本發(fā)明涉及機(jī)器人領(lǐng)域,具體地說是軌道式移動(dòng)機(jī)器人。
背景技術(shù):
交通、電力、國防、市政、家政、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域需要定期進(jìn)行各種巡檢、作業(yè)活動(dòng),但由于巡檢、作業(yè)活動(dòng)地處偏遠(yuǎn)、布局分散,且當(dāng)前多依賴人工進(jìn)行,導(dǎo)致工作準(zhǔn)備時(shí)間長、效率低,工作質(zhì)量不穩(wěn)定、成本高,且有一定的安全隱患,針對(duì)于此,軌道式移動(dòng)機(jī)器人綜合利用自動(dòng)控制、通信、機(jī)械等多種技術(shù),通過預(yù)先架設(shè)的軌道,可使搭載相關(guān)設(shè)施的工作單元在軌道上自由移動(dòng),實(shí)現(xiàn)偏遠(yuǎn)區(qū)域大范圍、長距離的自動(dòng)作業(yè)。
當(dāng)前軌道式機(jī)器人行進(jìn)過程中,大多存在自身位置定位誤差較大,定位機(jī)構(gòu)復(fù)雜,很難實(shí)現(xiàn)對(duì)多目標(biāo)的連續(xù)定點(diǎn)觀察的問題;且多采用滑觸線或者電池的供電方式,滑觸線的供電方式不適應(yīng)長距離移動(dòng)的應(yīng)用場景,而且軌道成本高,電池供電方式又要考慮機(jī)器人的工作時(shí)間和電池充電的問題;且通訊多采用有線通訊的方式來傳輸信息,這種方式不利于長距離移動(dòng)條件下的信息傳遞。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為了解決現(xiàn)有軌道式機(jī)器人移動(dòng)過程中準(zhǔn)確定位、充電電池靈活充電、長距離移動(dòng)環(huán)境下自由通訊的問題,本發(fā)明的目的是提供軌道式移動(dòng)機(jī)器人,該機(jī)器人具有移動(dòng)靈活、自由定位、自主充電、無線通訊的特點(diǎn)。
本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的:
(1) 軌道式移動(dòng)機(jī)器人包括軌道、射頻定位標(biāo)簽、移動(dòng)車體、充電站、無線通訊基站,移動(dòng)車體包括射頻位置傳感器、蓄電池、電動(dòng)機(jī)、輪子、移動(dòng)車體充電機(jī)構(gòu)、無線信號(hào)收發(fā)器;
(2) 移動(dòng)車體上的蓄電池給電動(dòng)機(jī)提供電力,驅(qū)動(dòng)移動(dòng)車體的輪子轉(zhuǎn)動(dòng),帶動(dòng)移動(dòng)車體在軌道上移動(dòng);
(3) 在軌道上或軌道附近需要獲取位置信息的地方,裝有射頻定位標(biāo)簽,射頻定位標(biāo)簽存儲(chǔ)有該射頻定位標(biāo)簽的位置信息,當(dāng)移動(dòng)車體移動(dòng)至射頻定位標(biāo)簽附近時(shí),可通過射頻位置傳感器非接觸地讀寫射頻定位標(biāo)簽內(nèi)存儲(chǔ)的位置信息;
(4) 軌道附近安裝有充電站,當(dāng)蓄電池電量不足時(shí),移動(dòng)車體行進(jìn)至充電站,進(jìn)行充電,充電時(shí),充電站提供充電電能,充電電流經(jīng)移動(dòng)車體充電機(jī)構(gòu),通過蓄電池;
(5) 移動(dòng)車體上裝有無線信號(hào)收發(fā)器,移動(dòng)車體與無線通訊基站間通訊時(shí),無線收發(fā)器與無線通訊基站建立無線通訊信道,進(jìn)行信息傳遞。
進(jìn)一步地,所述移動(dòng)車體安裝有云臺(tái),云臺(tái)上裝有攝像機(jī)。
進(jìn)一步地,所述移動(dòng)車體上的蓄電池為移動(dòng)車體上所有用電設(shè)備提供電力。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)與積極效果為:
1、本發(fā)明可大量減少現(xiàn)有人工工作,提高工作效率和巡檢管理水平,減少不良環(huán)境對(duì)于工作人員身體的危害。
