自構建無線通訊網絡的礦用移動機器人的製作方法

2023-06-01 17:01:41 1

自構建無線通訊網絡的礦用移動機器人的製作方法
【專利摘要】自構建無線通訊網絡的礦用移動機器人，它涉及一種移動機器人，具體涉及一種自構建無線通訊網絡的礦用移動機器人。本發明為了解決現有搜索機器人在地下巷道環境中會產生通訊屏蔽和信道條件差的問題。本發明的節點攜帶體內設有內腔，節點攜帶體端面為斜面一端的下表面設有節點投放口，節點投放通道的上端固定安裝在節點投放口處，翻鬥電機通過翻鬥電機安裝架固定安裝在節點投放通道的一側側壁上，翻鬥的每一側分別各設有一個翻鬥轉動軸，每個翻鬥轉動軸分別各通過一個滾珠軸承固定安裝在節點投放通道內相對應的一個內側壁上，翻鬥電機的轉動軸通過電機法蘭與一個翻鬥轉動軸連接。本發明用於構建無線通訊網絡。
【專利說明】自構建無線通訊網絡的礦用移動機器人
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種移動機器人，具體涉及一種自構建無線通訊網絡的礦用移動機器人。
【背景技術】
[0002]近些年來，我國地震、礦難等災難頻發，給人民的生命財產造成了嚴重的損失，故為了減小複雜危險的現場給救援人員及倖存者帶來的巨大安全威脅，研究替代或部分替代救援人員進入災害現場進行環境探測的搜索機器人對提高災害事故應急搶險能力、減少人員傷亡具有重要的意義。現有搜索機器人在地下巷道環境面臨著通訊屏蔽和信道條件差雙重問題。面對通訊屏蔽問題，包括GPS、移動通信、數傳電臺等傳統方便的通訊方式在地下巷道環境都失去效用；又由於地下巷道空間狹小、障礙物多，無線電波在傳播過程中將發生直射、反射和繞射，由此引發的多徑衰落不但造成能量的擴散和損耗，而且嚴重影響著地下巷道無線通信質量和傳播距離。

【發明內容】

[0003]本發明為解決現有搜索機器人在地下巷道環境中會產生通訊屏蔽和信道條件差的問題，進而提出自構建無線通訊網絡的礦用移動機器人。
[0004]本發明為解決上述問題採取的技術方案是:本發明包括節點攜帶體、翻鬥電機、電機法蘭、翻鬥電機安裝架、翻鬥、節點投放通道、兩個滾珠軸承、兩個翻鬥轉動軸和多個節點，節點攜帶體為長方體，且所述長方體的一端端面為斜面，節點攜帶體內設有內腔，節點攜帶體端面為斜面一端的下表面設有節點投放口，節點投放通道的上端固定安裝在節點投放口處，翻鬥電機通過翻鬥電機安裝架固定安裝在節點投放通道的一側側壁上，翻鬥的每一側分別各設有一個翻鬥轉動軸，每個翻鬥轉動軸分別各通過一個滾珠軸承固定安裝在節點投放通道內相對應的一個內側壁上，翻鬥電機的轉動軸通過電機法蘭與一個翻鬥轉動軸連接，多個節點放置在節點攜帶體的內腔中，節點攜帶體固定安裝在機器人車體上。
[0005]本發明的有益效果是:本發明可實現節點的自動投放及無線通訊網絡的自行構建，無線通訊網絡可以傳送機器人的偵查信息和協調控制命令，克服了地下巷道中通信屏蔽和信道條件差的問題。本發明結構簡單，投放速度快，投放準確率高。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0006]圖1是本發明的立體結構示意圖，圖2是本發明的立體剖視圖，圖3是本發明安裝在機器人車體上時的結構示意圖，圖4是移動機構的立體結構示意圖，圖5是履帶機構的立體結構示意圖，圖6是移動機構的內部結構示意圖，圖7是驅動機構的結構示意圖，圖8是本發明的整體結構示意圖。
