[发明专利]一种履带式辐射监测机器人及其使用方法

摘要

本发明公开了一种履带式辐射监测机器人及其使用方法，该机器人包括机身、设置在机身底部的辐射探测器和两个分别设置在机身两侧的履带式行走机构，以及分别设置在机身前后两端的工控机和机械臂，履带式行走机构包括履带、两个主动轮和多个带轮，带轮通过减震装置设置在机身侧板的底部，行进平稳；该使用方法包括步骤一、机器人初始化；二、待测辐射区域环境探测；三、判断机器人前方是否有障碍物；四、判断障碍物高度是否超过阈值；五、绕过障碍物行进；六、越过障碍物行进；七、识别待测辐射区域是否有沾染物；八、沾染物取样；九、判断机器人是否行进至终点。本发明可生成待测辐射区域的辐射分布图，采集沾染物，获取环境音视频信息。

主权项

一种履带式辐射监测机器人，包括机身(3)、设置在机身(3)底部的辐射探测器(12)和两个分别设置在机身(3)两侧的履带式行走机构，以及分别设置在机身(3)前后两端的工控机(1)和机械臂(2)，机械臂(2)的旁侧安装有云台和天线(15)，所述云台上安装有高清图像探测器(4)和红外图像探测器(5)，所述履带式行走机构包括履带(7)以及用于传动履带(7)运行的两个主动轮(14)和多个带轮(8)，两个主动轮(14)分别通过两个主动电机驱动模块(25)设置在机身(3)的侧板(3‑3)顶部两端，控制主板上集成有均与工控机(1)连接的环境探测器(19)、定位系统(23)、存储器(27)、定时器(28)、超声波避障模块(29)和用于与远程控制终端(31)无线通信的无线传输模块(30)，高清图像探测器(4)、红外图像探测器(5)、辐射探测器(12)的输出端均与工控机(1)的输入端相接，其特征在于：所述机身(3)包括下底盘(3‑2)和两个分别安装在下底盘(3‑2)两侧的侧板(3‑3)，下底盘(3‑2)上位于两侧板(3‑3)之间的位置且沿侧板(3‑3)长度方向设置有多个隔板，多个所述隔板与下底盘(3‑2)和侧板(3‑3)分别构成蓄电池舱(3‑5)、试样舱和用于放置控制主板的主板舱(3‑7)，以及两个分别位于下底盘(3‑2)两端的主动电机舱(3‑4)，蓄电池舱(3‑5)和下底盘(3‑2)一端的主动电机舱(3‑4)相邻，主板舱(3‑7)和下底盘(3‑2)另一端的主动电机舱(3‑4)相邻，蓄电池舱(3‑5)、主板舱(3‑7)和主动电机舱(3‑4)均通过上底盘(3‑1)封装；辐射探测器(12)通过提升装置(13)设置在下底盘(3‑2)底部，机械臂(2)安装在位于机身(3)前端的上底盘(3‑1)上；两个主动电机驱动模块(25)分别伸入到两个分别位于下底盘(3‑2)两端的主动电机舱(3‑4)内，带轮(8)通过减震装置设置在侧板(3‑3)的底部，所述减震装置包括支撑连接件(9)、供支撑连接件(9)的一端滑动的滑槽(11)和与所述支撑连接件(9)的一端固定连接且套装在滑槽(11)一端的弹簧(10)，滑槽(11)设置在侧板(3‑3)上，所述支撑连接件(9)的中部通过转轴(16)固定安装在侧板(3‑3)上，带轮(8)通过带轮转轴连接在所述支撑连接件(9)的另一端，带轮(8)和主动轮(14)均与履带(7)的内表面相接触；主动电机驱动模块(25)的输入端与工控机(1)的输出端相接，提升装置(13)通过提升电机驱动模块(26)与工控机(1)的输出端相接；所述控制主板上还集成有音频采集单元(20)以及为高清图像探测器(4)和红外图像探测器(5)提供稳定供电的直流电源转换电路(21)，直流电源转换电路(21)为高清图像探测器(4)和红外图像探测器(5)供电的回路中串联有用于切换高清图像探测器(4)或红外图像探测器(5)工作的继电器(22)，继电器(22)为单刀双掷继电器，所述单刀双掷继电器的线圈控制端由工控机(1)控制，蓄电池舱(3‑5)内设置有为所述控制主板供电的蓄电池，所述蓄电池与直流电源转换电路(21)相接，音频采集单元(20)的输出端与工控机(1)的输入端相接，上底盘(3‑1)上设置有用于驱动机械臂(2)升降、伸缩、旋转及开合的机械臂驱动模块(24)，下底盘(3‑2)上设置有用于驱动提升装置(13)升降辐射探测器(12)的提升电机驱动模块(26)，机械臂驱动模块(24)和提升电机驱动模块(26)均与工控机(1)的输出端相接，辐射探测器(12)为流气式正比计数器，所述流气式正比计数器的后端设置有探测器进气端，所述流气式正比计数器的前端设置有探测器出气端(6)；所述试样舱上设置有可拆卸的试样盒，所述试样盒内设置有相互隔开的样品舱(3‑6)、用于存放未取样脱脂棉的第一储物舱(3‑8)和用于存放取样后脱脂棉的第二储物舱(3‑9)；所述机械臂(2)包括依次连接的机械臂部件一(2‑1)、机械臂部件二(2‑2)、机械臂部件三(2‑3)和机械臂部件四(2‑4)，机械臂部件四(2‑4)上安装有机械爪，机械臂驱动模块(24)包括用于控制机械臂部件一(2‑1)伸缩的第一机械臂驱动模块、用于控制机械臂部件二(2‑2)旋转的第一机械臂驱动模块、用于控制机械臂部件三(2‑3)升降的第三机械臂驱动模块和用于控制所述机械爪开合的第四机械臂驱动模块，所述第一机械臂驱动模块、第二机械臂驱动模块、第三机械臂驱动模块和第四机械臂驱动模块均为步进电机控制模块。