一種拋投式探測機器人制造技術

本發明專利技術公開了一種拋投式探測機器人，包括機體和設置在機體兩端的2個實心的橡膠輪；機體為圓柱狀；機體包括外殼、電池、電控裝置、伺服電機、端蓋和設置在端蓋內的軸承；電池、電控裝置和伺服電機均設置在外殼內；端蓋為2個，外殼兩端各設一個；機體上設有傳感器；橡膠輪的輪軸插裝在軸承中，伺服電機為2個，伺服電機的前端固定在端蓋的內側；伺服電機的轉軸驅動橡膠輪旋轉；伺服電機受控于電控裝置；外殼的頂部和底部分別設有天線和兼作拋投柄的穩定尾；外殼的側部設有攝像頭；外殼內填充有抗震海綿。該拋投式探測機器人具有抗惡劣環境，機械強度高的特點。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于自動化技術的機器人領域，涉及一種拋投式探測機器人，是一種微小型探測機器人。
技術介紹
在處理恐怖事件、煤礦和工業事故以及遭敵襲擊后產生的核、生、化災害時，經常會遇到情況不明、人員無法接近或高度危險的區域。如果利用機器人代替人員進入情況不明或者人難以進入的場合去查明現場情況、取回樣本、處理高危險性事件，避免操作人員直接暴露在有毒、核輻射等危險環境中，則可大大減小人員傷亡，提高保障能力和工作效率。微小型地面機器人由于隱蔽性好、反應快速、機動性好、生存能力強、成本低等特點，特別適用于惡劣環境下的環境感知、戰場偵察、反恐監控和危險環境搜救。但傳統的探測機器人通過地面進入現場，時間太長，目標容易暴露。拋投式微小型探測機器人，以極高的性價比，結合地面、空間、時間的優勢，能保障操作人員的生命安全，在最短的時間內為操作人員提供現場的圖像和環境信息，使其能做出正確的行動，突破了傳統探測機器人觀念，是一種全新理念的探測機器人。CN101402198A提出了一種具有全向緩沖能力的彈簧減振充氣輪的拋投式微小型機器人，但該專利技術的最大不足是:(I)具有全向緩沖能力的彈簧減振充氣輪結構復雜；(2)充氣輪胎在拋投過程中碰到尖銳的東西時會泄氣，造成兩輪運動不平衡而跑偏；(3)機身下方用于平衡的底腳輪容易被砂粒和泥土卡住。因此，有必要設計一種拋投式探測機器人。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題是提供一種拋投式探測機器人，該拋投式探測機器人具有抗惡劣環境，機械強度聞的特點。專利技術的技術解決方案如下:一種拋投式探測機器人，包括機體和設置在機體兩端的2個實心的橡膠輪；機體為圓柱狀；機體包括外殼、電池、電控裝置、伺服電機、端蓋和設置在端蓋內的軸承；電池、電控裝置和伺服電機均設置在外殼內；端蓋為2個，外殼兩端各設一個；機體上設有傳感器；橡膠輪的輪軸插裝在軸承中，伺服電機為2個，伺服電機的前端固定在端蓋的內側；伺服電機的轉軸驅動橡膠輪旋轉；伺服電機受控于電控裝置；外殼的頂部和底部分別設有天線和兼作拋投柄的穩定尾；外殼的側部設有攝像頭；外殼內填充有抗震海綿。電控裝置包括微處理器、無線網卡、電機驅動模塊和自定位模塊；無線網卡、電機驅動模塊和自定位模塊均與微處理器連接；電機驅動模塊驅動所述的伺服電機。 橡膠輪中具有圓片式帶軸孔的金屬骨架；橡膠輪的外端面為球面，橡膠輪上設有軸向孔；位于軸向孔內的防松螺母擰在輪軸的外端部。