【具體實施方式】[0007]【具體實施方式】一:結合圖1、圖2、圖3和圖8說明本實施方式，本實施方式所述自構建無線通訊網絡的礦用移動機器人包括節點攜帶體2、翻鬥電機3、電機法蘭4、翻鬥電機安裝架5、翻鬥6、節點投放通道11、兩個滾珠軸承7、兩個翻鬥轉動軸12和多個節點8，節點攜帶體2為長方體，且所述長方體的一端端面為斜面，節點攜帶體2內設有內腔2-2，節點攜帶體2端面為斜面一端的下表面設有節點投放口 2-1，節點投放通道11的上端固定安裝在節點投放口 2-1處，翻鬥電機3通過翻鬥電機安裝架5固定安裝在節點投放通道11的一側側壁上，翻鬥6的每一側分別各設有一個翻鬥轉動軸12，每個翻鬥轉動軸12分別各通過一個滾珠軸承7固定安裝在節點投放通道11內相對應的一個內側壁上，翻鬥電機3的轉動軸通過電機法蘭4與一個翻鬥轉動軸12連接，多個節點8放置在節點攜帶體2的內腔中，節點攜帶體2固定安裝在機器人車體上。
[0008]【具體實施方式】二:結合圖1至圖3說明本實施方式，本實施方式所述自構建無線通訊網絡的礦用移動機器人還包括電池9和電池架10，電池9通過電池架10固定安裝在車體I上，電池9的電流輸出端與翻鬥電機3的電流輸入端連接。其它組成及連接關係與【具體實施方式】一相同。
[0009]【具體實施方式】三:結合圖1至圖3說明本實施方式，本實施方式所述自構建無線通訊網絡的礦用移動機器人的節點攜帶體2的內腔2-2的底面與水平面之間的夾角為1°?15°，且內腔2-2的底面向節點投放口 2-1處傾斜。
[0010]本實施方式的有益效果是:如此設置，節點8能順利沿內腔2-2的底面滑動至節點投放口 2-1處。其它組成及連接關係與【具體實施方式】一相同。
[0011]【具體實施方式】四:結合圖4說明本實施方式，本實施方式所述自構建無線通訊網絡的礦用移動機器人的移動機構包括車體1、電機2、四個履帶機構和驅動機構，車體I為長方體結構，所述長方體每個側面分別各安裝一個所述履帶機構，電機13和所述驅動機構固定安裝在車體I內，電機13的轉動軸通過所述驅動機構與四個所述履帶機構連接。其它組成及連接關係與【具體實施方式】一相同。
[0012]【具體實施方式】五:結合圖4和圖5說明本實施方式，本實施方式所述自構建無線通訊網絡的礦用移動機器人的每個所述履帶機構包括兩個履帶軸14、兩個履帶15、兩個安裝殼體16、四個長條形邊板17和四個履帶輪18，兩個履帶軸14並排平行設置，四個長條形邊板17並排平行設置在兩個履帶軸15之間，且每個長條形邊板17的每一端分別各與相對應的履帶軸14連接，四個長條形邊板17將每個履帶軸14依次分為履帶軸一段14-1、履帶軸二段14-2和履帶軸三段14-3，每個履帶軸14的履帶軸一段14-1、履帶軸三段14_3上分別各套裝一個履帶輪18，每個履帶15分別套裝在位於長條形邊板6長度方向上的兩個履帶輪18上，每個履帶軸14的履帶軸二段14-2分別各通過一個安裝殼體16與車體I的一個側面固定連接。
[0013]本實施方式的技術效果是:如此設置，兩個履帶軸14和四個長條形邊板17組成的履帶架可以防止在沙土地面上行走時砂礫等異物進入而造成履帶驅動輪卡死。其它組成及連接關係與【具體實施方式】四相同。
[0014]【具體實施方式】六:結合圖5和圖6說明本實施方式，本實施方式所述搜索機器人用防傾覆四周履帶式移動機構的每個安裝殼體16的兩端分別各設有一個密封端蓋，每個密封端蓋與安裝殼體16的連接處均設有O型密封圈。[0015]本實施方式的技術效果是:如此設置，提高了動力輸出部分的涉水和防塵的能力。其它組成及連接關係與【具體實施方式】五相同。
