一種收放線小車、巡檢系統以及控制方法與流程

2023-06-01 18:47:56 2

本發明涉及自動尋跡小車技術領域，特別是涉及一種收放線小車、巡檢系統以及控制方法。

背景技術：

自動尋跡小車融合了嵌入式技術、傳感器技術、電子電氣、路徑規劃、人工智慧和自動控制等技術，近年來一直吸引著眾多科學工作者的關注。自動尋跡小車應用領域廣泛，包括自動駕駛、反恐、核電站維護、未知區域探測、無人工程產品運輸等等，自動控制技術的發展必將對人們的生產和生活產生深遠影響。

在x軸、y軸雙向運動中，由於無法有效解決網線以及電源線的管理問題，網線以及電源線容易交纏在一起，因此，當前，自行尋跡小車應用時一般採用無線連接方式。

技術實現要素：

針對上述現有技術中存在技術問題，本發明提供了一種收放線小車、巡檢系統以及控制方法。

為實現本發明的目的，本發明提供了一種收放線小車，包括收放線小車車體和設置於收放線小車車體上的收放線機構，所述收放線機構包括用於巡檢小車運動方向上的x軸收放線機構和用於收放線小車運動方向上的y軸收放線機構。

其中，所述x軸收放線機構包括第一控制電機、第一電纜絞盤以及第一拖鏈，所述第一控制電機與所述第一電纜絞盤傳動連接，驅動所述第一電纜絞盤旋轉，所述第一拖鏈鋪設有線纜，其纏繞在所述第一電纜絞盤上，一端與所述巡檢小車連接。

其中，所述y軸收放線機構包括第二控制電機、第二電纜絞盤以及第二拖鏈，所述第二控制電機與所述第二電纜絞盤傳動連接，驅動所述第二電纜絞盤旋轉，所述第二拖鏈鋪設有線纜，其纏繞在所述第二電纜絞盤上。

其中，所述收放線小車和巡檢小車為自動尋跡小車。

相應地，本發明還一種巡檢系統，包括上述的收放線小車和巡檢小車，所述收放線小車移動時，載著巡檢小車移動。

其中，所述收放線小車的收放線小車車體上設置有用於承載所述巡檢小車的容納槽，所述收放線小車移動時，所述巡檢小車停在所述容納槽內。

其中，所述收放線小車的收放線小車車體上設置有夾持裝置，通過所述夾持裝置載著所述巡檢小車移動。

其中，所述夾持裝置包括設置於第一拖鏈兩側的、結構對稱的第一夾持機構和第二夾持結構，所述第一夾持機構和第二夾持機構均包括第四電機、第二傳動塊以及第三電機、第一導軌座、第二導軌座、第一傳動塊、夾臂，所述第三電機的輸出軸與第一螺杆通過聯軸器連接，驅動第一螺杆旋轉，第一螺杆與第二傳動塊螺紋連接，第一螺杆旋轉帶動第二傳動塊垂直運動，第二傳動塊與第四電機固定連接，第二傳動塊運動帶動第四電機同步運動，所述第四電機的輸出軸與第二螺杆通過聯軸器連接，驅動第二螺杆旋轉，第二螺杆與第一傳動塊螺紋連接，第一螺杆旋轉帶動第一傳動塊水平運動，第一傳動塊固定連接有夾臂，通過第一夾持機構的夾臂和第二夾持機構的夾臂將所述巡檢小車夾持。

其中，所述巡檢小車的車體上設置有攝像頭，所述攝像頭安裝在自動升降裝置上。

相應地，本發明還提供了一種上述的巡檢系統的控制方法，在巡檢過程中，所述收放線小車與y軸收放線機構的控制電機同步開啟和關閉，所述巡檢小車與x軸收放線機構的控制電機同步開啟和關閉；所述收放線小車處於移動狀態時，所述巡檢小車處於停止狀態，反之，所述收放線小車處於停止狀態時，所述巡檢小車處於移動狀態。

