[实用新型]履带式行走机器人工作站

说明书

技术领域

[0001] 本实用新型属于机电一体化的机器人技术领域。具体涉及履带式行走机器人工作站。

背景技术

随着人类生产活动与社会活动的迅速发展，许多需求与矛盾也相应地产生与激化起来。各种灾难事故的发生，往往使人类本身处于危险环境之中，然而人们采取相对策应的能力却极其有限，有时甚至是情况不明、束手无策。为此人们千方百计地研发各种专门设备、各种智能机器人，以求在灾难面前有所知晓、有所作为。从目前研发所达到的实际情况来看，大都还是功能固定、单一运作的个体。在千变万化、复杂多变的突发事件面前往往也是势单力孤、不相适应、少有作为甚至是无能为力的。由几台配置灵活的机器人分工合作、相互配合，集群作业的机器人工作站应该出现。目前在控制通讯与作息传输上也往往采用单纯有线或单纯无线的方式，没有将两者优点相结合，也就没有将有线与无线通讯各自存在的缺陷加以避免。人们操纵机器人进入的危险场所，不可避免得要克服复杂的地形，因此机器人本身必须具备很强的越障能力。从现有技术制作的机器人来看，能迅速、稳妥攀爬城市居民楼梯的还不多见。

发明内容

本实用新型的目的是在非生存环境下替代人类进入危险场所，从事作业的履带式行走机器人工作站。

本实用新型包括上位计算机、主控制母车和若干被控制子车，主控制母车包括车体、履带式行走机构、PLC可编程控制器，其特征是主控制母车和被控制子车的车体均为密闭的且可充气的箱体，履带式行走机构由橡胶双面齿履带、后驱动轮、前引导轮、前承载轮、后承载轮、张力轮组成，由蓄电池组为动力，分别驱动左驱动调速电机和右驱动电机，PLC可编程控制器安装在主控制母车上，运行由可调速的无刷电机驱动模块执行。

所述的主控制母车和被控制子车的车体由底板、左侧板、右侧板、前板、后板和上盖组成，主控制母车的上盖作为承载工作面，安装有可调速收放的光纤通讯线缆缠绕盘、排线架、三台摄像机、无线遥控通讯天线、视频传输天线、风速仪、风向仪、电导率仪、有害气体分析仪、可燃气体分析仪和辐射仪、两个行走计数器，主控制母车通过无线通讯方式与其他子车实现联系，被控制子车的上盖作为承载工作面，分别安装有实现其功能的设施。

所述的被控制子车有X光源发射探测车、X光透视图像探测车、机械手探测车、精确作业车。

所述的X光源发射探测车包括车体、履带式行走机构，车体的上盖为承载工作面，在承载工作面上安装有可控制开闭的X光射线光源，在车体前面还设置了带防爆玻璃隔离罩，罩内装有两个自由度的云台，云台上装有可变焦的摄像机，在车中间还配有携带盘可以放置GPS卫星定位仪器与救援器具并由监控摄像机实时传回图像。

所述的X光透视图像探测车包括车体、履带式行走机构，车体的上盖为承载工作面，在承载工作面上装置X光透视照相机，X光透视摄相机紧固在一台具有三个自由度的可升降、可水平旋转、可仰角变化的全方位云台上，所获取的图像即时传递给母车。

所述的机械手探测车包括车体、履带式行走机构，车体的上盖为承载工作面，在承载工作面上装有具有五个自由度机械，机械手由横向电机带动横向运动轴正反转使得活动架滑动，整体做横向往来运动，机械手由竖向电机带动竖向运动轴正反转与支撑杆配合作架体上下运动，机械手由仰垂电机正反转，带动机械手前臂作下垂与上仰双向运动，机械手由执行电机正反转驱动大力钳张开与闭合，机械手由探测电机带动伸缩杆驱动微型针孔摄像机探头作前后伸缩运动，机械手臂上方装有一台可控变焦的全景摄像机跟随机械手臂移动，做全方位精细观察，机械手的工作状态由监视摄像机监控，该摄像机同时还可以获取与传送音频信号。

所述的精确作业车包括车体、履带式行走机构，车体的上盖为承载工作面，在承载工作面上装有狙击枪，狙击枪固定在一台具有三个自由度的全方位精密云台上，瞄准镜的后面装有一台CCD高像素的工业摄像机以确保精确打击。

所述的上位计算机同时控制主控制母车和被控制子车，其采用远程485双工通讯与多路视音频信号整合为一体的光纤无限程通讯以及多通道无线电通讯，上位计算机所有的指令都通过光纤线缆下达至主控制母车，主控制母车获取的所有检测数据、所有的视频图像，通过光纤线缆回传送至上位计算机，上位计算机遥控各台被控制子车的指令由主控制母车中继后用无线通讯方式分别发射给相应的被控制子车，各被控制子车所摄取的视频图像也用无线方式回传给母车。