專利名稱：一種智能型測量機器人的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種智能型測量機器人。
背景技術(shù)：
隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，物質(zhì)生活水平的提高，人們越來越關(guān)注室內(nèi)空氣質(zhì)量。通風(fēng)管道內(nèi)積聚的灰塵是細菌、真菌、病毒等病源微物的寄居地，通風(fēng)管道內(nèi)的積塵是室內(nèi)空氣質(zhì)量污染的重要來源，因此必須定期對通風(fēng)管道內(nèi)的積塵進行檢測，來確定是否對通風(fēng)管道進行清洗消毒。目前，國內(nèi)外還沒有操作簡單、檢測準確，用于測積塵量的機器人。雖有 吸塵式采樣和擦拭法采樣的設(shè)備，但易受粉塵顆粒、積塵量和操作者熟練程度影響。操作步驟復(fù)雜，采樣誤差相大，不適合準確評價風(fēng)管內(nèi)積塵量。智能型測量機器人不但能準確測量風(fēng)管內(nèi)積塵，還能測量風(fēng)管展開面積，為清洗施工提供科學(xué)的風(fēng)管展開面積評價依據(jù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，針對現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供ー種智能型測量機器人，它可用筆記本電腦進行控制，性能穩(wěn)定、操作簡便，體積小、重量輕、攜帯方便等特點。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)解決方案是，ー種智能型測量機器人，所述車身兩側(cè)裝有行走履帶或車輪，所述兩側(cè)履帶輪或車輪通過行走驅(qū)動齒輪副與行走驅(qū)動電機相連，所述車身內(nèi)部裝有刮板運動機構(gòu)，所述刮板通過刮板螺桿、刮板水平移動齒輪副與刮板水平移動電機相連，所述升降板通過上下升降螺桿、上下升降螺桿座套與車身頂部相連，所述車身內(nèi)部還裝有3D攝像頭，車身前后各裝一組攝像頭和車燈，車身左右和頂部各裝一組紅外線傳感器。以下做出進ー步說明。參見圖I至圖8，本發(fā)明車身兩側(cè)有左履帶、右履帶，其結(jié)構(gòu)特點是，車身兩側(cè)為左內(nèi)側(cè)板、右內(nèi)側(cè)板；所述左內(nèi)側(cè)板外側(cè)裝有左履帶、左外側(cè)板；所述右內(nèi)側(cè)板外側(cè)裝有右履帶、右外側(cè)板；所述左內(nèi)側(cè)板通過前連結(jié)架、后連結(jié)架與右內(nèi)側(cè)板相連。參見圖I 3、圖8，所述左履帶、右履帶圍繞履帶主動輪、履帶從動輪旋轉(zhuǎn)；所述行走主動軸與履帶主動輪相連；所述行走從動軸與履帶從動輪相連。參見圖2、圖7，所述前攝像頭水平旋轉(zhuǎn)電機通過前攝像頭水平旋轉(zhuǎn)齒輪副與前攝像頭旋轉(zhuǎn)架相連；所述前攝像頭俯仰旋轉(zhuǎn)電機通過前攝像頭俯旋轉(zhuǎn)齒輪副與前攝像頭俯仰旋轉(zhuǎn)軸相連；所述前攝像頭旋轉(zhuǎn)架通過前攝像頭俯仰旋轉(zhuǎn)軸與前攝像頭燈光總成相連；所述前攝像頭燈光總成上安裝有前攝像頭、前車燈。參見圖3、圖6、圖8，所述行走驅(qū)動電機通過行走驅(qū)動齒輪副與行走主動軸相連；同樣機構(gòu)所述行走驅(qū)動電機通過行走驅(qū)動齒輪副與行走主動軸相連；所述后攝像頭旋轉(zhuǎn)電機通過后攝像頭電機軸、后攝像頭旋轉(zhuǎn)齒輪副、后攝像頭燈光總成軸與后攝像頭燈光總成相連；后攝像頭燈光總成上安裝有后攝像頭、后車燈，所述后連結(jié)架上安裝有航空接頭。