一种智能排爆机器人的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及排爆机器人技术领域，具体涉及一种智能排爆机器人。
【背景技术】
[0002]随着国际反恐形式的日渐严峻，对爆炸物的安全处理受到各国共同关注。虽然反恐人员能够通过娴熟的技术实现排爆的目的，但由于爆炸物的状态、属性、位置等方面的不确定性和排爆过程的高风险性，在排爆过程中随时可能发生不可预测的情况，稍有不慎导致排爆失败，将严重威胁排爆人员的生命安全。排爆机器人的出现很大程度解决了这一问题，但是现有的排爆机器人在整体性能方面不能满足要求，尤其在行走的稳定性、越障及爬坡能力、对目标物的精确分析、定位能力以及抓取、操控灵活性方面的性能亟待提高。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于针对现有技术的不足提供一种智能排爆机器人，其不仅具有较好的稳定性，能自如进退、转弯、越障、爬坡，而且可快速安全地搜索、分辨爆炸物，实现对爆炸物的精确定位及抓取，排爆效率高。
[0004]本发明通过以下技术方案实现该目的:
[0005]一种智能排爆机器人，包括车体、对称设置于车体两侧的驱动系统，所述车体上还设置有作业系统及控制系统，所述控制系统分别与驱动系统、作业系统连接，所述驱动系统包括与车体连接的支重轮、排列设置于支重轮两端的驱动轮及履带构成，所述履带套设于支重轮和驱动轮的外周；
[0006]所述作业系统包括与车体活动连接的腰关节系统、与所述腰关节系统活动连接的肩关节系统、与所述肩关节系统活动连接的机械臂系统及设置于机械臂系统末端的末端执行器，所述肩关节系统上还活动连接有全景摄像机系统，所述机械臂系统上还设置有双目视觉系统；
[0007]所述控制系统包括相互连接的驱动器、控制器、电源和无线通讯模块。
[0008]其中，所述驱动系统包括对称设置的四个驱动轮及两个支重轮，所述四个驱动轮分别与驱动系统独立连接并能实现独立驱动，所述支重轮设置于同侧的两个驱动轮之间。
[0009]进一步的，所述履带的外侧设置有用于防止履带脱落的若干限位片。
[0010]其中，所述腰关节系统包括传动悬挂于车体的腰关节及用于驱动腰关节转动的腰马达，所述腰马达通过中空谐波减速器与腰关节连接。
[0011]其中，所述肩关节系统包括与腰关节齿轮传动连接的肩关节，及用于驱动肩关节转动的肩马达。
[0012]其中，所述机械臂系统包括大臂系统、与大臂系统连接的小臂系统、与小臂系统连接的腕关节系统，所述大臂系统包括大臂及用于驱动大臂转动的大马达，所述小臂系统包括小臂及用于驱动小臂转动的小马达，所述大臂与小臂通过肘关节连接，所述腕关节系统包括腕关节及用于驱动腕关节旋转和俯仰的腕马达。
[0013]其中，所述双目视觉系统由双目摄像机及一底座构成，所述双目视觉系统设置于腕关节上。
[0014]作为优选的，所述大臂与小臂通过肘关节实现三级传动连接，第一级传动为行星齿轮传动，第二级传动为锥齿轮传动，第三级传动为谐波减速机传动；所述末端执行器通过腕关节与小臂分别实现关节俯仰传动和关节旋转传动，所述关节俯仰传动包括两级传动，第一级传动为锥齿轮传动，第二级传动为谐波减速传动，所述关节旋转传动包括两级传动，第一级传动为行星齿轮传动，第二级传动为圆柱齿轮传动。
[0015]作为优选的，所述末端执行器采用模块化设计，可选择为开合手爪、捧托手爪或者冲击钻，末端执行器包括两级传动，第一级传动为行星齿轮传动，第二级传动为蜗轮蜗杆传动。
[0016]其中，所述全景摄像机系统包括全景摄像机及用于固定全景摄像机的二维云台，所述二维云台通过一根可转动的连接杆和推杆与肩关节系统连接，还包括与所述推杆连接并用于驱动推杆旋转或俯仰的推马达。
