CN207860320U - 一种智能小车 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种智能小车，包括设于平台本体上的底盘，平台本体上设有升降机构、抓取装置和分别设于平台本体的前端与后端的防撞机构，抓取装置包括设置在安装板上的机械手和设置在机械手执行端的抓手，防撞机构包括一防撞部和两相互平行的连接部，两连接部的一端通过一连接件与底盘可拆卸式固定连接，防撞部的两端分别与两连接部的另一端连接。通过设置抓取装置、升降机构和防撞机构，来实现在环境恶劣的场所自主运行、且保证长距离行进时候的通信稳定，提高本申请的适用范围，提高了使用寿命。

Description

一种智能小车

技术领域

本申请涉及自主巡检技术领域，尤其涉及一种智能小车。

背景技术

随着我国工业生产领域的快速发展，生产制造所涉及的领域越来越多，其中不乏有一些环境恶劣的工业现场，为了安全生产，工业现场的勘测显得尤为重要，在实际的工业现场以及恶劣的环境下，检测人员无法直接进入现场完成测量任务。并且在进入现场测量的时候会因为现场行进的较远距离而造成信号不稳定，而且由于单一的各种检测需要不同的检测模式，现有的功能单一，检测模式严重受限。

实用新型内容

本申请要解决的技术问题是提供一种四轴抓取装置，通过设置抓取装置、升降机构和防撞机构，来实现远距离巡检的时候做到投放中继器保证长距离行进时候的通信稳定，提高本申请的适用范围。

为了解决上述技术问题，本申请提供了智能小车，包括平台本体和设于所述平台本体上的底盘，所述平台本体上设有升降机构、抓取装置和分别设于所述平台本体的前端与后端的防撞机构，所述升降机构包括一可相对所述底盘上表面相对运动的压板，所述压板的上侧设有一具有凸耳的安装板，所述压板上穿设有多根吊杆，所述吊杆的上端通过一阶台抵持于所述压板的上表面，所述吊杆的下端与设于所述升降机构的升降端的检测装置连接，所述吊杆位于所述检测装置与所述压板之间的杆段上套设有压簧，所述压簧的上端抵持所述压板的下表面，所述压簧的下端抵持所述检测装置，所述抓取装置包括设置在所述安装板上的机械手和设置在所述机械手执行端的抓手，所述防撞机构包括一防撞部和两相互平行的连接部，两所述连接部的一端通过一连接件与所述底盘可拆卸式固定连接，所述防撞部的两端分别与两连接部的另一端连接。

进一步的，位于凸耳处的安装板上设有第五驱动装置，所述第五驱动装置的输出端与一传送装置的一端连接，所述传送装置的另一端与一丝杠螺母副的输入端连接，所述压板与所述丝杠螺母副的输出端连接，并被所述丝杠螺母副的输出端带动相对所述底盘的上表面做上下往复运动。

进一步的，所述传送装置包括与所述驱动装置的输出端连接的第一同步带轮和设置在所述安装板上的第二同步带轮、第三同步带轮以及设置在所述第二同步带轮与所述第三同步带轮之间的第四同步带轮，所述传送装置的传送带依次穿过所述第一同步带轮、第二同步带轮、第四同步带轮和第三同步带轮。

进一步的，所述丝杠螺母副包括第一丝杠螺母副和第二丝杠螺母副，每个所述丝杠螺母副包括丝杠和设于所述丝杠上的滑块，所述第一丝杠螺母副的丝杠的上端与所述第二同步带轮转动连接，所述第一丝杠螺母副的丝杠的下端通过一轴承与所述底盘连接，所述第一丝杠螺母副的滑块与所述压板连接，所述第二丝杠螺母副的丝杠的上端与所述第三同步带轮转动连接，所述第二丝杠螺母副的丝杠的下端通过一轴承与所述底盘连接，所述第二丝杠螺母副的滑块与所述压板连接。

进一步的，所述检测装置包括表面污染探测器和设于所述表面污染探测器一侧的第一γ探测器，所述压簧的下端抵持所述表面污染探测器的上表面。

进一步的，所述机械手包括与所述平台本体相转动连接的第一驱动装置、与所述第一驱动装置的输出端相转动连接的第二驱动装置的安装座、置于所述第二驱动装置安装座内的第二驱动装置、与所述第二驱动装置的输出端相转动连接的第一安装座、一端设于所述第一安装座的侧壁上的第一连杆、设于所述第一连杆的另一端的第二安装座、置于所述第二安装座内的第三驱动装置、一端通过一转接块与所述第三驱动装置的输出轴相转动连接的第二连杆、与所述第二连杆的另一端固定连接的第三安装座、设于所述第三安装座内的第四驱动装置、与所述第四驱动装置的输出轴相转动连接的抓手安装板、设于所述抓手安装板上的升降气缸，所述抓手设于所述升降气缸的执行端，所述安装板上还设有多个是安装位。

