遥控轮式移动机器人平台制造技术

本发明专利技术公开了一种遥控轮式移动机器人平台，平台车架采用箱式结构，内设有车载电子设备、电池箱体。平台车架设有轮式四轮驱动行走装置，由牵引电机来驱动。车载电子设备主要包括电机驱动器、超声波传感器、ＩＰ摄像头、整车控制器、ＧＰＳ、惯性导航系统、无线通讯系统。在地面遥控控制台上可查看所述机器人平台前后的视频图像、平台位置坐标和准确姿态，并可通过控制手柄和按钮操作所述机器人平台进行工作。所述机器人平台前后均安装有超声波传感器，有一定的自动避障功能。机器人平台在民用上用于运输，地震、火灾等危险环境下的侦察抢险，及搭载农药喷洒等农用装置，在军事上可用作执行侦察、巡逻、搭载探测装置或武器等任务的工具。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种移动机器人平台，特别是涉及一种遥控轮式移动机器人平台。
技术介绍
遥控轮式移动机器人有其突出的优越性，它可以大大降低人们的劳动强度，提升 工作效率，尤其适用于一些性质危险的工作，如抢险、火灾、未知地域的探测和军事侦察等。 目前，遥控轮式移动机器人在军事上的用途日益广泛，民用相对较少，尤其对通用遥控轮式 移动机器人平台的研究较少。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种可超视距遥控操作、可选配多种工作装置 的遥控轮式移动机器人平台。为了解决上述技术问题，本专利技术提供的遥控轮式移动机器人平台，包括平台车架、 车载电子设备和地面遥控控制台，所述的平台车架采用箱式结构，所述的车载电子设备安 装在所述的平台车架的箱体内，在所述的平台车架上设有工作装置支座，在所述的平台车 架内设有蓄电池，在所述的平台车架两侧分别设有通过传动轴传动的前后两个驱动轮，在 所述的平台车架两侧的所述的驱动轮分别有一个所述的驱动轮通过减速机与牵引电机传 动连接，所述的牵引电机设有牵引电机驱动器和电磁制动器，工作电机连接有工作电机驱 动器和液压泵，所述的液压泵连接有液压油箱和油源块，所述的牵引电机驱动器和工作电 机驱动器与所述的车载电子设备电连接。所述的车载电子设备为整车控制器、GPS系统、惯性导航系统、无线通讯系统、前置 IP摄像头、后置IP摄像头和前后安装的多个超声波传感器，所述的整车控制器通过CAN总 线与牵引电机驱动器、工作电机驱动器、GPS系统、惯性导航系统、无线通讯系统、前置IP摄 像头、后置IP摄像头和超声波传感器电相连，所述的整车控制器通过所述的无线通讯系统 与所述的地面遥控控制台无线连接。所述的牵引电机上安装有相对型旋转编码器，牵引电机、旋转编码器和电磁制动 器分别与电机驱动器相连接，所述的电机驱动器采集电机的转速和控制电机制动，并输出 U、V、W三相电流对电机进行变频控制。所述的前置IP摄像头和后置IP摄像头将光信号转变为视频信号再将其编码压缩 成MPEG4的数字格式，再通过无线网桥将编码压缩后的视频信号传输到所述的地面遥控控 制台，经过解码后将视频信号显示在所述的地面遥控控制台的屏幕上。所述的地面遥控控制台发出遥控信号，无线网桥接收后通过CAN/以太网转换模 块将遥控信号转化为CAN总线的数据格式，并通过CAN总线19传输给所述的整车控制器， 所述的整车控制器15再根据遥控信号发出执行命令，从而实现遥控操作。采用上述技术方案的遥控轮式移动机器人平台，包括平台车架、车载电子设备和 地面遥控控制台组成。所述的平台车架采用箱式结构，内设有车载电子设备、电池箱体。平台车架设有轮式四轮驱动行走装置，行走装置由牵引电机驱动器、牵引电动机、减速机、传 动轴和车轮组成。在所述的平台车架上设有工作装置支座，用来搭载选配的工作装置。所 述的车载电子设备安装在所述的平台车架箱体内，主要包括电机驱动器、超声波传感器、IP 摄像头、整车控制器、GPS、惯性导航系统、无线通讯系统。所述的地面遥控控制台主要包括 液晶显示器、操作手柄、状态显示仪表、急停按钮和输入键盘。本专利技术遥控轮式移动机器人 平台由于采用GPS和惯性导航系统相结合来观察机器人平台的位置和姿态，通过地面遥控 控制台发出的遥控指令控制机器人平台工作，完成前进、倒退、转向和驱动选配工作装置动 作等操作，特别是具有超视距遥控的功能。所述的机器人平台采用箱式结构和轮式四轮驱 动行走机构，移动性能强，环境适应性好，采用蓄电池供电，没有尾气排放，噪音小，震动小。 在使用时可通过搭载不同工作装置，实现不同的功能。民用上用于运输，地震、火灾等危险 环境下的侦察抢险，及搭载农药喷洒等农用装置，在军事上可用作执行侦察、巡逻、搭载探 测装置或武器等任务的工具。