遙控式履帶式爬壁機器人的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種遙控式履帶式爬壁機器人，屬于機械設計應用領域。
【背景技術】
[0002]進入21世紀以來，機器人在各行各業(yè)中都得到了廣泛的應用和發(fā)展，其研究與應用水平已成為一個國家經濟實力和科技發(fā)展水平的重要標志。爬壁機器人是特種機器人的一種，它把地面移動機器人技術與吸附技術有機結合起來，是在惡劣、危險、極限等情況下進行特定作業(yè)的一種自動化機械裝置，如今越來越受到人們的重視。目前，爬壁機器人主要應用于核工業(yè)、石化工業(yè)、造船業(yè)、消防部門及偵查活動等領域得到了應用。爬壁機器人的應用取得了良好的社會效益和經濟效益。爬壁機器人有很廣闊的應用前景，能夠遙控的爬壁機器人將有更實用的空間。
[0003]為此，本實用新型提出一種遙控式履帶式爬壁機器人，結合遙控技術和定位技術，可以實現遠程遙控功能。

【發(fā)明內容】

[0004]本實用新型的目的是提供一種遙控式履帶式爬壁機器人。
[0005]本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是:遙控式履帶式爬壁機器人，包括:機身、紅外發(fā)射管、紅外接收管、履帶、升降套筒、升降彈簧、單片機、步進電機、電機驅動芯片、齒輪箱、傳動軸、遙控器、無線信號收發(fā)模塊、張緊電機、驅動齒輪、張緊裝置傳動軸、滾輪、加速度傳感器、按鍵、顯示器，其特征在于:機器人包括感應系統、運動系統、吸附系統、通信系統和控制單元;感應系統在機身前端，包括加速度傳感器、紅外發(fā)射管和紅外接收管，加速度傳感器用于獲取角度信息，紅外發(fā)射管可以發(fā)出紅外光，遇到障礙物后返回，被紅外接收管接收到則可觸發(fā)感應裝置，使處理器獲得障礙物信息;運動系統為兩組步進電機連接齒輪箱，齒輪箱通過傳動軸連接滾輪，滾輪可以帶動履帶運動;吸附系統包括粘附履帶和張緊裝置;張緊裝置由升降套筒、升降彈簧、張緊電機和驅動齒輪、張緊裝置傳動軸構成；升降套筒固定在機架上，連接升降彈簧，升降彈簧通過張緊裝置傳動軸連接驅動齒輪，驅動齒輪連接張緊電機;通信系統由無線信號收發(fā)模塊組成，單片機做為控制單元，分別連接著感應系統、運動系統、吸附系統和通信系統;單片機是通過兩個電機驅動芯片分別驅動步進電機和張緊電機;遙控器由無線信號收發(fā)模塊、按鍵和顯示器組成；顯示器在遙控器正面上方，按鍵在下方，內部由微處理器控制;能夠收發(fā)無線信號并顯示收到的信息。
[0006]本實用新型的有益效果是:一方面，加入一系列傳感裝置，能夠更好地控制運動姿態(tài);另一方面，加入無線通信裝置，實現遠程遙控，操作更便捷。
【附圖說明】
[0007]圖1為遙控式履帶式爬壁機器人連接方式示意圖。
[0008]圖2為遙控式履帶式爬壁機器人遙控器結構示意圖。
【具體實施方式】
[0009]下面結合附圖對本實用新型遙控式履帶式爬壁機器人作進一步說明。
[0010]圖1，2中，丨一機身、2一紅外發(fā)射管、3一紅外接收管、4一加速度傳感器、5—張緊電機、6—驅動齒輪、7—張緊裝置傳動軸、8—升降彈簧、9 一無線信號收發(fā)模塊、10—單片機、11一滾輪、12—傳動軸、13一齒輪箱、14一步進電機、15—電機驅動芯片、16—履帶、17—升降套筒、18—遙控器、19 一按鍵、20—顯示器
[0011]遙控式履帶式爬壁機器人的機器人機身I前端為紅外發(fā)射管2和紅外接收管3，紅外發(fā)射管2可以發(fā)出紅外光，遇到障礙物后返回，被紅外接收管3接收到則可觸發(fā)感應裝置，使處理器獲得障礙物信息，加速度傳感器4用于獲取角度信息。運動系統為兩組步進電機14，齒輪箱13內為正交的齒輪組，能夠輸出平移和旋轉力矩。齒輪箱13可以通過傳動軸12驅動滾輪U，帶動履帶16運動。吸附系統包括粘附履帶16和張緊裝置，可以通過調節(jié)履帶的張力來控制吸附力。張緊裝置由升降套筒17、升降彈簧8、張緊電機5和驅動齒輪6、張緊裝置傳動軸7構成?？梢酝ㄟ^控制張緊電機5轉過的角度來控制升降套筒17的高度，從而張緊履帶16?？刂茊卧诵臑閱纹瑱C10，它可以發(fā)出驅動信號給電機驅動芯片15進而驅動各個電機的運動狀態(tài)，還可以接收傳感器信息，控制通信等。機器人和遙控器18上均安裝有無線信號收發(fā)模塊9，可以通過發(fā)送無線信號來實現通信。遙控器18上的顯示器20可以顯示收到的信息，按鍵19可以發(fā)送命令給機器人。
