本發(fā)明涉及自動化機器人領(lǐng)域，具體的是一種多環(huán)境適應探測機器人。

背景技術(shù)：

探測機器人技術(shù)是機器人技術(shù)中的一個重要分支，他裝備有多個偵查裝置和系統(tǒng)，應用于測量、探測、救援、偵查等多個領(lǐng)域，上天、平地、入海、下河也都有它的身影，它的研究始于二十世紀六十年代，其主要目標是研究應用人工智能技術(shù)，在復雜環(huán)境下系統(tǒng)地自主推理、規(guī)劃和控制。自主式移動機器人是具有高度的自規(guī)劃、自組織和自適應能力，適合于在復雜的環(huán)境中工作的一種智能機器人，具有模型不確定性、系統(tǒng)的高度非線性和控制的復雜性，機器人的運動機構(gòu)則是機器人移動平臺的一個重要組成部分，它直接影響到機器人運動的穩(wěn)定性、靈活性和可操作性。因此，合理選擇和設計機器人的運動機構(gòu)是移動機器人設計的一個重要方面，運動能力越強那么他能活動的范圍和適應的地形就越大，這樣的探測機器人一直是我們的研究方向。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種多環(huán)境適應探測機器人他擁有抗震的輪式活動底盤，同時還有適應軌道高速運動的活動窄軌輪，同時活動窄軌輪上設計有撥槳，主要用于鐵路路基砂石過多的情況，能利用撥槳扒砂石進行有效的前進，還能利其使本機器人擁有一定的水坑活動能力，特別適應鐵路軌道的探測和利用，幫助人們檢修鐵路，減輕鐵路工人的負擔。

本發(fā)明是通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)的：一種多環(huán)境適應探測機器人，包括底盤（1）、裝置倉盒（2）、固定輪組（3）、萬向輪組（4）、同步軌輪組（5），底盤上設置裝置倉盒，裝置倉盒內(nèi)設置鋰電池組（6）和控制器組（7），底盤兩側(cè)，裝置倉盒底部設置固定輪組和萬向輪組，同步軌輪組設置在裝置倉盒的內(nèi)傳動倉（8）內(nèi)或夾在固定輪組和萬向輪組之間；

所述倉盒頂端設置有支撐柱（9），支撐柱頭端設置搖擺頭（10），搖擺頭的兩端設置攝像傳感頭（11），所述搖擺頭外套還合有l(wèi)形加具板（12）；

所述搖擺頭包括外殼（13），外殼底部設置平面轉(zhuǎn)動軸（14），轉(zhuǎn)動軸內(nèi)套設平面轉(zhuǎn)動軸承（15），平面轉(zhuǎn)動軸承套合在平面轉(zhuǎn)動電機的機軸（16）上，平面轉(zhuǎn)動軸由平面轉(zhuǎn)動電機驅(qū)動；所述搖擺頭橫向設置上下扳動軸（17），上下扳動軸左右各設置1只攝像傳感頭，所述上下扳動軸包括橫聯(lián)桿（18）；

四個固定輪組分別安置在底盤前驅(qū)動處（19）和后驅(qū)動處（20），包括四只驅(qū)動輪（201），驅(qū)動輪左右兩側(cè)的同軸處個設置一只共兩對；

底盤還設置有萬向輪（21）分別安置在底盤的前驅(qū)動處的中間，所述萬向輪包括轉(zhuǎn)動片（22），轉(zhuǎn)動節(jié)（23）、萬向轉(zhuǎn)動輪（24），轉(zhuǎn)動片中心設置轉(zhuǎn)動節(jié)，繞轉(zhuǎn)動節(jié)上下設置萬向轉(zhuǎn)動輪，轉(zhuǎn)動節(jié)包括轉(zhuǎn)向軸承（25）和轉(zhuǎn)向軸桿（26），轉(zhuǎn)向軸桿固定在轉(zhuǎn)向齒輪盤（27）上；

所述驅(qū)動輪包括獨立驅(qū)動組（28）、驅(qū)動軸組（29），輪連接軸接（30）、主動輪（31），所述主動輪中軸處的主動輪圓軸（32）處設置螺絲套接軸承（33），套接軸承內(nèi)插接鎖扣連接輪（34）連接輪連接軸，輪連接軸接內(nèi)套合鎖接驅(qū)動軸組，驅(qū)動軸組齒合設置在獨立驅(qū)動組的動力輸出軸上；驅(qū)動輪上還設置活動窄軌輪套（35），活動窄軌輪套和活動窄軌輪相互鉸接，所述活動窄軌輪包括運動支鏈水平關(guān)節(jié)輪（36）、垂直同步輪（37）、立式輪（38）、三種各輪各自獨立，組成圓形，其中垂直同步輪上設置有風車槳（39），立式輪和運動支鏈水平關(guān)節(jié)輪之間連接有鉸接桿（101）；

