一种用于动态检测平台的车架结构的制作方法

1.本发明涉及检测平台辅助设备技术领域，具体涉及一种用于动态检测平台的车架结构。


背景技术：

2.随着国家对核安全的重视，为防止核废物和含放射性物质流入我国和在国内随意流通，国家在重要核设施(如核电站、后处理厂)、边境口岸、港口、高速公路、铸造厂、炼钢厂、废料场、废渣填埋场和焚化厂等地方安装和配备大量通道式车辆放射性监测系统。同时为防止安装的通道式车辆放射性监测系统失准、失灵，保障监测结果的准确和量值的统一，需对新安装的通道式车辆放射性监测系统进行计量性能测试验收，对使用中的通道式车辆放射性监测系统做校准测试，这就需要用到动态检测平台车架结构，车架结构的作用是携带放射源在边境口岸、高速收费口、钢厂门口、矿山入口等路面动态开展放射性监测系统校准工作，现有的车架结构功能单一、稳定性差，机动性不足，并且重量较大耗能大。


技术实现要素：

3.针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种用于动态检测平台的车架结构。
4.一种用于动态检测平台的车架结构，包括厢式主体，所述厢式主体底部设置有前轮组结构和后轮组结构，所述前轮组结构连接有转向电机和转动轴差速器，所述后轮组结构连接有设置在所述厢式主体内部的驱动模块，所述厢式主体内部还设置有工控机、单片机和电池仓；其中，所述前轮组结构和所述厢式主体之间设置有前缓冲结构，所述后轮组结构和所述厢式主体之间设置有后缓冲结构；所述厢式主体顶部设置有水平轨道组，所述水平轨道组上设置有前滑动安装顶板和后滑动安装顶板，所述前滑动安装顶板能够沿水平轨道组移动并且其上设置有多个螺纹结构安装点位，所述后滑动安装顶板能够沿水平轨道组移动并且其上设置有多个螺纹结构安装点位，所述螺纹结构安装点位用于安装固定功能模组。整个用于动态检测平台的车架结构中，通过在螺纹结构安装点位上安装功能模块，功能模块包括携带有放射源的升降平台，实现在边境口岸、高速收费口、钢厂门口、矿山入口等路面动态开展放射性监测系统校准工作，这些路面必然存在减速带和重型运输车碾压过后的搓板状裂痕，通过前轮组结构和后轮组结构形成轮式结构，保证机动性强，前缓冲结构和后缓冲结构的设置能大大提高稳定性，进一步地，前轮组结构连接转向电机和转动轴差速器，后轮组结构连接驱动模块，实现前轮转向，后轮驱动，当转弯时，前轮的内外车轮会存在一个速度差，通过转动轴差速器，保证车轮灵活转向，进一步提高稳定性和灵活性；进一步地，厢式主体可选用铝合金材质，加工成1100mm
×
365mm
×
310mm长方体厢式结构，其内分布有工控机电气安装位、驱动模块电气安装位、电池仓安装位、单片机系统电气安装位等空间布局，方便工控机、驱动器、电池仓和驱动模块的安装，并对这些硬件系统形成可靠的保护；进一步地，通过水平轨道组的设置，让前滑动安装顶板和后滑动安装顶板能够任意调节水平位置，保证功能模块的安装方式多样，能够根据功能模块的形状大小和作业方式，来自由
调整前滑动安装顶板和后滑动安装顶板的位置，以形成不同的安装方式，充分配合功能模块的动态检测过程，提高检测效果。
5.优选地，水平轨道组包括：固定在铝合金顶板顶面的轨道结构；和卡设在轨道结构内部并且能够沿轨道结构表面滑动的滑动连接结构；其中，所述滑动连接结构设置在所述前滑动安装顶板和所述后滑动安装顶板上。滑动连接结构卡设在轨道结构内，并且滑动连接结构固定在前滑动安装顶板和所述后滑动安装顶板上，从而实现前滑动安装顶板和后滑动安装顶板上能够沿轨道结构表面滑动。
6.优选地，轨道结构两端设置有封头结构，所述封头结构用于限制滑动连接结构在轨道结构内的滑动范围。封头结构能够防止滑动连接结构从轨道结构两端滑出，提高滑动可靠性。
7.优选地，轨道结构至少设置有两个并且相互平行。至少两个轨道结构能够对前滑动安装顶板和所述后滑动安装顶板形成更加平衡和可靠地支撑。
8.优选地，前缓冲结构包括前伸缩杆组和套设在前伸缩杆组四周的前弹性件，所述前伸缩杆组和前弹性件位于前轮组结构与箱式主体之间。前伸缩杆组包括了液压伸缩杆或气动伸缩杆，前弹性件一般为压缩弹簧，当液压伸缩杆、气动伸缩杆被压缩，或压缩弹簧被压缩，会形成反推力或弹力进行抵抗压力，不同压缩程度形成不同大小的反推力或弹力，以此完成缓冲减振。
9.优选地，后缓冲结构包括后伸缩杆组和套设在后伸缩杆组四周的后弹性件，所述后伸缩杆组和后弹性件位于后轮组结构与箱式主体之间。同样的，后伸缩杆组包括了液压伸缩杆或气动伸缩杆，后弹性件一般为压缩弹簧，当液压伸缩杆、气动伸缩杆被压缩，或压缩弹簧被压缩，会形成反推力或弹力进行抵抗压力，不同压缩程度形成不同大小的反推力或弹力，以此完成缓冲减振。