2、本發(fā)明采用蓄電池供電和充電的方式,不用沿軌道去鋪設(shè)電力線路,方便了軌道安裝,節(jié)約了成本,便于大范圍、長距離地進(jìn)行軌道鋪設(shè)。
3、本發(fā)明移動(dòng)車體采用無線通訊的方式,不用沿軌道去鋪設(shè)有線通訊線路,使得軌道內(nèi)沒有有線通訊線路,簡化了軌道結(jié)構(gòu),便于長距離復(fù)雜環(huán)境下的安裝和部署,提高了系統(tǒng)的可靠性。
4、本發(fā)明采用射頻位置傳感器,來讀取安裝在軌道附近的射頻定位標(biāo)簽的位置信息,來確定移動(dòng)車體在軌道上的確切位置,讀取信息時(shí),射頻定位標(biāo)簽不需要電力供應(yīng),無需和射頻位置傳感器接觸,安裝起來簡單方便、成本低廉,可靠性高,射頻定位標(biāo)簽之間沒有信號(hào)干擾,可長期穩(wěn)定運(yùn)行。
5、本發(fā)明中,移動(dòng)車體通過無線信號(hào)收發(fā)器與無線訊通基站建立起通訊聯(lián)系,無線信號(hào)收發(fā)器與無線通訊基站一起形成一個(gè)無線通訊網(wǎng)絡(luò),通過該無線通訊網(wǎng)絡(luò),工作人員可以方便地給移動(dòng)車體下達(dá)控制指令,也可方便及時(shí)地獲取移動(dòng)車體所發(fā)送的各種數(shù)據(jù),通過這些數(shù)據(jù),工作人員可以分析移動(dòng)車體位置、速度、蓄電池工作狀態(tài),展現(xiàn)整體運(yùn)行狀況。
為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂,下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式做詳細(xì)的說明。在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明。但是本發(fā)明能夠以很多不同于在此描述的其它方式來實(shí)施,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下做類似改進(jìn),因此本發(fā)明不受下面公開的具體實(shí)施的限制。
附圖說明
圖1 是本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)示意圖;
圖1中:(1)—軌道,(2)—射頻定位標(biāo)簽,(3)—移動(dòng)車體,(4)—充電站,(5)—無線通訊基站,(6)—射頻位置傳感器,(7)—蓄電池, (8)—電動(dòng)機(jī),(9)—輪子,(10)—移動(dòng)車體充電機(jī)構(gòu), (11)—無線信號(hào)收發(fā)器,(12)—云臺(tái),(13)—攝像機(jī)。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖,對(duì)優(yōu)選實(shí)施例作詳細(xì)說明。應(yīng)該強(qiáng)調(diào)的是下述說明僅僅是示例性的,而不是為了限制本發(fā)明的范圍及其應(yīng)用。
系統(tǒng)各組成部分的連接方式如附圖1所示,射頻定位標(biāo)簽(2)安裝于軌道(1)上或其附近,移動(dòng)車體(3)包括射頻位置傳感器(6)、蓄電池(7)、電動(dòng)機(jī)(8)、輪子(9)、移動(dòng)車體充電機(jī)構(gòu)(10)、無線信號(hào)收發(fā)器(11),蓄電池(7)為電動(dòng)機(jī)(8)提供電力,電動(dòng)機(jī)(8)驅(qū)動(dòng)輪子(9)轉(zhuǎn)動(dòng),輪子(9)與軌道(5)接觸,輪子(9)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),驅(qū)動(dòng)移動(dòng)車體(3)在軌道(1)上移動(dòng),移動(dòng)車體(3)行進(jìn)至射頻定位標(biāo)簽(2)附近時(shí),射頻位置傳感器(6)非接觸地讀寫射頻定位標(biāo)簽(