三者相交的軸心點處設置有轉(zhuǎn)動驅(qū)動裝置（40）、執(zhí)行器電機托架（41）、執(zhí)行器電機（42），所述旋轉(zhuǎn)桿組（43）固定在執(zhí)行器電機上，旋轉(zhuǎn)桿組上連接電機托架，執(zhí)行器電機安裝在執(zhí)行器電機托架上，所述垂直同步輪包括與執(zhí)行器電機外殼固定連接的同步輪支架（44）所述同步輪支架上固定連接有推擴連軸件（45），所述旋轉(zhuǎn)桿組被活動窄軌輪（46）套合順同步輪支架的移槽（47）移動，所述同步輪通過同步帶與執(zhí)行器電機連接。

作為優(yōu)選所述運動支鏈水平關(guān)節(jié)輪、垂直同步輪、立式輪三個輪子的安裝中心在水平平面上位于同一圓周，所述的兩個驅(qū)動輪均是獨立的采用帶有霍爾效應傳感器的輪毅式直流無刷電機作為驅(qū)動電機的驅(qū)動輪;控制器是采用工作于雙極模式下的全橋pwmdc/dc變換器來驅(qū)動直流無刷電機的控制器；

作為優(yōu)選所述裝置倉盒尾端設置擴展線口，擴展線口設置擴展連線，擴展連線牽引連接彈簧測量輪。

一種利用多環(huán)境適應探測機器人進行鐵路環(huán)境檢修的方法：步驟1：在驅(qū)動輪外套合螺接上活動窄軌輪套，利用活動窄軌輪套和活動窄軌輪進行連接，將支鏈水平關(guān)節(jié)輪上的擴展口中插入扳動擴展軸，扳動擴展軸的末端和同齒離合輪相套合連接，同齒離合輪上設置皮帶，皮帶連接到垂直同步輪的內(nèi)扳動桿上（結(jié)構(gòu)與張緊輪類似），利用張緊輪結(jié)構(gòu)，活動窄軌輪的大小會進行擴大和縮??；

步驟2：將本機器人放置在鐵軌的旁側(cè)的砂石道床上，啟動機器人，驅(qū)動輪開始運作，固定輪組的控制器組包括硬件部分和軟件部分，其中硬件部分由信號采集/處理電路和驅(qū)動電路兩部分構(gòu)成，軟件部分包括信號采集與處理程序、驅(qū)動控制程序、過流保護程序、can通信程序和差速控制程序；

所述控制器組的控制器的硬件部分中的信號采集/處理電路由霍爾位置信號采集/處理電路和霍爾電流信號采集/處理電路兩部分構(gòu)成；

所述霍爾位置信號采集/處理電路包括三個高頻的電阻r22，r72和r73，三個低頻的電阻r9，r10和r11，及匹配數(shù)量設置的0.001uf電容c5，c6和c7，電阻r22的一端接++5v，電阻r22的另一端接電阻r9，并接出信號線hallla，電阻r9的另一端接電容c5，并接出信號先halllain，電容c5的另一端接地，電阻r72的一端接++5v，電阻r72的另一端接電阻r10，并接出信號線halllb，電阻r10的另一端接電容c6，并接出信號先halllbin，電容c6的另一端接地，電阻r73的一端接++5v，電阻r73的另一端接電阻r11，并接出信號線halllc，電阻r11的另一端接電容c7，并接出信號先halllcin，電容c7的另一端接地，其中，hallain，hallbin，hallcin為電機的霍爾位置信號線，halla，hallb，hallc接dsp的捕捉引腳;霍爾電流信號采集/處理電路包括四個acs712電流傳感器u11，u12，u13和u14，四個100pf的電容c49，c50，c51和c52，四個5.1k的電阻r32，r62，r65和r67，四個lnf的電容c53，c54，c55和c56，及四個高頻的電阻r68，r69，r70和r71，u11的1和u11的2引腳短接接工ra+，u11的3和u11的4引腳短接接工ra-，u11的5引腳接地，u11的6引腳接電容c53，電容c53的另一端接地，u11的7引腳接電阻r32，電阻r32的另一端接電阻r68，并接出工raout，電阻r68的另一端接地，u11的8引腳接電容c49并接++5v，電容c49的另一端接地，u12的1和u12的2引腳短接接rb+，u12的3和u12的4引腳短接接rb-，u12的5引腳接地，u12的6引腳接電容c54，電容c54的另一端接地，u12的7引腳接電阻r62，電阻r62的另一端接電阻r69，并接出rbout，電阻r69的另一端接地，u12的8引腳接電容c50并接++5v，電容c50的另一端接地，u13的1和u13的2引腳短接接工la+，u13的3和u13的4引腳短接接工la-，u13的5引腳接地，u13的6引腳接電容c55，電容c55的另一端接地，u13的7引腳接電阻r65，電阻r65的另一端接電阻r70，并接出工laout，電阻r70的另一端接地，u13的8引腳接電容c51并接++5v，電容c51的另一端接地，u14的1和u14的2引腳短接接工lb+，u14的3和u14的4引腳短接接工lb-，u14的5引腳接地，u14的6引腳接電容c56，電容c56的另一端接地，u14的7引腳接電阻867，電阻867的另一端接電阻871，并接出工lbout，電阻871的另一端接地，u14的8引腳接電容c52并接++5v，電容c52的另一端接地；