进一步的，所述安装位有两个，两个安装位分别为第一安装位和第二安装位，所述第一安装位安装有多个视觉检测装置，所述第二安装位安装有第二γ探测器。

进一步的，所述防撞部还包括设于所述底盘上的第一控制装置和第二控制装置，所述平台本体的前端设有一网状安装板，所述网状安装板上设有多个视觉采集装置、照明装置和障碍物检测装置，所述平台本体的后端设有分别与所述第一控制装置电连接的第一控制面板和与所述第二控制装置电连接的第二控制面板，所述第二控制装置分别与所述视觉采集装置、所述障碍物检测装置电连接，所述第一控制装置与所述第二控制装置电连接。

进一步的，所述第一控制装置分别与所述第一驱动装置、所述第二驱动装置、所述第三驱动装置、所述第四驱动装置、所述升降气缸以及所述第五驱动装置电连接。

进一步的，所述平台本体上还设有中继器储存盒，所述中继器储存盒内设有多个中继器，所述中继器与所述第一控制装置信号连接。

本申请的有益效果是：

1)本申请通过设置抓取装置和中继器，实现在行进较远的距离时可以通过投放中继器使其实现长距离通信；

2)本申请通过在机械手上设置第一γ探测器和位于升降机构升降端的第二γ探测器，实现全方位的探测；

3)本申请通过在平台本体的前端与后端分别设置能够与平台本体可拆卸式固定连接的防撞机构，并且在防撞机构上设置具有弧面的托块，使得本申请的防撞部实现防撞、人工搬抬、机械起吊一体化的设计，整体结构布局合理；

4)本申请通过设置在平台本体前端的视觉采集装置、障碍物检测装置，实现安全避障。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1是本申请总体结构示意图；

图2是本申请内部细节示意图；

图3是本申请左视图；

图4是本申请右视图；

图5是本申请抓取装置示意图。

其中：

1是平台本体、2是底盘、4是电池盒、6是第一安装区域、8是第二安装区域、10是第三安装区域、12是升降机构、1201是压板、1202是安装板、1203 是吊杆、1204是压簧、1205是表面污染探测器、1206是第一γ探测器、1207 是第一同步带轮、1208是第二同步带轮、1209是第三同步带轮、1210是第四同步带轮、1211是丝杠、1212是滑块、1213是导柱、14是抓取装置、1401是第一驱动装置安装座、1402是第二驱动装置安装座、1403是第一安装座、1404 是第一连杆、1405是第二安装座、1406是第二连杆、1407是抓手安装板、1408 是升降气缸、1409是抓手、1410是第一安装位、1411是第二安装位、1412是第三安装座、16是第一控制装置、17是第二控制装置、18是路由器、19是PC 端、20是电机驱动器、22是功率驱动器、24是风扇、26是冰盒、28是中继器储存盒、30是连接部、32是防撞部、34是网状安装板、36是第一控制面板、 38是第二控制面板、40是天线、42是深度相机、44是红外相机、46是支撑架、 48是塔扣、50是壳体。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本申请作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本申请并能予以实施，但所举实施例不作为对本申请的限定。

参见附图1至5，本说明一较佳实施例所述的一种智能小车，包括平台本体1和设置在所述平台本体1上的底盘2，底盘2的下侧设有电池盒4，所述电池盒4内设有16个用于安装电池的安装区。为了叙述方便本申请规定的平台本体的前端为正常行车车头部，平台本体的后端为正常行车的车尾部，为了使设计结构更加的紧凑，整体看上去简洁美观，优选底盘2沿前端至后端的方向依次设有第一安装区域6、第二安装区域8和第三安装区域10，在第一安装区域 6内设有升降机构12和设于所述升降机构12上方的抓取装置14，第二安装区域设有第一控制装置16、设置在所述第一控制装置16上方的路由器18、多个电机驱动器20以及多个功率驱动器22，在第三安装区域设有第二控制装置17 和设置在所述第二控制装置17下侧的PC端19，所述底盘2上还设有散热装置，优选散热装置包括设于所述第二安装区域与所述第三安装区域之间的风扇24 和设于所述第二控制装置两侧的冰盒26。