參見圖4、圖5，所述車身頂部安裝有紅外線傳感器窗ロ，所述左外側(cè)上安裝有紅外線傳感器窗ロ，同樣結(jié)構(gòu)所述右外側(cè)上安裝有紅外線傳感器窗ロ ；所述紅外線傳感器窗口內(nèi)安裝有紅外線傳感器；所述車身內(nèi)部前方裝有3D攝像頭；所述3D攝像頭朝車身下方安裝，并且?guī)в泄┱彰饔玫臒艄?；所述車身?nèi)部后方裝有刮板運動機構(gòu)；所述刮板通過刮板螺桿座與刮板螺桿相連；所述板螺桿通過刮水平移動齒輪副與刮板水平移動電機相連；所述板螺桿通過刮板水平移動螺桿座套與升降板相連；所述上下升降電機通過上下升降齒輪副與上下升降螺桿相連；所述上下升降螺桿通過上下升降螺桿座套與車身的頂板相連；所述上下升降螺桿通過上下升降螺桿座與升降板相連；所述底板通過導(dǎo)柱與車身的頂板相連。本發(fā)明的工作原理是，啟動圖6中的行走驅(qū)動電機并控制其旋轉(zhuǎn)方向(正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn))，即可控制車身I前進后退、左轉(zhuǎn)右轉(zhuǎn)；啟動后攝像頭旋轉(zhuǎn)電機，并控制其旋轉(zhuǎn)方向(正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn))，即可控制圖3中后攝像頭燈光總成上下旋轉(zhuǎn)；參見圖2，啟動前攝像頭水平旋轉(zhuǎn)電機并控制其旋轉(zhuǎn)方向(正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn))，即可控制前攝像頭旋轉(zhuǎn)架水平旋轉(zhuǎn)；啟動前攝像頭俯仰旋轉(zhuǎn)電機并控制其旋轉(zhuǎn)方向(正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn))，即可控制圖7中前攝像頭燈光總成俯仰旋轉(zhuǎn)。參見圖7，啟動刮板水平移動電機控制其旋轉(zhuǎn)方向(正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn))，即可控制刮板螺桿旋轉(zhuǎn)；通過刮板螺桿正反旋轉(zhuǎn)帶動刮板前后移動；啟動上下升降電機控制其旋轉(zhuǎn)方向(正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn))，即可控制上下升降螺桿旋轉(zhuǎn)；通過上下升降螺桿正反旋轉(zhuǎn)帶升降板上下移動。本發(fā)明裝置可采用筆記本電腦進行控制。圖9是ー種實施例的控制電路框圖。由圖9可知，所述左側(cè)行走電機、右側(cè)行走電機、刮板上下電機、刮板前后電機、前攝像頭水平旋轉(zhuǎn)電機、前攝像頭俯仰旋轉(zhuǎn)電機、前攝像頭旋轉(zhuǎn)電機的電源端分別同對應(yīng)的驅(qū)動電源輸出端連接，而所述各驅(qū)動電路的控制極分別同單片機相應(yīng)控制信號輸出端對應(yīng)連接，所述單片機的另外一路控制信號輸出端同攝像頭與車燈驅(qū)動電路控制極連接，所述攝像頭與車燈驅(qū)動電路的驅(qū)動電源輸出端分別同攝像頭與照明燈的電源相連接；攝像頭的信號輸出接線連至視頻采集卡的信號輸入端，該視頻采集卡的信號輸出端與筆記本電腦的總線連接，交流220V市電電源接插頭分別同筆記本電腦、24V直流電源電路、12V直流電源電路的電源輸入端連接，所述24V直流電源電路的直流輸出端分別接至電動機驅(qū)動電路的電源輸入端，12V直流電源電路的直流輸出端的一路接至5V直流電源電路的輸入端而其另一路接至攝像頭與車燈驅(qū)動電路的電源輸入端，5V直流電源電路的輸出端同單片機的工作電源端連接，筆記本電腦的串行輸出接ロ經(jīng)電平轉(zhuǎn)換接ロ電路同單片機的控制信號輸入端連接。