所述控制器組的驅(qū)動電路為直流無刷電機的驅(qū)動電路，由mosfet構(gòu)成的三相全橋逆變電路組成，包括一片輪履高低探測器82136，一個0.luf的電容c22，二個高頻電阻826，827，一個5.1電阻835，三個fr107的二極管d2，d3，d4，三個luf的電解電容c28，c29，c30，二個100uf的電解電容c34，c35，六個mosfet管q1，q2，q3，q4，q5，q6，若干個220v電阻r37，r38，r39，r40，r42，r45，六個200k電阻850，851，852，853，855，857，一個三針的端口con1，輪履高低探測器82136的1引腳接++12v，輪履高低探測器82136的9引腳接地，輪履高低探測器82136的10引腳接電阻827，電阻827的另一端接電容c22并同時接++12v，輪履高低探測器82136的11引腳接電阻826，電阻826的另一端接電容c22并同時接+12v，電容c22的另一端接地，輪履高低探測器82136的12和輪履高低探測器82136的13引腳短接接地，輪履高低探測器82136的14引腳接電阻845，電阻845的另一端接mosfet管q6的g極，并接電阻857，電阻857的另一端接mosfet管q6的s極，并接地，輪履高低探測器82136的15引腳接電阻842，電阻842的另一端接mosfet管q5的g極，并接電阻855，電阻855的另一端；

接mosfet管q5的s極，并接地，輪履高低探測器82136的16引腳接電阻840，電阻840的另一端接mosfet管q4的g極，并接電阻853，電阻853的另一端接mosfet管q4的s極，并接地，輪履高低探測器82136的18引腳接電解電容c30的一極，并與mosfet管q6的d極相接，接端口con1的3號位置，電解電容c30的+極接二極管d4，二極管d4的另一端接電阻835，輪履高低探測器82136的19引腳接電阻839，電阻839的另一端接mosfet管q3的g極，并接電阻852，電阻852的另一端接mosfet管q5的s極，并接端口con1的3號位置，輪履高低探測器82136的22引腳接電解電容c29的一極，并與mosfet管q5的d極接，接出rb+，rb一接端口con1的2號位置，電解電容c29的+極接二極管d3，二極管d3的另一端接電阻835，23引腳接

電阻838，電阻838的另一端接mosfet管q2的g極，并接電阻851，電阻851的另一端接mosfet管q2的s極，并接rb+，26引腳接電解電容c28的一極，并與mosfet管q4的d極接，接出工ra+，工ra一接端口con1的1號位置，電解電容c28的+極接二極管d2，二極管d2的另一端接電阻835，27引腳接電阻837，電阻837的另一端接mosfet管q1的g極，并接電阻850，電阻850的另一端接mosfet管q1的s極，并接工ra+，28引腳接電解電容c28+極，

電阻835的另一端接++12v，mosfet管q1，q2，q3的d極接b+，并接電解電容c34的+極，電解電容c34的一極接電解電容c35的+極，電解電容c35的一極接地；