其中，所述收放線小車的收放線小車車體上設置有用於承載所述巡檢小車的容納槽，所述收放線小車移動時，所述巡檢小車停在所述容納槽內。

其中，所述收放線小車的收放線小車車體上設置有夾持裝置，通過所述夾持裝置載著所述巡檢小車移動。

其中，所述夾持裝置包括設置於第一拖鏈兩側的、結構對稱的第一夾持機構和第二夾持結構，所述第一夾持機構和第二夾持機構均包括第四電機、第二傳動塊以及第三電機、第一導軌座、第二導軌座、第一傳動塊、夾臂，所述第三電機的輸出軸與第一螺杆通過聯軸器連接，驅動第一螺杆旋轉，第一螺杆與第二傳動塊螺紋連接，第一螺杆旋轉帶動第二傳動塊垂直運動，第二傳動塊與第四電機固定連接，第二傳動塊運動帶動第四電機同步運動，所述第四電機的輸出軸與第二螺杆通過聯軸器連接，驅動第二螺杆旋轉，第二螺杆與第一傳動塊螺紋連接，第一螺杆旋轉帶動第一傳動塊水平運動，第一傳動塊固定連接有夾臂，通過第一夾持機構的夾臂和第二夾持機構的夾臂將所述巡檢小車夾持。

其中，所述巡檢小車的車體上設置有攝像頭，所述攝像頭安裝在自動升降裝置上。

與現有技術相比，本發明的有益效果為，提供一種收放線小車，通過該小車上設置的用於巡檢小車運動方向上的x軸收放線機構和用於收放線小車運動方向上的y軸收放線機構，實現對巡檢小車以及收放線小車線纜的有效管理，可以避免線纜交纏在一起，效果顯著；還提供了一種巡檢系統，收放線小車移動時，載著巡檢小車移動，利用該種方式，可以實現巡檢小車以及收放線小車相配合使用；還提供了一種上述的巡檢系統的控制方法，在巡檢過程中，所述收放線小車與y軸收放線機構的控制電機同步開啟和關閉，所述巡檢小車與x軸收放線機構的控制電機同步開啟和關閉；所述收放線小車處於移動狀態時，所述巡檢小車處於停止狀態，反之，所述收放線小車處於停止狀態時，所述巡檢小車處於移動狀態，通過此種控制方法，可以實現巡檢小車以及收放線小車較好協同工作，避免拖鏈過松或過緊。

附圖說明

圖1所示為本申請收放線小車的結構示意圖；

圖2所示為本申請巡檢系統實施例1的結構第一示意圖；

圖3所示為本申請巡檢系統實施例1的結構第二示意圖；

圖4所示為本申請巡檢系統實施例2的結構第一示意圖；

圖5所示為本申請巡檢系統實施例2的結構第二示意圖；

圖6所示為本申請巡檢系統實施例2的結構第三示意圖；

圖7所示為本申請中自動升降裝置的結構示意圖；

圖8所示為本誰請中升降杆的實施例1的結構示意圖；

圖9所示為本申請中升降杆的實施例2的結構示意圖；

圖10所示為本申請巡檢系統一種應用實例示意圖；

圖中，1-第一控制電機，2-第一電纜絞盤，3-收放線小車車體，4-第二控制電機，5-第二拖鏈，6-第二電纜絞盤，7-第一拖鏈，8-巡檢小車，9-容納槽，10-第四電機，11-第二傳動塊，12-第三電機，13-第一導軌座，14-第二導軌座，15-第一傳動塊，16-夾臂，17-彈性墊，301-攝像頭，302-升降杆，303-第三控制電機，304-車身，305-第二控制電機，306-電纜絞盤，307-車輪，201-固定外筒，202-升降內筒，203-螺紋柱，306-攝像頭座，307-連接塊，308-仰俯調節電機。

具體實施方式

以下結合附圖和具體實施例對本發明作進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，並不用於限定本發明。

需要說明的是，在不衝突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特徵可以相互組合。

如圖1所示，本發明提供了一種收放線小車，包括收放線小車車體3和設置於收放線小車車體3上的收放線機構，所述收放線機構包括用於巡檢小車運動方向上的x軸收放線機構和用於收放線小車運動方向上的y軸收放線機構。

需要說明的是，本申請中的x軸收放線機構和y軸收放線機構在以巡檢小車8出發點為原點的直角坐標系中，分別位於x軸向和y軸向。巡檢小車8的行進軌跡包括x軸向和y軸向收放線小車的行進軌跡為y軸向。

