一种用于监测核与辐射环境的机器人的制作方法

本实用新型涉及核工业用特种设备领域，具体涉及一种用于监测核与辐射环境的机器人。

背景技术：

自核工业诞生之日起，世界各国对核用机器人的研究从未停止过。随着核能与核技术的利用与发展，核泄漏、核污染、放射源失控事故也日益增多。对于这些核与辐射事故的处理以往都需要专业人员人工处理，而辐射对人体的伤害十分大，对操作者的安全健康造成了很大的影响。所以机器人十分适合代替人在核辐射环境下工作，而且机器人工作替代人类的部分工作是必然的趋势，但目前普通的机器人无法满足核与辐射环境监测需求。

技术实现要素：

针对现有技术中的上述不足，本实用新型提供的一种用于监测核与辐射环境的机器人解决了人无法在核辐射环境中工作的问题。

为了达到上述发明目的，本实用新型采用的技术方案为：

提供一种用于监测核与辐射环境的机器人，其包括底盘、控制模块、电源模块、传感器模块和云台模块；底盘内部设置有空室；控制模块和电源模块均设置在底盘的空室内，传感器模块、控制模块与电源模块依次连接；云台模块设置在底盘的上表面；传感器模块安装在云台模块上。

进一步地，云台模块包括设置在主体上表面的云台下板，云台下板上设置有驱动电机，驱动电机连接控制单元，驱动电机的左右两侧均设置有一可自由旋转的撑杆支座，驱动电机连接其中至少一个撑杆支座；撑杆支座上设置有支撑杆，支撑杆的前端均铰接有一云台上板后支撑座，云台上板后支撑座上设置有云台上板；云台下板上还设置有位于驱动电机前方的电动推杆支座，电动推杆支座上设置有电动推杆，电动推杆连接控制单元，电动推杆的前端铰接一云台上板前支撑座，云台上板前支撑座连接云台上板。

进一步地，传感器模块包括伽马相机、双目相机、温湿度传感器和全景相机，伽马相机、双目相机、温湿度传感器和全景相机分别与控制单元连接。

进一步地，底盘包括主体，主体的左右侧面分别设置有一前轮和一后轮，左侧的前轮与后轮上设置有左主履带，右侧的前轮与后轮上设置有右主履带，主体内设置有用于驱动前轮和/或后轮的电机，电机与控制单元连接。

进一步地，云台上板上设置有伽马相机支撑座，伽马相机支撑座用于安装伽马相机。

进一步地，控制模块包括设置在主体内部的通信单元和控制单元，通信单元连接控制单元。

进一步地，前轮的两侧还设置有左前摆臂与右前摆臂，左前摆臂上设置有左前摆臂履带，右前摆臂上设置有右前摆臂履带，左前摆臂和右前摆臂分别连接控制单元。

进一步地，前轮和后轮之间设置有履带自动纠偏装置。

进一步地，主体的正前方还设置有LED灯， LED灯连接控制单元。

进一步地，电源模块包括设置在主体内部的电池；电池分别连接通信单元和控制单元。

本实用新型的有益效果为：

1、本实用新型可以进行远程遥控与实时数据传输，代替人类进行对核与辐射环境的监测，防止因监测环境辐射量对人体造成伤害。

2、本实用新型的云台模块设置在主体的前端，使得整个机器人的重心靠前，有利于越障与爬坡。

3、本实用新型越障能力强，传感器模块的高度、仰角与朝向可以调整，便于收集信息。

4、本实用新型自带光源，即使在黑暗环境中依然能正常使用。

附图说明

图1为本实用新型的立体图；

图2为本实用新型的爆炸示意图；

图3为云台模块承载传感器模块的结构示意图。

其中：A、底盘；B、云台模块；1、主体；2、前轮；3、后轮；4、电池；5、控制单元；6、右前摆臂；7、右前摆臂履带；8、左前摆臂；9、左前摆臂履带；10、通信线接口；11、电源线接口；12、右主履带；13、左主履带；14、导线；15、云台下板；16、驱动电机；17、撑杆支座；18、电动推杆支座；19、电动推杆；20、云台上板前支撑座；21、云台上板后支撑座；22、云台上板；23、伽马相机支撑座；24、伽马相机；25、双目相机；26、全景相机；27、履带自动纠偏装置；28、支撑杆；29、通信单元；30、温湿度传感器；31、LED灯。

具体实施方式

下面对本实用新型的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本实用新型，但应该清楚，本实用新型不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本实用新型的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本实用新型构思的发明创造均在保护之列。

