一种用于粮仓环境下实时温度监测的轮式机器人的制作方法

本发明涉及一种轮式机器人，特别设计一种用于粮仓环境下实时温度监测的轮式机器人。

背景技术：

随着人口不断增加、耕地逐年减少，粮食的储藏质量得到社会上越来越多人的重视，而温度是粮食储藏过程中一项主要的指标，因此对粮仓环境下的实时温度监测至关重要。企业工人有限，实时温度监测加大了工人的劳动量，而且工人很难保证能够不间歇的全天进行监测。

而现有的监测系统都是监测固定位置，这样必然会因为粮仓环境下实时温度监测不到位导致粮食霉变浪费。另外如果企业需要新增加温度监测位置那就要从新增加监测装置，而且设备维护不方便，并且设备处故障后更换困难。

技术实现要素：

本发明为了解决现有技术中不具备在粮仓环境下实时温度监测的问题，进而提出了一种用于粮仓环境下实时温度监测的轮式机器人。

本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是：所述一种用于粮仓环境下实时温度监测的轮式机器人包括左前腿、右前腿、左后腿、右后腿、躯干和控制器，躯干包括顶板、底板、铜柱，顶板和底板水平设置，温度传感器（ds18b20）、电池仓固定安装在底板上，蜂鸣器固定安装在控制器上，控制器固定安装在顶板上，且控制器分别与左前腿、右前腿、左后腿、右后腿控制连接，左前腿、右前腿、左后腿和右后腿的结构相同，左前腿、右前腿、左后腿、右后腿对称设置在躯干两侧。

本发明具有以下有益效果：本发明具有左前腿、右前腿、左后腿、右后腿、躯干和控制器，且左前腿、右前腿、左后腿、右后腿为对称设置在躯干两侧的轮式结构，具有运动速度快、转向灵活、驱动方便的特点，轮式机器人的躯干高度可调，遇到斜坡等地形时通过髋部关节的舵机驱动改变躯干的高度，使机器人重心的垂线与左前腿、右前腿、左后腿和右后腿均保持平行，使得轮式机器人具有稳定性的优点，轮式机器人的腿部结构可变，遇到粮食堆积形成的狭窄通道时通过舵机驱动使小腿旋转180°后，使机器人占空间变小，能够顺利通过，提高了轮式机器人的地形适应性，轮式机器人可24小时无间歇的对粮堆温度进行有效监测，温度达到警戒线时通过蜂鸣器报警，具有粮仓环境下实时温度监测的优点。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明躯干5和控制器6的整体结构示意图；

图3是本发明左前腿1的整体结构示意图；

图4是本发明右前腿2的整体结构示意图；

图5是本发明左后腿3的整体结构示意图；

图6是本发明右后腿4的整体结构示意图；

图7是本发明腿部变结构后的整体结构示意图；

图8是本发明腿部变结构后左前腿1的整体结构示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1说明本实施方式，本实施方式所述一种用于粮仓环境下实时温度监测的轮式机器人，所述机器人包括左前腿1、右前腿2、左后腿3、右后腿4、躯干5和控制器6，躯干5水平设置，左前腿1、右前腿2、左后腿3和右后腿4分别对称设置在躯干5的两侧，控制器6固定安装在躯干5上，且控制器6分别与左前腿1、右前腿2、左后腿3和右后腿4控制连接。

本实施方式中控制器6为现有技术，生产厂家为中科欧鹏公司，型号为openduino。

具体实施方式二：结合图2说明本实施方式，本实施方式所述一种用于粮仓环境下实时温度监测的轮式机器人，所述机器人躯干5包括顶板51、底板52、铜柱53，顶板51和底板52水平设置，四个铜柱53成矩形设置在顶板51和底板52之间，温度传感器（ds18b20）52a固定在底板52上方，电池仓52b设置在底板52下方，控制器6设置在顶板51上，蜂鸣器61安装在控制器6上。

具体实施方式三：结合结合图1、图3说明本实施方式，本实施方式所述一种用于粮仓环境下实时温度监测的轮式机器人，所述左前腿1包括左前腿髋部关节11、左前腿大腿关节12、左前腿小腿关节13和左前腿足端关节14，左前腿髋部关节11包括左前腿丝杠端盖11a、左前腿丝杠11b、左前腿丝杠螺母11c、左前腿垫片11d、左前腿第一金属舵盘11e、左前腿第二金属舵盘11f、左前腿第一舵机11g、左前腿第一功能支架11h，，左前腿大腿关节12包括左前腿第二功能支架12a、左前腿第二舵机12b，左前腿小腿关节13包括左前腿第三金属舵盘13a、左前腿第三功能支架13b和左前腿第三舵机13c，左前腿足端关节14包括左前腿第四舵盘14a和滚动轮14b；