10.优选地，厢式主体包括将厢式主体顶部封闭的铝合金顶板，所述铝合金顶板顶部设置所述水平轨道组。铝合金顶板采用快拆式结构固定，用以保护动态检测平台内部硬件系统的安全，同时提高水平轨道组的支撑强度。
11.优选地，功能模组包括激光雷达、镜面反射激光阵列传感器、广角摄像头、激光测距仪和升降平台。激光雷达、镜面反射激光阵列传感器、激光测距仪、广角摄像头和升降平台均参与整个放射性监测系统校准工作。
12.优选地，厢式主体左右两侧安装有防护侧板。防护侧板也能够保护动态检测平台内部硬件系统的安全。
13.优选地，前轮组结构和后轮组结构均包括车轮，所述车轮直径大于等于450mm。整个车架结构中，为了保证稳定的运行，必须让车轮具备一定程度的尺寸，在标准车轮选择中，需要车轮直径450mm，轴孔直径63mm、深度31mm，轮胎选用标准橡胶，车轮轮毂选用高强度铝合金。
14.本发明的有益效果体现在：
15.在本发明中，通过在螺纹结构安装点位上安装功能模块，功能模块包括携带有放射源的升降平台，实现在边境口岸、高速收费口、钢厂门口、矿山入口等路面动态开展放射性监测系统校准工作，这些路面必然存在减速带和重型运输车碾压过后的搓板状裂痕，通过前轮组结构和后轮组结构形成轮式结构，保证机动性强，前缓冲结构和后缓冲结构的设
置能大大提高稳定性，进一步地，前轮组结构连接转向电机和转动轴差速器，后轮组结构连接驱动模块，实现前轮转向，后轮驱动，当转弯时，前轮的内外车轮会存在一个速度差，通过转动轴差速器，保证车轮灵活转向，进一步提高稳定性和灵活性；进一步地，厢式主体可选用铝合金材质，加工成1100mm
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365mm
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310mm长方体厢式结构，其内分布有工控机电气安装位、驱动模块电气安装位、电池仓安装位、单片机系统电气安装位等空间布局，方便工控机、驱动器、电池仓和驱动模块的安装，并对这些硬件系统形成可靠的保护；进一步地，通过水平轨道组的设置，让前滑动安装顶板和后滑动安装顶板能够任意调节水平位置，保证功能模块的安装方式多样，能够根据功能模块的形状大小和作业方式，来自由调整前滑动安装顶板和后滑动安装顶板的位置，以形成不同的安装方式，充分配合功能模块的动态检测过程，提高检测效果。
附图说明
16.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
17.图1为本发明的结构立体图；
18.图2为本发明的结构俯视图；
19.图3为本发明的结构侧视图；
20.图4为本发明带外壳的结构立体图。
21.附图标记：
22.1-厢式主体，11-铝合金顶板，12-防护侧板，13-激光雷达，14-雷达架，15-镜面反射激光阵列传感器，16-广角摄像头，2-前轮组结构，21-转向电机，22-车轮，3-后轮组结构，4-前缓冲结构，41-前伸缩杆组，42-前弹性件，5-后缓冲结构，51-后伸缩杆组，52-后弹性件，6-水平轨道组，61-轨道结构，62-滑动连接结构，63-封头结构，7-前滑动安装顶板，8-后滑动安装顶板，9-螺纹结构安装点位，10-外壳，101-壳体，102-天窗，1021-转动副，1022-盖板，103-观察窗，104-孔道。
具体实施方式
23.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和出示的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
24.因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。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。
25.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
26.在本发明实施方式的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”、“上”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