[0016]【具體實施方式】七:結合圖6和圖6說明本實施方式，本實施方式所述搜索機器人用防傾覆四周履帶式移動機構的每個所述驅動機構包括電機錐齒輪19、動力支撐架20、第一齒輪軸21、第二齒輪軸22、第三齒輪軸23、第四齒輪軸24、四個內部傳動齒輪25、四條傳動帶26和七個從動錐齒輪27，動力支撐架20固定安裝在車體I上，第一齒輪軸21、第二齒輪軸22、第三齒輪軸23、第四齒輪軸24呈矩形設置在動力支撐架20上，第一齒輪軸21、第二齒輪軸22、第三齒輪軸23、第四齒輪軸24的中部均套裝有一個內部傳動齒輪25，第一齒輪軸21、第二齒輪軸22、第三齒輪軸23的兩端分別各套裝一個從動錐齒輪27，第四齒輪軸24的一端套裝一個從動錐齒輪27，且每個從動錐齒輪27均與相鄰近的一個從動錐齒輪27嚙合，電機錐齒輪19套裝在電機13的轉動軸上，電機錐齒輪19與第一齒輪軸21 —端的從動錐齒輪27嚙合，第一齒輪軸21中部的內部傳動齒輪25通過一個傳動帶26與相對應的一個履帶軸14上的履帶軸二段14-2連接，第二齒輪軸22中部的內部傳動齒輪25通過一個傳動帶26與相對應的一個履帶軸14上的履帶軸二段14-2連接，第三齒輪軸23中部的內部傳動齒輪25通過一個傳動帶26與相對應的一個履帶軸14上的履帶軸二段14-2連接，第四齒輪軸24中部的內部傳動齒輪25通過一個傳動帶26與相對應的一個履帶軸14上的履帶軸二段14-2連接。
[0017]本實施方式的技術效果是:如此設置，提高了嚙合效率，同時也緩衝了地面不平整對救援機器人的振動和衝擊，由於採用了同步帶傳遞運動，縮短了傳動鏈，而且結構緊湊。其它組成及連接關係與【具體實施方式】四、五或六相同。
[0018]工作原理
[0019]當移動機器人需要構建無線通訊網絡時，啟動翻鬥電機3，翻鬥電機3驅動翻鬥6轉動，翻鬥6轉動過程中將位於節點投放通道11內的一個節點8從節點投放通道11內釋放出來完成一個節點8的投放，翻鬥6轉動一周後，位於節點攜帶體2的內腔2-2中靠近節點投放通道11的一個節點8進入節點投放通道11內，翻鬥6再次旋轉進行第二個節點的投放，如此往復將所有節點8投放完畢後，無線通訊網絡構建完畢。
【權利要求】
1.自構建無線通訊網絡的礦用移動機器人，其特徵在於:所述自構建無線通訊網絡的礦用移動機器人包括移動機構、節點攜帶體(2)、翻鬥電機(3)、電機法蘭(4)、翻鬥電機安裝架(5 )、翻鬥(6 )、節點投放通道(11)、兩個滾珠軸承(7 )、兩個翻鬥轉動軸(12 )和多個節點(8)，節點攜帶體(2)為長方體，且所述長方體的一端端面為斜面，節點攜帶體(2)內設有內腔(2-2 )，節點攜帶體(2 )端面為斜面一端的下表面設有節點投放口( 2-1)，節點投放通道(11)的上端固定安裝在節點投放口( 2-1)處，翻鬥電機(3 )通過翻鬥電機安裝架(5 )固定安裝在節點投放通道(11)的一側側壁上，翻鬥(6)的每一側分別各設有一個翻鬥轉動軸(12)，每個翻鬥轉動軸(12)分別各通過一個滾珠軸承(7)固定安裝在節點投放通道(11)內相對應的一個內側壁上，翻鬥電機(3)的轉動軸通過電機法蘭(4)與一個翻鬥轉動軸(12)連接，多個節點(8)放置在節點攜帶體(2)的內腔中，節點攜帶體(2)固定安裝在所述移動機構上。
2.根據權利要求1所述自構建無線通訊網絡的礦用移動機器人，其特徵在於:所述自構建無線通訊網絡的礦用移動機器人還包括電池(9)和電池架(10)，電池(9)通過電池架(10)固定安裝在所述移動機構上，電池(9)的電流輸出端與翻鬥電機(3)的電流輸入端連接。
3.根據權利要求1所述自構建無線通訊網絡的礦用移動機器人，其特徵在於:節點攜帶體(2)的內腔(2-2)的底面與水平面之間的夾角為1°~15°，且內腔(2-2)的底面向節點投放口(2-1)處傾斜。
