移动式车底检查机器人

摘要

本发明公开了一种移动式车底检查机器人，该车底检查机器人由电路控制部分和机械结构部分组成。电路控制部分包括有PC104嵌入式控制板、硬盘、电源转换电路板、无线通信电路板和蓄电池。机械结构部分包括有光路组件、图像采集组件、行走组件和壳体组件。光路组件用于产生扫描时所需的中心波长为460nm的光，该光照射在车底后，再反射回反射镜上，最后通过反射镜将反射光投射至图像采集组件中的鱼眼镜头上。本发明机器人解决了现有固定式车底移动机器人不能适应多变环境下对车底进行危险物品的检查。

主权项

一种移动式车底检查机器人，该车底检查机器人由电路控制部分和机械结构部分组成；电路控制部分包括有PC104嵌入式控制板(1A)、硬盘(1B)、电源转换电路板(1C)、无线通信电路板(1D)和蓄电池(1E)，其特征在于：所述的机械结构部分包括有光路组件(1)、图像采集组件(2)、行走组件(3)和壳体组件(4)；光路组件(1)用于产生扫描时所需的中心波长为460nm的光，该光照射在车底后，再反射回反射镜(11)上，最后通过反射镜(11)将反射光投射至图像采集组件(2)中的鱼眼镜头(21)上；光路组件(1)包括有反射镜(11)、第一HID氙气灯(12)、第二HID氙气灯(13)和第三HID氙气灯(14)；反射镜(11)安装在A连接板(44)上；第一HID氙气灯(12)、第二HID氙气灯(13)和第三HID氙气灯(14)安装在C连接板(46)的横板(461)上的三个通孔内；图像采集组件(2)通过鱼眼镜头(21)聚集到的反射光映射到线性CCD照相机(22)的线性光敏元件上，线性CCD照相机(22)将光学信息转换为二进制数据信息，该二进制数据信息被存储在硬盘(1B)中；图像采集组件(2)包括有鱼眼镜头(21)、线性CCD照相机(22)、A红外探头(23)和B红外探头(24)，鱼眼镜头(21)安装在线性CCD照相机(22)的镜头上，线性CCD照相机(22)通过cameralink总线与PC104嵌入式控制板(1A)连接；A红外探头(23)安装在A圆孔(406)内，B红外探头(24)安装在B圆孔(407)内；行走组件(3)分为左行走单元和右行走单元，该左行走单元和右行走单元的结构相同，且对称安装在底板(42)的左板面(42c)和右板面(42d)上，底板(42)的前端(42a)安装有用于支撑起图像采集组件、光路组件的A连接板(44)、B连接板(45)和C连接板(46)；左行走单元中A伺服电机(311)安装在A电机安装座(42E)上，A伺服电机(311)的输出轴穿过A电机安装座(42E)上的C通孔(42E‑1)后套接在A联轴器(318)的一端上，A联轴器(318)的另一端套接在A阶梯轴(316)的一端上；A阶梯轴(316)的另一端顺次穿过A滚珠轴承(316A)、主动带轮(317)、B滚珠轴承(316B)和B车轮(314)的车轮孔(314a)后连接上A锁紧螺母(316C)，A滚珠轴承(316A)安装在第二U形座(42B)的B通孔(42B‑2)中，B滚珠轴承(316B)安装在第二U形座(42B)的A通孔(42B‑1)中，主动带轮(317)安装在A滚珠轴承(316A)与B滚珠轴承(316B)之间，主动带轮(317)与从动带轮(319)之间套接有A同步带(312)；C滚珠轴承(320A)安装在第一U形座(42A)的D通孔(42A‑1)中，D滚珠轴承(320B)安装在第一U形座(42A)的E通孔(42A‑2)中，C滚珠轴承(320A)与D滚珠轴承(320B)之间是从动带轮(319)，B阶梯轴(320)的一端连接上B锁紧螺母(320C)，B阶梯轴(320)的另一端顺次穿过A车轮(313)的车轮孔(313a)、D滚珠轴承(320B)、从动带轮(319)后套接在C滚珠轴承(320A)上；左行走单元在A伺服电机(311)的驱动下使得A阶梯轴(316)带动主动带轮(317)和B车轮(314)转动，在A同步带(312)的作用下，从动带轮(319)也转动，进而A车轮(313)转动；右行走单元中B伺服电机(321)安装在B电机安装座(42F)上，B伺服电机(321)的输出轴穿过B电机安装座(42F)上的H通孔(42F‑1)后套接在B联轴器(328)的一端上，B联轴器(328)的另一端套接在C阶梯轴(326)的一端上；C阶梯轴(326)的另一端顺次穿过E滚珠轴承(326A)、主动带轮(327)、F滚珠轴承(326B)和D车轮(324)的车轮孔(324a)后连接上C锁紧螺母(326C)，E滚