一种机器人用通讯基站及布放方法与流程

1.本发明涉及通讯基站技术领域，具体地说是涉及一种机器人用通讯基站及布放方法。


背景技术：

2.随着技术的进步和发展，机器人已在高危区域作业、抗险救灾等领域得以推广应用，由机器人代替人类进入一线作业。机器人上载有机械手、传感器等，用于远程操作并识别现场工况参数等，通过无线通讯模块保持与上位机的通讯。但在某些作业场景(比如在矿井内救援)，随着机器人向远处推进，机器人的无线通讯距离受限，机器人则需要通过通讯基站保持与上位机的通讯。目前的通讯基站需要布放在地势平坦区域，或者，在布放后需要机器人通过机械手扶正，以使通讯基站的天线向上竖立。如此操作，降低了通讯基站的布放效率，也降低了机器人的作业效率。此外，若已布放的通讯基站受到外力作用歪倒，其天线也会随之歪倒不能恢复竖立姿态，影响了天线正常的信号传送。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种机器人用通讯基站及布放方法，以解决“目前通讯基站布放效率较低、已布放的通讯基站受到外力作用歪倒天线不能恢复竖立姿态”的技术问题。
4.为了达到上述目的，本发明所采用的技术解决方案如下：
5.一种机器人用通讯基站，包括壳体、上盖、下配重块、固定支架、支撑杆、外活动支架、内活动支架、天线装配板、上配重块和天线；
6.壳体的上部开口，壳体的开口处密封装配上盖；
7.壳体内部的下端设置下配重块，壳体内部下配重块与上盖之间留有空间，该空间用于装配通讯模块；
8.上盖上沿着圆周方向布置多个下支撑座，固定支架上沿着圆周方向布置与下支撑座位置对应且数量相同的上支撑座；
9.所述固定支架位于上盖的上方，支撑杆的一端连接下支撑座，支撑杆的另一端连接上支撑座；
10.外活动支架相对的两端均经第一转轴转动连接固定支架，所述外活动支架可相对于所述固定支架摆动；
11.内活动支架相对的两端均经第二转轴转动连接外活动支架，所述内活动支架可相对于所述外活动支架摆动；
12.第一转轴所在轴线与第二转轴所在轴线垂直；
13.内活动支架的下端设置上配重块，所述上配重块悬空布置；
14.内活动支架的上端设置天线装配板，天线装配板上装配天线。
15.优选的，所述上盖上设置有天线接口，天线接口的一端经信号线缆连接通讯模块，
天线接口的另一端经信号线缆连接天线。
16.优选的，所述下支撑座上铰接有下螺套，所述上支撑座上铰接有上螺套，支撑杆的一端螺纹连接下螺套，支撑杆的另一端螺纹连接上螺套。
17.优选的，所述固定支架上设置有第一轴承，所述第一转轴装配第一轴承的内圈；所述外活动支架上设置有第二轴承，所述第二转轴装配第二轴承的内圈。
18.优选的，所述天线装配板上装配两根天线。
19.优选的，所述壳体设置为半球状结构，下配重块的外轮廓与壳体的内表面轮廓贴合。
20.优选的，固定支架、外活动支架均设置为框架结构，所述外活动支架位于固定支架的内部，所述内活动支架位于外活动支架的内部。
21.优选的，上盖上设置有充电口，壳体内部下配重块与上盖之间的空间装配有充电电源，充电口电连接所述充电电源。
22.优选的，上盖上设置有电源开关，电源开关连接于充电电源与通讯模块之间的电缆上。
23.一种机器人用通讯基站布放方法，针对上述的机器人用通讯基站，所述方法如下：
24.在机器人上装载若干个机器人用通讯基站，机器人运载机器人用通讯基站移动；待机器人运行到设定位置时，通过机器人的机械手抓取机器人用通讯基站放置于地面；在下配重块重力作用下，机器人用通讯基站上的天线朝向上方或斜上方；在上配重块重力作用下，外活动支架相对于固定支架摆动，内活动支架相对于外活动支架摆动，机器人用通讯基站上的天线保持在竖直方向。
25.本发明的有益技术效果是：
26.本发明的机器人用通讯基站及布放方法，可以通过机器人的机械手较随意的抓取布放，将机器人用通讯基站放置于地面后，在下配重块重力作用下，使天线朝向上方或斜上方，在上配重块重力作用下，使天线保持在竖直方向，显著提高了通讯基站布放效率；若已布放的机器人用通讯基站受到外力作用歪倒，则可以在下配重块、上配重块重力作用下使天线实现自适应恢复竖立姿态。
附图说明
27.图1为本发明实施例机器人用通讯基站的立体图一；
28.图2为本发明实施例机器人用通讯基站的主视图；
29.图3为本发明实施例机器人用通讯基站的左视图；
30.图4为本发明实施例机器人用通讯基站的右视图；
31.图5为本发明实施例机器人用通讯基站的俯视图；
32.图6为本发明实施例机器人用通讯基站的仰视图；
33.图7为本发明实施例机器人用通讯基站的立体图二，图中固定支架、外活动支架、内活动支架等部件为剖视。
具体实施方式
34.为使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚明白，以下结合具体实施例，并
参照附图，对本发明进一步详细说明。本发明某些实施例于后方将参照所附附图做更全面性地描述，其中一些但并非全部的实施例将被示出。实际上，本发明的各种实施例可以许多不同形式实现，而不应被解释为限于此数所阐述的实施例；相对地，提供这些实施例使得本发明满足适用的法律要求。
