮上。

3.如权利要求2所述的机器人移动平台，其特征在于，所述摆臂机构还包括第一减速箱，所述摆臂电机与所述第一减速箱传动连接，所述第一减速箱的输出轴与所述翻转轴同轴联接。

4.如权利要求1所述的机器人移动平台，其特征在于，所述移动机构包括驱动电机、主动轮、从动轮以及第二履带，所述主动轮以及从动轮位于所述箱体的两侧边，所述驱动电机与所述主动轮传动连接，所述第二履带跨置于位于所述箱体同一侧边的主动轮以及从动轮上。

5.如权利要求4所述的机器人移动平台，其特征在于，所述移动机构还包括第二减速箱，所述驱动电机与所述第二减速箱传动连接，所述第二减速箱的输出轴与所述主动轮同轴联接。

6.如权利要求5所述的机器人移动平台，其特征在于，所述第二减速箱设置于所述主动轮的轮毂内。

7.如权利要求4所述的机器人移动平台，其特征在于，所述机器人本体还包括承重轮，所述承重齿轮安装于所述箱体的两侧边，所述第二履带承置所述承重齿轮，并且所述第二履带与所述承重齿轮的底部啮合。

8.如权利要求1所述的机器人移动平台，其特征在于，所述环境检测组件包括氧气传感器、可燃气体传感器、有害气体传感器、音频传感器以及温湿度传感器。

9.如权利要求1所述的机器人移动平台，其特征在于，所述控制终端输入模块包括用于输入指令的触摸板、旋钮、摇杆和键盘。

10.如权利要求1所述的机器人移动平台，其特征在于，所述照明组件包括前灯以及后灯，所述图像检测组件包括前摄像头以及后摄像头，所述前灯以及前摄像头安装于所述箱体的前侧面，所述后灯以及后摄像头安装于所述箱体的后侧面。