專(zhuān)利名稱(chēng)：轉(zhuǎn)角偵察機(jī)械臂的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種轉(zhuǎn)角偵察機(jī)械臂，屬于機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前警察執(zhí)行抓捕任務(wù)時(shí)，不借助機(jī)器人，想又隱蔽又安全又快速的過(guò)轉(zhuǎn)角很難。如圖I所示，警察在轉(zhuǎn)角的地方快速把頭部探出去再縮回來(lái)，如果歹徒就在轉(zhuǎn)角處候著，頭部很容易被攻擊，這種偵察方式簡(jiǎn)稱(chēng)“閃窺”。警察在轉(zhuǎn)角處伸個(gè)小鏡子出去觀察，遇到歹徒在轉(zhuǎn)角處候著的情況，如果被歹徒發(fā)現(xiàn)，歹徒?jīng)_過(guò)轉(zhuǎn)角，警察在接下來(lái)的搏斗中比較吃虧。由于上述原因，這兩種轉(zhuǎn)角偵察方式已經(jīng)被淘汰了。如圖2所示，采用在遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)角的地方持槍警戒慢慢移動(dòng)搜索歹徒的方式，優(yōu)點(diǎn)是比較安全，缺點(diǎn)是速度慢而且容易被歹徒發(fā)現(xiàn)，這 種偵察方式簡(jiǎn)稱(chēng)“切角”。轉(zhuǎn)角偵察機(jī)器人(專(zhuān)利號(hào)201020568263X)雖然可以幫助警察又隱蔽又安全又快速的過(guò)轉(zhuǎn)角，但是性能和價(jià)格有矛盾。轉(zhuǎn)角偵察機(jī)器人重視性能時(shí)，采用的轉(zhuǎn)角偵察模塊是內(nèi)窺鏡可360度自由旋轉(zhuǎn)的探頭前端，這種內(nèi)窺鏡價(jià)格約10萬(wàn)人民幣，性能雖然好，但價(jià)格昂貴。轉(zhuǎn)角偵察機(jī)器人重視價(jià)格時(shí)，采用監(jiān)控器的轉(zhuǎn)動(dòng)裝置(云臺(tái))，可以上下、左右轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)行觀察，在轉(zhuǎn)角的地方伸出攝像頭時(shí)，在攝像頭下方的云臺(tái)一起伸出去了，暴露面積較大，雖然價(jià)格便宜，但是性能不好。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對(duì)上述問(wèn)題，提供一種轉(zhuǎn)角偵察機(jī)械臂，以解決上述的價(jià)格與性能的矛盾。以下3者進(jìn)行比較價(jià)格約I萬(wàn)人民幣的轉(zhuǎn)角偵察機(jī)械臂、價(jià)格約10萬(wàn)人民幣的探頭前端可360度自由旋轉(zhuǎn)的內(nèi)窺鏡、價(jià)格幾千元的采用監(jiān)控器的轉(zhuǎn)動(dòng)裝置(云臺(tái))的攝像頭，機(jī)械臂性能接近內(nèi)窺鏡，價(jià)格接近云臺(tái)。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下采用模塊化設(shè)計(jì)，機(jī)器人部分主要分為3個(gè)模塊1.遙控行動(dòng)模塊，2.圖像處理傳輸模塊，3.轉(zhuǎn)角偵察模塊。遙控行動(dòng)模塊采用輪式或履帶式或機(jī)械足行走遙控機(jī)器人。在遙控行動(dòng)模塊上搭載圖像處理傳輸模塊。轉(zhuǎn)角偵察模塊拍攝到的圖像經(jīng)過(guò)圖像處理傳輸模塊處理后，通過(guò)無(wú)線電分別傳輸給執(zhí)行抓捕任務(wù)警察身上的顯示器、機(jī)器人操作員的顯示器和指揮中心的顯示器。執(zhí)行抓捕任務(wù)的警察可以通過(guò)隨身攜帶的顯示器即隱蔽又安全的觀察轉(zhuǎn)角后面的情況；機(jī)器人操作員在安全區(qū)域遙控機(jī)器人，可以給執(zhí)行抓捕任務(wù)的警察提供提示；指揮中心的指揮員可以根據(jù)看到的圖像進(jìn)行指揮。