可視化排爆機器人的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 一種機器人，特別是一種可視化排爆機器人。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著國際恐怖分子的增加和日益激烈的反恐斗爭，排爆機器人的研究逐漸深入，技術(shù)日益進步。在國外，適用于多種情況的排爆機器人的研究起步早，目前已進入實用階段發(fā)達國家已廣泛應(yīng)用在國防部門。目前我國對排爆機器人的技術(shù)研究仍處于起步階段，排爆機器人相關(guān)的傳感器系統(tǒng)、導(dǎo)航定位系統(tǒng)、控制系統(tǒng)及其機械結(jié)構(gòu)設(shè)計的技術(shù)等遠遠落后于發(fā)達國家。排爆機器人可代替軍人到達有危險的環(huán)境中，進行現(xiàn)場救援、勘察、搜尋，如探測爆炸物并立即報警、實時傳輸現(xiàn)場圖像、排除和處理爆炸物，它具有小型化、輕量化、適應(yīng)多種地形、可遠程監(jiān)控、遠程遙控等特點，在軍事應(yīng)用領(lǐng)域以及特殊的危險環(huán)境中具有廣泛和深層的意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種可視化排爆機器人，本發(fā)明通過視頻采集裝置能及時將現(xiàn)場情況傳輸?shù)娇刂蒲b置，再通過控制裝置和人機交互模塊實現(xiàn)對排爆機器人的無線控制;排爆機械手臂可以確保爆炸物的抓起和運送，也可以根據(jù)實際需要對機械手種類進行更換;可調(diào)整外形的底盤更加適應(yīng)復(fù)雜的地形，行駛穩(wěn)定可靠。
[0004]為了實現(xiàn)上述目標，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案:
[0005]可視化排爆機器人，包括:底盤，置于底盤上的排爆機械手臂，置于底盤上的視頻采集裝置，連接底盤、排爆機械手臂、視頻采集裝置的控制裝置。
[0006]前述的可視化排爆機器人，底盤包括:雙層鋼化車架，置于雙層鋼化車架兩端的并可調(diào)整外形以便適應(yīng)路面的行走組件，連接于行走組件的電機，連接于電機并根據(jù)閉環(huán)的PID控制算法控制上述電機的轉(zhuǎn)速相同的編碼器，安裝于雙層鋼化車架上并帶動排爆機械手臂進行360度旋轉(zhuǎn)的云臺。
[0007]前述的可視化排爆機器人，行走組件組成有:履帶，支撐履帶并可調(diào)整徑向距離的驅(qū)動輪、承載輪。
[0008]前述的可視化排爆機器人，排爆機械手臂包括:機械臂架，連接于機械臂架的排爆機械手，連接于機械臂架和排爆機械手運動的舵機組件。
[0009]前述的可視化排爆機器人，舵機組件組成有:控制排爆機械手夾持、松開物體的第一舵機組，控制排爆機械手進行360度旋轉(zhuǎn)的第二舵機組，驅(qū)動機械臂架伸縮和270度回轉(zhuǎn)的第三舵機組。
[0010]前述的可視化排爆機器人，視頻采集模塊包括:設(shè)于雙層鋼化車架上的攝像頭托架，設(shè)于攝像頭托架上的攝像頭，驅(qū)動攝像頭在垂直于雙層鋼化車架的平面上做270度旋轉(zhuǎn)的舵機。
[0011 ]前述的可視化排爆機器人，控制裝置包括:電源，電腦，控制底盤、排爆機械手臂、視頻采集裝置運行的驅(qū)動模塊，連接于電源、電腦并驅(qū)動驅(qū)動模塊的Arduino處理器，交互電腦與底盤、排爆機械手臂、視頻采集裝置之間信息的WIFI接收與發(fā)射模塊。
[0012]前述的可視化排爆機器人，還包括:連接于控制裝置的人機交互模塊。
[0013]前述的可視化排爆機器人，人機交互模塊包括:顯示視頻采集裝置實時獲得的彩色二維圖像的視頻通訊窗口，顯示W(wǎng)IFI接收與發(fā)射模塊傳回的電機的轉(zhuǎn)速的儀表盤，控制排爆機械手臂和視頻采集裝置的操控界面。