左前腿第一舵机11g通过舵机架与左前腿第一功能支架11h固定，左前腿第一舵机11g的输出轴与左前腿第二金属舵盘11f固定，左前腿第一金属舵盘11e与左前腿第二金属舵盘11f固定连接，左前腿丝杠11b与左前腿第一金属舵盘11e固定，左前腿丝杠螺母11c与左前腿丝杠11b配合，左前腿垫片11d放置在左前腿丝杠螺母11c上，左前腿丝杠螺母11c与底板52固定，左前腿丝杠11b与左前腿丝杠端盖11a固定，左前腿第二功能支架12a的底板与左前腿第一功能支架11h的底板固定连接，左前腿第二舵机12b通过舵机架与左前腿第二功能支架12a连接，左前腿第二舵机12b的输出轴与左前腿第三金属舵盘13a固定，左前腿第三金属舵盘13a与左前腿第三功能支架13b固定，左前腿第三舵机13c通过舵机架与左前腿第三功能支架13b连接，左前腿第四金属舵盘14a分别与左前腿第三舵机13c的输出轴和左前腿滚动轮14b固定连接。

本实施方式中左前腿第一舵机11g为现有技术，生产厂家为深圳市美和通信有限公司，型号为pdi-5508mg。

本实施方式中左前腿第二舵机12b为现有技术，生产厂家为深圳市美和通信有限公司，型号为pdi-5508mg。

本实施方式中左前腿第三舵机13c为现有技术，生产厂家为深圳市美和通信有限公司，型号为pdi-5508mg。

具体实施方式四：结合结合图1、图4说明本实施方式，本实施方式所述一种用于粮仓环境下实时温度监测的轮式机器人，所述右前腿2包括右前腿髋部关节21、右前腿大腿关节22、右前腿小腿关节23和右前腿足端关节24，右前腿髋部关节21包括右前腿丝杠端盖21a、右前腿丝杠21b、右前腿丝杠螺母21c、右前腿垫片21d、右前腿第一金属舵盘21e、右前腿第二金属舵盘21f、右前腿第一舵机21g、右前腿第一功能支架21h，，右前腿大腿关节22包括右前腿第二功能支架22a、右前腿第二舵机22b，右前腿小腿关节23包括右前腿第三金属舵盘23a、右前腿第三功能支架23b和右前腿第三舵机23c，右前腿足端关节24包括右前腿第四舵盘24a和滚动轮24b；

右前腿第一舵机21g通过舵机架与右前腿第一功能支架21h固定，右前腿第一舵机21g的输出轴与右前腿第二金属舵盘21f固定，右前腿第一金属舵盘21e与右前腿第二金属舵盘21f固定连接，右前腿丝杠21b与右前腿第一金属舵盘21e固定，右前腿丝杠螺母21c与右前腿丝杠21b配合，右前腿垫片21d放置在右前腿丝杠螺母21c上，右前腿丝杠螺母21c与底板52固定，右前腿丝杠21b与右前腿丝杠端盖21a固定，右前腿第二功能支架22a的底板与右前腿第一功能支架21h的底板固定连接，右前腿第二舵机22b通过舵机架与右前腿第二功能支架22a连接，右前腿第二舵机22b的输出轴与右前腿第三金属舵盘13a固定，右前腿第三金属舵盘23a与右前腿第三功能支架23b固定，右前腿第三舵机23c通过舵机架与右前腿第三功能支架23b连接，右前腿第四金属舵盘24a分别与右前腿第三舵机23c的输出轴和右前腿滚动轮24b固定连接。

