环境检测取样机器人制造技术

本发明专利技术适用于机器人技术领域，提供了一种环境检测取样机器人，包括车架、驱动单元、驱动轮、第一水平转动单元、第一支架、样品抓取单元、第二水平转动单元、垂直转动单元、环境参数采集单元、图像采集单元、样品存储单元、控制单元和遥控单元；驱动单元、第一水平转动单元、样品抓取单元、第二水平转动单元、垂直转动单元、环境参数采集单元、图像采集单元和样品存储单元均连接控制单元，控制单元和遥控单元之间无线通信。解决现有技术中特殊环境中取样效率低、对实验人员造成安全隐患的问题。

【技术实现步骤摘要】
环境检测取样机器人
本专利技术属于机器人
，尤其涉及一种环境检测取样机器人。
技术介绍
环境检测分析需要进行取样，然后带回实验室进行实验，但是对于一些特殊的环境，例如环境中含有有毒物质、辐射射线，实验人员需要穿上特定的防护设备进入环境中进行取样，此种取样效率低，并且会对实验人员造成安全隐患。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供了一种环境检测取样机器人，以解决现有技术中特殊环境中取样效率低、对实验人员造成安全隐患的问题。为解决上述技术问题，本专利技术所采取的技术方案是：一种环境检测取样机器人，包括车架、驱动单元、驱动轮、第一水平转动单元、第一支架、样品抓取单元、第二水平转动单元、垂直转动单元、环境参数采集单元、图像采集单元、样品存储单元、控制单元和遥控单元；所述驱动轮和所述驱动单元安装在所述车架的底部，所述驱动单元的输出端连接所述驱动轮，所述样品存储单元和所述第一水平转动单元均安装在所述车架的顶部，所述第一支架安装在所述第一水平转动单元上，所述样品抓取单元安装在所述第一支架的侧部，所述第二水平转动单元安装在所述第一支架的顶部，所述垂直转动单元安装在所述第二水平转动单元上，所述环境参数采集单元和所述图像采集单元安装在所述垂直转动单元上；所述驱动单元、所述第一水平转动单元、所述样品抓取单元、所述第二水平转动单元、所述垂直转动单元、所述环境参数采集单元、所述图像采集单元和所述样品存储单元均连接所述控制单元，所述控制单元和所述遥控单元之间无线通信。进一步地，所述存储单元包括安装在所述车架上的存储盒、放置在所述存储盒内部的托盘和若干个存储瓶，所述托盘上设有若干个与存储瓶适配的固定槽，每个存储瓶放置在对应的固定槽中，所述存储盒的盒盖上设有若干个与所述固定槽对应的卡槽，所述卡槽用于卡接存储瓶的顶端，所述存储盒的侧部设有控制所述盒盖开合的开合机构，所述开合机构连接所述控制单元。进一步地，所述开合机构包括第一电机、转动轮、第一支杆和第二支杆，所述第一电机的轴和所述转动轮固定连接，所述第一支杆的一端固定安装在所述转动轮上，所述第一支杆的另一端和所述第二支杆的一端转动连接，所述第二支杆的另一端和所述盒盖铰接，所述第一电机连接所述控制单元。进一步地，所述样品抓取单元包括第二电机、第三电机、第三支杆、第四支杆和抓手机构，所述第二电机安装在所述第一支架的侧部，所述第二电机的轴连接所述第三支杆的一端，所述第三电机固定在所述第三支杆的另一端，所述第三电机的轴连接所述第四支杆的一端，所述抓手机构安装在所述第四支杆的另一端，所述第二电机、所述第三电机和所述抓手机构均连接所述控制单元。进一步地，所述抓手机构包括壳体、第四电机、传动组件和若干个开合组件，所述传动组件安装在所述壳体的内部，所述第四电机的轴连接所述传动组件，所述传动组件包括可做往复运动的支板，每个开合组件包括弯杆和抓片，所述弯杆的弯折处和所述壳体上的第五支杆转动连接，所述弯杆的一端和所述支板铰接，所述弯杆的另一端和所述抓片固定连接，所述第四电机连接所述控制单元。进一步地，所述传动组件还包括安装在所述壳体内的第一齿轮、第二齿轮、伞齿轮和丝杆，所述第四电机的轴和所述第一齿轮的中心固定连接，所述第一齿轮和所述伞齿轮啮合，所述伞齿轮和所述第二齿轮啮合，所述第二齿轮的中心和所述丝杆的一端固定连接，所述支板设有和所述丝杆适配的螺纹孔，所述丝杆的另一端穿过所述支板上的螺纹孔，所述壳体上设有卡件，所述支板上设有和所述卡件适配的凹槽，所述支板和所述壳体卡接，所述支板可沿所述卡件长度方向做往复运动。