一種鐵路送料機器人的製作方法
2023-05-16 01:30:31 1
本發明屬於鐵路設備技術領域，具體涉及一種鐵路送料機器人。
背景技術：
鐵路是供火車等交通工具行駛的軌道。鐵路運輸是一種陸上運輸方式，以機車牽引列車車輛在兩條平行的鐵軌上行走。傳統方式是鋼輪行進，但廣義的鐵路運輸尚包括磁懸浮列車、纜車、索道等非鋼輪行進的方式，或稱軌道運輸。鐵軌能提供極光滑及堅硬的媒介讓列車車輪在上面以最小的摩擦力滾動，使這上面的人感到更舒適，而且它還能節省能量。如果配置得當，鐵路運輸可以比路面運輸運載同一重量物時節省五至七成能量。而且，鐵軌能平均分散列車的重量，使列車的載重能力大大提高。
鐵路有時指某鐵路「線」如京廣鐵路，有時指鐵路線的集合而包括舊線新線或一線二線，如某鐵路擴改名義下新建一條還是屬於某鐵路系統。
高鐵時代的鐵路等級很複雜，有路網等級、時速等級、客貨等級等不同角度的分級。高鐵級高於國鐵Ⅰ級，國鐵Ⅰ級有的是快鐵，有的是普鐵。
標準軌道比較於米軌和寬軌。時速等級的三分法裡，普通鐵路比較於快速鐵路和高速鐵路，二分法裡則是普通鐵路比較於捷運鐵路。
現今許多鐵路送貨時找路困難，費時費力。現有技術中，雖然快遞員可以通過手機導航，但也十分辛苦。
技術實現要素：
為了解決現有技術所存在的技術缺陷及技術問題，本發明提供一種定位準確、可自動行駛，能夠自動完成送快遞的完整過程的鐵路送料機器人。
為實現以上目的，本發明通過以下技術方案予以實現：
一種鐵路送料機器人，包括電池、基座和主機，所述電池固定設置在基座下方，所述主機設置在基座上方，所述主機內部設置有電機、無線接收發射模塊和無人駕駛模塊，所述主機兩側分別設置有一個垂直升降杆，所述垂直升降杆的活動部分與基座固定連接，所述垂直升降杆上設置有橫向伸縮杆，所述垂直升降杆的固定部分與橫向伸縮杆的固定部分固定連接，所述橫向伸縮杆設置有兩個，所述橫向伸縮杆為水平設置，所述橫向伸縮杆上方設置有一個快遞櫃，所述兩個橫向伸縮杆的活動部分分別與快遞櫃固定連接，所述快遞柜上表面設置有操作面板，所述操作面板上設置有觸控螢幕，所述快遞櫃內設置有儲物格，所述儲物格設置有一個以上，每個儲物格上分別設置有箱門，每個箱門上分別設置有獨立安裝有電子鎖，所述垂直升降杆上設置有關節健康診斷裝置，所述電子鎖與操作面板電性連接，所述電池、操作面板、無線接收發射模塊、電機、關節健康診斷裝置和無人駕駛模塊相互電性連接。
作為優選，所述基座前端下方的兩個角上分別設置有一個萬向輪，所述基座後端下方的兩個角上分別設置有一個驅動輪，所述電機設置有兩個，分別與一個驅動輪相連；萬向輪起支撐作用，每個電機獨立驅動，通過兩個驅動輪轉速之差實現轉向。
作為優選，所述關節健康診斷裝置包括信號預處理模塊、A/D轉換器和ARM處理器，所述信號預處理模塊、A/D轉換器、ARM處理器和電池相互電性連接；便於技術人員對機器人關節的健康狀態進行監控。
作為優選，所述主機為密封設置；防止雨水滲漏進主機內部。
作為優選，所述垂直升降杆的固定部分下端固定設置有提升氣缸，所述橫向伸縮杆的固定部分右端固定設置有移動氣缸；便於給不同層高的客戶送快遞。
作為優選，所述無人駕駛模塊包括控制核心模塊、路徑識別定位模塊、後輪電機驅動模塊、速度檢測模塊、LCD數據顯示模塊和預防碰撞模塊；實現機器人的自動行駛至目的地，其中：
控制核心模塊：使用freescale16位單片機MC9S12DG128B，主要功能是完成採集信號的處理和控制信號的輸出；
路徑識別模塊：完成跑道信息的採集、預處理以及數據識別；
後輪電機驅動模塊：為電機提供可靠的驅動電路和控制算法；
速度檢測模塊：為電機控制提供準確的速度反饋；
LCD數據顯示模塊：顯示系統當前狀態的重要參數；
預防碰撞模塊：控制機器人啟停和避讓。