35.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”、“上”、“下”、“前”、“后”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，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。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
36.在本发明实施例中，提供一种机器人用通讯基站，请参考图1至图7所示。
37.一种机器人用通讯基站，包括壳体11、上盖12、下配重块2、固定支架3、支撑杆4、外活动支架51、内活动支架52、天线装配板6、上配重块7和天线8等。
38.壳体11的上部开口，壳体11的开口处密封装配上盖12。具体的，壳体11的上部边沿位置经螺栓装配上盖12的边沿位置。壳体11内部的下端设置下配重块2，壳体11内部在下配重块2与上盖12之间留有空间，该空间用于装配通讯模块。将通讯模块等电子器件装配于密闭空间内，以实现本质安全满足防爆要求。
39.壳体11设置为半球状结构，下配重块2的外轮廓与壳体11的内表面轮廓贴合。下配重块2与壳体11的协同作用为“不倒翁”原理，在地面较平坦没有杂物时，在下配重块2重力作用下，使天线8基本朝向上方；若地面不平坦或有杂物时，壳体11底部的一侧会翘起，使天线8朝向斜上方。
40.上盖12上沿着圆周方向等间距布置四个下支撑座91，固定支架3上沿着圆周方向等间距布置四个上支撑座92，上支撑座92与下支撑座91对应。固定支架3位于上盖12的上方，支撑杆4的一端连接下支撑座91，支撑杆4的另一端连接上支撑座92。由四根支撑杆4共同支撑固定支架3，在上盖12与固定支架3之间形成活动空间，使上配重块7在活动空间内摆动；同时，机器人的机械手可以较容易地夹持支撑杆4，以方便通讯基站的抓取。
41.外活动支架51相对的两端均经第一转轴511转动连接固定支架3，外活动支架51可相对于固定支架3摆动。内活动支架52相对的两端均经第二转轴521转动连接外活动支架51，内活动支架52可相对于外活动支架51摆动。其中，第一转轴511所在轴线与第二转轴521所在轴线垂直。具体的，在固定支架3上设置有第一轴承512，第一转轴511装配第一轴承512的内圈；外活动支架51上设置有第二轴承522，第二转轴521装配第二轴承522的内圈。
42.固定支架3、外活动支架51均设置为框架结构，外活动支架51位于固定支架3的内部，内活动支架52位于外活动支架51的内部。如此，以使基站整体结构更加紧凑，减少基站的体积。
43.内活动支架51的下端设置上配重块7，上配重块7悬空布置，上配重块7不与其他部件接触。
44.内活动支架52的上端设置天线装配板6，天线装配板6上装配两根天线8。
45.在天线8未保持在竖直方向时，在上配重块7重力作用下，外活动支架51相对于固定支架3摆动，内活动支架52相对于外活动支架51摆动，使天线8保持在竖直方向。
46.上盖12上设置有天线接口121，天线接口121的一端经信号线缆81连接通讯模块，
天线接口121的另一端经信号线缆81连接天线8。
47.下支撑座91上铰接有下螺套911，下螺套911可相对于下支撑座91摆动，上支撑座92上铰接有上螺套921，上螺套921可相对于上支撑座92摆动。支撑杆4的一端螺纹连接下螺套911，支撑杆4的另一端螺纹连接上螺套921。在将支撑杆4与下螺套911、上螺套921螺纹连接前，先调节下螺套911、上螺套921的摆动角度，以便于三者(支撑杆4、下螺套911、上螺套921)之间的连接。此外，可以旋转支撑杆4以调节支撑杆4从下螺套911、上螺套921露出的长度，进而调节固定支架3的水平度。
48.上盖12上设置有充电口122，壳体11内部在下配重块2与上盖12之间的空间装配有充电电源，充电电源电连接通讯模块，充电口122电连接充电电源。由充电口122连接外部电源为充电电源充电，以由充电电源为通讯模块运行供电。上盖12上设置有电源开关123，电源开关123连接于充电电源与通讯模块之间的电缆上。在将基站装载在机器人上时，打开电源开关123。
49.在本发明实施例中，还提供一种机器人用通讯基站布放方法，针对上述的机器人用通讯基站，所述方法如下：
50.在机器人上装载若干个机器人用通讯基站，机器人运载机器人用通讯基站移动；待机器人运行到设定位置(稍小于基站的通讯边界位置)时，通过机器人的机械手抓取机器人用通讯基站放置于地面；在下配重块2重力作用下，机器人用通讯基站上的天线8朝向上方或斜上方；在上配重块7重力作用下，外活动支架51相对于固定支架3摆动，内活动支架52相对于外活动支架51摆动，机器人用通讯基站上的天线8保持在竖直方向。
51.若已布放的机器人用通讯基站受到外力作用歪倒，则可以在下配重块2、上配重块7重力作用下使天线8实现自适应恢复竖立姿态，其动作过程与布放阶段相同。
52.至此，已经结合附图对本实施例进行了详细描述。依据以上描述，本领域技术人员应当对本发明机器人用通讯基站有了清楚的认识。本发明的机器人用通讯基站及布放方法，可以通过机器人的机械手较随意的抓取布放，将机器人用通讯基站放置于地面后，在下配重块2重力作用下，使天线8朝向上方或斜上方，在上配重块7重力作用下，使天线8保持在竖直方向，显著提高了通讯基站布放效率；若已布放的机器人用通讯基站受到外力作用歪倒，则可以在下配重块2、上配重块7重力作用下使天线8实现自适应恢复竖立姿态。
53.以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。