專利名稱：履帶式行走機器人工作站的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于機電一體化的機器人技術領域。具體涉及履帶式行走機器人工作站。
背景技術：
隨著人類生產活動與社會活動的迅速發展，許多需求與矛盾也相應地產生與激化起來。各種災難事故的發生，往往使人類本身處于危險環境之中，然而人們采取相對策應的能力卻極其有限，有時甚至是情況不明、束手無策。為此人們千方百計地研發各種專門設備、各種智能機器人，以求在災難面前有所知曉、有所作為。從目前研發所達到的實際情況來看，大都還是功能固定、單一運作的個體。在千變萬化、復雜多變的突發事件面前往往也是勢單力孤、不相適應、少有作為甚至是無能為力的。由幾臺配置靈活的機器人分工合作、 相互配合，集群作業的機器人工作站應該出現。目前在控制通訊與作息傳輸上也往往采用單純有線或單純無線的方式，沒有將兩者優點相結合，也就沒有將有線與無線通訊各自存在的缺陷加以避免。人們操縱機器人進入的危險場所，不可避免得要克服復雜的地形，因此機器人本身必須具備很強的越障能力。從現有技術制作的機器人來看，能迅速、穩妥攀爬城市居民樓梯的還不多見。
發明內容本實用新型的目的是在非生存環境下替代人類進入危險場所，從事作業的履帶式行走機器人工作站。本實用新型包括上位計算機、主控制母車和若干被控制子車，主控制母車包括車體、履帶式行走機構、PLC可編程控制器，其特征是主控制母車和被控制子車的車體均為密閉的且可充氣的箱體，履帶式行走機構由橡膠雙面齒履帶、后驅動輪、前引導輪、前承載輪、 后承載輪、張力輪組成，由蓄電池組為動力，分別驅動左驅動調速電機和右驅動電機，PLC可編程控制器安裝在主控制母車上，運行由可調速的無刷電機驅動模塊執行。所述的主控制母車和被控制子車的車體由底板、左側板、右側板、前板、后板和上蓋組成，主控制母車的上蓋作為承載工作面，安裝有可調速收放的光纖通訊線纜纏繞盤、排線架、三臺攝像機、無線遙控通訊天線、視頻傳輸天線、風速儀、風向儀、電導率儀、有害氣體分析儀、可燃氣體分析儀和輻射儀、兩個行走計數器，主控制母車通過無線通訊方式與其他子車實現聯系，被控制子車的上蓋作為承載工作面，分別安裝有實現其功能的設施。所述的被控制子車有X光源發射探測車、X光透視圖像探測車、機械手探測車、精確作業車。所述的X光源發射探測車包括車體、履帶式行走機構，車體的上蓋為承載工作面， 在承載工作面上安裝有可控制開閉的X光射線光源，在車體前面還設置了帶防爆玻璃隔離罩，罩內裝有兩個自由度的云臺，云臺上裝有可變焦的攝像機，在車中間還配有攜帶盤可以放置GPS衛星定位儀器與救援器具并由監控攝像機實時傳回圖像。[0008]所述的X光透視圖像探測車包括車體、履帶式行走機構，車體的上蓋為承載工作面，在承載工作面上裝置X光透視照相機，X光透視攝相機緊固在一臺具有三個自由度的可升降、可水平旋轉、可仰角變化的全方位云臺上，所獲取的圖像即時傳遞給母車。所述的機械手探測車包括車體、履帶式行走機構，車體的上蓋為承載工作面，在承載工作面上裝有具有五個自由度機械，機械手由橫向電機帶動橫向運動軸正反轉使得活動架滑動，整體做橫向往來運動，機械手由豎向電機帶動豎向運動軸正反轉與支撐桿配合作架體上下運動，機械手由仰垂電機正反轉，帶動機械手前臂作下垂與上仰雙向運動，機械手由執行電機正反轉驅動大力鉗張開與閉合，機械手由探測電機帶動伸縮桿驅動微型針孔攝像機探頭作前后伸縮運動，機械手臂上方裝有一臺可控變焦的全景攝像機跟隨機械手臂移動，做全方位精細觀察，機械手的工作狀態由監視攝像機監控，該攝像機同時還可以獲取與傳送音頻信號。