圖9所示控制電路框圖的工作過程是，啟動筆記本電腦，進入專用控制軟件，在顯示屏上可顯示全部控制功能窗ロ菜單；執(zhí)行控制命令時，控制指令經(jīng)電平轉(zhuǎn)換接ロ電路送至單片機(下位機)，而單片機根據(jù)不同指令發(fā)出驅(qū)動信號給各驅(qū)動電路，使其分別或同步完成相應(yīng)的功能；攝像頭的輸出信號送至視頻采集卡處理后送到筆記本電腦(上位機)還原成像顯示在屏幕上。還可將一塊看門狗芯片接至單片機的對應(yīng)端，在系統(tǒng)出現(xiàn)不可逆轉(zhuǎn)的干擾時，該模塊將重啟系統(tǒng)，并從斷點處繼續(xù)執(zhí)行；由此提高了系統(tǒng)的可靠性。所述車燈可選用市售高亮度LCD組合而成；攝像頭可采用市售高清晰度產(chǎn)品。上述方案采用筆記本電腦控制，具有智能化、自動化和軟件化的操作平臺，行走平穩(wěn)、操作靈活，測量準確、超障能力強，攝像與錄像及時方便，可直接生成影視文件。紅外線傳感器能測量出風(fēng)管橫切面大小，加上機器人行走距，通過安裝在筆記本電腦內(nèi)的專業(yè)軟件，可自動計算出風(fēng)管展開面積。3D攝像頭可拍攝出風(fēng)管積塵三維圖像，通過自帶的軟件分析，能計算出風(fēng)管積塵。


圖I是本發(fā)明一種實施例的立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖I所示裝置的前視結(jié)構(gòu)示意圖(帶局部剖視)；圖3是圖I所示裝置的后視結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是圖I所示裝置的主體結(jié)構(gòu)示意圖(帶局部剖視)
圖5是圖I所示刮板運動機構(gòu)的主體結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是圖I所示后連結(jié)架的主體結(jié)構(gòu)示意圖(帶局部剖視)；圖7是圖I所示前連結(jié)架的主體結(jié)構(gòu)示意圖；圖8是圖I所示內(nèi)側(cè)板的主體結(jié)構(gòu)示意圖(帶局部剖視)；圖9是本發(fā)明一種實施例的控制電路框圖；圖10是圖9中單片機的一種實施例主控芯片電路圖；圖11是圖9中攝像頭與照明燈控制電路的一種實施例電路；圖12是圖9中第一電平轉(zhuǎn)換電路、第二電平轉(zhuǎn)換電路及12V直流電源電路、24V直流電源電路、穩(wěn)壓模塊的一種實施例電路；
圖13是圖9中由24V直流電源電路做驅(qū)動電路的一組線路；圖14是圖9中由12V直流電源電路做驅(qū)動電路的一組線路；圖15是圖9中紅外線測距控制電路的一種實施例電路；圖16是圖9中3D攝像頭控制電路的一種實施例電路；圖17是圖9中驅(qū)動隔離電路和一種實施例電路。在所述附圖中I-車身，2-前連結(jié)架， 3-后連結(jié)架，4-左內(nèi)側(cè)板， 5-右內(nèi)側(cè)板， 6-右外側(cè)板，7-左外側(cè)板， 8-左履帶，9-右履帶，10-行走從動軸，11、12_紅外線傳感器窗ロ，13-前攝像頭，14-前車燈，15-前攝像頭旋轉(zhuǎn)架，16、17-前攝像頭俯仰旋轉(zhuǎn)軸，18-前攝像頭俯仰旋轉(zhuǎn)齒輪副，19-前攝像頭俯仰旋轉(zhuǎn)電機，20-前攝像頭水平旋轉(zhuǎn)電機，21-前攝像頭水平旋轉(zhuǎn)齒輪副，22-刮板水平移動齒輪副，23-航全接頭，24-后攝像頭燈光總成，25-后攝像頭，26、27_后車燈，28-電路板，29-紅外線傳感器，30-3D攝像頭，31-刮板，32-刮板螺桿，33-刮板水平移動電機，34-上下升降電機， 35-上下升降螺桿，36-上下升降螺桿座套，37-上下升降齒輪副，38-刮板螺桿座，39-上下升降螺桿座， 40-升降板，41-底板，42、43、44、45_導(dǎo)柱，46-行走主動軸， 47、48_行走驅(qū)動電機，
