[發明專利]一種移動機器人用光纖收放單元

有效

• 申請號: 201610415425.8
• 申請日: 2016-06-15
• 公開（公告）號: CN105835072B
• 公開（公告）日: 2018-05-04
• 發明（設計）人: 朱華;杜習波;李鵬
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: B25J13/00
• 分類號: B25J13/00;B25J19/00
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙)32249
• 代理人: 朱亮淞

技術領域

本發明涉及一種用于移動機器人的光纖自動收放單元，屬于移動機器人通信裝置。

背景技術

隨著科學技術的進步，移動機器人的應用越來越廣泛，而機器人的通信方式包括無線通訊和有線通訊，通常情況下大都采用無線通訊形式，但是在水下、野外、礦井下等復雜電磁環境下仍然需要采用有線通信形式。光纖通訊作為一種超高速度、超大容量和超長距離傳輸的有線通信方式，得到更多的關注和采用。

光纖通信時通常采用光纖盤結構，在光纖盤上預先纏繞著盤好的光纖。隨著機器人的移動，安裝在機器人平臺上的光纖盤釋放光纖，由于沒有控制光纖釋放速度和長度的機構，光纖被動釋放，特別是機器人突然加速時往往造成釋放了過量的光纖在機器人的身后，在機器人轉向或者后退時，會對光纖造成碾壓，甚至損壞光纖；在機器人任務完成后還需要依靠人工將釋放的光纖按照一圈一圈和一層一層的排線形式回纏到光纖盤上，耗費了人力和時間，而且并不能確保回纏的質量，進而影響機器人的再次使用。

為此，設計一種移動機器人用光纖收放單元，該收放單元可以對光纖進行精確的釋放，避免光纖的碾壓，甚至失效，保證移動機器人通訊系統可靠有效的工作；該收放單元還可以對光纖進行自動回收，減少了人力，提高了效率。

發明內容

發明目的：為了克服現有技術中存在的不足，本發明提供一種移動機器人用光纖收放單元，解決在復雜環境中特種移動機器人光纖通信時光纖無法自動回收和精確釋放的問題。

技術方案：為實現上述目的，本發明的技術方案如下：

一種移動機器人用光纖收放單元，包括光纖盤收放系統、光纖排線系統和壓緊計米系統，所述光纖盤收放系統設置在機架本體的前端，所述光纖排線系統設置在機架本體的中間，所述壓緊計米系統設置在機架本體的后端；光纖纏繞在光纖收放系統后穿過光纖排線系統與壓緊計米系統連接，實現光纖的自主收放。

進一步的，所述機架本體包括光纖盤底座、支撐架和支撐板，所述光纖盤收放系統設置在光纖盤底座上，所述光纖盤底座設置在支撐架的前端；所述壓緊計米系統設置在支撐板上，所述支撐板設置在支撐架的后部；所述光纖排線系統設置在支撐架的中部，位于光纖盤底座與支撐板之間。

進一步的，所述光纖收放系統包括光纖盤左端蓋、空心軸、光纖盤右端蓋、固定底座、光纖滑環和光纖盤驅動系統；所述空心軸水平設置，所述空心軸上設置有通孔，所述光纖左端蓋和光纖右端蓋分別通過兩端的固定底座安裝在空心軸兩側，且通過軸承安裝在光纖盤底座上；所述光纖左端蓋對應的固定底座上安裝有光纖滑環，所述光纖右端蓋與光纖驅動系統連接；光纖纏繞空心軸若干圈后，穿過通孔經空心軸和光纖滑環，與移動機器人引出連接。

進一步的，所述光纖盤驅動系統包括光纖盤電機支架、光纖盤減速器、光纖盤電機、光纖盤驅動齒輪和光纖盤驅動軸；所述光纖盤電機支架安裝在光纖盤底座上，所述光纖盤電機與光纖盤減速器驅動連接，且安裝在光纖盤電機支架上，所述光纖盤減速器與光纖盤驅動軸連接，所述光纖盤驅動軸上安裝有光纖盤驅動齒輪，所述光纖盤驅動齒輪與光纖盤右端蓋上的齒輪嚙合；所述光纖盤電機帶動光纖盤右端蓋，實現光纖盤的往復轉動，實現光纖的自動釋放和收回。

進一步的，所述光纖排線系統包括固定支架、圓桿滑軌、排線器、滑塊、換向裝置、固線井字架和排線驅動系統；所述固定支架和圓桿滑軌平行設置在支撐架中間，所述排線器中部設置有圓形通孔，利用圓形通孔將排線器安裝在圓桿滑軌上，所述排線器的背面設置有兩個平行滑塊，且滑塊上設有凸臺，所述兩個滑塊之間形成的間隙空間與固定支架卡住；所述排線器的前面連接有換向裝置，所述固線井字架設置在排線器上表面，光纖穿過固線井字架；所述圓桿滑軌與排線驅動系統連接，所述排線驅動系統帶動圓桿滑軌轉動，在固定支架和換向裝置的配合下實現排線器的往復排線運動。

進一步的，所述換向裝置包括絲桿、限位擋塊、伸長桿和換向輪；所述絲桿位于在排線器前方，且設置在支撐架中間與圓桿滑軌平行；兩塊限位擋塊設置在絲桿的兩端，根據光纖盤的大小調節兩個限位擋塊之間的距離；所述伸長桿與排線器前面安裝連接，所述換向輪安裝在伸長桿前端；所述排線器沿圓桿滑軌一個方向運動，所述換向輪碰到限位擋塊時，所述排線器沿圓桿滑軌另一個方向運動，實現往復運動。

進一步的，所述固線井字架包括排線器支架和四個轉動圓軸，所述排線器支架安裝在排線器上表面，四個所述轉動圓軸兩兩交叉固定在排線器支架上，形成井字形結構，井字形結構中間為光纖口，供光纖通過。