所述的精確作業車包括車體、履帶式行走機構，車體的上蓋為承載工作面，在承載工作面上裝有狙擊槍，狙擊槍固定在一臺具有三個自由度的全方位精密云臺上，瞄準鏡的后面裝有一臺CCD高像素的工業攝像機以確保精確打擊。所述的上位計算機同時控制主控制母車和被控制子車，其采用遠程485雙工通訊與多路視音頻信號整合為一體的光纖無限程通訊以及多通道無線電通訊，上位計算機所有的指令都通過光纖線纜下達至主控制母車，主控制母車獲取的所有檢測數據、所有的視頻圖像，通過光纖線纜回傳送至上位計算機，上位計算機遙控各臺被控制子車的指令由主控制母車中繼后用無線通訊方式分別發射給相應的被控制子車，各被控制子車所攝取的視頻圖像也用無線方式回傳給母車。本實用新型將機器人車輛制作標準化；廂體采用鋼板無縫隙焊接而成，表面進行塑料涂層防腐處理，車廂蓋與車體相結合處采用螺栓與密封墊，加壓密閉的方式。電機輸出軸在伸出箱體的部位加裝了密封機構，其他的輪軸都安裝在廂體外邊，所有的線纜接口均進行封閉處理。這樣就使得車輛廂體，內部與體外形成隔離。廂體內部在作業前充入惰性氣體，氣體壓力略微高于外界大氣壓力形成微正壓環境，從而迫使外界的腐蝕性與爆然氣體無法進入。廂體外所有的輪子都采用鋁合金制成，其表面進行防腐蝕、氧化饃工藝加工處理。在不影響強度的狀態下其內側大部分鏤空，盡可能地減輕重量。而其向外側面，則平面完整，以防止異物侵入。在輪子與履帶的耦合面，橫向加工成凹形槽與履帶的凸形齒嚙合， 以驅動車輛行進。履帶采用高強度、耐油、橡膠質、雙面同步齒帶。本實用新型的特點在拉力的作用下，具有一定范圍的延展性、在車輛運行時具有避震緩沖的性能。該履帶抓附性能極好，很適合攀爬光滑的坡面。車輛的驅動輪、承載輪、前引導輪都布置在履帶的內圈側，而在履帶外圈側位于廂體的中間處上方，裝置有一個小直徑的壓緊輪。該壓緊輪的上下位置是可以調節的，這就使得履帶的張緊度，在運行中始終處于合適的范圍。車輛的驅動輪、承載輪、引導輪；從直徑的大小、輪與輪之間的間隔距離、上下水平高低的尺寸、傾斜度配套，再配合上壓緊輪、橡膠履帶，就成為相輔相成的行走機構， 特別適合于高低起伏陡直的地形，善于攀爬階梯。本實用新型將有線通信與無線通訊整合在一起，有線線纜在車輛行駛過程中能夠；有效地、靈活地“放”與“收”很重要。在主控制母車上裝置有一套光纖通訊線纜纏繞盤， 該線盤的轉軸是雙層結構，外筒與內筒中間有軸承支撐。外筒是旋轉的，以收放線纜。內筒是不旋轉的，同時又分為左、右兩段，分別固定在兩側的支架上起到軸的功能。同時又在兩個不轉動的內筒空腔體內部；一邊裝置帶有防爆盒的可調速的無刷電機，電機的輸出軸上有三個伸出桿與外筒連接，從而驅動其正反轉動以收放線纜。另一邊裝著光纖旋轉接頭， 纏繞在外筒上的線纜從兩個內筒中央處的孔洞引入至旋轉接頭，在經過轉與不轉的過度之后，光纖線纜由內筒支架側固定并引出。在旋轉線盤的后面是一個可以橫向作往復運行的排線架，光纖線纜由內筒支架側固定并引出。在旋轉線盤的后面是一個可以橫向作往復運行的排線架，光纖線纜受其制約，來回擺動。在排線架的后方還裝置一臺監控攝像機，操控人員可以通過視頻畫面控制繞盤上的光纖線纜的收放，可以依據車輛行走的快慢節奏調節纏繞盤轉動的速度，可以將光纖線纜均勻地纏繞在盤上。本實用新型將多臺機器人車輛，依據各自不同的功能綜合在一起，在整體上協調一致，形成機器人工作站。使用輻射成像技術，借助于X射線的穿透能力，不用打開箱包，就可以觀察到內部裝置的物品，這在某些特殊場合往往是事半功倍的。