一种环境监测用重污染区固体污染物自动搬运机器人的制作方法

本发明涉及环境监测领域，特别涉及一种环境监测用重污染区固体污染物自动搬运机器人。

背景技术：

环境监测,是指环境监测机构对环境质量状况进行监视和测定的活动，环境监测是通过对反映环境质量的指标进行监视和测定，以确定环境污染状况和环境质量的高低，环境监测的内容主要包括物理指标的监测、化学指标的监测和生态系统的监测，环境监测过程中，由于位置特殊或者污染物的污染性太强，不宜人工直接搬运，则需要使用到自动搬运机器人进行搬运。

现有的固体污染物自动搬运机器人在进行固体污染物搬运时，一般是通过夹持进行搬运，而在实际的状况中，固体污染物本身可能结构强度不高或者分散成多个固体堆积，在使用夹持的方式搬运时，有可能会造成固体污染物碎裂或者需要分多次搬运才能将固体污染物彻底清除，搬运机器人的适用范围窄，实用性差，为此我们提出了一种一种环境监测用重污染区固体污染物自动搬运机器人。

技术实现要素：

本申请的目的在于提供一种环境监测用重污染区固体污染物自动搬运机器人，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本申请提供如下技术方案：一种环境监测用重污染区固体污染物自动搬运机器人，包括主箱体，所述主箱体的两侧均安装有用于行走的行走机构，所述主箱体的一侧固定安装有顶板和底板，所述底板的顶侧设置有c形框，所述c形框的一侧内壁上转动安装有两个主动杆和两个从动杆，两个所述主动杆分别与两个从动杆平行设置，两个所述两个所述主动杆分别与两个从动杆的底侧分别转动安装有同一个搬运箱体，两个所述搬运箱体内设置有用于铲起固体污染物的铲起机构。

借由上述结构，当需要进行重污染区的固体污染物的搬运时，通过行走机构带动机器人进行行走，两个搬运箱体闭合时，通过铲起机构将固体污染物从根部铲起，从而可以将整个固体污染物铲起并封存在两个搬运箱体内，搬运机器人使用铲起代替夹持搬运，能够避免固体污染物在搬运过程中碎裂或者需要分多次搬运才能清除，适用范围广，实用性强。

优选地，所述铲起机构包括限位滑杆、铲块和多个复位弹簧，所述限位滑杆固定安装在所述搬运箱体的一侧内壁上，所述铲块活动套接在所述限位滑杆上，所述铲块与所述搬运箱体相适配，多个所述复位弹簧的两端分别与所述搬运箱体和所述铲块相互靠近的一侧固定连接。

进一步地，通过铲起机构的设置，在铲块的作用下，将固体污染物从根部铲起，从而可以将整个固体污染物铲起，在限位滑杆的作用下，可以使得铲块沿沿直线移动，通过复位弹簧的作用下，可以使得铲块在搬运箱体闭合时缩回搬运箱体内。

优选地，所述c形框的顶侧安装有用于进行驱动的驱动机构，所述驱动机构包括闭合电动伸缩杆、移动块和两个操作撑杆，所述闭合电动伸缩杆固定安装在所述c形框的顶侧上，所述移动块固定安装在所述闭合电动伸缩杆的输出端上，两个所述操作撑杆均转动安装在所述移动块的底侧上，两个所述操作撑杆的底侧分别与两个所述从动杆的顶侧转动连接。

进一步地，通过驱动机构的设置，启动闭合电动伸缩杆，闭合电动伸缩杆带动移动块移动，移动块移动带动两个操作撑杆移动，两个操作撑杆移动带动两个从动杆转动，在主动杆的作用下，两个从动杆移动带动两个搬运箱体同步对向移动进行闭合，从而可以对固体污染物进行密闭封存，能有避免固体污染物在搬运过程中扩散而造成额外的污染。