室內(nèi)近距離戰(zhàn)斗或者巷戰(zhàn)中，歹徒未發(fā)現(xiàn)警察時(shí)，遙控機(jī)器人在快過(guò)轉(zhuǎn)角的地方停下，伸出轉(zhuǎn)角偵察機(jī)械臂偵察，露出轉(zhuǎn)角的只有直徑約一厘米的攝像頭前端，非常隱蔽，不容易被歹徒發(fā)現(xiàn)，方便采用偷襲戰(zhàn)術(shù)。室內(nèi)近距離戰(zhàn)斗或者巷戰(zhàn)中，遇到歹徒發(fā)現(xiàn)警察后逃跑，警察追捕歹徒的情況時(shí)，遙控機(jī)器人移動(dòng)速度比人快，高速行駛時(shí)很難剎車(chē)正好停在轉(zhuǎn)角，所以機(jī)器人直接沖過(guò)轉(zhuǎn)角觀察轉(zhuǎn)角后面的情況。如果沒(méi)有歹徒埋伏，警察可以不用減速直接快速通過(guò)轉(zhuǎn)角，可以顯著提高通過(guò)轉(zhuǎn)角的速度。如果有歹徒埋伏，警察可以不伸出頭只伸出持槍手開(kāi)槍射擊并通過(guò)身上的顯不器校正射擊。地面機(jī)器人一般不需要對(duì)正下方進(jìn)行偵察，所以云臺(tái)一般采用垂直于地面的安裝方式?，F(xiàn)有機(jī)器人裝在車(chē)體上的云臺(tái)是垂直于地面安裝，通過(guò)云臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng)和俯仰，對(duì)前后左右和上方進(jìn)行偵察很容易?，F(xiàn)有機(jī)器人裝在機(jī)械臂上的云臺(tái)采用垂直于機(jī)械臂的安裝方式，這樣伸出機(jī)械臂的時(shí)候，云臺(tái)基本垂直于地面，方便對(duì)前后左右和上方進(jìn)行偵察。轉(zhuǎn)角偵察機(jī)器人(專(zhuān)利號(hào)201020568263X)中監(jiān)控器轉(zhuǎn)動(dòng)裝置(云臺(tái))也垂直于地面安裝。當(dāng)攝像頭的鏡頭越過(guò)轉(zhuǎn)角偵查時(shí)，云臺(tái)裝在車(chē)體上的機(jī)器人的車(chē)身都露出轉(zhuǎn)角了，云臺(tái)垂直于地面的機(jī)器人也不夠隱蔽，攝像頭下方的云臺(tái)一起越過(guò)了轉(zhuǎn)角，暴露面積比較大，容易被發(fā)現(xiàn)。本發(fā)明的攝像頭與機(jī)械臂、云臺(tái)、機(jī)械臂和云臺(tái)的組合的位置是前和后，不是現(xiàn)在的上和下。本發(fā)明的攝像頭裝在云臺(tái)前方，當(dāng)攝像頭伸過(guò)轉(zhuǎn)角時(shí)，本發(fā)明攝像頭后方的云臺(tái)不露出轉(zhuǎn)角，而現(xiàn)有機(jī)器人攝像頭下方的云臺(tái)露出轉(zhuǎn)角。本發(fā)明的攝像頭裝在機(jī)械臂前方，當(dāng)攝像頭伸過(guò)轉(zhuǎn)角時(shí)，本發(fā)明攝像頭后方的機(jī)械臂不露出轉(zhuǎn)角，而現(xiàn)有機(jī)器人攝像頭下方的機(jī)械臂露出轉(zhuǎn)角。
本發(fā)明由于采用上述結(jié)構(gòu)，具有性能滿(mǎn)足轉(zhuǎn)角偵察要求，價(jià)格可以承受的有益效果O


圖I是警察已經(jīng)淘汰的“閃窺”和“用鏡子偵察”兩種轉(zhuǎn)角偵察方式示意圖。圖2是警察目前廣泛采用的“切角”轉(zhuǎn)角偵察方式示意圖。圖3是裝有轉(zhuǎn)角偵察機(jī)械臂的遙控機(jī)器人實(shí)施轉(zhuǎn)角偵察的頂視示意圖。圖4是轉(zhuǎn)角偵察機(jī)械臂頂端的側(cè)視示意圖。圖5是轉(zhuǎn)角偵察機(jī)械臂頂端的頂視示意圖。現(xiàn)結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明