49-行走驅(qū)動齒輪副， 50-后攝像頭旋轉(zhuǎn)電機，51-后攝像頭電機軸，52-后攝像頭旋轉(zhuǎn)齒輪副，53-后攝像頭燈光總成軸，54-如攝像頭燈光總成，55-履帶主動輪，56-履帶從動輪，57-刮板水平移動螺桿座套。
具體實施例方式實施例Iー種智能型測量機器人，參見圖I至圖8，本發(fā)明車身I兩側(cè)有左履帶8、右履帶9，其結(jié)構(gòu)特點是，車身I兩側(cè)為左內(nèi)側(cè)板4、右內(nèi)側(cè)板5 ;所述左內(nèi)側(cè)板4外側(cè)裝有左履帶8、左外側(cè)板7 ;所述右內(nèi)側(cè)板5外側(cè)裝有右履帶9、右外側(cè)板6 ;所述左內(nèi)側(cè)板4通過前連結(jié)架
2、后連結(jié)架3與右內(nèi)側(cè)板5相連。參見圖I 3、圖8，所述左履帶8、右履帶9圍繞履帶主動輪55、履帶從動輪56旋轉(zhuǎn)；所述行走主動軸46與履帶主動輪55相連；所述行走從動軸10與履帶從動輪56相連。參見圖2、圖7，所述前攝像頭水平旋轉(zhuǎn)電機20通過前攝像頭水平旋轉(zhuǎn)齒輪副21與前攝像頭旋轉(zhuǎn)架15相連；所述前攝像頭俯仰旋轉(zhuǎn)電機19通過前攝像頭俯旋轉(zhuǎn)齒輪副18與前攝像頭俯仰旋轉(zhuǎn)軸17相連；所述前攝像頭旋轉(zhuǎn)架15通過前攝像頭俯仰旋轉(zhuǎn)軸16、17與前攝像頭燈光總成54相連；所述前攝像頭燈光總成54上安裝有前攝像頭13、前車燈14。參見圖3、圖6、圖8，所述行走驅(qū)動電機47通過行走驅(qū)動齒輪副49與行走主動軸46相連；同樣機構(gòu)所述行走驅(qū)動電機48通過行走驅(qū)動齒輪副與行走主動軸相連；所述后攝像頭旋轉(zhuǎn)電機50通過后攝像頭電機軸51、后攝像頭旋轉(zhuǎn)齒輪副52、后攝像頭燈光總成軸63與后攝像頭燈光總成24相連；后攝像頭燈光總成24上安裝有后攝像頭25、后車燈26、27，所述后連結(jié)架3上安裝有航空接頭23。參見圖4、圖5，所述車身I頂部安裝有紅外線傳感器窗ロ 11，所述左外側(cè)7上安裝有紅外線傳感器窗ロ 12，同樣結(jié)構(gòu)所述右外側(cè)6上安裝有紅外線傳感器窗ロ ；所述紅外線傳感器窗ロ 11、12內(nèi)安裝有紅外線傳感器29 ;所述車身I內(nèi)部前方裝有3D攝像頭30 ;所述3D攝像頭30朝車身I下方安裝，并且?guī)в泄┱彰饔玫臒艄?；所述車身I內(nèi)部后方裝有刮板運動機構(gòu)；所述刮板31通過刮板螺桿座38與刮板螺桿32相連；所述板螺桿32通過刮水平移動齒輪副22與刮板水平移動電機33相連；所述板螺桿32通過刮板水平移動螺桿座套57與升降板40相連；所述上下升降電機34通過上下升降齒輪副37與上下升降螺桿35相連；所述上下升降螺桿35通過上下升降螺桿座套36與車身I的頂板相連；所述上下升降螺桿35通過上下升降螺桿座39與升降板40相連；所述底板41通過導(dǎo)柱42、43、44、45與車身I的頂板相連。參見圖9，所述12V直流電源回路向圖14中單片機左側(cè)各工作電路提供工作電源并經(jīng)穩(wěn)壓模塊向單片機提供工作電源，24V直流電源回路向圖9中單片機右側(cè)各工作電路提供工作電源。所述控制電路中還包括有用來隔離微處理器和電機的驅(qū)動隔離電路。