其中，为了使能够将搭载的检测装置与所需要检测区域的地面进行接触，优选将检测装置设置在升降机构的升降端，升降机构包括一可相对所述底盘上表面相对运动的压板1201，所述压板1201的上侧设有一具有凸耳的安装板 1202，所述安装板1202的凸耳处自第一安装区域6伸入第二安装区域8，在第一第一安装区域与第二安装区域之间设有一挡板，挡板上设有供安装板穿过的开口，所述压板上还穿设有多根吊杆1203，所述吊杆1203的上端通过一阶台抵持于所述压板1201的上表面，所述吊杆1203的下端与设于所述升降机构12 的升降端的检测装置连接，所述吊杆1203位于所述检测装置与所述压板1201 之间的杆段上套设有压簧1204，所述压簧1204的上端抵持所述压板1201的下表面，所述压簧1204的下端抵持所述检测装置的上表面，优选检测装置包括表面污染探测器1205和设于所述表面污染探测器1205一侧的第一γ探测器 1206，所述压簧1204的下端抵持所述表面污染探测器1205的上表面。位于第二安装区域8内的安装板上设有第五驱动装置，优选第五驱动装置为无刷电机，所述第五驱动装置的输出端与一传送装置的一端连接，所述传送装置的另一端与一丝杠螺母副的输入端连接，所述压板与所述丝杠螺母副的输出端连接，并被所述丝杠螺母副的输出端带动相对所述底盘的上表面做上下往复运动。

具体的，所述传送装置包括与所述第五驱动装置的输出端连接的第一同步带轮1207和设置在所述安装板1202上的第二同步带轮1208、第三同步带轮 1209(图中未示出，第三同步带轮1209与第二同步带轮1208相对设置)以及设置在所述第二同步带轮1208与所述第三同步带轮1209之间的第四同步带轮 1210，所述传送装置的传送带依次穿过所述第一同步带轮1207、第二同步带轮 1208、第四同步带轮1210和第三同步带轮1209，优选第四同步带轮1210为预紧轮。

其中，所述丝杠螺母副包括两个，分别为第一丝杠螺母副和第二丝杠螺母副，每个所述丝杠螺母副包括丝杠1211和设于所述丝杠1211上的滑块1212，所述第一丝杠螺母副的丝杠的上端与所述第二同步带轮转动连接，所述第一丝杠螺母副的丝杠的下端通过一轴承与所述底盘连接，所述第一丝杠螺母副的滑块与所述压板连接，所述第二丝杠螺母副的丝杠的上端与所述第三同步带轮转动连接，所述第二丝杠螺母副的丝杠的下端通过一轴承与所述底盘连接，所述第二丝杠螺母副的滑块与所述压板连接。

优选导向机构为分别置于安装板四角位置的四个，每个导向机构都包括连接安装板与底盘的导柱1213和滑动连接于所述导柱上的直线轴承，所述压板与所述直线轴承连接，并随所述直线轴承的上下移动而沿着所述导柱上下往复移动。

其中，抓取装置14包括设置在平台本体上的机械手和设置在所述机械手执行端的抓手，其中，机械手包括与所述平台本体相转动连接的第一驱动装置、容置第一驱动装置的第一驱动装置安装座1401、与所述第一驱动装置的输出端相转动连接的第二驱动装置安装座1402、置于所述第二驱动装置安装座1402 内的第二驱动装置、与所述第二驱动装置的输出端相转动连接的第一安装座 1403、一端设于所述第一安装座1403的侧壁上的第一连杆1404、设于所述第一连杆1404另一端的第二安装座1405、置于所述第二安装座1405内的第三驱动装置、一端通过一转接块与所述第三驱动装置的输出轴相转动连接的第二连杆1406、与所述第二连杆1406的另一端固定连接的第三安装座1412、设于所述第三安装座内的第四驱动装置、与所述第四驱动装置的输出轴相转动连接的抓手安装板1407、设于所述抓手安装板上的升降气缸1408，所述抓手1409设于所述升降气缸的执行端，所述安装板上还设有多个是安装位，为了实现抓手可以实现全方位的扫描四周，优选所述第一驱动装置的旋转轴线竖向设置，所述第二驱动装置的旋转轴线与所述第一驱动装置的旋转轴线相垂直设置，所述第三驱动装置的旋转轴线与所述第二驱动装置的旋转轴线相平行布设，其中，安装位有两个，两个安装位分别为第一安装位1410和第二安装位1411，所述第一安装位安装有多个视觉检测装置，所述第二安装位安装有第二γ探测器。