本实施方式中右前腿第一舵机21g为现有技术，生产厂家为深圳市美和通信有限公司，型号为pdi-5508mg。

本实施方式中右前腿第二舵机22b为现有技术，生产厂家为深圳市美和通信有限公司，型号为pdi-5508mg。

本实施方式中右前腿第三舵机23c为现有技术，生产厂家为深圳市美和通信有限公司，型号为pdi-5508mg。

具体实施方式五：结合结合图1、图5说明本实施方式，本实施方式所述一种用于粮仓环境下实时温度监测的轮式机器人，所述左后腿3包括左后腿髋部关节31、左后腿大腿关节32、左后腿小腿关节33和左后腿足端关节34，左后腿髋部关节31包括左后腿丝杠端盖31a、左后腿丝杠31b、左后腿丝杠螺母31c、左后腿垫片31d、左后腿第一金属舵盘31e、左后腿第二金属舵盘31f、左后腿第一舵机31g、左后腿第一功能支架31h，，左后腿大腿关节32包括左后腿第二功能支架32a、左后腿第二舵机32b，左后腿小腿关节33包括左后腿第三金属舵盘33a、左后腿第三功能支架33b和左后腿第三舵机33c，左后腿足端关节34包括左后腿第四舵盘34a和滚动轮34b；

左后腿第一舵机31g通过舵机架与左后腿第一功能支架31h固定，左后腿第一舵机31g的输出轴与左后腿第二金属舵盘31f固定，左后腿第一金属舵盘31e与左后腿第二金属舵盘31f固定连接，左后腿丝杠31b与左后腿第一金属舵盘31e固定，左后腿丝杠螺母31c与左后腿丝杠31b配合，左后腿垫片31d放置在左后腿丝杠螺母31c上，左后腿丝杠螺母31c与底板52固定，左后腿丝杠31b与左后腿丝杠端盖31a固定，左后腿第二功能支架32a的底板与左后腿第一功能支架31h的底板固定连接，左后腿第二舵机32b通过舵机架与左后腿第二功能支架32a连接，左后腿第二舵机32b的输出轴与左后腿第三金属舵盘33a固定，左后腿第三金属舵盘33a与左后腿第三功能支架33b固定，左后腿第三舵机33c通过舵机架与左后腿第三功能支架33b连接，左后腿第四金属舵盘34a分别与左后腿第三舵机33c的输出轴和左后腿滚动轮34b固定连接。

本实施方式中左后腿第一舵机31g为现有技术，生产厂家为深圳市美和通信有限公司，型号为pdi-5508mg。

本实施方式中左后腿第二舵机32b为现有技术，生产厂家为深圳市美和通信有限公司，型号为pdi-5508mg。

本实施方式中左后腿第三舵机33c为现有技术，生产厂家为深圳市美和通信有限公司，型号为pdi-5508mg。

具体实施方式五：结合结合图1、图6说明本实施方式，本实施方式所述一种用于粮仓环境下实时温度监测的轮式机器人，所述右后腿4包括右后腿髋部关节41、右后腿大腿关节42、右后腿小腿关节43和右后腿足端关节44，右后腿髋部关节41包括右后腿丝杠端盖41a、右后腿丝杠41b、右后腿丝杠螺母41c、右后腿垫片41d、右后腿第一金属舵盘41e、右后腿第二金属舵盘41f、右后腿第一舵机41g、右后腿第一功能支架41h，右后腿大腿关节42包括右后腿第二功能支架42a、右后腿第二舵机42b，右后腿小腿关节43包括右后腿第三金属舵盘43a、右后腿第三功能支架43b和右后腿第三舵机43c，右后腿足端关节44包括右后腿第四舵盘44a和滚动轮44b；

右后腿第一舵机41g通过舵机架与右后腿第一功能支架41h固定，右后腿第一舵机41g的输出轴与右后腿第二金属舵盘41f固定，右后腿第一金属舵盘41e与右后腿第二金属舵盘41f固定连接，右后腿丝杠41b与右后腿第一金属舵盘41e固定，右后腿丝杠螺母41c与右后腿丝杠41b配合，右后腿垫片41d放置在右后腿丝杠螺母41c上，右后腿丝杠螺母41c与底板52固定，右后腿丝杠41b与右后腿丝杠端盖41a固定，右后腿第二功能支架42a的底板与右后腿第一功能支架41h的底板固定连接，右后腿第二舵机42b通过舵机架与右后腿第二功能支架42a连接，右后腿第二舵机42b的输出轴与右后腿第三金属舵盘43a固定，右后腿第三金属舵盘43a与右后腿第三功能支架43b固定，右后腿第三舵机43c通过舵机架与右后腿第三功能支架43b连接，右后腿第四金属舵盘44a分别与右后腿第三舵机43c的输出轴和右后腿滚动轮44b固定连接。