控制器組的的驅(qū)動控制程序的流程是：電池信號采集-電池完好-電池供電-電機獲得電供應-電機前端的驅(qū)動軸工作開始，驅(qū)動輪上的輪履高低探測器啟動-啟動前驅(qū)動a輪或前驅(qū)動b輪，或前驅(qū)動a輪和前驅(qū)動b輪-機器人前進開始；

步驟3：前進過程處理，遇到右坑，前驅(qū)動b輪停止運行，后輪組全部停止運行，萬向輪調(diào)節(jié)為3點和7點位置，啟動前驅(qū)動a輪，整車會隨前驅(qū)動a輪向左轉(zhuǎn)向，將機器人從右坑中拉出；遇到左坑，前驅(qū)動b輪停止運行，后輪組全部停止運行，萬向輪調(diào)節(jié)為3點和7點位置，啟動前驅(qū)動a輪，整車會隨前驅(qū)動a輪向右轉(zhuǎn)向，將機器人從右坑中拉出；中間高兩邊底地形處理，支鏈水平關(guān)節(jié)輪上的擴展口中插入扳動擴展軸開始運行，前驅(qū)動a輪和前驅(qū)動b輪停止運行，萬向轉(zhuǎn)輪開始運行，萬向轉(zhuǎn)輪的，兩個輪體轉(zhuǎn)動道12點和6點位置，活動窄軌輪開始運行，驅(qū)動電機帶動張緊皮帶上的垂直同步輪的內(nèi)扳動桿，將張緊皮帶的長度放開，張緊皮帶的長度邊長，在變長的同時，垂直同步輪、立式輪開始呈八字形張開，原本活動窄軌輪的大小小于或等于驅(qū)動輪的大小變得擴大，這時候再啟動固定輪組，帶動活動窄軌輪進行轉(zhuǎn)動，活動窄軌輪會利用自身的輪道和輪道邊沿的撥槳撥動砂石進入坑道內(nèi)，同時中間的萬向輪也會進行前進移動，一旦撥動的砂石能夠進行墊住住驅(qū)動輪的移動了，機器人就會從兩個同時坑道的路中移動出來了；

步驟4，信息采集攝像頭啟動，進行錄像，錄像經(jīng)過自身插取得cdms卡進行網(wǎng)絡傳輸給控制中心，機器人的裝置倉盒后尾還設置有彈簧測量輪，繞彈簧測量輪設置感應器，彈簧測量輪拖安裝在機器人的車尾，在啟動中先由檢測人員手動卡扣入鐵軌，隨機器人前進，在鐵軌的工字結(jié)構(gòu)中進行滾動前進；彈簧測量輪上設置有永磁鐵，永磁鐵片的間隔道中設置有彈性傳感器，彈性傳感器記錄震動數(shù)據(jù)，將震動數(shù)據(jù)傳遞給數(shù)據(jù)中間，傳遞的震動幅度數(shù)據(jù)波動越小，說明鐵軌越正常，沒有變形，如果震動幅度數(shù)據(jù)波動越大，說明鐵軌已經(jīng)變形，需要進行維護。

作為優(yōu)選所述彈簧測量輪感應器的信號采集/處理程序的流程是:彈性感應器定制的標準數(shù)據(jù)溢出觸發(fā)a/d電信號轉(zhuǎn)換一》a/d中斷標志位發(fā)出1個adflag=1信號一》電流值信號發(fā)出，控制器記錄一個波動信號，a/d轉(zhuǎn)換操作一》將a/d轉(zhuǎn)換結(jié)果存入變量中一送發(fā)給電流調(diào)節(jié)器一》霍爾位置信號檢測一》換相程序一》記錄周期計數(shù)器time_cnt+1一time_cnt}200，一》（記錄完成）否一》速度更新標志=1；一》（記錄完成）是一》慢周期標志位flag_san=1一》里程更新標志=1，一》（記錄里程距離）是一》結(jié)束;一》否一》進度更新程序一》退回一》倒車復檢。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明通過控制無刷直流電機來代替現(xiàn)有技術(shù)的有刷直流電機，具有換向速度快、損耗低、無噪聲和振動危害、啟動性能好、節(jié)能和經(jīng)濟的優(yōu)點，并且結(jié)構(gòu)相對簡單，功能強大，尤其能降低成本；本發(fā)明的動力控制由硬連接改為軟連接型式，通過電子線控技術(shù)，實現(xiàn)各電動輪從零到最大速度的無級變速和各電動輪間的差速要求，省略了傳統(tǒng)汽車所需的機械式操縱換檔裝置、離合器、變速器、傳動軸和機械差速器等，使得驅(qū)動系統(tǒng)和整車結(jié)構(gòu)簡潔、有效利用空間大、傳動效率提高；擁有抗震的輪式活動底盤，同時還有適應軌道高速運動的活動窄軌輪，同時活動窄軌輪上設計有撥槳，主要用于鐵路路基砂石過多的情況，能利用撥槳扒砂石進行有效的前進，還能利其使本機器人擁有一定的水坑活動能力，特別適應鐵路軌道的探測和利用，幫助人們檢修鐵路，減輕鐵路工人的負擔。

