機場跑道異物處理機器人的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及機械領域，尤其涉及一種機場跑道異物處理機器人。
【背景技術】
[0002]隨著我國經濟的發(fā)展，飛機已經成為人們出行中不可或缺的一部分，飛行安全也得到了人們越來越廣泛的關注，當飛機在跑道上高速滑行時，跑道上的異物對飛機和周圍人員車輛的安全都是嚴重威脅，每年跑道碎片引起的事故造成航空工業(yè)的損失都高達數十億美元。機場跑道異物的種類相當多，如飛機和發(fā)動機連接件(螺帽、螺釘、墊圈、保險絲等)、機械工具、飛行物品(釘子、私人證件、鋼筆、鉛筆等)、野生動物、樹葉、石頭和沙子、道面材料、木塊、塑料或聚乙烯材料、紙制品、運行區(qū)的冰碴兒等等。機場道面上的外來物可以很容易被吸入發(fā)動機，導致發(fā)動機失效，，2007年5月至2008年5月，中國民航共發(fā)生4500多起機場跑道異物損傷輪胎的事件。外來物不僅會造成巨大的直接損失，還會造成航班延誤、中斷起飛、關閉跑道等間接損失，間接損失至少為直接損失的4倍。
[0003]目前，全球絕大多數的機場跑道異物的處理仍然是靠人工完成的，這種方法不但可靠性差、效率低，而且占用了寶貴的跑道使用時間，這又是一筆經濟損失。因此，需要改變單獨依靠人工完成異物處理方式，提高對異物的處理能力，保證異物處理的穩(wěn)定性，提高其處理效率。

【發(fā)明內容】

[0004]有鑒于此，本發(fā)明提供一種機場跑道異物處理機器人，改變傳統(tǒng)的人工處理方式，提高對機場跑道異物的實時探測和處理能力。
[0005]本發(fā)明提供的機場跑道異物處理機器人，包括機器人本體、用于檢測機場跑道異物檢測裝置和用于控制機器人運動并清理異物的控制裝置；
[0006]所述檢測裝置和控制裝置分別安裝于機器人上；
[0007]所述機器人通過檢測裝置進行異物檢測，控制裝置根據檢測結果自動規(guī)劃異物處理路徑并控制機器人按所述規(guī)劃路徑進行異物處理。
[0008]進一步，所述機器人本體至少包括車輪、車架、用于清理異物的機械臂和用于驅動車輪及機械臂的驅動裝置，所述驅動裝置的電氣輸入端與控制裝置的輸出端連接，所述車輪安裝于車架底部，所述機械臂固定安裝于車架。
[0009]進一步，所述檢測裝置包括雷達和攝像頭，所述雷達和攝像頭安裝于機器人的車架，用于檢測機器人附近的異物。
[0010]進一步，還包括無線通信模塊，所述無線通信模塊與控制裝置連接，用于與控制中心進行數據通信，對機器人進行遠程控制。
[0011]進一步，所述雷達和攝像頭的數量至少為兩個，所述雷達和攝像頭通過懸臂式支架固定于車架。
[0012]進一步，所述機器人還包括存放桶，所述存放桶用于將收集異物并通過機器人運送到指定地點。
[0013]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明的機場跑道異物處理機器人，能夠自動規(guī)劃出最高效、最準確的處理路徑，實現對多處有異物的高效處理，區(qū)別于以往的單一的到達目的地進行處理的軌跡規(guī)劃，本發(fā)明整體結構合理，移動速度快，處理高效，可以對機場跑道異物進行快速、及時的處理，節(jié)約作業(yè)時間，保證機場跑道安全。
【附圖說明】
[0014]下面結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步描述:
[0015]圖1是本發(fā)明的原理示意圖。
【具體實施方式】
[0016]下面結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步描述:圖1是本發(fā)明的原理示意圖。
[0017]如圖1所示，本實施例中的機場跑道異物處理機器人，包括機器人本體、用于檢測機場跑道異物檢測裝置和用于控制機器人運動并清理異物的控制裝置4 ;
[0018]所述檢測裝置和控制裝置4分別安裝于機器人上；
[0019]所述機器人通過檢測裝置進行異物檢測，控制裝置根據檢測結果自動規(guī)劃異物處理路徑并控制機器人按所述規(guī)劃路徑進行異物處理。
[0020]在本實施例中，所述機器人本體至少包括車輪1、車架、用于清理異物的機械臂7和用于驅動車輪I及機械臂7的驅動裝置，所述車輪I安裝于車架底部，所述機械臂7固定安裝于車架。
[0021 ] 在本實施例中，檢測裝置包括雷達3、雷達9、攝像頭2和攝像頭8，所述雷達和攝像頭安裝于機器人的車架，用于檢測機器人附近的異物。雷達3和雷達9為毫米級雷達，攝像頭2和攝像頭8為高清攝像頭，控制裝置4為中央處理器
[0022]在本實施例中，還包括無線通信模塊5，所述無線通信模塊5與控制裝置4連接，并通過天線6與控制中心進行數據通信，可以實現實時對機器人進行遠程控制。