作為優選，所述基座上設置有充電接口，所述充電接口與電池電性連接。方便電池充電。
作為優選，所述鐵路送料機器人的工作過程，包括以下步驟：
S1.工作人員通過無線網絡將手機與機器人連接，並將取件碼和機器人計劃到達時間發送至客戶手機；
S2. 工作人員將不同快遞件分別放入不同儲物格內並關上箱門，通過手機將客戶預留的位置信息發送給機器人，關節健康診斷裝置開始對機器人進行健康診斷，保證機器人正常運行；
S3. 機器人捕捉到信號後，通過無人駕駛模塊控制，自行行駛到客戶所在附近；
S4.當機器人行駛到客戶附近時，客戶通過無線網絡將手機與機器人連接；
S5.客戶通過手機控制機器人行駛，調節機器人至陽臺或窗戶等較為方便取件的位置；再通過手機控制，提升氣缸驅動垂直升降杆上升，使快遞櫃達到客戶所需要的高度；再通過手機控制，移動氣缸驅動橫向伸縮杆橫移，將快遞櫃移動到客戶面前；
S6.客戶將收到的取件碼，通過觸控螢幕幕輸入到快遞櫃中，對應儲物格的箱門打開，客戶取件成功；
S7.機器人自動將垂直升降杆和橫向伸縮杆縮回，通過無人駕駛模塊控制，自行行駛到下一個客戶位置附近。
作為優選，所述關節健康診斷裝置的設計方案如下：
S1.通過信號預處理模塊採集故障信息；
S2.故障信息經處理器A/D轉換模塊，採用小波變換濾波技術濾波，通過FFT 將信號從時域到頻域信號轉換，獲得兩類異質傳感器的時域、頻域的特徵數據；
S3.ARM處理器讀取和分析後數據後通過無線接收發射模塊發送給手機端。
本發明的有益效果是：本發明設置有無人駕駛模塊可以自行行駛到客戶所在附近；由於設置有電池可以持續為機器人供電，由於設置有充電接口，可為電池充電；由於設置有垂直升降杆和橫向伸縮杆，方便客戶取件；由於設置有快遞櫃保障了客戶的快件的安全；由於設置有關節健康診斷裝置可以遠程監控、檢測判斷機器人關節健康狀態，在故障發生前及時將機器人斷電。
附圖說明
為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為一種鐵路送料機器人的整體結構圖；
圖2為一種鐵路送料機器人的關節健康診斷裝置結構框圖。
其中，1電池,2、基座,3、主機,4、垂直升降杆，5、橫向伸縮杆，6、快遞櫃，7、操作面板，8、觸控螢幕，9、儲物格，10、箱門，11、關節健康診斷裝置，12、萬向輪，13、驅動輪，14、提升氣缸，15、移動氣缸，16、信號預處理模塊，17、A/D轉換器，18、ARM處理器。
具體實施方式
下面結合附圖對本發明的優選實施例進行詳細闡述，以使本發明的優點和特徵能更易於被本領域技術人員理解，從而對本發明的保護範圍做出更為清楚明確的界定。
如圖1所示的一種鐵路送料機器人，包括電池1、基座2和主機3，所述電池1固定設置在基座2下方，所述主機3設置在基座2上方，所述主機3內部設置有電機（未圖示）、無線接收發射模塊19和無人駕駛模塊（未圖示），所述主機3兩側分別設置有一個垂直升降杆4，所述垂直升降杆4的活動部分與基座2固定連接，所述垂直升降杆4上設置有橫向伸縮杆5，所述垂直升降杆4的固定部分與橫向伸縮杆5的固定部分固定連接，所述橫向伸縮杆5設置有兩個，所述橫向伸縮杆5為水平設置，所述橫向伸縮杆5上方設置有一個快遞櫃6，所述兩個橫向伸縮杆5的活動部分分別與快遞櫃6固定連接，所述快遞櫃6上表面設置有操作面板7，所述操作面板7上設置有觸控螢幕8，所述快遞櫃6內設置有儲物格9，所述儲物格9設置有一個以上，每個儲物格9上分別設置有箱門10，每個箱門10上分別設置有獨立安裝有電子鎖（未圖示），所述垂直升降杆4上設置有關節健康診斷裝置11，所述電子鎖（未圖示）與操作面板7電性連接，所述電池1、操作面板7、無線接收發射模塊19、電機（未圖示）、關節健康診斷裝置11和無人駕駛模塊（未圖示）相互電性連接。