在這里，微型透視機同樣是作為視頻監控的前端“眼睛”的。但是與常規的攝像機不同的是它必須在被檢查物品的兩端相互對應的位置上，一邊有一個安全低能量的X光光源，另一邊的透視攝像機的CCD 方能完整地獲取圖像資料。我們可以在一臺子車上裝置X光發射模塊，在另一臺子車上裝置透視攝像機，遠程操控、經由母車發出無線遙控指令，操控“X光源發射探測車”與“X光透視圖像探測車”兩輛了車迅速運行到指定位置進行作業，無線傳輸回來攝取的X透視視頻圖像。此時還可以調動“機械手探測車”協助翻動或取回被檢查的物品。可以調動“精確作業車”擊毀危險物品中的核心部位。本實用新型基于光纖線纜有線通迅與無線遙控混合的工業自動化控制系統，基于光纖線纜與無線收發混合傳輸的視頻監控系統，兩類傳輸信號的上傳下達實現了機器人的各項功能，執行著機器人工作站的所有任務。在便攜式后置控制平臺，設有一臺上位計算機 (工控機)其顯示屏可以顯示前方機器人車輛的相關信息。操控人員手持手掌式操縱器，不斷地給上位計算機發出遙控指令。上位計算機與母車隨車攜帶的可編程控制器PLC之間， 控制信號與數據信號的傳輸是雙工的。是通過連接兩端的485通訊模塊，再連接兩端的光端機，又經由光纖線纜溝通的。上位計算機與母車攜帶的智能圖像處理器之間的視頻信號， 通過連接兩端的光端機傳送。工業程序器PLC接收上位計算機指令，在其輸出端(Y) 口中、 輸出信號至電機驅動模塊，從而轉動電機做出各種相應的動作。PLC信號輸入AD模塊、具有 8路信號通道，可以將8種不同功能的傳感器檢測數據信號上傳。母車攜載的智能圖像處理器可以同時接入16路視頻信號，四臺子車的視頻信號由無線方式分成四個信道分別傳來。 母車本身的攝像機視頻信號，采用有線方式接入。畫面的選擇、放大與縮小、多畫面的組合等編輯功能；則由PLC輸出控制信號，經由智能圖像處理器實現。選擇后的畫面后傳上位計算機，在顯示屏上顯示。操控人員手持手掌式控制器，可以按壓開關隨意調看其中任何一個畫面,或者是組合畫面。
圖1為本實用新型實施例中履帶式行走機器人的車體結構示意圖。圖2為圖1的俯視圖。圖3為本實用新型實施例中主控制母車的結構示意圖。[0020]圖4為圖3的俯視圖。圖5為本實用新型實施例中X光源發射探測子車結構示意圖。圖6為圖5的俯視圖。圖7為本實用新型實施例中X光透視圖像探測子車結構示意圖。圖8為圖7的俯視圖。圖9本實用新型實施例中為機械手探測子車結構示意圖。圖10為圖9的俯視圖。圖11本實用新型實施例中為精確作業子車結構示意圖。圖12為圖11的俯視圖。圖13為本實用新型的控制系統方框圖。其中(1)為鋼質車體，(2)為橡膠雙面齒履帶，(3)為后驅動輪，(4)為前引導輪，(5)為前承載輪，(6)為后承載輪，(7)為張力輪，(8)為車體動力蓄電池組，(9)為左驅調速電機，(10)為右驅調速電機，(11)為車體控制PLC可編程程序器，(12)為電機驅動模塊，(13)、(13')為車體箱蓋承載工作面，(14)為可調速收放的光纖通訊線纜纏繞盤，(15) 為排線架，(16)、(16' ),(16' ‘ ),(16'‘‘)為前視攝像機，(17)、(17' ),(17'‘)、 (17' ’ ‘)為后視攝像機，(18)為監控線纜收放狀態攝像機，(19)、(19')為無線控制通訊天線，(20),(20')為視頻傳輸天線，(21)為風速儀，(22)為風向儀，(23)為電導率儀， (24)為有害氣體分析儀，(25)為可燃氣體分析儀，( )為輻射儀，(27)為行走計數器，(28) 