如图1所示，该用于监测核与辐射环境的机器人包括底盘A、控制模块、电源模块、传感器模块和云台模块B；底盘内部设置有空室；控制模块和电源模块均设置在底盘A的空室内，控制模块与电源模块相连接；云台模块B设置在底盘A的上表面；传感器模块安装在云台模块B上。

如图2所示，控制模块包括设置在主体1内部的通信单元29和控制单元5，以及设置在主体1的后上方的通信线接口10，通信线接口10连接通信单元29；

底盘A包括主体1，主体1的左右侧面分别设置有一前轮2和一后轮3，左侧的前轮2与后轮3上设置有左主履带13，右侧的前轮2与后轮3上设置有右主履带12，主体1内设置有用于驱动前轮2和/或后轮3的电机，电机连接控制单元5，且电机优先设置在主体1的前端并用于驱动前轮2；

电源模块包括设置在主体1内部的电池4和设置在主体1的后上方的电源线接口11，电源线接口11的一端连接电池4，一端用于外接电源对电池4进行充电；电源模块分别连接电机、通信单元29和控制单元5；通信线接口10的上方连接有用于增强信号导线14。

如图3所示，为了使传感器模块能更加自如的监测环境，云台模块B包括设置在主体1上表面的云台下板15，云台下板15上设置有驱动电机16，驱动电机连接控制单元5，驱动电机16的左右两侧均设置有一可自由旋转的撑杆支座17，驱动电机16连接其中至少一个撑杆支座17；撑杆支座17上设置有支撑杆28，支撑杆28的前端均铰接有一云台上板后支撑座21，云台上板后支撑座21上设置有云台上板22；云台下板15上还设置有位于驱动电机16前方的电动推杆支座18，电动推杆支座18上设置有电动推杆19，电动推杆19连接控制单元5，电动推杆19的前端铰接一云台上板前支撑座20，云台上板前支撑座20连接云台上板22；云台上板22上设置有伽马相机24、双目相机25、温湿度传感器30和全景相机26。其中电动推杆19主要控制云台上板22做俯仰运动，支撑杆28通过转动改变与云台下板15的夹角大小，进而调整其顶端的高度，实现对云台上板22高度的调节。

本机器人的控制模块和电源模块均使用耐高温放水橡胶垫子密封在主体1内，控制模块和电源模块的电气接口均采用铜芯航空接头，并进行防尘放水处理，保证电气连接的可靠性，使整个机器人在水淋环境下可以正常工作。

如图2所示，传感器模块包括伽马相机24、双目相机25、温湿度传感器30和全景相机26，伽马相机24、双目相机25、温湿度传感器30和全景相机26分别与控制单元5连接，其中伽马相机24主要用于监测辐射强度、查找辐射源，双目相机25主要用于将获得的信息通过计算得出环境中物体的真实距离，温湿度传感器30主要用于检测环境的温湿度，全景相机26主要用于向机器人遥控者提供360度视角，便于遥控者清楚观察到机器人周边环境。

在具体实施过程中，驱动电机16失电时，为了保持云台上板22的位置，驱动电机16旁还设置有电机制动器，电机制动器失电制动机构可以锁死驱动电机16，当云台上板22的位置调整好时，便可断开驱动电机16的电源，节约电能，提高本机器人的续航能力。

为了使伽马相机云台上板22上设置有伽马相机支撑座23，伽马相机支撑座23用于安装伽马相机24。

为了提高本机器人的越障能力，前轮2的两侧还设置有左前摆臂8与右前摆臂6，左前摆臂8上设置有左前摆臂履带9，右前摆臂6上设置有右前摆臂履带7，左前摆臂8与右前摆臂6分别连接控制单元5。

为了防止履带在机器人行驶过程中脱落，影响本机器人的工作效率，前轮2和后轮3之间设置有履带自动纠偏装置27。

为了使本机器人在黑暗环境下能正常工作，主体1的正前方还设置有LED灯31，LED灯31连接控制单元5。

本实用新型工作是可以进行远程遥控与实时数据传输，操控人员通过接收机器人发送过来的环境数据与视频数据，相对应的调整机器人的运动方向，获取更高精度的数据，当机器人遇上障碍物时，操作人员可以调整左前摆臂8和右前摆臂6的仰角，并驱动左前摆臂履带9和右前摆臂履带7，提高越障能力，使本机器人代替人类进行对核与辐射环境的监测，防止因监测环境辐射量对人体造成伤害。