优选地，所述c形框上安装有用于升降的升降机构，所述升降机构包括两个滑动杆、丝杆和升降电机，两个所述滑动杆均活动套接在所述c形框上，两个所述滑动杆的两端分别与所述顶板和底板相互靠近的一侧固定连接，所述升降电机固定安装在所述顶板的顶侧上，所述升降电机的输出端贯穿所述顶板并与所述丝杆的顶端固定连接，所述丝杆的底端螺纹贯穿所述c形框。

进一步地，通过升降机构的设置，在搬运机器人移动过程中，启动升降电机带动丝杆转动，在滑动杆的作用下，丝杆转动带动c形框竖直移动，c形框竖直移动通过主动杆和从动杆带动两个搬运箱体竖直移动来调节搬运箱体的高度，既能便于机器人的行走，又能使得搬运箱体紧贴地面，从而可以一次性将固体污染物全部铲起，使用更方便。

优选地，所述行走机构包括两个转动辊和履带，两个所述转动辊均转动安装在所述主箱体的一侧上，所述履带活动套接在两个所述转动辊上，其中两个所述转动辊上安装有同一个用于独立行走的独立机构。

进一步地，通过行走机构的设置，通过独立机构带动转动辊转动，转动辊转动带动履带转动，从而可以对搬运机器人进行驱动，使用履带进行行走，可以使得搬运机器人与地面的接触面积更大，适用于各种地形。

优选地，所述独立机构包括固定台、两个驱动轴、两个驱动螺旋齿，所述固定台固定安装在所述主箱体的底侧内壁上，两个所述驱动轴分别转动安装在所述固定台的两侧上，两个所述驱动轴的一端均贯穿所述主箱体并分别与其中两个所述转动辊的一侧固定连接，两个所述驱动螺旋齿分别固定套接在两个所述驱动轴上，两个所述驱动螺旋齿上安装有同一个用于行走的驱动机构。

进一步地，通过独立机构的设置，通过驱动机构可以带动两个驱动螺旋齿进行单独或者同步转动，当两个驱动螺旋齿同步转动时，可以使得搬运机器人沿直线行走，当其中一个驱动螺旋齿转动时，带动其中一个履带转动，从而可以实现搬运机器人的转向，从而可以使得机器人的移动操控更加方便。

优选地，所述驱动机构包括两个转动套、凸形轴、三个切换螺旋齿，两个所述转动套分部转动安装在所述主箱体的两侧内壁上，所述凸形轴活动套接在两个所述转动套内，三个所述切换螺旋齿均固定套接在所述凸形轴上，其中两个所述切换螺旋齿分部与两个所述驱动螺旋齿相啮合，另外一个所述切换螺旋齿上安装有用于进行切换的切换单元，其中一个所述转动套上安装有用于提供行走动力的动力单元。

进一步地，通过驱动机构的设置，通过动力单元带动其中一个转动套转动，转动套转动带动凸形轴转动，凸形轴转动带动三个切换螺旋齿同步转动，其中两个所述切换螺旋齿带动两个驱动螺旋齿转动，从而可以驱动机器人进行行走和转向。

优选地，所述切换单元包括两个切换套环、c形架和切换电动伸缩杆，两个所述切换套环均活动套接在所述凸形轴上，两个所述切换套环分别与另外一个所述切换螺旋齿的两侧相接触，所述c形架安装在两个所述切换套环的一侧上，所述切换电动伸缩杆固定安装在所述主箱体的一侧内壁上，所述切换电动伸缩杆的输出端与所述c形架的一侧固定连接。

进一步地，通过切换单元的设置，切换电动伸缩杆带动c形架移动，c形架移动带动两个切换套环移动，切换套环移动带动另外一个切换螺旋齿移动，进而使得三个切换螺旋齿中同时只有一个与其中一个驱动螺旋齿相啮合或者，从而可以实现机器人直线行走和转向的切换。