圖10是圖9中單片機的一種實施例主控芯片電路圖，其中Ul為機器人的主控制芯片，機器人的運行動作都要通過這個微處理器進行加工處理。圖11是圖9中攝像頭與照明燈控制電路的ー種實施例電路圖，其中(a)為燈光控制電路，J6是燈光的連接插座，燈光的切換是通過三極管Q7、Q8的關(guān)斷和導(dǎo)通來實現(xiàn)，而燈光的強弱調(diào)節(jié)是通過PWM調(diào)節(jié)來實現(xiàn)；(b)為攝像頭控制電路，J5為攝像頭的連接插座，攝像頭的切換是通過三極管Q5、Q6的關(guān)斷和導(dǎo)通來實現(xiàn)的。圖12是圖9中第一電平轉(zhuǎn)換電路、第二電平轉(zhuǎn)換電路及12V直流電源電路、24V直流電源電路、穩(wěn)壓模塊的一種實施例電路。其中(a)為硬件看門狗電路，JPI是一個硬件看門狗芯片，它的主要作用是在微處理器由于意外情況失控后從新啟動微處理器，從而保證系統(tǒng)運行的安全靠；(b)穩(wěn)壓模塊,其中J5為控制電路部分的電源輸入端，J5接微型電腦(上位機)的串口，在通過集成穩(wěn)壓芯片進行穩(wěn)壓得到穩(wěn)定的+5V電壓；(c)和(d)分別是+12V電源、+24V電源，其中J4、J3是驅(qū)動電路的穩(wěn)壓集成電路，為電機驅(qū)動提供穩(wěn)定的電壓。(e)為連線接口，即Jl是驅(qū)動部分和微處理器部分的連線接口 ；J2輸出轉(zhuǎn)換后的指令。圖13是圖9中由24V直流電源電路做驅(qū)動電路的一組線路，U7、U14為大電流電機的驅(qū)動電路，其中行走驅(qū)動電機，舉臂驅(qū)動電機、毛刷驅(qū)動電機，吹氣電磁閥、吸塵氣頭毛刷驅(qū)動電機、消毒電機，都由它們來驅(qū)動。圖14是圖9中由12V直流電源電路做驅(qū)動電路的一組線路，U6為小電流電機的驅(qū)動電路，前后燈光攝像頭驅(qū)動電機就是由這個電路來驅(qū)動的。圖15是圖9中紅外線測距控制電路的一種實施例電路，單片機采用89C52系列使用外部時鐘源，外接6MHZ的晶振，由PO. 0 口直接輸出40KHZ的驅(qū)動信號給放大電路。接收到回波后，經(jīng)濾波產(chǎn)生中斷信號，并由P3.2 口輸出進行中斷。計時器停止計時，保存時間信息，并且根據(jù)溫度補償計算出當(dāng)前環(huán)境下的聲速，計算出當(dāng)前待測距離后儲存，并調(diào)用顯示子程序，然后再重復(fù)測量過程。圖16是圖9中3D攝像頭控制電路的一種實施例電路，采TPS67D301單片機，可配置兩路不同電壓值，每路穩(wěn)定輸出電壓最大電流1A。圖17是所述驅(qū)動隔離電路的一種實施例線路圖，其中UlO起到隔離微處理器和電機驅(qū)動的作用。上述方案采用筆記本電腦控制，具有智能化、自動化和軟件化的操作平臺，行走平穩(wěn)、操作靈活，測量準確、超障能力強，攝像與錄像及時方便可直接生成影視文件。紅外線傳感器能測量出風(fēng)管橫切面大小，加上機器人行走距，通過安裝在筆記本電腦內(nèi)的專業(yè)軟件，可自動計算出風(fēng)管展開面積。3D攝像頭可拍攝出風(fēng)管積塵三維圖像，通過自帶的軟件分析，能計算出風(fēng)管積塵。