[发明专利]列车空调管道内取物机器人

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于列车空调管道内取物的机器人。 

背景技术

随着动车、高速列车的发展，对旅客列车空调通风管道的要求是越来越规范化。但在旅客列车空调通风管道安装、运行中，难免有杂物进入风管内，对空调运行带来一定的危害。 

发明内容

本发明要解决的技术问题是，针对现有技术存在的缺陷，提出一种列车空调管道内取物机器人，它具有图像传输、自动取物等多项功能，可用笔记本电脑进行控制，且工作效果好、设备性能稳定、操作方便，效率高、结构简单而紧凑、重量轻、携带方便。 

本发明的技术解决方案是，一种列车空调管道内取物机器人，包括车身，车身两侧各装有一条行走履带，车身前、后端分别装有摄像头和灯光，且车身前端还装有机械臂，其特征是，所述机械臂与车身连接端装有旋转云台且机械臂另一端装有两个机械手夹板，并在车身内装有驱动旋转云台旋转的云台电机；所述机械臂包括控制机械手夹板向各方向转动的换向驱动节组，换向驱动节组前端通过机械手固定支架与机械手夹板相连，所述换向驱动节组内设有控制两个机械手夹板张开或闭合的机械手控制机构，该机械手控制机构通过转动轴组与机械手夹板连接，所述换向节组后端与旋转云台连接。 

所述换向驱动节组依次包括第一换向驱动节、第二换向驱动节、第三换向驱动节、第四换向驱动节和第五换向驱动节，所述第一换向驱动节底端固定在旋转云台顶部，第一换向驱动节与第二换向驱动节通过第二换向驱动节轴连接而使第二换向驱动节可绕第二换向驱动节轴上下转动，并在第二换向驱动节内设有第二换向节驱动电机和第二换向节传动齿轮，第二换向节传动齿轮一端与第二换向节驱动电机输出轴连接且第二换向节传动齿轮另一端与第二换向节驱动节轴相连；第二换向驱动节与第三换向驱动节通过第三换向驱动节轴连接而使第三换向驱动节可绕第三换向驱动节轴上下转动，并在第二换向驱动节内设有第三换向节驱动电机和第三换向节传动齿轮，第三换向节传动齿轮一端与第三换向节驱动电机输出轴连接且第三换向节传动齿轮另一端与第三换向节驱动节轴相连；所述第四换向驱动节内设有第五换向节驱动板，第三换向驱动节内设有第四换向节驱动电机，所述第三换向驱动节与第四换向驱动节通过第四换向节传动关节连接，且第四换向节传动关节两端分别连接第五换向节驱动板和第四换向节驱动电机而使第四换向驱动节可绕第四换向节传动关节左右转动；所述第五换向驱动节安装在第四换向驱动节上。 

所述机械手控制机构包括运动筒体、运动齿条、机械手运动电机和机械手运动电机传动齿轮，机械手运动电机的输出轴通过机械手运动电机传动齿轮与运动齿条连接，运动齿条的一端连接到运动筒体，该运动筒体与转动轴组相连。 

所述机械手控制机构置于第五换向驱动节内。 

所述转动轴组包括机械手第一转动轴、机械手第二转动轴、机械手第三转动轴、连接机械手第一转动轴与机械手控制机构的机械手活动支架和连接机械手第一转动轴与机械手第二转动轴及连接机械手第二转动轴与机械手第三转动轴的机械手活动连接板。 

本发明的机械机构工作原理如下： 

参见图3，启动图3所示行走驱动电机38，通过伞形驱动齿轮39、40旋转带动行走驱动轴41旋转，行走驱动轴41带动履带轮42，履带轮42旋转带动履带4运动，则可实现车身1的前后、左右行走；启动云台电机37，旋转台36旋转；启动后摄像头灯光系统旋转电机34，后摄像头7、灯光4、5上下旋转； 

参见图4，启动图4所示前摄像头灯光系统旋转电机43，后摄像头20、灯光18、19上下旋转；启动第二换向节驱动电机46，则第二换向驱动节10上下运动；启动第三换向节驱动电机47，则第三换向驱动节11上下运动；启动第四换向节驱动电机50，则第四换向驱动节12左右旋转；启动机械手运动电机53，则机械夹板16、17张开或合拢。本发明的控制电路包括第一电平转换电路、第二电平转换电路、单片机、12V直流电源电路、24V直流电源电路、摄像头与照明灯控制电路、第一换向电机驱动电路、第二换向电机驱动电路、第三换向电机驱动电路、第四换向电机驱动电路、第五换向电机驱动电路、左行走驱动电机驱动电路、右行走驱动电机驱动电路、前后摄像头与灯光系统俯仰驱动电路、各摄像头与灯光控制电路；这些电路可集中在一个安装于车体内的控制电路盒中，其控制信号输出线及电源线等 相关导线通过接插口或接插头(如耐用和密闭性好的“航空接头”)同相应的负载连接，并且： 

笔记本电脑的串口输出用信号电缆依次经接口电路的第一电平转换电路和第二电平转换电路接至单片机的信号输入端； 

所述单片机的多路控制信号输出端分别同以下驱动电路的控制信号输入端连接：