为了实现长距离的通信，在平台本体上还设有中继器储存盒28，所述中继器储存盒内设有多个中继器，所述中继器与所述第一控制装置信号连接，抓手用于将中继器投放在行进途中。

具体的，中继器储存盒内设有一体式弹性减震垫，所述一体式弹性减震垫包括多个分割区，每个分割区放置一个中继器，所述分割区的口径略小于所述中继器外形尺寸。

为了使本申请的移动台能够在恶劣的环境下自由行进，优选在平台本体前端与后端分别设置防撞机构，为了实现防撞、人工搬抬、机械起吊一体化，优选防撞机构包括一防撞部32和两相互平行的连接部30，两所述连接部30的一端通过一连接件与所述底盘可拆卸式固定连接，所述防撞部的两端分别与两连接部的另一端连接，防撞机构的外侧壁设有缓冲层，位于防撞部的缓冲层的下侧设有多个具有弧面的托块。

具体的，本申请的智能小车还包括一底部与所述底盘的外形相适配的壳体，位于平台本体前端的壳体的外侧面设有一网状安装板34，位于平台本体后端的壳体的外侧面设有第一控制面板36、第二控制面板38和用于接收信号的天线 40，所述网状安装板34上设有多个视觉采集装置、照明装置和障碍物检测装置，优选视觉检测装置包括两个，分别为红外相机44和深度相机42，优选障碍物检测装置为通过安装座设于所述网状安装板上的激光雷达，在平台本体的后端设有与第一控制装置电连接的第一控制面板和与第二控制装置电连接的第二控制面板，第一控制面板上包括多个USB接口、急停开关和网孔，第二控制面板上包括多个USB接口和探测器的专用航空插座。第一控制装置分别与所述中继器、所述机械手、所述电机驱动器、所述功率驱动器电连接，所述第二控制装置分别与所述路由器、所述视觉采集装置、所述障碍物检测装置、所述天线电连接，所述第一控制装置与所述第二控制装置电连接，第一控制装置还与PC 端电连接。

具体的，由于机械手的第一连杆和第二连杆有一定的长度，优选在壳体上还设置一用于支撑机械手的支撑架46。

具体的，本申请的智能小车还包括上盖，所述上盖与所述壳体50通过多个塔扣48连接。

为了使结构更加的紧凑，优选底盘的材质为不锈钢，底盘的厚度为6mm，在底盘的上表面还设有厚度为2mm的铅板，并且底盘上设有供表面污染探测器穿过的开口。

为使抓手实现抓取中继器并投放中继器，优选视觉检测装置为两个相机，相机的通信连接。

工作原理：

将本申请的智能小车置于待巡视的区域，移动台开始自主运行，第一控制装置控制移动台前进，同时设置在移动台前端的视觉采集装置和障碍物检测装置开始对移动台的行进区域进行扫描，然后将采集到的路径数据发送给第二控制装置然后存储于PC端，第二控制装置根据采集的路径数据发送给第一控制装置，第一控制装置根据第二控制装置的信号控制移动台的行驶，在升降机构上侧的机械手开始在上方四处移动，使安装在第二安装位上的第二γ探测器开始探测，当运行到一个待检测的位置时，第一控制装置控制第五驱动装置驱动丝杠螺母副转动同时带动安装在丝杠螺母副上的压板下行带动表面污染探测器和安装在表面污染探测器一侧的第二γ探测器下行接触地面，在是压簧的作用下紧压待检测的地面开始进行探测，然后将探测的结果发送给第二控制装置存储于PC端，当运行较远的行程的时候，信号会越来越弱，当检测到信号变弱后，第一控制装置控制机械手上的抓手在相机的辅助下开始伸入到中继器储存盒处抓取中继器进行投放，移动台记下投放位置后继续行进，当探测结束需要返程的时候，PC端根据投放的中继器的位置规划回程的路线，然后由第二控制装置将该信号发送给第一控制装置，第一控制装置根据接收的路径信号开始行车，当运行到原始投放点后，抓手开始收取之前投放的中继器放置中继器储存盒中，然后继续行进。

以上所述实施例仅是为充分说明本申请而所举的较佳的实施例，本申请的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本申请基础上所作的等同替代或变换，均在本申请的保护范围之内。本申请的保护范围以权利要求书为准。

Claims (10)