优选地，所述动力单元包括齿圈、行走电机和输出齿，所述齿圈固定套接在其中一个所述转动套上，所述行走电机固定安装在所述主箱体的一侧内壁上，所述输出齿固定安装在所述行走电机的输出端上，所述输出齿与所示齿圈相啮合。

进一步地，通过动力单元的设置，启动行走电机，行走电机转动带动输出齿转动，输出齿转动带动齿圈转动，齿圈转动带动其中一个转动套转动，其中一个转动套转动从而可以为机器人的行走提供动力。

优选地，所述主箱体的一侧开设有方形孔，所述方形孔内活动套接有配重块，所述配重块的一侧设置有两个转动块，两个所述转动块的两侧均转动安装有配重杆，四个所述配重杆的一端分别与所述配重块和所述主箱体的一侧转动连接，其中一个所述转动块的一侧固定安装有配重电动伸缩杆，所述配重电动伸缩杆的输出端与另一个所述转动块的一侧固定连接。

进一步地，当搬运机器人搬运的固体污染物重量较大时，启动配重电动伸缩杆，配重电动伸缩杆带动两个转动块同步反向移动，两个转动块移动带动四个配重杆转动，四个配重杆转动带动配重块沿方形孔进行滑动，从而可以调节整个搬运机器人的重心位置，既能避免无法将固体污染物铲起或者举升，又能增加机器人的自身行走稳定性。

综上，本发明的技术效果和优点：

1、本发明中，当需要进行重污染区的固体污染物的搬运时，通过行走机构带动机器人进行行走，两个搬运箱体闭合时，通过铲起机构将固体污染物从根部铲起，从而可以将整个固体污染物铲起并封存在两个搬运箱体内，搬运机器人使用铲起代替夹持搬运，能够避免固体污染物在搬运过程中碎裂或者需要分多次搬运才能清除，适用范围广，实用性强。

2、本发明中，启动闭合电动伸缩杆，闭合电动伸缩杆带动移动块移动，移动块移动带动两个操作撑杆移动，两个操作撑杆移动带动两个从动杆转动，在主动杆的作用下，两个从动杆移动带动两个搬运箱体同步对向移动进行闭合，从而可以对固体污染物进行密闭封存，能有避免固体污染物在搬运过程中扩散而造成额外的污染。

3、本发明中，在搬运机器人移动过程中，启动升降电机带动丝杆转动，在滑动杆的作用下，丝杆转动带动c形框竖直移动，c形框竖直移动通过主动杆和从动杆带动两个搬运箱体竖直移动来调节搬运箱体的高度，既能便于机器人的行走，又能使得搬运箱体紧贴地面，从而可以一次性将固体污染物全部铲起，使用更方便。

4、本发明中，通过驱动机构可以带动两个驱动螺旋齿进行单独或者同步转动，当两个驱动螺旋齿同步转动时，可以使得搬运机器人沿直线行走，当其中一个驱动螺旋齿转动时，带动其中一个履带转动，从而可以实现搬运机器人的转向，从而可以使得机器人的移动操控更加方便。

5、本发明中，当搬运机器人搬运的固体污染物重量较大时，启动配重电动伸缩杆，配重电动伸缩杆带动两个转动块同步反向移动，两个转动块移动带动四个配重杆转动，四个配重杆转动带动配重块沿方形孔进行滑动，从而可以调节整个搬运机器人的重心位置，既能避免无法将固体污染物铲起或者举升，又能增加机器人的自身行走稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，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是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例的立体结构示意图；