[0017]相对于现有技术，本发明的有益效果为:本发明的智能排爆机器人，包括车体、对称设置于车体两侧的驱动系统，所述车体上还设置有作业系统及控制系统，所述控制系统分别与驱动系统、作业系统连接，所述驱动系统包括与车体连接的支重轮、排列设置于支重轮两端的驱动轮及履带构成，所述履带套设于支重轮和驱动轮的外周；所述作业系统包括与车体活动连接的腰关节系统、与所述腰关节系统活动连接的肩关节系统、与所述肩关节系统活动连接的机械臂系统及设置于机械臂系统末端的末端执行器，所述肩关节系统上还活动连接有全景摄像机系统，所述机械臂系统上还设置有双目视觉系统。本发明的车体通过腰部与作业系统连接，作业系统连接5自由度的末端执行器，由全景摄像机系统及双目视觉系统采集周围环境信息，通过控制系统实时发送信息、接收指令，实现控制作业系统实现抓取的功能。驱动系统采用滚轮加履带式行走机构，保证机器人在多种地貌特征环境下均具有良好的工作性能，该机械结构稳定，空间利用合理，提高了行驶和越障过程的稳定性，使排爆过程更快速更安全，提高了排爆效率及安全性。
【附图说明】
[0018]图1为本发明的智能排爆机器人的结构示意图。
[0019]图中:1_车体；2-支重轮；3-驱动轮；4-履带；5-限位片；6_控制系统；7_腰关节；8_肩关节；9-大臂；10_小臂；11_肘关节；12_双目摄像机；13_底座；14_腕关节；15-末端执行器；16_全景摄像机；17_ 二维云台；18_连接杆；19_推杆。
【具体实施方式】
[0020]以下结合附图及具体实施例对本发明进行详细描述。
[0021]实施例:
[0022]如图1所示，本实施例的智能排爆机器人，包括车体1、对称设置于车体I两侧的驱动系统，所述车体I上还设置有作业系统及控制系统6，所述控制系统6分别与驱动系统、作业系统连接，所述驱动系统包括与车体I连接的支重轮2、排列设置于支重轮2两端的驱动轮3及履带4构成，所述履带4套设于支重轮2和驱动轮3的外周；
[0023]所述作业系统包括与车体I活动连接的腰关节系统、与所述腰关节系统活动连接的肩关节系统、与所述肩关节系统活动连接的机械臂系统及设置于机械臂系统末端的末端执行器15，所述肩关节系统上还活动连接有全景摄像机系统，所述机械臂系统上还设置有双目视觉系统；
[0024]所述控制系统6包括相互连接的驱动器、控制器、电源和无线通讯模块。
[0025]本实施例的驱动系统包括对称设置的四个驱动轮3及两个支重轮2，所述四个驱动轮3分别与驱动系统独立连接并能实现独立驱动，所述支重轮2设置于同侧的两个驱动轮3之间，采用一级减速方案，最高速度可达5Km/h，车体I两侧的四个驱动轮3分别实现独立驱动，以实现最大的动力、爬坡能力、原地转圈及跨越200mmX200mm障碍物的能力，或者当非同侧部分履带4悬空时，排爆机器人依然能正常工作。
[0026]所述全景摄像机系统及双目视觉系统能够采集周围环境信息，通过控制系统6实时发送信息、接收指令，实现控制作业系统实现抓取的功能，该机械结构稳定，提高了行驶和越障过程的稳定性，使排爆过程更快速更安全，提高了排爆效率及安全性。
[0027]进一步的，所述履带4的外侧设置有用于防止履带4脱落的若干限位片5，限位片5罩设于支重轮2和驱动轮3的外侧，在智能排爆机器人行走的过程中，能够有效防止履带4从支重轮2和驱动轮3上脱落，保证排爆过程的顺利进行。
[0028]其中，所述腰关节系统包括传动悬挂于车体I的腰关节7及用于驱动腰关节7转动的腰马达，所述腰马达通过中空谐波减速器与腰关节7连接，在腰马达的驱动下，所述腰关节7可以带动整个作业系统在车体I上进行360度旋转，观察及作业范围大，实用性强。
[0029]其中，所述肩关节系统包括与腰关节7齿轮传动连接的肩关节8，及用于驱动肩关节8转动的肩马达，在所述肩马达的驱动下，所述机械臂系统能够以肩关节8为支点进行转动，实现机械臂系统的升降与伸缩。
[0030]其中，所述机械臂系统包括大臂系统、与大臂系统连接的小臂系统、与小臂系统连接的腕关节系统，所述大臂系统包括大臂9及用于驱动大臂9转动的大马达，所述小臂系统包括小臂10及用于驱动小臂10转动的小马达，所述大臂9与小臂10通过肘关节11连接，所述腕关节系统包括腕关节14及用于驱动腕关节14旋转和俯仰的腕马达。
[0031]在大马达的驱动下，大臂9的底端能够实现以肩关节8为支点进行转动，在小马达的驱动下