1.一种智能小车，包括平台本体和设于所述平台本体上的底盘，其特征在于，所述平台本体上设有升降机构、抓取装置和分别设于所述平台本体的前端与后端的防撞机构，所述升降机构包括一可相对所述底盘上表面相对运动的压板，所述压板的上侧设有一具有凸耳的安装板，所述压板上穿设有多根吊杆，所述吊杆的上端通过一阶台抵持于所述压板的上表面，所述吊杆的下端与设于所述升降机构的升降端的检测装置连接，所述吊杆位于所述检测装置与所述压板之间的杆段上套设有压簧，所述压簧的上端抵持所述压板的下表面，所述压簧的下端抵持所述检测装置，所述抓取装置包括设置在所述安装板上的机械手和设置在所述机械手执行端的抓手，所述防撞机构包括一防撞部和两相互平行的连接部，两所述连接部的一端通过一连接件与所述底盘可拆卸式固定连接，所述防撞部的两端分别与两连接部的另一端连接。

2.根据权利要求1所述的智能小车，其特征在于，位于凸耳处的安装板上设有第五驱动装置，所述第五驱动装置的输出端与一传送装置的一端连接，所述传送装置的另一端与一丝杠螺母副的输入端连接，所述压板与所述丝杠螺母副的输出端连接，并被所述丝杠螺母副的输出端带动相对所述底盘的上表面做上下往复运动。

3.根据权利要求2所述的智能小车，其特征在于，所述传送装置包括与所述驱动装置的输出端连接的第一同步带轮和设置在所述安装板上的第二同步带轮、第三同步带轮以及设置在所述第二同步带轮与所述第三同步带轮之间的第四同步带轮，所述传送装置的传送带依次穿过所述第一同步带轮、第二同步带轮、第四同步带轮和第三同步带轮。

4.根据权利要求3所述的智能小车，其特征在于，所述丝杠螺母副包括第一丝杠螺母副和第二丝杠螺母副，每个所述丝杠螺母副包括丝杠和设于所述丝杠上的滑块，所述第一丝杠螺母副的丝杠的上端与所述第二同步带轮转动连接，所述第一丝杠螺母副的丝杠的下端通过一轴承与所述底盘连接，所述第一丝杠螺母副的滑块与所述压板连接，所述第二丝杠螺母副的丝杠的上端与所述第三同步带轮转动连接，所述第二丝杠螺母副的丝杠的下端通过一轴承与所述底盘连接，所述第二丝杠螺母副的滑块与所述压板连接。

5.根据权利要求1所述的智能小车，其特征在于，所述检测装置包括表面污染探测器和设于所述表面污染探测器一侧的第一γ探测器，所述压簧的下端抵持所述表面污染探测器的上表面。

6.根据权利要求2所述的智能小车，其特征在于，所述机械手包括与所述平台本体相转动连接的第一驱动装置、与所述第一驱动装置的输出端相转动连接的第二驱动装置的安装座、置于所述第二驱动装置安装座内的第二驱动装置、与所述第二驱动装置的输出端相转动连接的第一安装座、一端设于所述第一安装座的侧壁上的第一连杆、设于所述第一连杆的另一端的第二安装座、置于所述第二安装座内的第三驱动装置、一端通过一转接块与所述第三驱动装置的输出轴相转动连接的第二连杆、与所述第二连杆的另一端固定连接的第三安装座、设于所述第三安装座内的第四驱动装置、与所述第四驱动装置的输出轴相转动连接的抓手安装板、设于所述抓手安装板上的升降气缸，所述抓手设于所述升降气缸的执行端，所述安装板上还设有多个是安装位。

7.根据权利要求6所述的智能小车，其特征在于，所述安装位有两个，两个安装位分别为第一安装位和第二安装位，所述第一安装位安装有多个视觉检测装置，所述第二安装位安装有第二γ探测器。

8.根据权利要求6所述的智能小车，其特征在于，所述防撞部还包括设于所述底盘上的第一控制装置和第二控制装置，所述平台本体的前端设有一网状安装板，所述网状安装板上设有多个视觉采集装置、照明装置和障碍物检测装置，所述平台本体的后端设有分别与所述第一控制装置电连接的第一控制面板和与所述第二控制装置电连接的第二控制面板，所述第二控制装置分别与所述视觉采集装置、所述障碍物检测装置电连接，所述第一控制装置与所述第二控制装置电连接。

9.根据权利要求8所述的智能小车，其特征在于，所述第一控制装置分别与所述第一驱动装置、所述第二驱动装置、所述第三驱动装置、所述第四驱动装置、所述升降气缸以及所述第五驱动装置电连接。

10.根据权利要求8所述的智能小车，其特征在于，所述平台本体上还设有中继器储存盒，所述中继器储存盒内设有多个中继器，所述中继器与所述第一控制装置信号连接。