进一步地，所述第二水平转动单元包括第五电机、第二支架和底座，所述底座安装在所述第一支架的顶部，所述第五电机固定安装在所述底座上，所述第五电机的轴和所述第二支架的一侧固定连接，所述第二支架的另一侧用于安装所述垂直转动单元，所述第五电机连接所述控制单元。进一步地，所述垂直转动单元包括第六电机、第三支架和第四支架，所述第三支架固定安装所述第二支架的另一侧，所述第六电机设有两个可以同步转动的轴，所述第三支架的两端设有与所述第六电机的轴适配的凹槽，所述第六电机的两个轴分别和所述第三支架两端的凹槽连接，所述第四支架的两端和所述第六电机的壳固定连接，所述第四支架可与所述第六电机同时转动，所述环境参数采集单元和图像采集单元安装在所述第四支架上，所述第六电机连接所述控制单元。进一步地，所述环境参数采集单元包括温湿度传感器、二氧化碳传感器、一氧化碳传感器和灰尘传感器，所述温湿度传感器、所述二氧化碳传感器、一氧化碳传感器和所述灰尘传感器均连接所述控制单元。进一步地，所述控制单元包括第一处理器和第一无线信号收发器，所述遥控单元包括第二处理器、第二无线信号收发器、显示器和输入器，所述第一处理器分别连接所述第一无线信号收发器、所述驱动单元、所述第一水平转动单元、所述样品抓取单元、所述第二水平转动单元、所述垂直转动单元、所述环境参数采集单元、所述图像采集单元和所述样品存储单元，所述第二处理器分别连接所述第二无线信号收发器、所述显示器和输入器。采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本专利技术设计了一种环境检测取样机器人，工作时，通过遥控单元输入指令至控制单元，控制单元根据指令控制驱动单元使驱动轮转动，实现环境检测取样机器人的运动，其中的图像采集单元能够对环境的图像信息进行采集、环境参数采集单元能够对环境参数信息进行采集，并将采集的图像信息和环境参数信息传送至控制单元中，控制单元将接收到的图像信息和环境参数信息传送至遥控单元，实验人员能够通过遥控单元观测图像信息和环境参数信息，能够了解环境检测取样机器人所在环境的图像和环境的各项参数；当需要对环境中的样品进行采样时，实验人员通过遥控单元输入指令控制样品抓取单元抓取目标样品，然后将样品放入到样品存储单元中，完成取样工作。环境检测取样机器人可以实现对环境的图像采集和环境参数的采集，并且能够取样工作，便于带回实验室进行研究，不再需要实验人员进入特殊的环境中工作也能够完成对特殊环境的研究，保证了实验人员的安全。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例提供的环境检测取样机器人的结构示意图；图2是本专利技术实施例提供的环境检测取样机器人的原理框图；图3是本专利技术实施例提供的存储单元的结构示意图；图4是本专利技术实施例提供的开合机构的结构示意图；图5是本专利技术实施例提供的抓手机构合拢状态结构示意图；图6是本专利技术实施例提供的抓手机构张开状态结构示意图；图7是本专利技术实施例提供的开合组件的结构示意图；图8是本专利技术实施例提供的传动组件的结构示意图；图9是本专利技术另一个实施例提供的环境检测取样机器人的原理框图。图中：1、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种环境检测取样机器人，其特征在于，包括车架、驱动单元、驱动轮、第一水平转动单元、第一支架、样品抓取单元、第二水平转动单元、垂直转动单元、环境参数采集单元、图像采集单元、样品存储单元、控制单元和遥控单元；/n所述驱动轮和所述驱动单元安装在所述车架的底部，所述驱动单元的输出端连接所述驱动轮，所述样品存储单元和所述第一水平转动单元均安装在所述车架的顶部，所述第一支架安装在所述第一水平转动单元上，所述样品抓取单元安装在所述第一支架的侧部，所述第二水平转动单元安装在所述第一支架的顶部，所述垂直转动单元安装在所述第二水平转动单元上，所述环境参数采集单元和所述图像采集单元安装在所述垂直转动单元上；/n所述驱动单元、所述第一水平转动单元、所述样品抓取单元、所述第二水平转动单元、所述垂直转动单元、所述环境参数采集单元、所述图像采集单元和所述样品存储单元均连接所述控制单元，所述控制单元和所述遥控单元之间无线通信。/n