具體實(shí)施例方式如圖I所示，“閃窺”和“用鏡子偵察”兩種轉(zhuǎn)角偵察方式都不是正確的轉(zhuǎn)角偵查方法。如圖2所示，過(guò)轉(zhuǎn)角時(shí)，警察以B點(diǎn)為軸心，逐漸減少警察看不見(jiàn)的盲區(qū)B⑶的范圍。轉(zhuǎn)角偵察機(jī)械臂是轉(zhuǎn)角偵察模塊的一種，轉(zhuǎn)角偵察機(jī)械臂有3種實(shí)施方式機(jī)械臂、云臺(tái)、機(jī)械臂和云臺(tái)的組合。機(jī)械臂和云臺(tái)的旋轉(zhuǎn)、俯仰原理是一樣的，活動(dòng)部件較長(zhǎng)一般叫機(jī)械臂，活動(dòng)部件較短一般叫云臺(tái)。進(jìn)行轉(zhuǎn)角偵查時(shí)，較長(zhǎng)的機(jī)械臂是必須的，不然車(chē)體太靠近轉(zhuǎn)角容易暴露。云臺(tái)和機(jī)械臂相比，在控制攝像頭轉(zhuǎn)向時(shí)有優(yōu)勢(shì)，裝在云臺(tái)上的攝像頭轉(zhuǎn)向時(shí)自己的位置不變，裝在機(jī)械臂頂端的攝像頭轉(zhuǎn)向時(shí)自己的位置會(huì)劃一條弧線。轉(zhuǎn)角偵察機(jī)器人(專(zhuān)利號(hào)201020568263X)攝像頭裝在云臺(tái)上，云臺(tái)再通過(guò)長(zhǎng)支架與車(chē)體相連。如果與墻壁平行伸出攝像頭，由于長(zhǎng)支架與墻壁平行而且有一段距離，當(dāng)對(duì)方不是緊靠墻壁時(shí)，攝像頭后面的長(zhǎng)支架也會(huì)被看到，不夠隱蔽。如果靠近轉(zhuǎn)角的地方停下，然后轉(zhuǎn)動(dòng)車(chē)體，控制攝像頭緊貼轉(zhuǎn)角伸出去，由于車(chē)體的慣性比機(jī)械臂的慣性大很多，所以容易轉(zhuǎn)向的時(shí)候攝像頭撞在墻上，攝像頭伸出轉(zhuǎn)角的時(shí)候剎車(chē)沒(méi)剎住，沖出去很多，攝像頭和支架一起伸出轉(zhuǎn)角。綜上所述，本發(fā)明的最優(yōu)實(shí)施方式是機(jī)械臂和云臺(tái)的組合，所以下面就用機(jī)械臂和云臺(tái)的組合來(lái)說(shuō)明。機(jī)械臂和云臺(tái)組合的轉(zhuǎn)角偵察機(jī)械臂一共有4個(gè)自由度，4個(gè)自由度分別是1.機(jī)械臂可以繞垂直于地面的軸360度旋轉(zhuǎn)，2.機(jī)械臂可以伸縮，3.云臺(tái)可以繞自己的轉(zhuǎn)動(dòng)軸360度轉(zhuǎn)動(dòng),4.裝攝像頭的云臺(tái)前端能以一條與云臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)軸垂直的軸為軸心進(jìn)行擺動(dòng)(像魚(yú)尾巴對(duì)魚(yú)身的擺動(dòng))。機(jī)械臂和大型吊車(chē)的吊臂結(jié)構(gòu)相同，機(jī)械臂可以繞垂直于地面的軸360度旋轉(zhuǎn)，像裝在坦克炮塔上的坦克炮管一樣朝向水平面360度中的任意方向，這是第I個(gè)自由度。機(jī)械臂可以像大型吊車(chē)的吊臂一樣，伸長(zhǎng)長(zhǎng)度，這是第2個(gè)自由度。云臺(tái)有兩個(gè)功能1.能讓攝像頭360度旋轉(zhuǎn),2.能讓攝像頭俯仰擺動(dòng),這樣攝像頭可以指向半球形區(qū)域內(nèi)的任何方向進(jìn)行偵查。本發(fā)明的云臺(tái)可以控制攝像頭360度旋轉(zhuǎn)，這是第3個(gè)自由度。裝攝像頭的云臺(tái)前端能以一條與云臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)軸垂直的軸為軸心進(jìn)行擺動(dòng)，這是第4個(gè)自由度。本發(fā)明的云臺(tái)裝在機(jī)械臂頂端，云臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸和機(jī)械臂的中心軸重合、平行或有夾角都可以。如圖3所示，在轉(zhuǎn)角處，遙控機(jī)器人車(chē)身5停下，先把機(jī)械臂4轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)角，靠近轉(zhuǎn)角時(shí)，云臺(tái)2、3上的攝像頭I轉(zhuǎn)向，再把機(jī)械臂4伸向轉(zhuǎn)角，伸出攝像頭前端偵查。