在端蓋與外殼內壁之間設有密封墊，軸承與金屬骨架之間設有密封圈。所述的傳感器為溫濕度、紅外、超聲、CO氣體、甲烷、核生化探測傳感器中的一種或幾種的組合。所述的微處理器為嵌入式微處理器S3C44B0X ;無線網卡為基于RT2561芯片方案的無線網卡，自定位模塊為三軸電子羅盤，采用5883智能芯片，攝像頭為集成麥克風的CMOS攝像頭，機體上設有控制開關。有益效果:本專利技術的拋投式探測機器人，是一種機械電子結構一體化、具有高抗過載能力的拋投式兩輪行走微小型探測機器人。機體為圓柱形，由硬質鋁合金材質一體成形，機體內部安裝機器人的控制系統并填充抗震海綿；機體上安裝有穩定尾、高彈性金屬外包橡膠天線、攝像頭、傳感器、控制開關和防水電池充電接口 ；機體兩端的行走輪用具有良好的抗沖擊能力的橡膠制成；穩定尾保持機器人平衡同時兼作拋投手柄。拋投式微小型探測機器人，以極高的性價比，結合地面、空間、時間的優勢，能保障探測人員的生命安全，在最短的時間內為探測人員提供現場信息，突破了傳統探測機器人觀念，是一種全新理念的探測機器人。這種機器人通過拋投方式進入目標區域，能有效保障操作人員的生命安全，在最短的時間內為操作人員提供現場圖像和環境信息。由于本專利技術的行走輪由橡膠制成，機體內部控制系統電子線路采用機械電子一體化并填充抗振海綿，因此具有良好的抗沖擊能力，確保落地后機器人功能的完整性，使本專利技術的機器人可通過拋投方式快速布設到目標區域，有利于保障探測人員的生命安全，特別適應于危險情況下的環境探測、目標搜索和監視等任務。 本專利技術的突出優勢體現在:(I)行走輪采用橡膠一體化成形，結構簡單，結實堅固，具有良好的抗過載能力，能有效保證機器人落地后的功能完整性。(2)控制系統的電路系統采用全貼片器件，機械電子一體設計，且在機體內部填充抗振海綿,進一步提高了機器人的本質抗過載能力。(3)穩定尾兼有平衡機器人和作為拋投手柄的功能，拋投時有利于控制機器人完成拋投動作，還可以將機器人拋至更遠的目標區域。附圖說明圖1為拋投式探測機器人的整體結構示意圖；圖2為電控裝置的結構示意圖。標號說明:1-橡膠輪，2-天線，3-攝像頭，4-外殼，5-伺服電機，6-密封墊，7-抗震海綿，8-端蓋，9-防松螺母，10-金屬骨架，11-密封圈，12-軸承，13-電控裝置，14-電池，15-穩定尾,16-機體。具體實施例方式以下將結合附圖和具體實施例對本專利技術做進一步詳細說明:實施例1:如圖1-2，一種拋投式探測機器人，包括機體和設置在機體兩端的2個實心的橡膠輪；機體為圓柱狀；機體包括外殼、電池、電控裝置、伺服電機、端蓋和設置在端蓋內的軸承；電池、電控裝置和伺服電機均設置在外殼內；端蓋為2個，外殼兩端各設一個；機體上設有傳感器；橡膠輪的輪軸插裝在軸承中，伺服電機為2個，伺服電機的前端固定在端蓋的內側；伺服電機的轉軸驅動橡膠輪旋轉；伺服電機受控于電控裝置； 外殼的頂部和底部分別設有天線和兼作拋投柄的穩定尾；外殼的側部設有攝像頭；外殼內填充有抗震海綿。電控裝置包括微處理器、無線網卡、電機驅動模塊和自定位模塊；無線網卡、電機驅動模塊和自定位模塊均與微處理器連接；電機驅動模塊驅動所述的伺服電機。