珠轴承(326A)安装在第四U形座(42D)的B通孔(42D‑2)中，F滚珠轴承(326B)安装在第四U形座(42D)的A通孔(42D‑1)中，主动带轮(327)安装在E滚珠轴承(326A)与F滚珠轴承(326B)之间，主动带轮(327)与从动带轮(329)之间套接有B同步带(322)；G滚珠轴承(330A)安装在第三U形座(42C)的H通孔(42C‑1)中，H滚珠轴承(330B)安装在第三U形座(42C)的J通孔(42C‑2)中，G滚珠轴承(330A)与H滚珠轴承(330B)之间是从动带轮(329)，D阶梯轴(330)的一端连接上D锁紧螺母(330C)，D阶梯轴(330)的另一端顺次穿过C车轮(323)的车轮孔(323a)、H滚珠轴承(330B)、从动带轮329后套接在G滚珠轴承330A上；右行走单元在B伺服电机(321)的驱动下使得C阶梯轴(326)带动主动带轮(327)和D车轮(324)转动，在B同步带(322)的作用下，从动带轮(329)也转动，进而C车轮(323)转动；壳体组件(4)一方面用于将光路组件(1)、图像采集组件(2)、行走组件(3)进行相对位置的布局，另一方面作为上述移动式车底检查机器人的外部包装；壳体组件(4)由上盖(41)、底板(42)、有机玻璃(43)、A连接板(44)、B连接板(45)和C连接板(46)组成；上盖(41)与底板(42)通过多个结构相同的铰链(4A)实现连接；有机玻璃(43)安装在上盖(41)的长槽(405)上；A连接板(44)、B连接板(45)和C连接板(46)安装在底板(42)的前端(42a)；A连接板(44)上安装有反光镜(11)，C连接板(46)上安装有第一HID氙气灯(12)、第二HID氙气灯(13)、第三HID氙气灯(14)；A连接板(44)的一端安装在底板(42)上，A连接板(44)的另一端与B连接板(45)的一面板焊接；B连接板(45)的一端安装在底板(42)上；C连接板(46)的一端安装在底板(42)上，C连接板(46)的另一端与B连接板(45)的另一面板焊接；上盖(41)的A侧板面(41a)上开有用于安装A风扇(401)的A方孔(401a)和用于安装B风扇(402)的B方孔(402a)；上盖(41)的B侧板面(41b)上开有用于安装C风扇(403)的C方孔(403a)和用于安装D风扇(404)的D方孔(404a)；上盖(41)的后板面(41d)上设有用于电源开关(411)、充电接口(412)、工作指示灯(413)通过的三个圆孔；上盖(41)的前板面(41c)的顶部设有A圆孔(406)和B圆孔(407)，A圆孔(406)处安装有A红外探头，B圆孔(407)处安装有B红外探头；底板(42)上的A螺纹孔(425)、B螺纹孔(426)、C螺纹孔(427)和D螺纹孔(428)用于实现将PC104嵌入式控制板(1A)固定在底板(42)上；底板(42)上的E螺纹孔(429)、F螺纹孔(430)、G螺纹孔(431)和H螺纹孔(432)用于实现将硬盘(1B)固定在底板(42)上；底板(42)上的I螺纹孔(436)、J螺纹孔(437)、K螺纹孔(438)和L螺纹孔用于实现将电源转换电路板(1C)固定在底板(42)上；底板(42)上设有用于粘接蓄电池(1E)的凸台(435)；底板(42)上设有用于安装A驱动器(315)的A螺纹孔组(433)；底板(42)上设有用于安装B驱动器(325)的B螺纹孔组(434)；底板(42)上安装有摄像头安装架(42G)、A电机安装座(42E)、B电机安装座(42F)、第一U形座(42A)、第二U形座(42B)、第三U形座(42C)和第四U形座(42D)；摄像头安装架(42G)上安装有线性CCD照相机(22)，鱼眼镜头(21)安装在线性CCD照相机(22)的镜头上；A伺服电机(311)的机壳安装在A电机安装座(42E)上；B伺服电机(321)的机壳安装在B电机安装座(42F)上；第一U形座(42A)上安装有C滚珠轴承(320A)和D滚珠轴承(320B)；第二U形座(42B)上安装有A滚珠轴承(316A)和B滚珠轴承(316B)；第三U形座(42C)上安装有G滚珠轴承(330A)和H滚珠轴承(330B)；第四U形座(42D)上安装有E滚珠轴承(326A)和F滚珠轴承(326B)；底板(42)上的长方形A孔(421)用于A车轮(313)通过，长方形B孔(422)用于B车轮通过(314)，长方形C孔(423)用于C车轮(323)通过，长方形D孔(424)用于D车轮(324)通过。