[0014]本發(fā)明的有益之處在于:本發(fā)明提供一種可視化排爆機器人，本發(fā)明通過視頻采集裝置能及時將現(xiàn)場情況傳輸?shù)娇刂蒲b置，再通過控制裝置和人機交互模塊實現(xiàn)對排爆機器人的無線控制;排爆機械手臂可以確保爆炸物的抓起和運送，也可以根據(jù)實際需要對機械手種類進行更換;可調(diào)整外形的底盤更加適應(yīng)復(fù)雜的地形，行駛穩(wěn)定可靠。
【附圖說明】
[0015]圖1是本發(fā)明的底盤的一種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明的排爆機械手臂的一種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3是本發(fā)明的視頻采集裝置的一種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4是本發(fā)明的控制裝置的一種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5是本發(fā)明的PID算法原理示意圖；
圖6是本發(fā)明控制裝置的工作流程示意圖；
圖中附圖標記的含義:
1底盤，2排爆機械手臂，3視頻采集裝置，4控制裝置，5電源，6雙層鋼化車架，7云臺，8履帶，9驅(qū)動輪，10承載輪，11編碼器，12電機，13排爆機械手，14機械臂架，15第一舵機組，16第二舵機組，17、18、19第三舵機組，20攝像頭，21攝像頭托架，22舵機，23 Arduino處理器，24 WIFI接收與發(fā)射模塊，25驅(qū)動模塊。
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【具體實施方式】
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[0023]以下結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作具體的介紹。
[0024]可視化排爆機器人，包括:底盤1，置于底盤1上的排爆機械手臂2，置于底盤1上的視頻采集裝置3，連接底盤1、排爆機械手臂2、視頻采集裝置3的控制裝置4。
[0025]底盤1包括:雙層鋼化車架6，置于雙層鋼化車架6兩端的并可調(diào)整外形以便適應(yīng)路面的行走組件，連接于行走組件的電機12，連接于電機12并根據(jù)閉環(huán)的PID控制算法控制上述電機12的轉(zhuǎn)速相同的編碼器11，安裝于雙層鋼化車架6上并帶動排爆機械手臂2進行360度旋轉(zhuǎn)的云臺7，作為一種優(yōu)選，云臺7為二自由度云臺7，二自由度云臺7由舵機、亞克力極和軸承構(gòu)成，有較大的承載力，很小的轉(zhuǎn)動摩擦力;作為一種優(yōu)選，電機12為直流電機。
[0026]行走組件組成有:履帶8，支撐履帶8并可調(diào)整徑向距離的驅(qū)動輪9、承載輪10。需要說明的是，履帶8由底盤1兩端的承重輪和驅(qū)動輪9支撐，摩擦力大，有良好的越障性和行駛穩(wěn)定性，底盤1 一端承重輪和驅(qū)動輪9總數(shù)為6個，適當調(diào)整承重輪和驅(qū)動輪9的徑向位置可改變特種履帶8的外形，以適應(yīng)不同地形。
[0027]排爆機械手臂2包括:機械臂架14，連接于機械臂架14的排爆機械手13，連接于機械臂架14和排爆機械手13運動的舵機組件。舵機組件組成有:控制排爆機械手13夾持、松開物體的第一舵機組15，控制排爆機械手13進行360度旋轉(zhuǎn)的第二舵機組16，驅(qū)動機械臂架14伸縮和270度回轉(zhuǎn)的第三舵機組(17、18、19)。需要說明的是:第一舵機組15，第二舵機組16，第三舵機組(17、18、19)包括:至少一個舵機;舵機數(shù)目根據(jù)需要添加。
[0028]視頻采集模塊包括:設(shè)于雙層鋼化車架6上的攝像頭托架21，設(shè)于攝像頭托架21上的攝像頭20，驅(qū)動攝像頭20在垂直于雙層鋼化車架6的平面上做270度旋轉(zhuǎn)的舵機22。
[0029]控制裝置4包括:電源5，電腦，控制底盤1、排爆機械手臂2、視頻采集裝置3運行的驅(qū)動模塊25，連接