图2为图1中部分放大结构示意图；

图3为本申请实施例的部分剖切结构示意图；

图4为图3中部分放大结构示意图；

图5为本申请实施例的另一部分剖切结构示意图；

图6为图5中部分放大结构示意图；

图7为本申请实施例的另一部分剖切结构示意图；

图8为图7中a处放大结构示意图。

图中：1、主箱体；2、顶板；3、底板；4、c形框；5、主动杆；6、从动杆；7、搬运箱体；8、闭合电动伸缩杆；9、移动块；10、操作撑杆；11、限位滑杆；12、铲块；13、复位弹簧；14、滑动杆；15、丝杆；16、升降电机；17、固定台；18、驱动轴；19、转动辊；20、驱动螺旋齿；21、转动套；22、凸形轴；23、切换螺旋齿；24、切换套环；25、c形架；26、切换电动伸缩杆；27、齿圈；28、行走电机；29、输出齿；30、配重电动伸缩杆；31、配重杆；32、转动块；33、履带；34、配重块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例：参考图1-8所示的一种环境监测用重污染区固体污染物自动搬运机器人，包括主箱体1。主箱体1可以是现有技术中的任意一种基座结构，例如金属箱体。

主箱体1的两侧均安装有用于行走的行走机构，主箱体1的一侧固定安装有顶板2和底板3，顶板2和底板3可以是现有技术中任意一种板体结构，例如金属板。

底板3的顶侧设置有c形框4，c形框4的一侧内壁上转动安装有两个主动杆5和两个从动杆6，主动杆5和从动杆6可以是现有技术中任意一种杆体结构，例如金属杆，两个主动杆5分别与两个从动杆6平行设置，两个两个主动杆5分别与两个从动杆6的底侧分别转动安装有同一个搬运箱体7，两个搬运箱体7内设置有用于铲起固体污染物的铲起机构。

借由上述机构，当需要进行重污染区的固体污染物的搬运时，通过行走机构带动机器人进行行走，两个搬运箱体7闭合时，通过铲起机构将固体污染物从根部铲起，从而可以将整个固体污染物铲起并封存在两个搬运箱体7内，搬运机器人使用铲起代替夹持搬运，能够避免固体污染物在搬运过程中碎裂或者需要分多次搬运才能清除，适用范围广，实用性强。

作为本实施例的一种优选的实施方式，如图4所示，铲起机构包括限位滑杆11、铲块12和多个复位弹簧13，限位滑杆11固定安装在搬运箱体7的一侧内壁上，铲块12活动套接在限位滑杆11上，铲块12与搬运箱体7相适配，多个复位弹簧13的两端分别与搬运箱体7和铲块12相互靠近的一侧固定连接，这样设置的好处是，通过铲起机构的设置，在铲块12的作用下，将固体污染物从根部铲起，从而可以将整个固体污染物铲起，在限位滑杆11的作用下，可以使得铲块12沿沿直线移动，通过复位弹簧13的作用下，可以使得铲块12在搬运箱体7闭合时缩回搬运箱体7内。

作为本实施例的一种优选的实施方式，如图2所示，c形框4的顶侧安装有用于进行驱动的驱动机构，驱动机构包括闭合电动伸缩杆8、移动块9和两个操作撑杆10，闭合电动伸缩杆8固定安装在c形框4的顶侧上，移动块9固定安装在闭合电动伸缩杆8的输出端上，两个操作撑杆10均转动安装在移动块9的底侧上，两个操作撑杆10的底侧分别与两个从动杆6的顶侧转动连接，这样设置的好处是，通过驱动机构的设置，启动闭合电动伸缩杆8，闭合电动伸缩杆8带动移动块9移动，移动块9移动带动两个操作撑杆10移动，两个操作撑杆10移动带动两个从动杆6转动，在主动杆5的作用下，两个从动杆6移动带动两个搬运箱体7同步对向移动进行闭合，从而可以对固体污染物进行密闭封存，能有避免固体污染物在搬运过程中扩散而造成额外的污染。