本發(fā)明的工作原理是，啟動圖6中的行走驅(qū)動電機47、48并控制其旋轉(zhuǎn)方向(正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn))，即可控制車身I前進后退、左轉(zhuǎn)右轉(zhuǎn)；啟動后攝像頭旋轉(zhuǎn)電機50，并控制其旋轉(zhuǎn)方向(正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn))，即可控制圖3中后攝像頭燈光總成24上下旋轉(zhuǎn)；參見圖2，啟動前攝像頭水平旋轉(zhuǎn)電機20并控制其旋轉(zhuǎn)方向(正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn))，即可控制前攝像頭旋轉(zhuǎn)架15水平旋轉(zhuǎn)；啟動前攝像頭俯仰旋轉(zhuǎn)電機19并控制其旋轉(zhuǎn)方向(正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn))，即可控制圖7中前攝像頭燈光總成54俯仰旋轉(zhuǎn)。參見圖7，啟動刮板水平移動電機33控制其旋轉(zhuǎn)方向(正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn))，即可控制刮板螺桿32旋轉(zhuǎn)；通過刮板螺桿32正反旋轉(zhuǎn)帶動刮板31前后移動；啟動上下升降電機34控制其旋轉(zhuǎn)方向(正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn))，即可控制上下升降螺桿35旋轉(zhuǎn)；通過上下升降螺桿35正反旋轉(zhuǎn)帶升降板40上下移動。實施例2、
一種智能型測量機器人，參見圖I至圖8，本發(fā)明車身I兩側(cè)有車輪，其結(jié)構(gòu)特點是，車身I兩側(cè)為左內(nèi)側(cè)板4、右內(nèi)側(cè)板5 ;所述左內(nèi)側(cè)板4、右內(nèi)側(cè)板5外側(cè)裝車輪；所述車輪外側(cè)裝有相應(yīng)的左外側(cè)板7、右外側(cè)板6 ;所述左內(nèi)側(cè)板4通過前連結(jié)架2、后連結(jié)架3與右內(nèi)側(cè)板5相連；所述輪采用高磨擦系數(shù)、高彈性的橡膠板制作。參見圖I 3、圖8,所述所述行走主動軸46與車輪相連；所述行走從動軸10與車
輪相連；控制行走主動軸46旋轉(zhuǎn)方向(正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn))，即可控制車身I前進后退、左轉(zhuǎn)右轉(zhuǎn)。所述一種智能型測量機器人的其它部件的結(jié)構(gòu)以及控制方式與實施例I相同，不再贅述。
權(quán)利要求
1.ー種智能型測量機器人，所述車身(I)兩側(cè)有左履帶(8)、右履帶(9)，其結(jié)構(gòu)特點是，車身⑴兩側(cè)為左內(nèi)側(cè)板(4)、右內(nèi)側(cè)板(5);所述左內(nèi)側(cè)板⑷外側(cè)裝有左履帶(8)、左外側(cè)板⑵；所述右內(nèi)側(cè)板(5)外側(cè)裝有右履帶(9)、右外側(cè)板(6);所述左內(nèi)側(cè)板⑷通過前連結(jié)架(2)、后連結(jié)架(3)與右內(nèi)側(cè)板(5)相連；所述左履帶(8)、右履帶(9)圍繞履帶主動輪(55)、履帶從動輪(56)旋轉(zhuǎn)；所述行走主動軸(46)與履帶主動輪(55)相連；所述行走從動軸(10)與履帶從動輪(56)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種智能型測量機器人，其特征是，所述前攝像頭水平旋轉(zhuǎn)電機(20)通過前攝像頭水平旋轉(zhuǎn)齒輪副( 