2)上存儲(chǔ)的位置信息,充電站(4)固定在軌道(1)附近,當(dāng)移動(dòng)車體(3)電量不足時(shí),移動(dòng)車體(3)行進(jìn)至充電站(4),移動(dòng)車體充電機(jī)構(gòu)(10)接觸或接近充電站(4),移動(dòng)車體充電機(jī)構(gòu)(10)與充電站(4)間有充電電流通過,無線通訊基站(5)固定在軌道(1)附近,無線信號(hào)收發(fā)器(11)可同無線通訊基站(5)建立通訊聯(lián)系,并傳輸數(shù)據(jù),移動(dòng)車體(3)上裝有云臺(tái)(12),云臺(tái)(12)上裝有攝像機(jī)(13)。
本發(fā)明的工作原理為:
蓄電池(7)為電動(dòng)機(jī)(8)提供電力,電動(dòng)機(jī)(8)驅(qū)動(dòng)輪子(9)轉(zhuǎn)動(dòng),帶動(dòng)移動(dòng)車體(3)在軌道(1)上移動(dòng),移動(dòng)車體(3)上裝有射頻位置傳感器(6),射頻位置傳感器(6)采用無線射頻識(shí)別(Radio Frequency Identification,RFID)技術(shù),當(dāng)移動(dòng)車體經(jīng)過安裝在軌道(1)附近的射頻定位標(biāo)簽(2)時(shí),射頻位置傳感器(6)通過非接觸的方式,讀取射頻定位標(biāo)簽(2)中存儲(chǔ)的位置信息,獲取當(dāng)前移動(dòng)車體(3)的所處位置信息,移動(dòng)車體(3)上裝有云臺(tái)(12) ,云臺(tái)(12)上裝有攝像機(jī)(13),移動(dòng)車體(3)上還裝有無線信號(hào)收發(fā)器(11),無線信號(hào)收發(fā)器(11) 可同無線通訊基站(5)以無線方式建立通訊聯(lián)系,獲取無線通訊基站(5)傳送過來的對(duì)移動(dòng)車體(3)發(fā)送的各種控制指令,同時(shí)也可將包括射頻位置傳感器(6)所獲取的位置信息、攝像機(jī)(13)獲取的圖像信息在內(nèi)的相關(guān)信息通過無線信號(hào)收發(fā)器(11)傳遞給無線通訊基站(5),移動(dòng)車體(3)上裝有的蓄電池(7),蓄電池(7)給移動(dòng)車體(3)上所有用電設(shè)備提供電力,充電站(4)安裝于軌道(1)附近,充電站(4)連接著供電電源,當(dāng)蓄電池(7)電量不夠時(shí),移動(dòng)車體(3)可行駛到充電站(4)附近,將移動(dòng)車體(3)上安裝的移動(dòng)車體充電機(jī)構(gòu)(10)對(duì)準(zhǔn)充電站(4)相應(yīng)位置,將充電站(4)提供的電能,以電流方式通過移動(dòng)車體充電機(jī)構(gòu)(10)接入到蓄電池(7)中,充電站(4)與移動(dòng)車體充電機(jī)構(gòu)(10)之間可以采用相互接觸的方式來給蓄電池(7)進(jìn)行充電,此時(shí),充電站(4)與移動(dòng)車體充電機(jī)構(gòu)(10)之間有物理接觸,形成物理連接,充電站(4)的充電電流通過二者形成的物理連接進(jìn)入移動(dòng)車體充電機(jī)構(gòu)(10),并進(jìn)一步進(jìn)入蓄電池(7),使充電電流在充電站(4)、移動(dòng)車體充電機(jī)構(gòu)(10)、蓄電池(7)形成電流回路,也可采用充電站(4)與移動(dòng)車體充電機(jī)構(gòu)(10)之間不接觸的無線充電方式進(jìn)行充電。
以上所述,僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式,但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此,任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi),可輕易想到的變化或替換,都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此,本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。