附圖說明

圖1整體結(jié)構(gòu)視圖；

圖2仰視結(jié)構(gòu)圖；

圖3正面解剖圖；

圖4固定輪結(jié)構(gòu)圖；

圖5固定輪爆炸圖；

圖6活動窄軌輪驅(qū)動結(jié)構(gòu)圖；

圖7活動窄軌輪驅(qū)動結(jié)構(gòu)圖2；

圖8活動窄軌輪安裝結(jié)構(gòu)圖；

圖9活動窄軌輪結(jié)構(gòu)圖；

圖10控制電路圖。

具體實施方式

下面通過實施例，結(jié)合附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案作作為優(yōu)選具體的說明：

如圖1-9所示，一種多環(huán)境適應探測機器人，包括底盤（1）、裝置倉盒（2）、固定輪組（3）、萬向輪組（4）、同步軌輪組（5），底盤上設置裝置倉盒，裝置倉盒內(nèi)設置鋰電池組（6）和控制器組（7），底盤兩側(cè)，裝置倉盒底部設置固定輪組和萬向輪組，同步軌輪組設置在裝置倉盒的內(nèi)傳動倉（8）內(nèi)或夾在固定輪組和萬向輪組之間；

所述倉盒頂端設置有支撐柱（9），支撐柱頭端設置搖擺頭（10），搖擺頭的兩端設置攝像傳感頭（11），所述搖擺頭外套還合有l(wèi)形加具板（12）；

所述搖擺頭包括外殼（13），外殼底部設置平面轉(zhuǎn)動軸（14），轉(zhuǎn)動軸內(nèi)套設平面轉(zhuǎn)動軸承（15），平面轉(zhuǎn)動軸承套合在平面轉(zhuǎn)動電機的機軸（16）上，平面轉(zhuǎn)動軸由平面轉(zhuǎn)動電機驅(qū)動；所述搖擺頭橫向設置上下扳動軸（17），上下扳動軸左右各設置1只攝像傳感頭，所述上下扳動軸包括橫聯(lián)桿（18）；

四個固定輪組分別安置在底盤前驅(qū)動處（19）和后驅(qū)動處（20），包括四只驅(qū)動輪（201），驅(qū)動輪左右兩側(cè)的同軸處個設置一只共兩對；

底盤還設置有萬向輪（21）分別安置在底盤的前驅(qū)動處的中間，所述萬向輪包括轉(zhuǎn)動片（22），轉(zhuǎn)動節(jié)（23）、萬向轉(zhuǎn)動輪（24），轉(zhuǎn)動片中心設置轉(zhuǎn)動節(jié)，繞轉(zhuǎn)動節(jié)上下設置萬向轉(zhuǎn)動輪，轉(zhuǎn)動節(jié)包括轉(zhuǎn)向軸承（25）和轉(zhuǎn)向軸桿（26），轉(zhuǎn)向軸桿固定在轉(zhuǎn)向齒輪盤（27）上；

所述驅(qū)動輪包括獨立驅(qū)動組（28）、驅(qū)動軸組（29），輪連接軸接（30）、主動輪（31），所述主動輪中軸處的主動輪圓軸（32）處設置螺絲套接軸承（33），套接軸承內(nèi)插接鎖扣連接輪（34）連接輪連接軸，輪連接軸接內(nèi)套合鎖接驅(qū)動軸組，驅(qū)動軸組齒合設置在獨立驅(qū)動組的動力輸出軸上；驅(qū)動輪上還設置活動窄軌輪套（35），活動窄軌輪套和活動窄軌輪相互鉸接，所述活動窄軌輪包括運動支鏈水平關(guān)節(jié)輪（36）、垂直同步輪（37）、立式輪（38）、三種各輪各自獨立，組成圓形，其中垂直同步輪上設置有風車槳（39），立式輪和運動支鏈水平關(guān)節(jié)輪之間連接有鉸接桿（101）；