[0012]遙控式履帶式爬壁機器人的運動系統為兩組步進電機14，它們連接齒輪箱13，齒輪箱13通過傳動軸12連接滾輪11，滾輪11可以帶動履帶16運動。吸附系統的升降套筒17固定在機架上，連接升降彈簧8，升降彈簧8通過張緊裝置傳動軸7連接驅動齒輪6，驅動齒輪6連接張緊電機5。單片機10做為控制單元，分別連接著感應系統、運動系統、吸附系統和通信系統。其中，單片機10是通過兩個電機驅動芯片15分別連接步進電機14和張緊電機5。遙控器18由無線信號收發(fā)模塊9、按鍵19和顯示器20組成。顯示器20在遙控器18正面上方，按鍵19在下方。
[0013]使用時，用戶可以手持遙控器18利用按鍵19控制機器人的前后左右移動以及履帶的張緊，機器人可以發(fā)送具體位置信息以及障礙物信息等到遙控器18，并在顯示器20上顯示，用戶可以根據收到的信息智慧機器人的運動，如避開障礙物等。
[0014]本實用新型提供了一種遙控式履帶式爬壁機器人，設計合理，結構簡單、具有操作簡單、通信方便、實用性強等優(yōu)點；一方面，加入一系列傳感裝置，能夠更好地控制運動姿態(tài)；另一方面，加入無線通信裝置，實現遠程遙控，操作更便捷;本裝置市場潛力大，可以在市場上進行推廣。
【主權項】
1.遙控式履帶式爬壁機器人，包括:機身、紅外發(fā)射管、紅外接收管、履帶、升降套筒、升降彈簧、單片機、步進電機、電機驅動芯片、齒輪箱、傳動軸、遙控器、無線信號收發(fā)模塊、張緊電機、驅動齒輪、張緊裝置傳動軸、滾輪、加速度傳感器、按鍵、顯示器，其特征在于:機器人包括感應系統、運動系統、吸附系統、通信系統和控制單元;感應系統在機身前端，包括加速度傳感器、紅外發(fā)射管和紅外接收管，加速度傳感器用于獲取角度信息，紅外發(fā)射管可以發(fā)出紅外光，遇到障礙物后返回，被紅外接收管接收到則可觸發(fā)感應裝置，使處理器獲得障礙物信息;運動系統為兩組步進電機連接齒輪箱，齒輪箱通過傳動軸連接滾輪，滾輪可以帶動履帶運動;吸附系統包括粘附履帶和張緊裝置;張緊裝置由升降套筒、升降彈簧、張緊電機和驅動齒輪、張緊裝置傳動軸構成;升降套筒固定在機架上，連接升降彈簧，升降彈簧通過張緊裝置傳動軸連接驅動齒輪，驅動齒輪連接張緊電機;通信系統由無線信號收發(fā)模塊組成，單片機做為控制單元，分別連接著感應系統、運動系統、吸附系統和通信系統;單片機是通過兩個電機驅動芯片分別驅動步進電機和張緊電機;遙控器由無線信號收發(fā)模塊、按鍵和顯示器組成；顯示器在遙控器正面上方，按鍵在下方，內部由微處理器控制；能夠收發(fā)無線信號并顯示收到的信息。
【專利摘要】本實用新型提供了遙控式履帶式爬壁機器人，包括：機身、紅外發(fā)射管、紅外接收管、履帶、升降套筒、升降彈簧、單片機、步進電機、電機驅動芯片、齒輪箱、傳動軸、遙控器、無線信號收發(fā)模塊、張緊電機、驅動齒輪、張緊裝置傳動軸、滾輪、加速度傳感器、按鍵、顯示器。本實用新型提供了一種遙控式履帶式爬壁機器人，設計合理，結構簡單、具有操作簡單、通信方便、實用性強等優(yōu)點；一方面，加入一系列傳感裝置，能夠更好地控制運動姿態(tài)；另一方面，加入無線通信裝置，實現遠程遙控，操作更便捷；本裝置市場潛力大，可以在市場上進行推廣。
【IPC分類】B62D55/26, B62D55/00
【公開號】CN205256481
【申請?zhí)枴緾N201620005063
【發(fā)明人】喬通, 魯偉, 楊芳權, 崔洪瑋
【申請人】鄭州大學
【公開日】2016年5月25日
【申請日】2016年1月6日