[發(fā)明專利]一種用于污泥自動處理的移動機(jī)器人系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410196877.2
• 申請日: 2014-05-12
• 公開（公告）號: CN104129895A
• 公開（公告）日: 2014-11-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 崔澤;崔玉乾;錢東海;丁衛(wèi);楊海偉
• 申請（專利權(quán)）人: 上海大學(xué)
• 主分類號: C02F11/12
• 分類號: C02F11/12;C05F3/06
• 代理公司: 上海上大專利事務(wù)所(普通合伙) 31205
• 代理人: 何文欣

1.一種用于污泥自動處理的移動機(jī)器人系統(tǒng)，包括機(jī)械部分和控制系統(tǒng)；其特征在于：所述機(jī)械部分包括車體（A）、工作切換裝置（B）和工作裝置（C）三部分，所述工作切換裝置（B）通過其中的一個飛盤（19）和車體（A）中的一個支架（5）相連，而通過其中的一個前拉桿（15）和一個后拉桿（22）分別和工作裝置（C）上的一個前犁支架（9）和一個后犁支架（26）相連；所述工作裝置（C）的前犁支架（9）和后犁支架（26）和車體（A）中的前后端支座相鉸連，能夠?qū)崿F(xiàn)翻地、行走、轉(zhuǎn)向功能；控制系統(tǒng)由上位機(jī)控制系統(tǒng)（D）和車載控制系統(tǒng)（E）組成；所述上位機(jī)控制系統(tǒng)（D）是：一個上位機(jī)（D1）和一個無線模塊甲（D2）連接；所述車載控制系統(tǒng)（E）的結(jié)構(gòu)是：一個無線模塊乙（E1）和一個PLC控制器乙（E2）連接，上位機(jī)通過無線模塊和PLC控制器乙（E2）實現(xiàn)通訊，起到編程、調(diào)試、記錄和發(fā)送指令的作用；一個車載計算機(jī)（E3）嵌入在車體上和PLC控制器乙（E2）連接負(fù)責(zé)路徑規(guī)劃，傳感器（E5）裝在車體上也和PLC控制器乙（E2）連接作為模擬信號的檢測輸入；三個接觸器甲、乙、丙（E6、E7、E8）一端和PLC控制器乙（E2）連接，另一端分別經(jīng)熱繼電器甲、乙、丙（E9、E10、E11）和行走電機(jī)（E12）、轉(zhuǎn)向電機(jī)（E12）及翻地電機(jī)（E14）連接；傳感器（E5）將檢測到的信號發(fā)送到PLC控制器乙（E2），PLC控制器乙（E2）經(jīng)過識別、處理再將動作信號發(fā)送到各個電機(jī)（E12、E13、E14）的接觸器（E6、E7、E8）智能地控制機(jī)器人的行走、翻地、轉(zhuǎn)向，同時實現(xiàn)機(jī)器人的定位、避障、識別功能，實現(xiàn)機(jī)器人真正意義上的自動化和智能化。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于污泥自動處理的移動機(jī)器人系統(tǒng)，其特征在于：所述傳感器（E5）包括：定位功能方面的有一個GPS模塊（21）和一個增量式光學(xué)編碼器（17），所述GPS模塊（21）放在車體（A）機(jī)架上，實現(xiàn)機(jī)器人的粗定位，增量式光學(xué)編碼器（17）裝在機(jī)器人前輪軸上，通過和GPS模塊（21）協(xié)作實現(xiàn)機(jī)器人精確定位；避障功能方面的有一個超聲波傳感器（12），通過檢測與障礙物的距離實現(xiàn)避障功能；檢測功能方面的有一個視覺傳感器（20）和一個濕度傳感器（6），視覺傳感器（20）裝在車體機(jī)架的最上端，通過拍攝污泥的局部圖像去辨別污泥的顏色，控制器根據(jù)污泥顏色控制機(jī)器人的運(yùn)動避免重復(fù)工作，濕度傳感器（6）裝在車體的兩側(cè)，通過檢測污泥的含水量進(jìn)一步判斷污泥的翻轉(zhuǎn)情況。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于污泥自動處理的移動機(jī)器人系統(tǒng)，其特征在于：所述車體（A）包括車架（5）、四個車輪（7）、前輪軸（8）、驅(qū)動電機(jī)（4）、轉(zhuǎn)向電機(jī)（23）、驅(qū)動傳動裝置（3）、萬向節(jié)（2）、后輪軸（31）、轉(zhuǎn)向齒輪（24）和轉(zhuǎn)向齒條（25），所述前后四個車輪（7）分別裝在前輪軸（8）和后輪軸（31）上，前輪軸（8）和后輪軸（31）裝在車架（5）前后端部上，驅(qū)動電機(jī)（4）和驅(qū)動傳動裝置（3）相連，驅(qū)動電機(jī)（4）通過驅(qū)動傳動裝置（3）里面齒輪嚙合將動力傳遞到后輪軸（31）上，機(jī)器人通過后輪驅(qū)動行走；同時轉(zhuǎn)向電機(jī)（23）與轉(zhuǎn)向齒輪（24）相連，轉(zhuǎn)向齒輪（24）又與轉(zhuǎn)向齒條（25）嚙合，轉(zhuǎn)向齒條（25）與萬向節(jié)（2）相連，萬向節(jié)（2）又連到后輪軸（31）上，轉(zhuǎn)向電機(jī)（23）控制后輪軸（31）的轉(zhuǎn)向。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于污泥自動處理的移動機(jī)器人系統(tǒng)，其特征在于：所述工作切換裝置（B）包括飛盤（19）、前拉桿（15）、后拉桿（22）、驅(qū)動電機(jī)（18）、前緩沖彈簧（16）和后緩沖彈簧（1），所述飛盤（19）和驅(qū)動電機(jī)（18）相連裝在車體支架（5）上，前拉桿（15）和后拉桿（22）一端裝在飛盤（19）上，一端分別和前犁支架（9）、后犁支架（26）相連，前緩沖彈簧（16）、后緩沖彈簧（1）一端分別連在前犁支架（9）、后犁支架（26）上，另一端連在車體支架（5）上，起到緩沖保護(hù)的作用；當(dāng)犁需要工作時，驅(qū)動電機(jī)（18）帶動飛盤（19）順時針轉(zhuǎn)動，前犁支架（9）和后犁支架（26）放下，前犁后犁開始旋轉(zhuǎn)工作。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于污泥自動處理的移動機(jī)器人系統(tǒng)，其特征在于：所述工作裝置（C）包括前犁減速機(jī)（13）、后犁減速機(jī)（30）、前犁傳動裝置（11）、后犁傳動裝置（27）、前犁支架（9）、后犁支架（26）、前轉(zhuǎn)動軸（14）、后轉(zhuǎn)動軸（28）、前犁（10）和后犁（29），所述前犁（10）和后犁（29）分別裝在前轉(zhuǎn)動軸（14）、后轉(zhuǎn)動軸（28）上，前轉(zhuǎn)動軸（14）、后轉(zhuǎn)動軸（28）分別裝在前犁支架（9）、后犁支架（26）上，前犁支架（9）和后犁支架（26）裝在車體支架（5）上，前犁減速機(jī)（13）和后犁減速機(jī)（30）分別通過前犁傳動裝置（11）和后犁傳動裝置（27）將動力傳到前轉(zhuǎn)動軸（14）和后轉(zhuǎn)動軸（28）上帶動前犁后犁工作。