具體地，所述x軸收放線機構包括第一控制電機1、第一電纜絞盤2以及第一拖鏈7，所述第一控制電機1與所述第一電纜絞盤2傳動連接，驅動所述第一電纜絞盤2旋轉，所述第一拖鏈7鋪設有線纜，其纏繞在所述第一電纜絞盤2上，一端與所述巡檢小車8連接。巡檢小車8在x軸上運動，第一控制電機1控制第一電纜絞盤2旋轉，使得第一拖鏈7隨著巡檢小車8的運動而運動。

具體地，所述y軸收放線機構包括第二控制電機4、第二電纜絞盤6以及第二拖鏈5，所述第二控制電機4與所述第二電纜絞盤6傳動連接，驅動所述第二電纜絞盤6旋轉，所述第二拖鏈5鋪設有線纜，其纏繞在所述第二電纜絞盤6上。收放線小車車體3在x軸上運動，第一控制電機1控制第一電纜絞盤2旋轉，使得第一拖鏈7隨著巡檢小車8的運動而運動。

需要說明的是，所述線纜包括電源線和/或網線。

具體地，本申請中所述收放線小車和巡檢小車8均為自動尋跡小車，小車實現自動尋跡的結構，可以如下：

1.小車底端設置尋跡頭，尋跡頭為一個或多個光電傳感器，小車的行進路線上預先鋪設有尋跡磁條，將尋跡頭對準磁條，小車啟動後，通過光電傳感器自動採集小車位置信號，將小車位置信號輸送給小車主控制器，小車主控制器通過控制驅動機構實現自行尋跡行走。小車底部還可安裝攝像頭對行進路線上的障礙物進行拍攝，攝像頭將拍攝的圖像發送給主控制器，主控制器判斷當判斷具有障礙物時，自動報警。

2.或者，在小車底部設置有攝像頭，在小車的行進路線上預先設置二維碼，通過攝像頭掃描二維碼進行尋跡，將掃描的數據發送給主控制器，主控制器控制驅動機構進行行走。

相應地，本發明還提供了一種巡檢系統，包括上述的自動尋跡收放線小車和自動尋跡巡檢小車8，所述收放線小車移動時，載著巡檢小車8移動。

實施例1

如圖2-3所示，為巡檢系統的實施例1，在本實施例中，所述收放線小車的收放線小車車體上3設置有用於承載所述巡檢小車8的容納槽9，所述收放線小車移動時，所述巡檢小車8停在所述容納槽內，需要在y軸移動的時候，巡檢小車8行進到所述容納槽內，被收放線小車載著移動，與收放線小車相對靜止。

實施2

如圖4-6所示，為巡檢系統的實施例2，在本實施例中，所述收放線小車的收放線小車車體3上設置有夾持裝置，通過所述夾持裝置載著所述巡檢小車8移動。所述夾持裝置包括設置於第一拖鏈7兩側的、結構對稱的第一夾持機構和第二夾持結構，所述第一夾持機構和第二夾持機構均包括第四電機10、第二傳動塊11以及第三電機12、第一導軌座13、第二導軌座14、第一傳動塊15、夾臂16，所述第三電機12的輸出軸與第一螺杆通過聯軸器連接，驅動第一螺杆旋轉，第一螺杆與第二傳動塊11螺紋連接，第一螺杆旋轉帶動第二傳動塊11垂直運動，第二傳動塊11與第四電機10固定連接，第二傳動塊11運動帶動第四電機10同步運動，所述第四電機10的輸出軸與第二螺杆通過聯軸器連接，驅動第二螺杆旋轉，第二螺杆與第一傳動塊15螺紋連接，第一螺杆旋轉帶動第一傳動塊15水平運動，第一傳動塊15固定連接有夾臂16，通過第一夾持機構的夾臂16和第二夾持機構的夾臂16將所述巡檢小車夾持。

為了使夾持裝置結構穩定，設置第一導軌座13和第二導軌座14，所述第一導軌座13上設置有與所述第一摞杆平行的導向柱，所述導向柱穿過所述第二傳動塊11，且與第二傳動塊11滑動連接；第二導軌座14與第四電機10上端面固定連接，其上設置有與所述第二螺杆平行的第二導向柱，所述第二導向柱穿過第一傳動塊15，且與第一傳動塊15滑動連接。