三者相交的軸心點處設置有轉(zhuǎn)動驅(qū)動裝置（40）、執(zhí)行器電機托架（41）、執(zhí)行器電機（42），所述旋轉(zhuǎn)桿組（43）固定在執(zhí)行器電機上，旋轉(zhuǎn)桿組上連接電機托架，執(zhí)行器電機安裝在執(zhí)行器電機托架上，所述垂直同步輪包括與執(zhí)行器電機外殼固定連接的同步輪支架（44）所述同步輪支架上固定連接有推擴連軸件（45），所述旋轉(zhuǎn)桿組被活動窄軌輪（46）套合順同步輪支架的移槽（47）移動，所述同步輪通過同步帶與執(zhí)行器電機連接。

作為優(yōu)選所述運動支鏈水平關(guān)節(jié)輪、垂直同步輪、立式輪三個輪子的安裝中心在水平平面上位于同一圓周，所述的兩個驅(qū)動輪均是獨立的采用帶有霍爾效應傳感器的輪毅式直流無刷電機作為驅(qū)動電機的驅(qū)動輪;控制器是采用工作于雙極模式下的全橋pwmdc/dc變換器來驅(qū)動直流無刷電機的控制器；

作為優(yōu)選所述裝置倉盒尾端設置擴展線口（48），擴展線口設置擴展連線（49），擴展連線牽引連接彈簧測量輪（50）。

一種利用多環(huán)境適應探測機器人進行鐵路環(huán)境檢修的方法：

實施方法：步驟1：在驅(qū)動輪外套合螺接上活動窄軌輪套，利用活動窄軌輪套和活動窄軌輪進行連接，將支鏈水平關(guān)節(jié)輪上的擴展口中插入扳動擴展軸，扳動擴展軸的末端和同齒離合輪相套合連接，同齒離合輪上設置皮帶，皮帶連接到垂直同步輪的內(nèi)扳動桿上（結(jié)構(gòu)與張緊輪類似），利用張緊輪結(jié)構(gòu)，活動窄軌輪的大小會進行擴大和縮小；

步驟2：將本機器人放置在鐵軌的旁側(cè)的砂石道床上，啟動機器人，驅(qū)動輪開始運作，固定輪組的控制器組包括硬件部分和軟件部分，其中硬件部分由信號采集/處理電路和驅(qū)動電路兩部分構(gòu)成，軟件部分包括信號采集與處理程序、驅(qū)動控制程序、過流保護程序、can通信程序和差速控制程序；

所述控制器組的控制器的硬件部分中的信號采集/處理電路由霍爾位置信號采集/處理電路和霍爾電流信號采集/處理電路兩部分構(gòu)成；

控制器組的的驅(qū)動控制程序的流程是：電池信號采集-電池完好-電池供電-電機獲得電供應-電機前端的驅(qū)動軸工作開始，驅(qū)動輪上的輪履高低探測器啟動-啟動前驅(qū)動a輪或前驅(qū)動b輪，或前驅(qū)動a輪和前驅(qū)動b輪-機器人前進開始；

步驟2：將本機器人放置在鐵軌的旁側(cè)的砂石道床上，啟動機器人，驅(qū)動輪開始運作，固定輪組的控制器組包括硬件部分和軟件部分，其中硬件部分由信號采集/處理電路和驅(qū)動電路兩部分構(gòu)成，軟件部分包括信號采集與處理程序、驅(qū)動控制程序、過流保護程序、can通信程序和差速控制程序；

