[发明专利]一种室内拆弹机器人及其工作方法

权利要求书

1.一种室内拆弹机器人，其特征在于：

包括支架组件、四组驱动组件、机械臂、机械剪刀、激光雷达、摄像头和控制单元；

支架组件包括架体和防护板；

架体具有底板，防护板呈框体状，防护板通过若干竖直设置的防护支撑杆固定在架体的上方；

四组驱动组件呈矩形顶角分布；

驱动组件包括驱动支架、驱动电机、车轮、减震弹簧、若干导杆和限位板；

驱动支架位于架体的下方，驱动电机固定在驱动支架上，车轮安装在驱动电机的输出轴上，驱动电机带动车轮转动；

减震弹簧穿过架体，设置在驱动支架和防护板之间，可以伸缩；

限位板位于架体和防护板之间，导杆均穿过架体，下端与驱动支架固定，上端与限位板固定，导杆可相对于架体上下移动；

支架组件在受震动时，可沿导杆、随减震弹簧的伸缩而上下浮动；

所述机械臂是由若干舵机和连杆交替连接构成的六自由度机械臂，一端固定安装在架体上，且位于防护板内；

所述机械剪刀安装在机械臂自由端的舵机上，舵机控制机械剪刀的剪切；

所述激光雷达固定安装在架体上，与控制单元连接，构图导航；

所述摄像头固定在机械剪刀的侧面，与控制单元连接，拍摄周围环境；

所述控制单元固定在架体上，与驱动电机和机械臂的各舵机连接，控制机器人行走、机械臂的运动和机械剪刀的剪切。

2.根据权利要求1所述的室内拆弹机器人，其特征在于：

其中，所述减震弹簧在驱动支架和防护板之间倾斜设置，与驱动支架和防护板可相对转动。

3.根据权利要求2所述的室内拆弹机器人，其特征在于：

其中，所述减震弹簧还配有弹簧限位器，减震弹簧的上端通过弹簧限位器与防护板铰接，下端与驱动支架铰接。

4.根据权利要求1所述的室内拆弹机器人，其特征在于：

其中，所述机械臂包括五个舵机和四个连杆，五个舵机与四个连杆交替连接，连杆两侧的舵机中，分别为驱动连杆运动的舵机和跟随连杆运动的舵机，连杆与驱动其运动的舵机的输出轴同轴连接，舵机驱动其运动，另一舵机与连杆的端部固定，随其运动。

5.根据权利要求1所述的室内拆弹机器人，其特征在于：

其中，所述控制单元包括第一控制器和第二控制器；

所述激光雷达与第一控制器连接，摄像头与第二控制器连接；

第二控制器与驱动电机和机械臂的各舵机连接；

第一控制器与第二控制器通信连接。

6.根据权利要求5所述的室内拆弹机器人，其特征在于：

其中，所述第一控制器为树莓派芯片，所述第二控制器为STM32芯片。

7.根据权利要求1所述的室内拆弹机器人，其特征在于：

还包括电源，固定在所述架体上，为控制单元、驱动电机和机械臂的各舵机供电。

8.根据权利要求1所述的室内拆弹机器人，其特征在于：

其中，所述架体呈盘体状，底板的周围还具有侧壁。

9.根据权利要求1所述的室内拆弹机器人，其特征在于：

其中，所述驱动组件中，限位板呈L形，导杆的数量为三个，在限位板的三个顶角分布。

10.如权利要求1所述的室内拆弹机器人的工作方法，其特征在于：

拆弹机器人接收人工指令进入爆炸区域，在此过程中控制单元对激光雷达与摄像头反馈的数据进行处理，对环境进行扫描进而构图，从而由控制单元控制驱动电机转速，规避障碍物，高效到达目的地；

到达指定地点后，摄像头对爆炸物数据进行读取，并传回数据到控制单元，控制单元将摄像头所读数据与所存储的爆炸物进行对照，若吻合，则控制单元将消息传递至机械臂与机械剪刀，舵机控制连杆转动使机械臂靠近爆炸物，机械剪刀剪断引爆线；若不吻合，控制单元将数据传回人工端口，由人工进行远程操作。