27.如图1至图3所示，一种用于动态检测平台的车架结构，包括厢式主体1，厢式主体1底部设置有前轮组结构2和后轮组结构3，前轮组结构2连接有转向电机21和转动轴差速器，后轮组结构3连接有设置在厢式主体1内部的驱动模块，厢式主体1内部还设置有工控机、单片机和电池仓；其中，前轮组结构2和厢式主体1之间设置有前缓冲结构4，后轮组结构3和厢式主体1之间设置有后缓冲结构5；厢式主体1顶部设置有水平轨道组6，水平轨道组6上设置有前滑动安装顶板7和后滑动安装顶板8，前滑动安装顶板7能够沿水平轨道组6移动并且其上设置有多个螺纹结构安装点位9，后滑动安装顶板8能够沿水平轨道组6移动并且其上设置有多个螺纹结构安装点位9，螺纹结构安装点位9用于安装固定功能模组。
28.在本实施方式中，需要说明的是，整个用于动态检测平台的车架结构中，通过在螺纹结构安装点位9上安装功能模块，功能模块包括携带有放射源的升降平台，实现在高速收费口、钢厂门口、矿山入口等路面动态开展放射性监测系统校准工作，这些路面必然存在减速带和重型运输车碾压过后的搓板状裂痕，通过前轮组结构2和后轮组结构3形成轮式结构，保证机动性强，前缓冲结构4和后缓冲结构5的设置能大大提高稳定性，进一步地，前轮组结构2连接转向电机21和转动轴差速器，后轮组结构3连接驱动模块，实现前轮转向，后轮驱动，当转弯时，前轮的内外车轮22会存在一个速度差，通过转动轴差速器，保证车轮22灵活转向，进一步提高稳定性和灵活性；进一步地，厢式主体1可选用铝合金材质，加工成1100mm
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365mm
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310mm长方体厢式结构，其内分布有工控机电气安装位、驱动模块电气安装位、电池仓安装位、单片机系统电气安装位等空间布局，方便工控机、驱动器、电池仓和驱动模块的安装，并对这些硬件系统形成可靠的保护；进一步地，通过水平轨道组6的设置，让前滑动安装顶板7和后滑动安装顶板8能够任意调节水平位置，保证功能模块的安装方式多样，能够根据功能模块的形状大小和作业方式，来自由调整前滑动安装顶板7和后滑动安装顶板8的位置，以形成不同的安装方式，充分配合功能模块的动态检测过程，提高检测效果。
29.具体地，水平轨道组6包括：固定在铝合金顶板11顶面的轨道结构61；和卡设在轨道结构61内部并且能够沿轨道结构61表面滑动的滑动连接结构62；其中，滑动连接结构62设置在前滑动安装顶板7和后滑动安装顶板8上。
30.在本实施方式中，需要说明的是，滑动连接结构62卡设在轨道结构61内，并且滑动连接结构62固定在前滑动安装顶板7和后滑动安装顶板8上，从而实现前滑动安装顶板7和后滑动安装顶板8上能够沿轨道结构61表面滑动。
31.具体地，轨道结构61两端设置有封头结构63，封头结构63用于限制滑动连接结构62在轨道结构61内的滑动范围。
32.在本实施方式中，需要说明的是，封头结构63能够防止滑动连接结构62从轨道结构61两端滑出，提高滑动可靠性。
33.具体地，轨道结构61至少设置有两个并且相互平行。
34.在本实施方式中，需要说明的是，至少两个轨道结构61能够对前滑动安装顶板7和后滑动安装顶板8形成更加平衡和可靠地支撑。
35.具体地，前缓冲结构4包括前伸缩杆组41和套设在前伸缩杆组41四周的前弹性件42，前伸缩杆组41和前弹性件42位于前轮组结构2与箱式主体之间。
36.在本实施方式中，需要说明的是，前伸缩杆组41包括了液压伸缩杆或气动伸缩杆，前弹性件42一般为压缩弹簧，当液压伸缩杆、气动伸缩杆被压缩，或压缩弹簧被压缩，会形成反推力或弹力进行抵抗压力，不同压缩程度形成不同大小的反推力或弹力，以此完成缓冲减振。
37.具体地，后缓冲结构5包括后伸缩杆组51和套设在后伸缩杆组51四周的后弹性件52，后伸缩杆组51和后弹性件52位于后轮组结构3与箱式主体之间。
38.在本实施方式中，需要说明的是，同样的，后伸缩杆组51包括了液压伸缩杆或气动伸缩杆，后弹性件52一般为压缩弹簧，当液压伸缩杆、气动伸缩杆被压缩，或压缩弹簧被压缩，会形成反推力或弹力进行抵抗压力，不同压缩程度形成不同大小的反推力或弹力，以此完成缓冲减振。
39.具体地，厢式主体1包括将厢式主体1顶部封闭的铝合金顶板11，铝合金顶板11顶部设置水平轨道组6。
40.在本实施方式中，需要说明的是，铝合金顶板11采用快拆式结构固定，用以保护动态检测平台内部硬件系统的安全，同时提高水平轨道组6的支撑强度。