[0023]在本實施例中，針對機場跑道存在異物環(huán)境下，特別是在有異物的跑道路面上及時到達異物處并準確的避開異物的移動機器人路徑規(guī)劃與軌跡跟蹤控制問題，以移動機器人運動學與動力學建模為基礎，在機場跑道有多處異物環(huán)境下，通過對比不同的算法對機器人路徑規(guī)劃，對比不同的基于運動學模型的軌跡跟蹤控制算法，選擇出最優(yōu)的控制及跟蹤算法，并對其進行數值仿真分析，最后分析出最優(yōu)的算法，為機器人規(guī)劃出最優(yōu)、最高效、最準確的處理路徑。實現多處有異物的高效處理，區(qū)別于以往的單一目的地到達處理的軌跡規(guī)劃。
[0024]在本實施例中，控制裝置4還包括一個外殼，控制裝置4安裝于外殼之內，用于保護控制裝置，避免干擾和延長控制裝置的使用壽命。
[0025]在本實施例中，機器人的車輪I由四輪驅動并帶轉向、鋼骨架結構及電力驅動，實現行走功能，以及到達指定的目標處或實現機場跑道的巡檢功能；指機器人當機場跑道異物較大或者超出其處理能力，機器人可以通過移動工作人員及時到達現場，也可以停在機場跑道異物附近，等待專業(yè)處理人員及時到達機場跑道異物處并及時處理。
[0026]在本實施例中，控制裝置4通過數據連接線與機器人的機械臂上機械手指連接，每一機械手指設置一條數據連接線，并將每一電磁吸附指節(jié)與控制處理器連接。
[0027]在本實施例中，雷達和攝像頭的數量至少為兩個，所述雷達和攝像頭通過懸臂式支架固定于車架。檢測系統(tǒng)實時監(jiān)測機場跑道異物狀態(tài)，可在短時間內探測到機場跑道異物并發(fā)出報警指示，探測到異物后用視頻進行拍照上傳，即通過毫米波雷達、高清監(jiān)控攝像機及智能數據處理軟件完成對機場跑道異物實時的監(jiān)測功能，數據采集與交互是指可以實時完成數據的采集，并完成和機器人本體及機器人本體數據系統(tǒng)的實時數據交互?？刂蒲b置將采集到的數據進行處理，實時與檢測系統(tǒng)實時交互處理并及時存檔，同時壓縮、加密傳輸到控制中心，實現數據的實時傳輸與交換，方便遠程控制機檢測車。
[0028]在本實施例中，所述機器人還包括存放桶，所述存放桶用于將收集異物并通過機器人運送到指定地點。
[0029]最后說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本發(fā)明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發(fā)明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術方案的宗旨和范圍，其均應涵蓋在本發(fā)明的權利要求范圍當中。
【主權項】
1.一種機場跑道異物處理機器人，其特征在于:包括機器人本體、用于檢測機場跑道異物檢測裝置和用于控制機器人運動并清理異物的控制裝置； 所述檢測裝置和控制裝置分別安裝于機器人上； 所述機器人通過檢測裝置進行異物檢測，控制裝置根據檢測結果自動規(guī)劃異物處理路徑并控制機器人按所述規(guī)劃路徑進行異物處理。
2.根據權利要求1所述的機場跑道異物處理機器人，其特征在于:所述機器人本體至少包括車輪、車架、用于清理異物的機械臂和用于驅動車輪及機械臂的驅動裝置，所述驅動裝置的電氣輸入端與控制裝置的輸出端連接，所述車輪安裝于車架底部，所述機械臂固定安裝于車架。
3.根據權利要求2所述的機場跑道異物處理機器人，其特征在于:所述檢測裝置包括雷達和攝像頭，所述雷達和攝像頭安裝于機器人的車架，用于檢測機器人附近的異物。
4.根據權利要求3所述的機場跑道異物處理機器人，其特征在于:還包括無線通信模塊，所述無線通信模塊與控制裝置連接，用于與控制中心進行數據通信，對機器人進行遠程控制。
5.根據權利要求3所述的機場跑道異物處理機器人，其特征在于:所述雷達和攝像頭的數量至少為兩個，所述雷達和攝像頭通過懸臂式支架固定于車架。
6.根據權利要求1-5任一權利要求所述的機場跑道異物處理機器人，其特征在于:還包括存放桶，所述存放桶用于將收集異物并通過機器人運送到指定地點。
【專利摘要】本發(fā)明提供的一種機場跑道異物處理機器人，包括機器人體、用于檢測機場跑道異物檢測裝置和用于控制機器人運動并清理異物的控制裝置；所述檢測裝置和控制裝置分別安裝于機器人上；所述機器人通過檢測裝置進行異物檢測，控制裝置根據檢測結果自動規(guī)劃異物處理路徑并控制機器人按所述規(guī)劃路徑進行異物處理；發(fā)明的機場跑道異物處理機器人，能夠自動規(guī)劃出最高效、最準確的處理路徑，實現對多處有異物的高效處理，區(qū)別于以往的單一的到達目的地進行處理的軌跡規(guī)劃，發(fā)明整體結構合理，移動速度快，處理高效，可以對機場跑道異物進行快速、及時的處理，節(jié)約作業(yè)時間，保證機場跑道安全。
【IPC分類】B25J13-08, B25J5-00
【公開號】CN104552237
【申請?zhí)枴緾N201510046210
【發(fā)明人】羅天洪, 劉淼
【申請人】重慶交通大學
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2015年1月29日