為X光射線光源，09)為防爆玻璃隔離罩，(30)為兩個自由度云臺，(31)為可變焦的攝像機，(32)為攜帶盤，(33)為攜帶盤監控攝像機，(34)為X光透視照相機，(35)為三個自由度的可升降、可水平旋轉、可仰角變化的全方位云臺，(36)為五個自由度機械手，(37)為機械手橫向電機，(38)為橫向運動軸，(39)為機械手豎向電機，GO)為豎向運動軸，Gl)為豎向支撐桿，G2)為仰垂電機，03)為機械手前臂，G4)為鉗形手執行電機，G5)為大力鉗，G6)為機械手探測電機，G7)為伸縮桿，08)為微型針孔攝像機探頭，G9)為整體橫向活動架，(50)為全景攝像機，(51)為機械手的工作狀態監視攝像機，(52)為狙擊槍，(53) 為三個自由度的全方位精密云臺，(54)為瞄準鏡，(55)為C⑶高像素的工業攝像機，(56) 為光纖線纜。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的技術方案作進一步的描述。圖1、圖2所示，主控制母車和被控制子車的車體由底板、左側板、右側板、前板、后板和上蓋組成箱體，上蓋可以脫離箱體(1)，上蓋與左側板、右側板、前板、后板之間均成90 度角，箱內分別安裝有左驅調速電機(9)、右驅調速電機(10)、車體動力蓄電池組(8)、電機驅動模塊(12 )、PLC可編程器(11)。左驅調速電機(9)、右驅調速電機(10)的減速箱的安裝面與箱體緊密結合時充填密封膏。左驅調速電機(9)、右驅調速電機(10)的輸出軸，分別伸出車體左側板、右側板與左、右兩個后驅動輪( 相結合。在車體底部兩側安裝前承載輪( 兩個，后承載輪(6)兩個，兩個前引導輪(4)安裝在車體的前部，引導輪(4)的安裝位置稍高于前承載輪(5)。在車體的上邊沿處安裝張力輪(7)，張力輪也是左右兩側各一個。兩條橡膠雙面齒履帶(2)的內圈與驅動輪、承載輪、引導輪緊密耦合，張緊輪在履帶的外圈，張緊輪的位置是可以上、下調節的，用以調整履帶的張緊度。在車廂內的中間設置動力蓄電池組(8)，在車廂內的前部安放PLC可編程器(11)， 在車廂內的后部安放電機驅動模塊(12 )。車體的車廂、輪子、履帶全都是統一的規格尺寸，并且制作成方便于快速更換的機械結構形式。出于安全方面的考慮，有些機械動作、有些控制順序是要互鎖與聯鎖的。左右兩條履帶在承載運行時，可以同時前行與后行；也可以一條履帶止動，另一條履帶前行或者后行；一條履帶前行，另一條履帶不能向后行，由于扭矩力太大，造成機械結構很大的沖擊力，同時電機電流迅速升高，必須避免這種局面產生，因此要進行互鎖。車體在實際攀爬階梯時由于前引導輪是上仰的，因此車輛首部在履帶推力的作用下，沿著臺階立面會抬起，使得整個車廂與階梯的斜面基本平行，此時后驅動輪會接近地面，更增加了爬坡的推力。兩邊四個承載輪也會與階梯的水平面處于——上一格與下一格相符的位置，這時；履帶由于車輛重力、驅動拉力、張緊力的變化調節，會自動的緊貼著階梯層面。履帶向外的凹凸橡膠齒條又恰好與階梯的平面與豎立面形成的棱角線相互平行，呈嵌入狀態，十分有利于攀爬。圖3、圖4所示，主控制母車的上蓋作為承載工作面(13)，承載工作面(13)安裝有可調速收放的光纖通訊線纜纏繞盤(14)、排線架(15)、三臺攝像機、無線遙控通訊天線 (19)、視頻傳輸天線(20)、風速儀(21)、風向儀(22)、電導率儀(23)、有害氣體分析儀(24)、 可燃氣體分析儀(25)和輻射儀(26)、兩個行走計數器，主控制母車通過無線通訊方式與其他子車實現聯系。