[发明专利]一种核生化采样机器人及方法有效

专利信息
申请号: 202111147357.9 申请日: 2021-09-29
公开(公告)号: CN113681578B 公开(公告)日: 2022-10-21
发明(设计)人: 周勇;唐剑;黄强;达君;杨俊永 申请(专利权)人: 绵阳久强智能装备有限公司
主分类号: B25J11/00 分类号: B25J11/00;B25J5/00;B25J19/00;B25J19/02;G01N1/02
代理公司: 成都华烨专利代理事务所(普通合伙) 51336 代理人: 严刘英
地址: 621000 四川省绵*** 国省代码: 四川;51
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摘要:
搜索关键词: 一种 生化 采样 机器人 方法
【权利要求书】:

1.一种核生化采样机器人的采样方法,其特征在于,所述核生化采样机器人包括车体,所述车体的两侧设置有驱动履带,所述驱动履带的两端安装在驱动轮上,所述驱动轮通过驱动轴安装在驱动电机的转轴上,所述驱动电机安装在车体内,所述驱动轴上设置有第一辅助轮,所述第一辅助轮上设置向上翘起的辅助履带,所述辅助履带连接第二辅助轮和第一辅助轮,所述第二辅助轮通过支架安装在车体上;

所述车体的上端设置有采样系统,所述采样系统包括生化罐、核样品罐和机械臂,所述机械臂的端部设置有机械爪,所述生化罐的上端设置有可翻转打开的生化罐盖;所述核样品罐的上端设置有可翻转打开的核样品罐盖,所述车体的上端设置有无线天线,所述机械臂和机械爪均与采样控制器电连接,所述采样控制器、无线天线和驱动电机均与采样机器人控制器电连接;

所述核生化采样机器人的采样方法包括以下步骤:

S1:采样机器人控制器下载GIS地图,在GIS地图上输入采样点的位置信息,对样品采集区域进行定位;

S2:采样机器人根据定位到达样品采集区域;

S3:车体前端的摄像头获取到样品采集区域的图像,反馈给采样机器人控制器,采样机器人控制器识别出样品采集区域图像中的采样目标;

S4:采样机器人调整位置姿态,将采样目标位于摄像头拍摄的图像的中心;

S5:红外测距传感器向摄像头拍摄的图像中心发射红外线,测量出机械爪的中心距离采样目标的直线距离L;

S6:倾角传感器检测此时机械爪的倾斜角度θ,根据倾斜角度θ计算出机械爪的水平移动距离A和竖直移动距离B:A=L×cosθ,B=L×sinθ;

S7:判断倾斜角度θ是否大于0,若斜角度θ>0,则机械臂先带动机械爪水平伸长距离A,再向上移动距离B,到达采样目标点;

S8:若斜角度θ<0,则机械臂先带动机械爪水平伸长距离A,再向下移动距离B,到达采样目标点;

S9:若斜角度θ=0,则机械臂带动机械爪水平伸长距离A,到达采样目标点;

S10:红外测距传感器再次测量距离采样目标的距离l,判断距离l是否大于机械爪的深度D;若距离l≥深度D,则判定移动距离不够,采样目标未在机械爪内,继续伸长机械爪,使距离l<深度D;

S11:若距离l<深度D,则判定采样目标已经在机械爪内;

S12:机械爪进行收紧,将采样目标抓起,并移动到车体侧面的核辐射传感器位置,对采样目标是否被核辐射污染进行检测;

S13:若采样目标具有核辐射,则第二电动推杆进行伸长,打开核样品罐盖,直到第二铰接块触发第三到位开关,第二电动推杆停止伸长;同时机械臂带动机械爪移动到核样品罐的上方,将采样目标放入核样品罐内;

S14:核样品罐底部的重力传感器检测核样品罐的重量是否发生变化,若是,则机械臂带动机械爪进行复位,第二电动推杆进行缩短,将核样品罐盖关闭,直到第二触发片触发第四到位开关,第二电动推杆停止缩短;

S15:否则,判定机械爪在移动的过程中,采样目标意外脱落,采样机器人控制器生成报警信息反馈给采样机器人控制中心,之后,机械臂带动机械爪进行复位;第二电动推杆进行缩短,将核样品罐盖关闭,直到第二触发片触发第四到位开关,第二电动推杆停止缩短;

S16: 若采样目标不具有核辐射,则第一电动推杆进行伸长,打开生化罐盖,直到第一铰接块触发第一到位开关,第一电动推杆停止伸长;同时机械臂带动机械爪移动到生化罐的上方,将采样目标放入生化罐内;

S17:生化罐底部的重力传感器检测生化罐的重量是否发生变化,若是,则机械臂带动机械爪进行复位,第一电动推杆进行缩短,将生化罐盖关闭,直到第一触发片触发第二到位开关,第一电动推杆停止缩短;

S18:否则,判定机械爪在移动的过程中,采样目标意外脱落,采样机器人控制器生成报警信息反馈给采样机器人控制中心,之后,机械臂带动机械爪进行复位;第一电动推杆进行缩短,将生化罐盖关闭,直到第一触发片触发第二到位开关,第一电动推杆停止缩短。

2.根据权利要求1所述的一种核生化采样机器人的采样方法,其特征在于,所述生化罐盖的侧面与车体之间设置有第一电动推杆,所述核样品罐盖的侧面与车体之间设置有第二电动推杆,所述第一电动推杆和第二电动推杆的底部均铰接在车体上设置的第三铰接座上,所述第一电动推杆的上端与生化罐盖的侧面铰接,所述第二电动推杆的上端与核样品罐盖的侧面铰接;所述第一电动推杆和第二电动推杆与车体上的采样控制器电连接。

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