21)與前攝像頭旋轉(zhuǎn)架(15)相連；所述前攝像頭俯仰旋轉(zhuǎn)電機(19)通過前攝像頭俯旋轉(zhuǎn)齒輪副(18)與前攝像頭俯仰旋轉(zhuǎn)軸(17)相連；所述前攝像頭旋轉(zhuǎn)架(15)通過前攝像頭俯仰旋轉(zhuǎn)軸(16、17)與前攝像頭燈光總成(54)相連；所述前攝像頭燈光總成(54)上安裝有前攝像頭(13)、前車燈(14)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種智能型測量機器人，其特征是，所述行走驅(qū)動電機(47)通過行走驅(qū)動齒輪副(49)與行走主動軸(46)相連；同樣機構(gòu)所述行走驅(qū)動電機(48)通過行走驅(qū)動齒輪副與行走主動軸相連；所述后攝像頭旋轉(zhuǎn)電機(50)通過后攝像頭電機軸(51)、后攝像頭旋轉(zhuǎn)齒輪副(52)、后攝像頭燈光總成軸￠3)與后攝像頭燈光總成(24)相連；后攝像頭燈光總成(24)上安裝有后攝像頭(25)、后車燈(26、27)，所述后連結(jié)架(3)上安裝有航空接頭(23)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種智能型測量機器人，其特征是，所述車身(I)頂部安裝有紅外線傳感器窗ロ(11)，所述左外側(cè)(7)上安裝有紅外線傳感器窗ロ(12)，同樣結(jié)構(gòu)所述右外側(cè)(6)上安裝有紅外線傳感器窗ロ ；所述紅外線傳感器窗ロ(11、12)內(nèi)安裝有紅外線傳感器(29);所述車身(I)內(nèi)部前方裝有3D攝像頭(30);所述3D攝像頭(30)朝車身(I)下方安裝，并且?guī)в泄┱彰饔玫臒艄?；所述車?I)內(nèi)部后方裝有刮板運動機構(gòu)；所述刮板(31)通過刮板螺桿座(38)與刮板螺桿(32)相連；所述板螺桿(32)通過刮水平移動齒輪副(22)與刮板水平移動電機(33)相連；所述板螺桿(32)通過刮板水平移動螺桿座套(57)與升降板(40)相連；所述上下升降電機(34)通過上下升降齒輪副(37)與上下升降螺桿(35)相連；所述上下升降螺桿(35)通過上下升降螺桿座套(36)與車身(I)的頂板相連；所述上下升降螺桿(35)通過上下升降螺桿座(39)與升降板(40)相連；所述底板(41)通過導(dǎo)柱(42、43、44、45)與車身(I)的頂板相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種智能型測量機器人，其特征是，所述左側(cè)行走電機、右側(cè)行走電機、刮板上下電機、刮板前后電機、前攝像頭水平旋轉(zhuǎn)電機、前攝像頭俯仰旋轉(zhuǎn)電機、前攝像頭旋轉(zhuǎn)電機的電源端分別同對應(yīng)的驅(qū)動電源輸出端連接，而所述各驅(qū)動電路的控制極分別同單片機相應(yīng)控制信號輸出端對應(yīng)連接，所述單片機的另外一路控制信號輸出端同攝像頭與車燈驅(qū)動電路控制極連接，所述攝像頭與車燈驅(qū)動電路的驅(qū)動電源輸出端分別同攝像頭與照明燈的電源相連接；攝像頭的信號輸出接線連至視頻采集卡的信號輸入端，該視頻采集卡的信號輸出端與筆記本電腦的總線連接，交流220V市電電源接插頭分別同筆記本電腦、24V直流電源電路、12V直流電源電路的電源輸入端連接，所述24V直流電源電路的直流輸出端分別接至電動機驅(qū)動電路的電源輸入端，12V直流電源電路的直流輸出端的一路接至5V直流電源電路的輸入端而其另一路接至攝像頭與車燈驅(qū)動電路的電源輸入端，5V直流電源電路的輸出端同單片機的工作電源端連接，筆記本電腦的串行輸出接ロ經(jīng)電平轉(zhuǎn)換接ロ電路同單片機的控制信號輸入端連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種智能型測量機器人，其特征是，所述12V直流電源回路向圖9中單片機左側(cè)各工作電路提供工作電源并經(jīng)穩(wěn)壓模塊向單片機提供工作電源，24V直流電源回