主控制母車實質上是一個可以行走的控制箱。它與上級計算機之間由光纖線纜聯系著，再由母車中繼無線遙控其他子車輛。母車廂體上蓋是用來做為承載工作面(13)的、 中間安放可調速收放的光纖通訊線纜纏繞盤(14)、排線架(15)、前視攝像機(16)、后視攝像機(17)、這兩個攝像探頭主要作用是當車輛行進與倒退時觀察路面情況，該攝像機的鏡頭視角要盡可能地廣闊一些。監控線纜收放狀態攝像機(18)，在實際操作時是不可缺少的。安裝時要仰起鏡頭。無線控制通訊天線(19)、視頻傳輸天線(20)、安裝時要拉開距離。 風速儀(21)、風向儀(22)、電導率儀(23)、有害氣體分析儀(24)、可燃氣體分析儀(25)、輻射儀(26)、都是專業儀器，安裝時要注意符合規范。母車在其車廂前引導輪部位，設有左右兩個行走計數器(27)。車輛在運行時的具體位置，是在行進、倒退、轉彎中不斷變化的，其移動的軌跡也完全需要跟蹤與記錄。在母車的左、右兩個前引導輪內側各鑲有塊狀磁鐵，在與相對應的廂體壁上，面對面左、右各裝有兩個霍爾傳感器。前引導輪每轉動一圈，車載PLC可編程器的 (X)輸入口就自動計數一次。采樣的信號經過軟件處理后，就可以分別得到左右兩條履帶的行駛速度、前進與倒退或者發生故障的現實狀態、換算出車輛的行駛軌跡并且作出運行軌跡圖。再加上；記錄當時的具體時間，將其一同在上位計算機的顯示屏上顯示出來，這在礦井中運行是十分有效的手段。被控制子車與主控制母車的行走部分結構是一樣的。圖5、圖6所示為X光源發射探測子車，在承載工作面(13')上安裝有X光射線光源(28)、前視攝像機(16')、后視攝像機(17')、無線控制通訊天線(19')、視頻傳輸天線 (20' )，X光源盡管是低微能量的，由此X光源與透視機之間的控制動作是聯鎖的，平時關閉X射線模塊的窗口，需要攝影時才打開，窗口打開后，再控制攝像機拍攝。拍攝完畢后盡快關閉X光源窗口。該車前部裝有防爆玻璃隔離罩(29)，罩內裝有兩個自由度去臺(30)，與可變焦的攝像機(31)。中部裝有攜帶盤(32)、后部裝有攜帶盤監控攝像機(3 ；在有GPS 衛星導航信號的空間，是完全可以采用車載導航儀來定位的，此時可以在子車上加裝GPS 導航儀，將導航儀顯示屏幕對準監控攝像機鏡頭就可以觀察定位了。在具體實施時將獲取的導航儀圖像無線發射給母車，母車可以上傳顯示在上位機屏幕上的。圖7、圖8所示為X光透視圖像探測子車，在其車輛承載工作面中間部位，裝有一臺三個自由度的高精度的全方位云臺(35)，在云臺之上裝置一臺X光透視攝像機(34)。在承載工作面的前部安裝有前視攝像機(16')、后視攝像機(17'‘)，在承載工作面的前部還裝置一臺兩個自由度的云臺(30)，云臺上安放一臺可變焦的攝像機(31)。這臺攝像機是幫助做全方位觀察的，探測車輛到的最佳位置以后，透視攝像機再進行拍攝工作。圖9、圖10所示為機械手探測子車，其車輛承載工作面的后部安裝有后視攝像機 (17'‘‘)，其車輛承載工作面中間部位，裝有一臺五個自由度的機械手(36)。機械手下部是一個可以來回橫向水平移動的活動架(49)，由橫向電機(37)與橫向運動軸(38)牽動。 機械手架身可以上下垂直撐起或落下，由豎向電機(39)、豎向運動軸(40)、和豎向支撐桿 (41)協同完成動作。機械手的前臂安裝在架身的最前端，可以豎向做上揚與下垂的弧線運動，由仰垂電機G2)輸出軸，帶動機械手前臂G3)實現動作。在前臂的最前端安裝有一只能控制松開與夾緊的大力鉗(45)，由鉗形手執行電機04)正反轉動實施張合。