【技术特征摘要】
1.一种环境检测取样机器人，其特征在于，包括车架、驱动单元、驱动轮、第一水平转动单元、第一支架、样品抓取单元、第二水平转动单元、垂直转动单元、环境参数采集单元、图像采集单元、样品存储单元、控制单元和遥控单元；
所述驱动轮和所述驱动单元安装在所述车架的底部，所述驱动单元的输出端连接所述驱动轮，所述样品存储单元和所述第一水平转动单元均安装在所述车架的顶部，所述第一支架安装在所述第一水平转动单元上，所述样品抓取单元安装在所述第一支架的侧部，所述第二水平转动单元安装在所述第一支架的顶部，所述垂直转动单元安装在所述第二水平转动单元上，所述环境参数采集单元和所述图像采集单元安装在所述垂直转动单元上；
所述驱动单元、所述第一水平转动单元、所述样品抓取单元、所述第二水平转动单元、所述垂直转动单元、所述环境参数采集单元、所述图像采集单元和所述样品存储单元均连接所述控制单元，所述控制单元和所述遥控单元之间无线通信。


2.根据权利要求1所述的环境检测取样机器人，其特征在于，所述存储单元包括安装在所述车架上的存储盒、放置在所述存储盒内部的托盘和若干个存储瓶，所述托盘上设有若干个与存储瓶适配的固定槽，每个存储瓶放置在对应的固定槽中，所述存储盒的盒盖上设有若干个与所述固定槽对应的卡槽，所述卡槽用于卡接存储瓶的顶端，所述存储盒的侧部设有控制所述盒盖开合的开合机构，所述开合机构连接所述控制单元。


3.根据权利要求2所述的环境检测取样机器人，其特征在于，所述开合机构包括第一电机、转动轮、第一支杆和第二支杆，所述第一电机的轴和所述转动轮固定连接，所述第一支杆的一端固定安装在所述转动轮上，所述第一支杆的另一端和所述第二支杆的一端转动连接，所述第二支杆的另一端和所述盒盖铰接，所述第一电机连接所述控制单元。


4.根据权利要求1所述的环境检测取样机器人，其特征在于，所述样品抓取单元包括第二电机、第三电机、第三支杆、第四支杆和抓手机构，所述第二电机安装在所述第一支架的侧部，所述第二电机的轴连接所述第三支杆的一端，所述第三电机固定在所述第三支杆的另一端，所述第三电机的轴连接所述第四支杆的一端，所述抓手机构安装在所述第四支杆的另一端，所述第二电机、所述第三电机和所述抓手机构均连接所述控制单元。


5.根据权利要求4所述的环境检测取样机器人，其特征在于，所述抓手机构包括壳体、第四电机、传动组件和若干个开合组件，所述传动组件安装在所述壳体的内部，所述第四电机的轴连接所述传动组件，所述传动组件包括可做往复运动的支板，...

【专利技术属性】
技术研发人员：牛福永，刘明月，宋岭，乔飞，
申请(专利权)人：廊坊市智恒机器人科技有限公司，
类型：发明
国别省市：河北;13