橡膠輪中具有圓片式帶軸孔的金屬骨架；橡膠輪的外端面為球面，橡膠輪上設有軸向孔；位于軸向孔內的防松螺母擰在輪軸的外端部。在端蓋與外殼內壁之間設有密封墊，軸承與金屬骨架之間設有密封圈。所述的傳感器為溫濕度、紅外、超聲、CO氣體、甲烷、核生化探測傳感器中的一種或幾種的組合。所述的微處理器為嵌入式微處理器S3C44B0X ;無線網卡為基于RT2561芯片方案的無線網卡，自定位模塊為三軸電子羅盤，采用5883智能芯片，攝像頭為集成麥克風的CMOS攝像頭，機體上設有控制開關。所述機體用硬鋁合金材料一體化成型，機體內部安裝機器人的控制系統和無刷直流驅動電機并填充抗震海綿，提高控制系統和電機的抗沖擊能力。所述行走輪用橡膠制成，行走輪有兩個作用，除負責機器人行走外還有保護機器人抗沖擊的能力，機器人被拋投時不管怎樣落地，厚大的橡膠行走輪保證機體的抗沖擊。所述機器人天線用高彈性金屬外包橡膠制成，不管機器人怎樣翻滾，天線都不會損壞而不影響機器人的功能。所述機器人穩定尾的尾端用高耐磨金屬材料制成，穩定尾中段用高彈性金屬外包橡膠制成，如果在拋投落地時是尾部著地，機體也能得到很好的緩沖；在拋投過程中穩定尾作為拋投手柄，可以將機器人拋投至更遠的地方；機器人在著地時幾乎總能保持雙輪著地、天線朝上，然后進入準備狀態，如果著地后是天線朝下了，機器人只須將穩定尾轉到撐著地面的位置，然后自然進入準備狀態。所述攝像頭為低功耗集成微型麥克的CMOS攝像頭，用于獲得環境和目標的圖像信息。兩個行走輪由兩個無刷直流伺服電動機分別驅動。當兩個伺服電動機轉速相同時，兩本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種拋投式探測機器人，其特征在于，包括機體和設置在機體兩端的2個實心的橡膠輪；機體為圓柱狀；機體包括外殼、電池、電控裝置、伺服電機、端蓋和設置在端蓋內的軸承；電池、電控裝置和伺服電機均設置在外殼內；端蓋為2個，外殼兩端各設一個；機體上設有傳感器；橡膠輪的輪軸插裝在軸承中，伺服電機為2個，伺服電機的前端固定在端蓋的內側；伺服電機的轉軸驅動橡膠輪旋轉；伺服電機受控于電控裝置；外殼的頂部和底部分別設有天線和兼作拋投柄的穩定尾；外殼的側部設有攝像頭；外殼內填充有抗震海綿。

【技術特征摘要】
1.一種拋投式探測機器人，其特征在于，包括機體和設置在機體兩端的2個實心的橡膠輪；機體為圓柱狀； 機體包括外殼、電池、電控裝置、伺服電機、端蓋和設置在端蓋內的軸承；電池、電控裝置和伺服電機均設置在外殼內；端蓋為2個，外殼兩端各設一個；機體上設有傳感器；橡膠輪的輪軸插裝在軸承中，伺服電機為2個，伺服電機的前端固定在端蓋的內側；伺服電機的轉軸驅動橡膠輪旋轉；伺服電機受控于電控裝置； 外殼的頂部和底部分別設有天線和兼作拋投柄的穩定尾；外殼的側部設有攝像頭；夕卜殼內填充有抗震海綿。2.根據權利要求1所述的拋投式探測機器人，其特征在于，電控裝置包括微處理器、無線網卡、電機驅動模塊和自定位模塊；無線網卡、電機驅動模塊和自定位模塊均與微處理器連接；電機驅動模塊驅動所述的伺服電機。3.根據權...

【專利技術屬性】
技術研發人員：吳亮紅，曾照福，周少武，李信生，
申請(專利權)人：湖南科技大學，
類型：發明
國別省市：