[发明专利]一种采用光纤方式进行图像采集的核环境机器人观测云台

摘要

本发明公开了一种采用光纤相机完成图像采集任务的核环境机器人观测云台，整个观测云台由光纤观测相机镜头、用于收放光纤的绞盘、支撑箱体以及设置于支撑箱体上的图像控制器等组成。为了保护光纤使其免受环境因素的影响，在其外围加套了一层用波纹管制备的铠甲，形成铠甲光纤。上述铠甲光纤的一端与固定于收放绞盘上的成像芯片及其控制器连接，另一端与光纤观测相机的镜头连接。本发明光纤观测相机的镜头可工作于存在强辐射的环境，而成像芯片及其控制器等需要重点防护的部分则被放置在光纤相机的后端，这样做既可以保证需要特别防护的部分工作于辐射较低的环境，也可以在需要的时候对成像芯片及其控制器等需要特别防护的部分进行单独防护。

主权项

1.一种采用光纤方式进行图像采集的核环境机器人观测云台，其特征在于：包括有支撑箱体，设置于支撑箱体上端面上的控制单元、缠绕单元和观测单元，以及缠绕于缠绕单元上的铠甲光纤；所述的控制单元包括有壳体，设置于壳体内的总控单元，设置于壳体内且分别与总控单元连接的机器人控制单元、云台控制单元和绞盘控制单元，以及内端连接于壳体外壁上的可折叠机械臂，机器人控制单元与可折叠机械臂每个伸展机械臂的驱动电机相连；所述的缠绕单元包括有电动绞盘和固定于电动绞盘上的图像控制器；电动绞盘包括有固定连接的上绞盘体和下绞盘体、连接于上绞盘体和下绞盘体之间的缠绕支架、U形绞盘架和绞盘驱动装置，所述的上绞盘体和下绞盘体中心点设置有重叠的安装孔，所述的U形绞盘架的两平行部与上绞盘体、下绞盘体均水平设置，U形绞盘架的两端分别位于绞盘体的安装孔正上方、绞盘体的安装孔正下方，所述的绞盘驱动装置位于上绞盘体和下绞盘体的安装孔处且固定于上绞盘体或/和下绞盘体上，绞盘驱动装置与绞盘控制单元连接，所述的绞盘驱动装置的输出轴向上或向下延伸且与U形绞盘架的一端固定连接，且所述的U形绞盘架通过连接板与所述的控制单元的壳体固定连接；缠绕支架上且位于上绞盘体和下绞盘体之间固定设置有中间绞盘体，位于下绞盘体和中间绞盘体之间的缠绕支架上缠绕有铠甲光纤，所述的图像控制器固定于下绞盘体的上端面或中间绞盘体的下端面上，位于上绞盘体和中间绞盘体之间的缠绕支架上缠绕有钢丝绳，所述的钢丝绳的一端与可折叠机械臂的外端固定连接，钢丝绳的另一端与电动绞盘的转动部分固定连接，所述的铠甲光纤未缠绕部分的长度大于钢丝绳未缠绕部分的长度，所述的钢丝绳上设置有与绞盘控制单元连接的拉力传感器；所述的电动绞盘的转动部分包括有上绞盘体、下绞盘体和缠绕支架；所述的观测单元包括有相互连接的滚转系统与偏转系统；所述的滚转系统包括有固定于可折叠机械臂外端上且竖直设置的滚转法兰、位于可折叠机械臂内腔且固定于滚转法兰内圈上的滚转驱动装置、位于滚转法兰的外侧且与滚转驱动装置的输出轴连接的中通转轴和固定连接于滚转法兰外端面上的第一光纤通道，所述的中通转轴和第一光纤通道相互连通；所述的偏转系统包括有套装固定于中通转轴上的偏转连接板、与偏转连接板一端固定连接且水平设置的偏转法兰、固定于偏转法兰内圈上的偏转驱动装置、上盖板、下盖板、环形光源、光纤镜头和第二光纤通道，所述的偏转驱动装置包括有向上延伸的上输出轴和向下延伸的下输出轴，所述的上盖板与上输出轴固定连接，所述的下盖板与下输出轴固定连接，所述的环形光源竖直设置且与上盖板固定连接，所述的上盖板的上端面上固定设置有锁紧支架，所述的光纤镜头固定于锁紧支架上且前端朝向环形光源，所述的光纤镜头的后端通过柔性管与第二光纤通道连接，且所述的第二光纤通道与中通转轴相互连通；所述的滚转驱动装置、偏转驱动装置均与云台控制单元连接；所述的支撑箱体的上端面上设置有水平导轨，所述的水平导轨上滑动设置有移动平台，所述的控制单元的壳体固定设置于移动平台上；所述的支撑箱体的底部设置有行走滚轮；所述的移动平台的驱动装置、行走滚轮的驱动装置均与机器人控制单元连接；所述的可折叠机械臂和控制单元的壳体上均支撑设置有引导转环，可折叠机械臂外端部的外壁上设置有线缆护套，所述的铠甲光纤的一端与图像控制器固定连接，然后缠绕于电动绞盘后顺次穿过引导转环、线缆护套、第一光纤通道、中通转轴和第二光纤通道，最后另一端与光纤镜头连接。