[發(fā)明專利]可視化排爆機(jī)器人

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510837378.1
• 申請日: 2015-11-26
• 公開（公告）號: CN105459123A
• 公開（公告）日: 2016-04-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張袁元;徐澤林;邱鵬程
• 申請（專利權(quán)）人: 南京工程學(xué)院
• 主分類號: B25J11/00
• 分類號: B25J11/00;B25J13/00
• 代理公司: 南京縱橫知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

技術(shù)領(lǐng)域

一種機(jī)器人，特別是一種可視化排爆機(jī)器人。

背景技術(shù)

隨著國際恐怖分子的增加和日益激烈的反恐斗爭，排爆機(jī)器人的研究逐漸深入，技術(shù)日益進(jìn)步。在國外，適用于多種情況的排爆機(jī)器人的研究起步早，目前已進(jìn)入實用階段發(fā)達(dá)國家已廣泛應(yīng)用在國防部門。目前我國對排爆機(jī)器人的技術(shù)研究仍處于起步階段，排爆機(jī)器人相關(guān)的傳感器系統(tǒng)、導(dǎo)航定位系統(tǒng)、控制系統(tǒng)及其機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計的技術(shù)等遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于發(fā)達(dá)國家。排爆機(jī)器人可代替軍人到達(dá)有危險的環(huán)境中，進(jìn)行現(xiàn)場救援、勘察、搜尋，如探測爆炸物并立即報警、實時傳輸現(xiàn)場圖像、排除和處理爆炸物，它具有小型化、輕量化、適應(yīng)多種地形、可遠(yuǎn)程監(jiān)控、遠(yuǎn)程遙控等特點，在軍事應(yīng)用領(lǐng)域以及特殊的危險環(huán)境中具有廣泛和深層的意義。

發(fā)明內(nèi)容

為解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種可視化排爆機(jī)器人，本發(fā)明通過視頻采集裝置能及時將現(xiàn)場情況傳輸?shù)娇刂蒲b置，再通過控制裝置和人機(jī)交互模塊實現(xiàn)對排爆機(jī)器人的無線控制；排爆機(jī)械手臂可以確保爆炸物的抓起和運(yùn)送，也可以根據(jù)實際需要對機(jī)械手種類進(jìn)行更換；可調(diào)整外形的底盤更加適應(yīng)復(fù)雜的地形，行駛穩(wěn)定可靠。

為了實現(xiàn)上述目標(biāo)，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案：

可視化排爆機(jī)器人,包括：底盤，置于底盤上的排爆機(jī)械手臂，置于底盤上的視頻采集裝置，連接底盤、排爆機(jī)械手臂、視頻采集裝置的控制裝置。

前述的可視化排爆機(jī)器人,底盤包括：雙層鋼化車架，置于雙層鋼化車架兩端的并可調(diào)整外形以便適應(yīng)路面的行走組件，連接于行走組件的電機(jī)，連接于電機(jī)并根據(jù)閉環(huán)的PID控制算法控制上述電機(jī)的轉(zhuǎn)速相同的編碼器，安裝于雙層鋼化車架上并帶動排爆機(jī)械手臂進(jìn)行360度旋轉(zhuǎn)的云臺。

前述的可視化排爆機(jī)器人,行走組件組成有：履帶，支撐履帶并可調(diào)整徑向距離的驅(qū)動輪、承載輪。

前述的可視化排爆機(jī)器人,排爆機(jī)械手臂包括：機(jī)械臂架，連接于機(jī)械臂架的排爆機(jī)械手，連接于機(jī)械臂架和排爆機(jī)械手運(yùn)動的舵機(jī)組件。

前述的可視化排爆機(jī)器人,舵機(jī)組件組成有：控制排爆機(jī)械手夾持、松開物體的第一舵機(jī)組，控制排爆機(jī)械手進(jìn)行360度旋轉(zhuǎn)的第二舵機(jī)組，驅(qū)動機(jī)械臂架伸縮和270度回轉(zhuǎn)的第三舵機(jī)組。

前述的可視化排爆機(jī)器人,視頻采集模塊包括：設(shè)于雙層鋼化車架上的攝像頭托架，設(shè)于攝像頭托架上的攝像頭，驅(qū)動攝像頭在垂直于雙層鋼化車架的平面上做270度旋轉(zhuǎn)的舵機(jī)。

前述的可視化排爆機(jī)器人,控制裝置包括：電源，電腦，控制底盤、排爆機(jī)械手臂、視頻采集裝置運(yùn)行的驅(qū)動模塊，連接于電源、電腦并驅(qū)動驅(qū)動模塊的Arduino處理器，交互電腦與底盤、排爆機(jī)械手臂、視頻采集裝置之間信息的WIFI接收與發(fā)射模塊。

前述的可視化排爆機(jī)器人,還包括：連接于控制裝置的人機(jī)交互模塊。

前述的可視化排爆機(jī)器人,人機(jī)交互模塊包括：顯示視頻采集裝置實時獲得的彩色二維圖像的視頻通訊窗口，顯示W(wǎng)IFI接收與發(fā)射模塊傳回的電機(jī)的轉(zhuǎn)速的儀表盤，控制排爆機(jī)械手臂和視頻采集裝置的操控界面。

本發(fā)明的有益之處在于：本發(fā)明提供一種可視化排爆機(jī)器人，本發(fā)明通過視頻采集裝置能及時將現(xiàn)場情況傳輸?shù)娇刂蒲b置，再通過控制裝置和人機(jī)交互模塊實現(xiàn)對排爆機(jī)器人的無線控制；排爆機(jī)械手臂可以確保爆炸物的抓起和運(yùn)送，也可以根據(jù)實際需要對機(jī)械手種類進(jìn)行更換；可調(diào)整外形的底盤更加適應(yīng)復(fù)雜的地形，行駛穩(wěn)定可靠。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的底盤的一種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明的排爆機(jī)械手臂的一種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明的視頻采集裝置的一種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明的控制裝置的一種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本發(fā)明的PID算法原理示意圖；

圖6是本發(fā)明控制裝置的工作流程示意圖；

圖中附圖標(biāo)記的含義：

1底盤，2排爆機(jī)械手臂，3視頻采集裝置，4控制裝置，5電源，6雙層鋼化車架，7云臺，8履帶，9驅(qū)動輪，10承載輪，11編碼器，12電機(jī)，13排爆機(jī)械手，14機(jī)械臂架，15第一舵機(jī)組，16第二舵機(jī)組，17、18、19第三舵機(jī)組，20攝像頭，21攝像頭托架，22舵機(jī)，23Arduino處理器，24WIFI接收與發(fā)射模塊，25驅(qū)動模塊。