所述控制器組的控制器的硬件部分中的信號采集/處理電路由霍爾位置信號采集/處理電路和霍爾電流信號采集/處理電路兩部分構(gòu)成；

所述霍爾位置信號采集/處理電路包括三個高頻的電阻r22，r72和r73，三個低頻的電阻r9，r10和r11，及匹配數(shù)量設置的0.001uf電容c5，c6和c7，電阻r22的一端接++5v，電阻r22的另一端接電阻r9，并接出信號線hallla，電阻r9的另一端接電容c5，并接出信號先halllain，電容c5的另一端接地，電阻r72的一端接++5v，電阻r72的另一端接電阻r10，并接出信號線halllb，電阻r10的另一端接電容c6，并接出信號先halllbin，電容c6的另一端接地，電阻r73的一端接++5v，電阻r73的另一端接電阻r11，并接出信號線halllc，電阻r11的另一端接電容c7，并接出信號先halllcin，電容c7的另一端接地，其中，hallain，hallbin，hallcin為電機的霍爾位置信號線，halla，hallb，hallc接dsp的捕捉引腳;霍爾電流信號采集/處理電路包括四個acs712電流傳感器u11，u12，u13和u14，四個100pf的電容c49，c50，c51和c52，四個5.1k的電阻r32，r62，r65和r67，四個lnf的電容c53，c54，c55和c56，及四個高頻的電阻r68，r69，r70和r71，u11的1和u11的2引腳短接接工ra+，u11的3和u11的4引腳短接接工ra-，u11的5引腳接地，u11的6引腳接電容c53，電容c53的另一端接地，u11的7引腳接電阻r32，電阻r32的另一端接電阻r68，并接出工raout，電阻r68的另一端接地，u11的8引腳接電容c49并接++5v，電容c49的另一端接地，u12的1和u12的2引腳短接接rb+，u12的3和u12的4引腳短接接rb-，u12的5引腳接地，u12的6引腳接電容c54，電容c54的另一端接地，u12的7引腳接電阻r62，電阻r62的另一端接電阻r69，并接出rbout，電阻r69的另一端接地，u12的8引腳接電容c50并接++5v，電容c50的另一端接地，u13的1和u13的2引腳短接接工la+，u13的3和u13的4引腳短接接工la-，u13的5引腳接地，u13的6引腳接電容c55，電容c55的另一端接地，u13的7引腳接電阻r65，電阻r65的另一端接電阻r70，并接出工laout，電阻r70的另一端接地，u13的8引腳接電容c51并接++5v，電容c51的另一端接地，u14的1和u14的2引腳短接接工lb+，u14的3和u14的4引腳短接接工lb-，u14的5引腳接地，u14的6引腳接電容c56，電容c56的另一端接地，u14的7引腳接電阻867，電阻867的另一端接電阻871，并接出工lbout，電阻871的另一端接地，u14的8引腳接電容c52并接++5v，電容c52的另一端接地；

所述控制器組的驅(qū)動電路為直流無刷電機的驅(qū)動電路，由mosfet構(gòu)成的三相全橋逆變電路組成，包括一片輪履高低探測器82136，一個0.luf的電容c22，二個高頻電阻826，827，一個5.1電阻835，三個fr107的二極管d2，d3，d4，三個luf的電解電容c28，c29，c30，二個100uf的電解電容c34，c35，六個mosfet管q1，q2，q3，q4，q5，q6，若干個220v電阻r37，r38，r39，r40，r42，r45，六個200k電阻850，851，852，853，855，857，一個三針的端口con1，輪履高低探測器82136的1引腳接++12v，輪履高低探測器82136的9引腳接地，輪履高低探測器82136的10引腳接電阻827，電阻827的另一端接電容c22并同時接++12v，輪履高低探測器82136的11引腳接電阻826，電阻826的另一端接電容c22并同時接+12v，電容c22的另一端接地，輪履高低探測器82136的12和輪履高低探測器82136的13引腳短接接地，輪履高低探測器82136的14引腳接電阻845，電阻845的另一端接mosfet管q6的g極，并接電阻857，電阻857的另一端接mosfet管q6的s極，并接地，輪履高低探測器82136的15引腳接電阻842，電阻842的另一端接mosfet管q5的g極，并接電阻855，電阻855的另一端；

接mosfet管q5的s極，并接地，輪履高低探測器82136的16引腳接電阻840，電阻840的另一端接mosfet管q4的g極，并接電阻853，電阻853的另一端接mosfet管q4的s極，并接地，輪履高低探測器82136的18引腳接電解電容c30的一極，并與mosfet管q6的d極相接，接端口con1的3號位置，電解電容c30的+極接二極管d4，二極管d4的另一端接電阻835，輪履高低探測器82136的19引腳接電阻839，電阻839的另一端接mosfet管q3的g極，并接電阻852，電阻852的另一端接mosfet管q5的s極，并接端口con1的3號位置，輪履高低探測器82136的22引腳接電解電容c29的一極，并與mosfet管q5的d極接，接出rb+，rb一接端口con1的2號位置，電解電容c29的+極接二極管d3，二極管d3的另一端接電阻835，23引腳接

電阻838，電阻838的另一端接mosfet管q2的g極，并接電阻851，電阻851的另一端接mosfet管q2的s極，并接rb+，26引腳接電解電容c28的一極，并與mosfet管q4的d極接，接出工ra+，工ra一接端口con1的1號位置，電解電容c28的+極接二極管d2，二極管d2的另一端接電阻835，27引腳接電阻837，電阻837的另一端接mosfet管q1的g極，并接電阻850，電阻850的另一端接mosfet管q1的s極，并接工ra+，28引腳接電解電容c28+極，