如圖4所示，攝像頭I裝在云臺(tái)的A軸轉(zhuǎn)動(dòng)模塊2上，攝像頭I能以A軸為軸心進(jìn)行擺動(dòng)。模塊2裝在云臺(tái)的B軸轉(zhuǎn)動(dòng)模塊3上，模塊2可以B軸為軸心360度旋轉(zhuǎn)。模塊3裝在機(jī)械臂4的頂端。如圖5所示，攝像頭I裝在云臺(tái)的A軸轉(zhuǎn)動(dòng)模塊2上，攝像頭I能以A軸為軸心進(jìn)行擺動(dòng)，彎曲的箭頭表示擺動(dòng)的方向。模塊2裝在云臺(tái)的B軸轉(zhuǎn)動(dòng)模塊3上，模塊2可以B軸為軸心360度旋轉(zhuǎn)。模塊3裝在機(jī)械臂4的頂端。上述的機(jī)械臂、云臺(tái)、大型吊車(chē)的吊臂、坦克炮塔，均為現(xiàn)有公知技術(shù)，在此不再累述。
權(quán)利要求
1.轉(zhuǎn)角偵察機(jī)械臂，包括攝像頭和控制攝像頭朝哪個(gè)方向的機(jī)械臂、云臺(tái)、機(jī)械臂和云臺(tái)的組合，其特征是進(jìn)行轉(zhuǎn)角偵查時(shí)，只有裝在機(jī)械臂、云臺(tái)頂端的攝像頭露出轉(zhuǎn)角，控制攝像頭朝哪個(gè)方向的機(jī)械臂、云臺(tái)不露出轉(zhuǎn)角。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的轉(zhuǎn)角偵察機(jī)械臂，其特征是所述的攝像頭裝在云臺(tái)前方，當(dāng)攝像頭伸過(guò)轉(zhuǎn)角時(shí)，本發(fā)明攝像頭后方的云臺(tái)不露出轉(zhuǎn)角。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的轉(zhuǎn)角偵察機(jī)械臂，其特征是所述的攝像頭裝在機(jī)械臂前方，當(dāng)攝像頭伸過(guò)轉(zhuǎn)角時(shí)，本發(fā)明攝像頭后方的機(jī)械臂不露出轉(zhuǎn)角。
全文摘要
本發(fā)明是一種轉(zhuǎn)角偵察機(jī)械臂，屬于機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明目的是解決轉(zhuǎn)角偵察機(jī)器人(專(zhuān)利號(hào)201020568263X)性?xún)r(jià)比不好問(wèn)題。本發(fā)明的云臺(tái)、機(jī)械臂不裝在攝像頭的下方，而是裝在攝像頭的后方，當(dāng)攝像頭伸過(guò)轉(zhuǎn)角時(shí)，裝在攝像頭后方的云臺(tái)、機(jī)械臂不露出轉(zhuǎn)角。如頂視圖所示，在轉(zhuǎn)角處，遙控機(jī)器人車(chē)身5停下，先把機(jī)械臂4轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)角，靠近轉(zhuǎn)角時(shí)，云臺(tái)2、3上的攝像頭1轉(zhuǎn)向，再把機(jī)械臂4伸向轉(zhuǎn)角，伸出攝像頭前端偵查。本發(fā)明的主要用途是未被發(fā)現(xiàn)時(shí)，遙控機(jī)器人在快過(guò)轉(zhuǎn)角的地方停下，伸出轉(zhuǎn)角偵察機(jī)械臂隱蔽偵察。被發(fā)現(xiàn)時(shí)，遙控機(jī)器人移動(dòng)速度比人快，高速行駛追蹤敵人，沖過(guò)轉(zhuǎn)角偵察，防止中埋伏，并可提供校正射擊的圖像。
文檔編號(hào)B25J18/04GK102642212SQ201110045248
公開(kāi)日2012年8月22日 申請(qǐng)日期2011年2月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月19日
發(fā)明者黃云剛 申請(qǐng)人:黃云剛