作为本实施例的一种优选的实施方式，如图2所示，c形框4上安装有用于升降的升降机构，升降机构包括两个滑动杆14、丝杆15和升降电机16，升降电机16可以是现有技术中任意一种型号的电机，例如型号：6ik140rgu-cf，两个滑动杆14均活动套接在c形框4上，两个滑动杆14的两端分别与顶板2和底板3相互靠近的一侧固定连接，升降电机16固定安装在顶板2的顶侧上，升降电机16的输出端贯穿顶板2并与丝杆15的顶端固定连接，丝杆15的底端螺纹贯穿c形框4，这样设置的好处是，通过升降机构的设置，在搬运机器人移动过程中，启动升降电机16带动丝杆15转动，在滑动杆14的作用下，丝杆15转动带动c形框4竖直移动，c形框4竖直移动通过主动杆5和从动杆6带动两个搬运箱体7竖直移动来调节搬运箱体7的高度，既能便于机器人的行走，又能使得搬运箱体7紧贴地面，从而可以一次性将固体污染物全部铲起，使用更方便。

作为本实施例的一种优选的实施方式，如图7所示，行走机构包括两个转动辊19和履带33，两个转动辊19均转动安装在主箱体1的一侧上，履带33活动套接在两个转动辊19上，其中两个转动辊19上安装有同一个用于独立行走的独立机构，这样设置的好处是，通过行走机构的设置，通过独立机构带动转动辊19转动，转动辊19转动带动履带33转动，从而可以对搬运机器人进行驱动，使用履带33进行行走，可以使得搬运机器人与地面的接触面积更大，适用于各种地形。

本实施例中，如图8所示，独立机构包括固定台17、两个驱动轴18、两个驱动螺旋齿20，固定台17固定安装在主箱体1的底侧内壁上，两个驱动轴18分别转动安装在固定台17的两侧上，两个驱动轴18的一端均贯穿主箱体1并分别与其中两个转动辊19的一侧固定连接，两个驱动螺旋齿20分别固定套接在两个驱动轴18上，两个驱动螺旋齿20上安装有同一个用于行走的驱动机构，这样设置的好处是，通过独立机构的设置，通过驱动机构可以带动两个驱动螺旋齿20进行单独或者同步转动，当两个驱动螺旋齿20同步转动时，可以使得搬运机器人沿直线行走，当其中一个驱动螺旋齿20转动时，带动其中一个履带33转动，从而可以实现搬运机器人的转向，从而可以使得机器人的移动操控更加方便。

本实施例中，如图8所示，驱动机构包括两个转动套21、凸形轴22、三个切换螺旋齿23，两个转动套21分部转动安装在主箱体1的两侧内壁上，凸形轴22活动套接在两个转动套21内，三个切换螺旋齿23均固定套接在凸形轴22上，其中两个切换螺旋齿23分部与两个驱动螺旋齿20相啮合，另外一个切换螺旋齿23上安装有用于进行切换的切换单元，其中一个转动套21上安装有用于提供行走动力的动力单元，这样设置的好处是，通过驱动机构的设置，通过动力单元带动其中一个转动套21转动，转动套21转动带动凸形轴22转动，凸形轴22转动带动三个切换螺旋齿23同步转动，其中两个切换螺旋齿23带动两个驱动螺旋齿20转动，从而可以驱动机器人进行行走和转向。

本实施例中，如图8所示，切换单元包括两个切换套环24、c形架25和切换电动伸缩杆26，两个切换套环24均活动套接在凸形轴22上，两个切换套环24分别与另外一个切换螺旋齿23的两侧相接触，c形架25安装在两个切换套环24的一侧上，切换电动伸缩杆26固定安装在主箱体1的一侧内壁上，切换电动伸缩杆26的输出端与c形架25的一侧固定连接，这样设置的好处是，通过切换单元的设置，切换电动伸缩杆26带动c形架25移动，c形架25移动带动两个切换套环24移动，切换套环24移动带动另外一个切换螺旋齿23移动，进而使得三个切换螺旋齿23中同时只有一个与其中一个驱动螺旋齿20相啮合或者，从而可以实现机器人直线行走和转向的切换。