附图说明图1是本专利技术遥控轮式移动机器人平台内部结构示意图；图2是地面遥控控制台结构示意图。具体实施例方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步说明。参见图1和图2，平台车架28采用箱式结构，在平台车架28上设有工作装置支座， 在平台车架28内设有蓄电池1，在平台车架28两侧分别设有通过传动轴2传动的前后两个 驱动轮29，在平台车架28两侧的驱动轮29分别有一个驱动轮29通过减速机6与牵引电机 4传动连接，牵引电机4设有牵引电机驱动器3和电磁制动器5，工作电机9连接有工作电 机驱动器10和液压泵11，液压泵11连接有液压油箱13和油源块12，在平台车架28内设 有电源模块14、整车控制器15、GPS系统17、惯性导航系统18和无线通讯系统20，平台车 架28还设有前置IP摄像头16、后置IP摄像头8、前后安装有多个超声波传感器7，整车控 制器15通过CAN总线19与牵引电机驱动器3、工作电机驱动器10、GPS系统17、惯性导航 系统18、无线通讯系统20、前置IP摄像头16、后置IP摄像头8和超声波传感器7电相连， 整车控制器15通过无线通讯系统20与地面遥控控制台27无线连接。牵引电机4上安装 有相对型旋转编码器，牵弓I电机14、旋转编码器和电磁制动器5分别与牵弓|电机驱动器3相 连接，牵引电机驱动器3采集牵引电机4的转速和控制电机制动，并输出U、V、W三相电流对 牵引电机4进行变频控制。参见图1和图2，蓄电池1通过牵引电机驱动器3和工作电机驱动器10分别向牵 引电机4和工作电机9供电，牵引电机4 一端与电磁制动器5相连，另一端与减速机6输入 端相连，减速机6的输出端通过传动轴2将扭矩和转速分配给前后两个驱动轮29，工作电机 9与液压泵11相连产生液压能，以便给选配的工作装置提供液压动力源。整车控制器15、 牵引电机驱动器3、工作电机驱动器10、GPS系统17、惯性导航系统18、无线通讯系统20通 过控制总线一CAN总线19 (Controller Area Network，即控制器局域网络)相连，整车控 制器15将采集的车载传感器信号和车辆状态信息处理打包后通过CAN总线19传给无线通讯系统20进而将CAN总线19数据、前置IP摄像头16和后置IP摄像头8采集的压缩视频 信号传输至地面遥控控制台27。地面遥控控制台27的遥控操作者通过参考传回的车辆状 态(由状态显示仪表23显示)和实时视频图像(由液晶显示屏21显示)来操作地面遥控 控制台27发出遥控操作信号。地面遥控控制台27的控制面板上主要有工作装置操作手柄 22、行走装置操作手柄24、急停按钮25和4X4键盘26。无线通讯系统20接收到地面遥控 控制台27的发出的遥控操作信号后将其通过CAN总线19传送至整车控制器15。整车控制 器15收到遥控操作信号后将对牵引电机驱动器3和工作电机驱动器10发出相应指令，以 分别驱动牵引电机4和工作电机9实现无级变频调速。这样牵引电机4驱动车轮实现了机 器人平台的移动；工作电机9驱动液压泵11为选配的工作装置提供了液压动力源。整车控 制器15预留有12通道PWM输出、8通道数字量输出、8通道模拟量输入、8通道数字量输入 和4通道高速脉冲输入等多种I/O接口，以用来驱动所选配的工作装置上电液比例阀等执 行装置，进而实现了对所选配工作装置的控制。如此，实现了对该移动机器人平台的遥控操 作。针对不同的工况所述的机器人平台的工本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种遥控轮式移动机器人平台，包括平台车架（２８）、车载电子设备和地面遥控控制台（２７），其特征是：所述的平台车架（２８）采用箱式结构，所述的车载电子设备安装在所述的平台车架（２８）的箱体内，在所述的平台车架（２８）上设有工作装置支座，在所述的平台车架（２８）内设有蓄电池（１），在所述的平台车架（２８）两侧分别设有通过传动轴（２）传动的前后两个驱动轮（２９），在所述的平台车架（２８）两侧的所述的驱动轮（２９）分别有一个所述的驱动轮（２９）通过减速机（６）与牵引电机（４）传动连接，所述的牵引电机（４）设有牵引电机驱动器（３）和电磁制动器（５），工作电机（９）连接有工作电机驱动器（１０）和液压泵（１１），所述的液压泵（１１）连接有液压油箱（１３）和油源块（１２），所述的牵引电机驱动器（３）和工作电机驱动器（１０）与所述的车载电子设备电连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张大庆，何清华，刘心昊，赵喻明，付静，
申请(专利权)人：湖南山河智能机械股份有限公司，
类型：发明
国别省市：43[中国|湖南]