機器人車輛本身就是；進退、轉向自如的，再配合上靈活運動的機械手，可以移動到需要探測的箱包前面，操控大力鉗將拉鎖拉開，驅動機械手探測電機(46)、轉動伸縮桿 (47)、向前伸出微型針孔攝像機探頭(48)，可以伸到狹小空間拍攝。機械手臂的后端安裝一臺可以伸縮變焦的全景攝像機(50)，全景攝像機在此位置也可以精細觀察機械手的動作。 機械身架的工作狀態由監視攝像機51監控。圖11、圖12所示，精確作業子車車輛承載工作面上安裝有有前視攝像機 (16'‘‘)、后視攝像機(17)和有三個自由度的全方位精密云臺(53)，狙擊槍(5 安裝在有三個自由度的全方位精密云臺(5 上，瞄準鏡(54)光學鏡頭后面是C⑶高像素的工業攝像機(55)，圖像經由無線發射給母車接收后，又通過光纖纜(56)傳送至上位計算機屏幕。操控人員遙控云臺進行瞄準，在按下擊發銨鈕之前還可以依據機器人母車傳回的現場風速與風向的準確數據進行射擊彈道修正，以實現精準打擊。圖13完整交代了通信、控制、驅動三大要素的構成與途徑。由此可見系統軟件的工作量也是很大的，要求也是很高的。然而；本文不涉及軟件討論。機器人主要是用于危險場所的，可見工作環境不可避免地十分惡劣。其本身又是復雜的機電一體化的系統裝置，因此在具體實施時，要求千方百計地予以完善，只有安全與可靠方能達到完成任務的目的。所有附加在車輛廂體承載工作面之上的各種儀器、各種裝備，其結合處的構件盡量相同一致。所有線纜的接口，基本上歸類統一。所有的電信器件； 485通訊模塊、光端機模塊、PLC模塊、驅動模塊、智能視頻處理模塊、全部采用集成化。作為行走驅動用的直流電機；也采用無刷型的、減速箱與繞組之間實行機電隔離的一體化電機。再次強調車輛運行使用在特殊的場所！要求車輛本身在任何時候不能夠產生電火化，因此模塊化的電信器件還要進一步實行塑封處理。車輛運行使用在特殊的場所！要求車輛本身不能夠產生發熱源，因此主要的電器部件的工作電流全部有限流與限壓保護，同時實行循環檢測監控，電流與電壓數值即時上傳至上位計算機。同時上傳的還有車廂(箱)內溫度數值，車廂(箱)內有兩個溫度傳感器，一但溫度上升超出限定值立即自動停止工作。
權利要求1.一種履帶式行走機器人工作站，包括上位計算機、主控制母車和若干被控制子車， 主控制母車包括車體、履帶式行走機構、PLC可編程控制器，其特征是主控制母車和被控制子車的車體均為密閉的且可充氣的箱體，履帶式行走機構由橡膠雙面齒履帶(2)、后驅動輪 (3)、前引導輪(4)、前承載輪(5)、后承載輪(6)、張力輪(7)組成，由蓄電池組(8)為動力，分別驅動左驅動調速電機(9 )和右驅動電機(10 )，PLC可編程控制器(11)安裝在主控制母車上，運行由可調速的無刷電機驅動模塊(12)執行。
2.根據權利要求1所述的一種履帶式行走機器人工作站，其特征是所述的主控制母車和被控制子車的車體由底板、左側板、右側板、前板、后板和上蓋組成，主控制母車的上蓋作為承載工作面(13)，安裝有可調速收放的光纖通訊線纜纏繞盤(14)、排線架(15)、三臺攝像機、無線遙控通訊天線(19)、視頻傳輸天線(20)、風速儀(21)、風向儀(22)、電導率儀 (23)、有害氣體分析儀(24)、可燃氣體分析儀(25)和輻射儀(26)、兩個行走計數器(27)，主控制母車通過無線通訊方式與其他子車實現聯系，被控制子車的上蓋作為承載工作面，分別安裝有實現其功能的設施。
3.根據權利要求1所述的一種履帶式行走機器人工作站，其特征是所述的被控制子車有X光源發射探測車、X光透視圖像探測車、機械手探測車、精確作業車。