所述基座2前端下方的兩個角上分別設置有一個萬向輪12，所述基座2後端下方的兩個角上分別設置有一個驅動輪13，所述電機（未圖示）設置有兩個，分別與一個驅動輪13相連；萬向輪12起支撐和轉向作用，每個電機（未圖示）獨立驅動兩個驅動輪13，通過兩個驅動輪13的轉速之差實現轉向。
所述關節健康診斷裝置11包括信號預處理模塊16、A/D轉換器17和ARM處理器18，所述信號預處理模塊16、A/D轉換器17、ARM處理器18和電池1相互電性連接；便於技術人員對機器人關節的健康狀態進行監控。
所述主機3為密封設置；防止雨水滲漏進主機3內部。
所述垂直升降杆4的固定部分下端固定設置有提升氣缸14，所述橫向伸縮杆5的固定部分右端固定設置有移動氣缸15；便於給不同層高的客戶送快遞。
作為優選，所述無人駕駛模塊（未圖示）包括控制核心模塊（未圖示）、路徑識別定位模塊（未圖示）、後輪電機驅動模塊（未圖示）、速度檢測模塊（未圖示）、LCD數據顯示模塊（未圖示）和預防碰撞模塊（未圖示）；實現機器人的自動行駛至目的地，其中：
控制核心模塊：使用freescale16位單片機MC9S12DG128B，主要功能是完成採集信號的處理和控制信號的輸出；
路徑識別模塊：完成跑道信息的採集、預處理以及數據識別；
後輪電機驅動模塊：為電機提供可靠的驅動電路和控制算法；
速度檢測模塊：為電機控制提供準確的速度反饋；
LCD數據顯示模塊：顯示系統當前狀態的重要參數；
預防碰撞模塊：控制機器人啟停和避讓。
所述基座2上設置有充電接口16，所述充電接口16與電池1電性連接。方便電池充電。
所述鐵路送料機器人的工作過程，包括以下步驟：
S1.工作人員通過無線網絡將手機與機器人連接，並將取件碼和機器人計劃到達時間發送至客戶手機；
S2. 工作人員將不同快遞件分別放入不同儲物格內並關上箱門，通過手機將客戶預留的位置信息發送給機器人，關節健康診斷裝置開始對機器人進行健康診斷，保證機器人正常運行；
S3. 機器人捕捉到信號後，通過無人駕駛模塊控制，自行行駛到客戶所在附近；
S4.當機器人行駛到客戶附近時，客戶通過無線網絡將手機與機器人連接；
S5.客戶通過手機控制機器人行駛，調節機器人至陽臺或窗戶等較為方便取件的位置；再通過手機控制，提升氣缸驅動垂直升降杆上升，使快遞櫃達到客戶所需要的高度；再通過手機控制，移動氣缸驅動橫向伸縮杆橫移，將快遞櫃移動到客戶面前；
S6.客戶將收到的取件碼，通過觸控螢幕幕輸入到快遞櫃中，對應儲物格的箱門打開，客戶取件成功；
S7.機器人自動將垂直升降杆和橫向伸縮杆縮回，通過無人駕駛模塊控制，自行行駛到下一個客戶位置附近。
所述關節健康診斷裝置11的設計方案如下：
S1.通過信號預處理模塊採集故障信息；
S2.故障信息經處理器A/D轉換模塊，採用小波變換濾波技術濾波，通過FFT 將信號從時域到頻域信號轉換，獲得兩類異質傳感器的時域、頻域的特徵數據；
S3.ARM處理器讀取和分析後數據後通過無線接收發射模塊發送給手機端。
本發明的有益效果是：本發明設置有無人駕駛模塊可以自行行駛到客戶所在附近；由於設置有電池可以持續為機器人供電，由於設置有充電接口，可為電池充電；由於設置有垂直升降杆和橫向伸縮杆，方便客戶取件；由於設置有快遞櫃保障了客戶的快件的安全；由於設置有關節健康診斷裝置可以遠程監控、檢測判斷機器人關節健康狀態，在故障發生前及時將機器人斷電。
以上所述，僅為本發明的具體實施方式，但本發明的保護範圍並不局限於此，任何不經過創造性勞動想到的變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護範圍之內。因此，本發明的保護範圍應該以權利要求書所限定的保護範圍為準。