[發明專利]一種室內拆彈機器人及其工作方法

在審

• 申請號: 202011050980.8
• 申請日: 2020-09-29
• 公開（公告）號: CN112060109A
• 公開（公告）日: 2020-12-11
• 發明（設計）人: 方英達;柴鑫波;楊振;溫秀平;潘勇嘉;邵文軒;張巖;任友林;房志遠;周杰
• 申請（專利權）人: 南京工程學院
• 主分類號: B25J11/00
• 分類號: B25J11/00;B25J13/08;B25J9/16;B25J19/00
• 代理公司: 南京鐘山專利代理有限公司 32252
• 代理人: 劉佳慧

本發明公開了一種室內拆彈機器人及其工作方法，機器人包括支架組件、四組驅動組件、機械臂、機械剪刀、激光雷達、攝像頭和控制單元；支架組件包括架體和防護板；防護板通過若干豎直設置的防護支撐桿固定在架體的上方；四組驅動組件呈矩形頂角分布；驅動組件包括驅動支架、驅動電機、車輪、減震彈簧、若干導桿和限位板；機械臂是由若干舵機和連桿交替連接構成的六自由度機械臂；機械剪刀安裝在機械臂自由端的舵機上；激光雷達固定安裝在架體上，與控制單元連接；攝像頭固定在機械剪刀的側面，與控制單元連接；控制單元固定在架體上，與驅動電機和機械臂的各舵機連接。本發明具有高效、安全等優點。

技術領域

本發明屬于機器人領域，涉及一種自動導引排爆機器人，尤其涉及一種室內拆彈機器人及其工作方法。

背景技術

在現代科學技術的發展中，電子化、信息化、網絡化和智能化已成為發展的動向，激光SLAM技術崛起，成為目前最穩定的SLAM導航方式。近年來，一種在確定自身位置的同時構造環境模型的方法，常被用來解決機器人定位與建圖的問題。這種被稱為SLAM(Simultaneous Localization And Mapping)的方法，是移動機器人智能水平的最好體現，是否具備同步建圖與定位的能力被普遍認為是機器人能否實現自主的關鍵前提條件。而視覺處理則是拆彈機器人拆彈的核心。機器視覺技術，是一門涉及人工智能、神經生物學、心理物理學、計算機科學、圖像處理、模式識別等諸多領域的交叉學科。機器視覺主要用計算機來模擬人的視覺功能，從客觀事物的圖像中提取信息，進行處理并加以理解，最終用于實際檢測、測量和控制。機器視覺技術最大的特點是速度快、信息量大、功能多。

發明內容

本發明提供一種室內拆彈機器人及其工作方法，以克服人工處理易失誤、耗時長等現有技術的缺陷。

為實現上述目的，本發明提供一種室內拆彈機器人，具有這樣的特征：包括支架組件、四組驅動組件、機械臂、機械剪刀、激光雷達、攝像頭和控制單元；支架組件包括架體和防護板；架體具有底板，防護板呈框體狀，防護板通過若干豎直設置的防護支撐桿固定在架體的上方；四組驅動組件呈矩形頂角分布；驅動組件包括驅動支架、驅動電機、車輪、減震彈簧、若干導桿和限位板；驅動支架位于架體的下方，驅動電機固定在驅動支架上，車輪安裝在驅動電機的輸出軸上，驅動電機帶動車輪轉動；減震彈簧穿過架體，設置在驅動支架和防護板之間，可以伸縮；限位板位于架體和防護板之間，導桿均穿過架體，下端與驅動支架固定，上端與限位板固定，導桿可相對于架體上下移動；支架組件在受震動時，可沿導桿、隨減震彈簧的伸縮而上下浮動；機械臂是由若干舵機和連桿交替連接構成的六自由度機械臂，一端固定安裝在架體上，且位于防護板內；機械剪刀安裝在機械臂自由端的舵機上，舵機控制機械剪刀的剪切；激光雷達固定安裝在架體上，與控制單元連接，構圖導航；攝像頭固定在機械剪刀的側面，與控制單元連接，拍攝周圍環境；控制單元固定在架體上，與驅動電機和機械臂的各舵機連接，控制機器人行走、機械臂的運動和機械剪刀的剪切。

進一步，本發明提供一種室內拆彈機器人，還可以具有這樣的特征：其中，減震彈簧在驅動支架和防護板之間傾斜設置，與驅動支架和防護板可相對轉動。

進一步，本發明提供一種室內拆彈機器人，還可以具有這樣的特征：其中，減震彈簧還配有彈簧限位器，減震彈簧的上端通過彈簧限位器與防護板鉸接，下端與驅動支架鉸接。

進一步，本發明提供一種室內拆彈機器人，還可以具有這樣的特征：其中，機械臂包括五個舵機和四個連桿，五個舵機與四個連桿交替連接，連桿兩側的舵機中，分別為驅動連桿運動的舵機和跟隨連桿運動的舵機，連桿與驅動其運動的舵機的輸出軸同軸連接，舵機驅動其運動，另一舵機與連桿的端部固定，隨其運動。

進一步，本發明提供一種室內拆彈機器人，還可以具有這樣的特征：其中，控制單元包括第一控制器和第二控制器；激光雷達與第一控制器連接，攝像頭與第二控制器連接；第二控制器與驅動電機和機械臂的各舵機連接；第一控制器與第二控制器通信連接。