本实施方式中右后腿第一舵机41g为现有技术，生产厂家为深圳市美和通信有限公司，型号为pdi-5508mg。

本实施方式中右后腿第二舵机42b为现有技术，生产厂家为深圳市美和通信有限公司，型号为pdi-5508mg。

本实施方式中右后腿第三舵机43c为现有技术，生产厂家为深圳市美和通信有限公司，型号为pdi-5508mg。

工作原理

本发明的左前腿1、右前腿2、左后腿3和右后腿4的四个腿工作原理相同，以左前腿1为例说明腿部工作原理，通过控制器6控制左前腿髋部关节11的左前腿第一舵机11g逆时针（顺时针）旋转，左前腿第一舵机11g的输出轴经左前腿第一金属舵盘11e和第二金属舵盘11f的传递，带动左前腿丝杠11b逆时针（顺时针）旋转，带动左前腿丝杠螺母11c向上（向下）运动，控制器6控制左前腿大腿关节12的左前腿第二舵机12b逆时针（顺时针）旋转，左前腿第二舵机12b的输出轴经左前腿第三金属舵盘13a的传递，带动左前腿小腿关节13和左前腿轮足关节14逆时针（顺时针）旋转，通过控制器6控制左前腿小腿关节13的左前腿第三舵机13c逆时针（顺时针）旋转，左前腿第三舵机13c的输出轴经左前腿第四金属舵盘14a的传递，带动左前腿滚动轮14b逆时针（顺时针）旋转；

轮式机器人躯干高度调节过程如下：以左前腿1和左后腿3在斜坡上右前腿2和右后腿4在平地上为例说明本工作原理，通过控制器6控制左前腿第一舵机11g顺时针旋转，左前腿第一舵机11g的输出轴经左前腿第一金属舵盘11e和左前腿第二金属舵盘11e的传递，带动左前腿丝杠11b顺时针旋转，通过左前腿螺母11c带动躯干5高度下降，通过控制器6控制右前腿第一舵机21g逆时针旋转，右前腿第一舵机21g的输出轴经右前腿第一金属舵盘21e和右前腿第二金属舵盘21e的传递，带动右前腿丝杠21b逆时针旋转，通过右前腿螺母21c带动躯干5高度上升，通过控制器6控制左后前腿第一舵机31g顺时针旋转，左后腿第一舵机31g的输出轴经左后腿第一金属舵盘31e和左后腿第二金属舵盘31e的传递，带动左后腿丝杠31b顺时针旋转，通过左后腿螺母11c带动躯干5高度下降，通过控制器6控制右后腿第一舵机41g逆时针旋转，右后腿第一舵机41g的输出轴经右后腿第一金属舵盘41e和右后腿第二金属舵盘41e的传递，带动右后腿丝杠41b逆时针旋转，通过右后腿螺母41c带动躯干5高度上升；

轮式机器人的腿部变结构过程如下，结合图3和图7说明本工作原理，通过控制器6控制左前腿第二舵机12b逆时针（顺时针）旋转180°，左前腿第二舵机12b的输出轴经左前腿第三金属舵盘13a的传递，带动左前腿小腿关节13和轮足关节14逆时针（顺时针）旋转180°；同时通过控制器6控制右前腿第二舵机22b顺时针（逆时针）旋转180°，右前腿第二舵机22b的输出轴经右前腿第三金属舵盘23a的传递，带动右前腿小腿关节23和轮足关节24顺时针（逆时针）旋转180°；同时通过控制器6控制左后腿第二舵机32b逆时针（顺时针）旋转180°，左后腿第二舵机32b的输出轴经左后腿第三金属舵盘33a的传递，带动左后腿小腿关节33和轮足关节34逆时针（顺时针）旋转180°；同时通过控制器6控制右后腿第二舵机42b顺时针（逆时针）旋转180°，右后腿第二舵机42b的输出轴经右后腿第三金属舵盘43a的传递，带动右后腿小腿关节43和轮足关节44顺时针（逆时针）旋转180°；

轮式机器人的温度监测过程如下，结合图1和图2说明本工作原理，通过控制器6控制轮式机器人在粮仓中各种环境下移动，当轮式机器人到达监测点时，控制器6控制轮式机器人转动将温度传感器（ds18b20）52a插入粮堆测量粮食温度，测量的温度如果达到或超过警戒线，控制器6上的蜂鸣器61自动报警，否则就继续去测量下一个监测点，实现对粮仓24小时无间歇的有效监测。