4.根據權利要求3所述的一種履帶式行走機器人工作站，其特征是所述的X光源發射探測車包括車體、履帶式行走機構，車體的上蓋為承載工作面，在承載工作面上安裝有可控制開閉的X光射線光源(28)，在車體前面還設置了帶防爆玻璃隔離罩(29)，罩內裝有兩個自由度的云臺(30)，云臺上裝有可變焦的攝像機(31)，在車中間還配有攜帶盤可以放置 GPS衛星定位儀器與救援器具(32)并由監控攝像機(33)實時傳回圖像。
5.根據權利要求3所述的一種履帶式行走機器人工作站，其特征是所述的X光透視圖像探測車包括車體、履帶式行走機構，車體的上蓋為承載工作面，在承載工作面上裝置X光透視照相機(34)，X光透視攝相機緊固在一臺具有三個自由度的可升降、可水平旋轉、可仰角變化的全方位云臺(35)上，所獲取的圖像即時傳遞給母車。
6.根據權利要求3所述的一種履帶式行走機器人工作站，其特征是所述的機械手探測車包括車體、履帶式行走機構，車體的上蓋為承載工作面，在承載工作面上裝有具有五個自由度機械(36)，機械手由橫向電機(37)帶動橫向運動軸(38)正反轉使得活動架(49)滑動， 整體做橫向往來運動，機械手由豎向電機(39)帶動豎向運動軸(40)正反轉與支撐桿(41) 配合作架體上下運動，機械手由仰垂電機(42)正反轉，帶動機械手前臂(43)作下垂與上仰雙向運動，機械手由執行電機(44)正反轉驅動大力鉗(45)張開與閉合，機械手由探測電機 (46)帶動伸縮桿(47)驅動微型針孔攝像機探頭(48)作前后伸縮運動，機械手臂上方裝有一臺可控變焦的全景攝像機(50)跟隨機械手臂移動，做全方位精細觀察，機械手的工作狀態由監視攝像機(51)監控，該攝像機同時還可以獲取與傳送音頻信號。
7.根據權利要求3所述的一種履帶式行走機器人工作站，其特征是所述的精確作業車包括車體、履帶式行走機構，車體的上蓋為承載工作面，在承載工作面上裝有狙擊槍(52)， 狙擊槍固定在一臺具有三個自由度的全方位精密云臺(53)上，瞄準鏡(54)的后面裝有一臺CXD高像素的工業攝像機(55)以確保精確打擊。
8.根據權利要求1所述的一種履帶式行走機器人工作站，其特征是所述的上位計算機同時控制主控制母車和被控制子車，其采用遠程485雙工通訊與多路視音頻信號整合為一體的光纖無限程通訊以及多通道無線電通訊，上位計算機所有的指令都通過光纖線纜(56) 下達至主控制母車，主控制母車獲取的所有檢測數據、所有的視頻圖像，通過光纖線纜回傳送至上位計算機，上位計算機遙控各臺被控制子車的指令由主控制母車中繼后用無線通訊方式分別發射給相應的被控制子車，各被控制子車所攝取的視頻圖像也用無線方式回傳給母車。
專利摘要履帶式行走機器人工作站，屬于機電一體化的機器人領域，它包括上位計算機、主控制母車和若干被控制子車，主控制母車包括車體、履帶式行走機構、PLC可編程控制器，其特征是主控制母車和被控制子車的車體均為密閉的且可充氣的箱體，履帶式行走機構由橡膠雙面齒履帶、后驅動輪、前引導輪、前承載輪、后承載輪、張力輪組成，由蓄電池組為動力，分別驅動左驅動調速電機和右驅動電機，PLC可編程控制器安裝在主控制母車上，運行由可調速的無刷電機驅動模塊執行。本實用新型將多臺機器人車輛，依據各自不同的功能綜合在一起，在整體上協調一致，形成機器人工作站。
文檔編號B25J9/02GK202071910SQ20112010122
公開日2011年12月14日 申請日期2011年4月8日 優先權日2011年4月8日
發明者宮亮, 徐新華, 趙旭 申請人:山西亞佳機電集團有限公司