41.具体地，功能模组包括激光雷达13、镜面反射激光阵列传感器15、广角摄像头16、激光测距仪和升降平台。
42.在本实施方式中，需要说明的是，激光雷达13、镜面反射激光阵列传感器15、广角摄像头16、激光测距仪和升降平台均参与整个放射性监测系统校准工作；其中，激光雷达13放置在雷达架上14，雷达架14设置在厢式主体1上，雷达架14一方面保证激光雷达13处于最高位置，实现可靠的全角度扫描，另一方面避免遮挡广角摄像头16、镜面反射激光阵列传感器15等其他功能模组。
43.还需要说明的是，动态检测平台车架结构采用基于光电编码测速、激光雷达13定位、激光镜面反射传感器制导组成的的联合定位传感制导系统，在行进过程中迅速捕捉周边环境变化建立坐标系获取定位信息并实时读取动态平台速度数据完成闭环控制，指导运动状态变化及调整。具体如下：采用基于激光雷达13的激光传感系统读取动态平台行进状态闭环控制行进位移，其中，激光雷达13通过支架安装于广角摄像头16上方，用作坐标系建立及定位，激光雷达13实时测量车辆四周的障碍物，返回距离值形成点云，再通过点云模糊算法将离散的点云圈连成线与面，从而产生周围障碍物的外观轮廓值，最后将该障碍物外观轮廓值通过工控机内置的ros系统基层函数提交到路径规划节点进行路径规划决策。在激光雷达13启动时，即标定为坐标原点(x＝0,y＝0点)。随着车辆的移动，激光雷达13会形成中心点位移轨迹，工控机ros系统的路径行驶节点会实时计算中心点轨迹与坐标原点在x和y方向上的相对距离，从而形成车辆行驶的坐标系。当车辆正常行驶时，工控机会通过lora无线透传模块将车辆坐标发送到控制程序，触发车辆定位过程，并通过计算比较当前坐标与车辆初始坐标(原点位置x＝0,y＝0)在x和y方向上的直线距离值，完成坐标系建立及定位，指导位移修正。镜面反射激光阵列传感器15用作辅助导航，安装于车架结构顶板上方车头、车尾方向的两端。镜面反射激光阵列传感器15配合激光雷达13起到辅助导航作用，当镜面反射激光阵列传感器15工作时，激光放光器会向水平方向发出连续的不可见波段激
光，当激光遇到专用的聚焦反光镜后，会成反射线发射回镜面反射激光传感器，当反射激光收光器收到返回激光以后，传感器会输出高电平。当反射激光收光器未收到返回激光以后，传感器会输出低电平。通过寻光与纠偏，实现水平方向的直线制导作用。当车辆正常行驶时，工控机会通过lora无线透传模块将激光制导传感器的高低电平信号发送到电脑端程序，触发激光制导过程。激光制导过程中，程序会通过高低电平值，来判断车辆行进方向车头是否对准了目标方向。如果车头方向时对准目标方向，则车辆继续沿现有路径直线前进，如果车头方向未对准目标方向，则依据镜面反射激光传感器和激光雷达13的偏航检测数据在车辆前进过程中对车头方向进行修正，至到车头对准目标方向为止。广角摄像头16用作远程手动遥控的视角观察和视频采集，固定于车头、车尾两侧的镜面反射激光阵列传感器15后方、激光雷达13下方，以一定固定高度保证观察视野不受物理遮挡。视频信号由采集卡实时采集通过工控机处理并经无线透传发射器发出传入控制端无线数字录像机接收进行储存并通过控制端实时显示。
44.具体地，厢式主体1左右两侧安装有防护侧板12。
45.在本实施方式中，需要说明的是，防护侧板12也能够保护动态检测平台内部硬件系统的安全。
46.具体地，前轮组结构2和后轮组结构3均包括车轮22，车轮22直径大于等于450mm。
47.在本实施方式中，需要说明的是，整个车架结构中，为了保证稳定的运行，必须让车轮22具备一定程度的尺寸，在标准车轮22选择中，需要车轮22直径450mm，轴孔直径63mm、深度31mm，轮胎选用标准橡胶，车轮22轮毂选用高强度铝合金。
48.具体地，厢式主体1顶部还设置有外壳10，外壳10包括壳体101，壳体101顶面设置有天窗102，壳体101前侧后侧均设置有观察窗103，同时壳体101顶面还开设有孔道104。
49.在本实施方式中，需要说明的是，如图4所示，整个外壳10用来保护厢式主体1，观察窗103能够保证广角摄像头16能够采集外界的信息；天窗102通过转动副1021和连接转动副1021的盖板1022组成，盖板1022打开后，能够让厢式主体1上的升降平台伸出；孔道104给激光雷达13留出位置，保证激光雷达13能够伸出壳体101。
50.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。