路向圖9中單片機右側(cè)各工作電路提供工作電源；所述控制電路中還包括有用來隔離微處理器和電機的驅(qū)動隔離電路；所述單片機的主控芯片電路圖，其中Ul為機器人的主控制芯片，機器人的運行動作都要通過這個微處理器進行加工處理；所述攝像頭與照明燈控制電路圖，其中(a)為燈光控制電路，J6是燈光的連接插座，燈光的切換是通過三極管Q7、Q8的關(guān)斷和導(dǎo)通來實現(xiàn)，而燈光的強弱調(diào)節(jié)是通過PWM調(diào)節(jié)來實現(xiàn)；(b)為攝像頭控制電路，J5為攝像頭的連接插座，攝像頭的切換是通過三極管Q5、Q6的關(guān)斷和導(dǎo)通來實現(xiàn)的；所述第一電平轉(zhuǎn)換電路、第二電平轉(zhuǎn)換電路及12V直流電源電路、24V直流電源電路、穩(wěn)壓模塊的一種實施例電路；其中(a)為硬件看門狗電路，JPI是ー個硬件看門狗芯片，它的主要作用是在微處理器由于意外情況失控后從新啟動微處理器，從而保證系統(tǒng)運行的安全靠；(b)穩(wěn)壓模塊，其中J5為控制電路部分的電源輸入端，J5接微型電腦(上位機)的串ロ，在通過集成穩(wěn)壓芯片進行穩(wěn)壓得到穩(wěn)定的+5V電壓；(c)和(d)分別是+12V電源、+24V電源，其中J4、J3是驅(qū)動電路的穩(wěn)壓集成電路，為電機驅(qū)動提供穩(wěn)定的電壓；(e)為連線接ロ，即Jl是驅(qū)動部分和微處理器部分的連線接ロ J2輸出轉(zhuǎn)換后的指令；所述24V直流電源電路驅(qū)動電路中U7、U14為大電流電機的驅(qū)動電路，其中行走驅(qū)動電機，舉臂驅(qū)動電機、毛刷驅(qū)動電機，吹氣電磁閥、吸塵氣頭毛刷驅(qū)動電機、消毒電機，都由它們來驅(qū)動；所述12V直流電源電路驅(qū)動電路中U6為小電流電機的驅(qū)動電路，前后燈光攝像頭驅(qū)動電機就是由這個電路來驅(qū)動的；所述紅外線測距控制電路單片機采用89C52系列使用外部時鐘源，夕卜接6MHZ的晶振，由PO. O ロ直接輸出40KHZ的驅(qū)動信號給放大電路，接收到回波后，經(jīng)濾波產(chǎn)生中斷信號，并由P3. 2 ロ輸出進行中斷；所述3D攝像頭控制電路采TPS67D301單片機；所述驅(qū)動隔離電路中UlO起到隔離微處理器和電機驅(qū)動的作用。
全文摘要
一種適合于測量各種矩形通風(fēng)管道面積和矩形通風(fēng)管道內(nèi)積塵的智能型測量機器人，所述車身兩側(cè)裝有行走履帶或車輪，所述兩側(cè)履帶輪或車輪通過行走驅(qū)動齒輪副與行走驅(qū)動電機相連，所述車身內(nèi)部裝有刮板運動機構(gòu)，所述刮板通過刮板螺桿、刮板水平移動齒輪副與刮板水平移動電機相連，所述升降板通過上下升降螺桿、上下升降螺桿座套與車身頂部相連，所述車身內(nèi)部還裝有3D攝像頭，車身前后各裝一組攝像頭和車燈，車身左右和頂部各裝一組紅外線傳感器。紅外線傳感器能測量出風(fēng)管橫切面大小，加上機器人行走距，通過安裝在筆記本電腦內(nèi)的專業(yè)軟件，可自動計算出風(fēng)管展開面積。3D攝像頭能拍出風(fēng)管積塵三維圖像，通過自帶的軟件分析，能計算出風(fēng)管積塵。可用筆記本電腦進行控制，性能穩(wěn)定、操作簡便，體積小、重量輕、攜帶方便等特點。
文檔編號G01C11/00GK102661740SQ20121016964
公開日2012年9月12日 申請日期2012年5月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月29日
發(fā)明者龐浩, 曹朝輝, 李堅, 李 燦, 王漢青, 蔡建國, 蔡建波, 邱永祥 申請人:李堅