4.根據權利要求1所述自構建無線通訊網絡的礦用移動機器人，其特徵在於:所述移動機構包括車體(1)、電機(2)、四個履帶機構和驅動機構，車體(1)為長方體結構，所述長方體每個側面分別各安裝一個所述履帶機構，電機(13)和所述驅動機構固定安裝在車體(O內，電機(13) 的轉動軸通過所述驅動機構與四個所述履帶機構連接。
5.根據權利要求4所述自構建無線通訊網絡的礦用移動機器人，其特徵在於:每個所述履帶機構包括兩個履帶軸(14)、兩個履帶(15)、兩個安裝殼體(16)、四個長條形邊板(17)和四個履帶輪(18)，兩個履帶軸(14)並排平行設置，四個長條形邊板(17)並排平行設置在兩個履帶軸(15)之間，且每個長條形邊板(17)的每一端分別各與相對應的履帶軸(14)連接，四個長條形邊板(17)將每個履帶軸(14)依次分為履帶軸一段(14-1 )、履帶軸二段(14-2 )和履帶軸三段(14-3 )，每個履帶軸(14)的履帶軸一段(14-1)、履帶軸三段(14_3 )上分別各套裝一個履帶輪(18)，每個履帶(15)分別套裝在位於長條形邊板(6)長度方向上的兩個履帶輪(18)上，每個履帶軸(14)的履帶軸二段(14-2)分別各通過一個安裝殼體(16)與車體(1)的一個側面固定連接。
6.根據權利要求5所述搜索機器人用防傾覆四周履帶式移動機構，其特徵在於:每個安裝殼體(16)的兩端分別各設有一個密封端蓋，每個密封端蓋與安裝殼體(16)的連接處均設有O型密封圈。
7.根據權利要求4、5或6所述搜索機器人用防傾覆四周履帶式移動機構，其特徵在於:每個所述驅動機構包括電機錐齒輪(19)、動力支撐架(20)、第一齒輪軸(21)、第二齒輪軸(22)、第三齒輪軸(23)、第四齒輪軸(24)、四個內部傳動齒輪(25)、四條傳動帶(26)和七個從動錐齒輪(27)，動力支撐架(20)固定安裝在車體(1)上，第一齒輪軸(21)、第二齒輪軸(22)、第三齒輪軸(23)、第四齒輪軸(24)呈矩形設置在動力支撐架(20)上，第一齒輪軸(21)、第二齒輪軸(22)、第三齒輪軸(23)、第四齒輪軸(24)的中部均套裝有一個內部傳動齒輪(25)，第一齒輪軸(21)、第二齒輪軸(22)、第三齒輪軸(23)的兩端分別各套裝一個從動錐齒輪(27 )，第四齒輪軸(24)的一端套裝一個從動錐齒輪(27 )，且每個從動錐齒輪(27 )均與相鄰近的一個從動錐齒輪(27)嚙合，電機錐齒輪(19)套裝在電機(13)的轉動軸上，電機錐齒輪(19)與第一齒輪軸(21) —端的從動錐齒輪(27)嚙合，第一齒輪軸(21)中部的內部傳動齒輪(25)通過一個傳動帶(26)與相對應的一個履帶軸(14)上的履帶軸二段(14-2)連接，第二齒輪軸(22)中部的內部傳動齒輪(25)通過一個傳動帶(26)與相對應的一個履帶軸(14)上的履帶軸二段(14-2)連接，第三齒輪軸(23)中部的內部傳動齒輪(25)通過一個傳動帶(26)與相對應的一個履帶軸(14)上的履帶軸二段(14-2)連接，第四齒輪軸(24)中部的內部傳動齒輪(25)通過一個傳動帶(26)與相對應的一個履帶軸(14)上的履帶軸二段(14-2)連接。`
【文檔編號】B62D55/00GK103738423SQ201410035295
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2014年1月24日 優先權日:2014年1月24日
【發明者】朱延河, 李長樂, 劉剛峰, 趙傑 申請人:哈爾濱工業大學