電阻835的另一端接++12v，mosfet管q1，q2，q3的d極接b+，并接電解電容c34的+極，電解電容c34的一極接電解電容c35的+極，電解電容c35的一極接地；

控制器組的的驅(qū)動控制程序的流程是：電池信號采集-電池完好-電池供電-電機獲得電供應-電機前端的驅(qū)動軸工作開始，驅(qū)動輪上的輪履高低探測器啟動-啟動前驅(qū)動a輪或前驅(qū)動b輪，或前驅(qū)動a輪和前驅(qū)動b輪-機器人前進開始；

步驟3：前進過程處理，遇到右坑，前驅(qū)動b輪停止運行，后輪組全部停止運行，萬向輪調(diào)節(jié)為3點和7點位置，啟動前驅(qū)動a輪，整車會隨前驅(qū)動a輪向左轉(zhuǎn)向，將機器人從右坑中拉出；遇到左坑，前驅(qū)動b輪停止運行，后輪組全部停止運行，萬向輪調(diào)節(jié)為3點和7點位置，啟動前驅(qū)動a輪，整車會隨前驅(qū)動a輪向右轉(zhuǎn)向，將機器人從右坑中拉出；中間高兩邊底地形處理，支鏈水平關(guān)節(jié)輪上的擴展口中插入扳動擴展軸開始運行，前驅(qū)動a輪和前驅(qū)動b輪停止運行，萬向轉(zhuǎn)輪開始運行，萬向轉(zhuǎn)輪的，兩個輪體轉(zhuǎn)動道12點和6點位置，活動窄軌輪開始運行，驅(qū)動電機帶動張緊皮帶上的垂直同步輪的內(nèi)扳動桿，將張緊皮帶的長度放開，張緊皮帶的長度邊長，在變長的同時，垂直同步輪、立式輪開始呈八字形張開，原本活動窄軌輪的大小小于或等于驅(qū)動輪的大小變得擴大，這時候再啟動固定輪組，帶動活動窄軌輪進行轉(zhuǎn)動，活動窄軌輪會利用自身的輪道和輪道邊沿的撥槳撥動砂石進入坑道內(nèi)，同時中間的萬向輪也會進行前進移動，一旦撥動的砂石能夠進行墊住住驅(qū)動輪的移動了，機器人就會從兩個同時坑道的路中移動出來了；

步驟4，信息采集攝像頭啟動，進行錄像，錄像經(jīng)過自身插取得cdms卡進行網(wǎng)絡傳輸給控制中心，機器人的裝置倉盒后尾還設置有彈簧測量輪，繞彈簧測量輪設置感應器，彈簧測量輪拖安裝在機器人的車尾，在啟動中先由檢測人員手動卡扣入鐵軌，隨機器人前進，在鐵軌的工字結(jié)構(gòu)中進行滾動前進；彈簧測量輪上設置有永磁鐵，永磁鐵片的間隔道中設置有彈性傳感器，彈性傳感器記錄震動數(shù)據(jù)，將震動數(shù)據(jù)傳遞給數(shù)據(jù)中間，傳遞的震動幅度數(shù)據(jù)波動越小，說明鐵軌越正常，沒有變形，如果震動幅度數(shù)據(jù)波動越大，說明鐵軌已經(jīng)變形，需要進行維護。

作為優(yōu)選所述彈簧測量輪感應器的信號采集/處理程序的流程是:彈性感應器定制的標準數(shù)據(jù)溢出觸發(fā)a/d電信號轉(zhuǎn)換一》a/d中斷標志位發(fā)出1個adflag=1信號一》電流值信號發(fā)出，控制器記錄一個波動信號，a/d轉(zhuǎn)換操作一》將a/d轉(zhuǎn)換結(jié)果存入變量中一送發(fā)給電流調(diào)節(jié)器一》霍爾位置信號檢測一》換相程序一》記錄周期計數(shù)器time_cnt+1一time_cnt}200，一》（記錄完成）否一》速度更新標志=1；一》（記錄完成）是一》慢周期標志位flag_san=1一》里程更新標志=1，一》（記錄里程距離）是一》結(jié)束;一》否一》進度更新程序一》退回一》倒車復檢。

本文中所描述的具體實施例僅僅是對本發(fā)明內(nèi)容精神作舉例說明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。