為了防止夾臂對巡檢小車8造成摩擦損害，在夾臂16與巡檢小車8接觸的一側設置有彈性墊17，所述彈性墊17為橡膠墊。

使用的時候，巡檢小車8停靠在收放線小車車體3一旁，然後，第四電機10控制夾臂16將巡檢小車8夾持住，然後，第三電機12控制提起巡檢小車8一定高度，收放線小車載著巡檢小車8移動。

相應地，還提供了一種巡檢系統的控制方法，在巡檢過程中，所述收放線小車與y軸收放線機構的控制電機同步開啟和關閉，所述巡檢小車與x軸收放線機構的控制電機同步開啟和關閉；所述收放線小車處於移動狀態時，所述巡檢小車處於停止狀態，反之，所述收放線小車處於停止狀態時，所述巡檢小車處於移動狀態。

上述的控制方法應用的巡檢系統，與本發明的巡檢系統相同，包括自動尋跡收放線小車和自動尋跡巡檢小車8，所述收放線小車移動時，載著巡檢小車8移動，在此不再敖述。

所述巡檢小車8的車體上設置有攝像頭，所述攝像頭安裝在自動升降裝置上。

如圖7所示，自動升降裝置包括第三控制電機303以及升降杆302，所述第三控制電機303控制所述升降杆302升降，所述升降杆302的上端安裝有攝像頭301。通過自動升降實現高度方向上的自由拍攝。

如圖8所示，本申請提供了一種升降杆實施例1，包括固定外筒201、升降內筒202以及螺紋柱203，所述螺紋柱203與第三控制電機303的輸出軸固定連接，第三控制電機303帶動所述螺紋柱203旋轉，所述螺紋柱203與所述升降內筒202螺紋連接，所述螺紋柱203圓周側面設置外螺紋，所述升降內筒202與螺紋柱203連接的圓周面設置有與外螺紋相配合使用的內螺紋，所述升降內筒202與所述固定外筒201滑動連接，所述固定外筒201下端與所述第三控制電機3上端面固定連接。

螺紋柱203旋轉的時候，由於螺紋配合使得升降內筒202上升或下降。

所述升降內筒202上端面固定連接有連接塊307，所述連接塊307固定連接攝像頭座306，攝像頭301通過軸與攝像頭座306滑動連接，穿過攝像頭座306的一側軸連接有仰俯調節電機308，通過仰俯調節電機8的旋轉調節帶動軸旋轉，從而帶動攝像頭301旋轉，調節攝像頭的仰俯角度。

如圖9所示，升降杆的實施例2，包括主動鏈輪，傳動鏈輪、鏈條以及升降架、連接底座，主動鏈輪和傳動鏈輪連接在升降架上，且通過鏈條連接，第三控制電機301傳動主動鏈輪旋轉，連接底座連接在鏈條上，攝像頭安裝在連接底座上。通過控制鏈條的移動，帶動攝像頭的上下移動。

本申請巡檢小車和自動收放線小車為有線式結構，小車上設置有220v交流電源，可以外接220v交流電源為小車上用電部件供電，電機、攝像頭等。

如圖10所示，為本申請在機櫃巡檢中的應用實例，機櫃左側為x軸收放線機構，機櫃之間為y軸收放線機構，巡檢小車在x軸向和y軸向重複運動，其原理如下：

1、巡檢小車在y軸嚮往復作直線運動進行巡檢，前進9m,後退9m；

2、到達指定位置，巡檢小車自帶升降機構帶動攝像頭從低到高掃描機櫃，並記錄掃描結果；收回升降機構，重複操作，進行下一輪掃描記錄；

3、巡檢完第一排後回到停放區，按沿x軸向行駛至第二排機櫃，重複第一排機櫃的巡檢操作。

4、小車車體的外形尺寸控制在500mmx500mmx600mm。

本發明未說明的自動尋跡小車的其他部件，可參考本領域中現有技術，因為公知技術，在此無需多述。

以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出的是，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護範圍。