本实施例中，如图8所示，动力单元包括齿圈27、行走电机28和输出齿29，行走电机28可以是现有技术中任意一种型号的电机，例如型号：6ik140rgu-cf，齿圈27固定套接在其中一个转动套21上，行走电机28固定安装在主箱体1的一侧内壁上，输出齿29固定安装在行走电机28的输出端上，输出齿29与所示齿圈27相啮合，这样设置的好处是，通过动力单元的设置，启动行走电机28，行走电机28转动带动输出齿29转动，输出齿29转动带动齿圈27转动，齿圈27转动带动其中一个转动套21转动，其中一个转动套21转动从而可以为机器人的行走提供动力。

作为本实施例的一种优选的实施方式，如图5和图6所示，主箱体1的一侧开设有方形孔，方形孔内活动套接有配重块34，配重块34的一侧设置有两个转动块32，两个转动块32的两侧均转动安装有配重杆31，四个配重杆31的一端分别与配重块34和主箱体1的一侧转动连接，其中一个转动块32的一侧固定安装有配重电动伸缩杆30，配重电动伸缩杆30的输出端与另一个转动块32的一侧固定连接，这样设置的好处是，当搬运机器人搬运的固体污染物重量较大时，启动配重电动伸缩杆30，配重电动伸缩杆30带动两个转动块32同步反向移动，两个转动块32移动带动四个配重杆31转动，四个配重杆31转动带动配重块34沿方形孔进行滑动，从而可以调节整个搬运机器人的重心位置，既能避免无法将固体污染物铲起或者举升，又能增加机器人的自身行走稳定性。

本发明工作原理：

当需要进行重污染区的固体污染物的搬运时，启动行走电机28，行走电机28转动带动输出齿29转动，输出齿29转动带动齿圈27转动，齿圈27转动带动其中一个转动套21转动，转动套21转动带动凸形轴22转动，凸形轴22转动带动三个切换螺旋齿23同步转动，其中两个切换螺旋齿23带动两个驱动螺旋齿20转动，进而带动其中两个转动辊19转动，其中两个转动辊19转动带动两个履带33转动，从而带动机器人进行行走，当需要进行转向时，切换电动伸缩杆26带动c形架25移动，c形架25移动带动两个切换套环24移动，切换套环24移动带动另外一个切换螺旋齿23移动，进而使得三个切换螺旋齿23中同时只有一个与其中一个驱动螺旋齿20相啮合，从而可以使得其中一个履带33转动，从而可以实现机器人的转向，从而可以使得机器人的移动操控更加方便，启动闭合电动伸缩杆8，闭合电动伸缩杆8带动移动块9移动，移动块9移动带动两个操作撑杆10移动，两个操作撑杆10移动带动两个从动杆6转动，在主动杆5的作用下，两个从动杆6移动带动两个搬运箱体7同步对向移动进行闭合，在铲块12的作用下，将固体污染物从根部铲起，从而可以将整个固体污染物铲起并在两个搬运箱体7的合并下，对固体污染物进行密闭封存，能有避免固体污染物在搬运过程中扩散而造成额外的污染，搬运机器人使用铲起代替夹持搬运，能够避免固体污染物在搬运过程中碎裂或者需要分多次搬运才能清除，适用范围广，实用性强。

在搬运机器人移动过程中，启动升降电机16带动丝杆15转动，在滑动杆14的作用下，丝杆15转动带动c形框4竖直移动，c形框4竖直移动通过主动杆5和从动杆6带动两个搬运箱体7竖直移动来调节搬运箱体7的高度，既能便于机器人的行走，又能使得搬运箱体7紧贴地面，从而可以一次性将固体污染物全部铲起，使用更方便，当搬运机器人搬运的固体污染物重量较大时，启动配重电动伸缩杆30，配重电动伸缩杆30带动两个转动块32同步反向移动，两个转动块32移动带动四个配重杆31转动，四个配重杆31转动带动配重块34沿方形孔进行滑动，从而可以调节整个搬运机器人的重心位置，既能避免无法将固体污染物铲起或者举升，又能增加机器人的自身行走稳定性。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。