一种收放线小车、巡检系统以及控制方法与流程

本发明涉及自动寻迹小车技术领域，特别是涉及一种收放线小车、巡检系统以及控制方法。

背景技术：

自动寻迹小车融合了嵌入式技术、传感器技术、电子电气、路径规划、人工智能和自动控制等技术，近年来一直吸引着众多科学工作者的关注。自动寻迹小车应用领域广泛，包括自动驾驶、反恐、核电站维护、未知区域探测、无人工程产品运输等等，自动控制技术的发展必将对人们的生产和生活产生深远影响。

在x轴、y轴双向运动中，由于无法有效解决网线以及电源线的管理问题，网线以及电源线容易交缠在一起，因此，当前，自行寻迹小车应用时一般采用无线连接方式。

技术实现要素：

针对上述现有技术中存在技术问题，本发明提供了一种收放线小车、巡检系统以及控制方法。

为实现本发明的目的，本发明提供了一种收放线小车，包括收放线小车车体和设置于收放线小车车体上的收放线机构，所述收放线机构包括用于巡检小车运动方向上的x轴收放线机构和用于收放线小车运动方向上的y轴收放线机构。

其中，所述x轴收放线机构包括第一控制电机、第一电缆绞盘以及第一拖链，所述第一控制电机与所述第一电缆绞盘传动连接，驱动所述第一电缆绞盘旋转，所述第一拖链铺设有线缆，其缠绕在所述第一电缆绞盘上，一端与所述巡检小车连接。

其中，所述y轴收放线机构包括第二控制电机、第二电缆绞盘以及第二拖链，所述第二控制电机与所述第二电缆绞盘传动连接，驱动所述第二电缆绞盘旋转，所述第二拖链铺设有线缆，其缠绕在所述第二电缆绞盘上。

其中，所述收放线小车和巡检小车为自动寻迹小车。

相应地，本发明还一种巡检系统，包括上述的收放线小车和巡检小车，所述收放线小车移动时，载着巡检小车移动。

其中，所述收放线小车的收放线小车车体上设置有用于承载所述巡检小车的容纳槽，所述收放线小车移动时，所述巡检小车停在所述容纳槽内。

其中，所述收放线小车的收放线小车车体上设置有夹持装置，通过所述夹持装置载着所述巡检小车移动。

其中，所述夹持装置包括设置于第一拖链两侧的、结构对称的第一夹持机构和第二夹持结构，所述第一夹持机构和第二夹持机构均包括第四电机、第二传动块以及第三电机、第一导轨座、第二导轨座、第一传动块、夹臂，所述第三电机的输出轴与第一螺杆通过联轴器连接，驱动第一螺杆旋转，第一螺杆与第二传动块螺纹连接，第一螺杆旋转带动第二传动块垂直运动，第二传动块与第四电机固定连接，第二传动块运动带动第四电机同步运动，所述第四电机的输出轴与第二螺杆通过联轴器连接，驱动第二螺杆旋转，第二螺杆与第一传动块螺纹连接，第一螺杆旋转带动第一传动块水平运动，第一传动块固定连接有夹臂，通过第一夹持机构的夹臂和第二夹持机构的夹臂将所述巡检小车夹持。

其中，所述巡检小车的车体上设置有摄像头，所述摄像头安装在自动升降装置上。

相应地，本发明还提供了一种上述的巡检系统的控制方法，在巡检过程中，所述收放线小车与y轴收放线机构的控制电机同步开启和关闭，所述巡检小车与x轴收放线机构的控制电机同步开启和关闭；所述收放线小车处于移动状态时，所述巡检小车处于停止状态，反之，所述收放线小车处于停止状态时，所述巡检小车处于移动状态。

其中，所述收放线小车的收放线小车车体上设置有用于承载所述巡检小车的容纳槽，所述收放线小车移动时，所述巡检小车停在所述容纳槽内。

其中，所述收放线小车的收放线小车车体上设置有夹持装置，通过所述夹持装置载着所述巡检小车移动。

其中，所述夹持装置包括设置于第一拖链两侧的、结构对称的第一夹持机构和第二夹持结构，所述第一夹持机构和第二夹持机构均包括第四电机、第二传动块以及第三电机、第一导轨座、第二导轨座、第一传动块、夹臂，所述第三电机的输出轴与第一螺杆通过联轴器连接，驱动第一螺杆旋转，第一螺杆与第二传动块螺纹连接，第一螺杆旋转带动第二传动块垂直运动，第二传动块与第四电机固定连接，第二传动块运动带动第四电机同步运动，所述第四电机的输出轴与第二螺杆通过联轴器连接，驱动第二螺杆旋转，第二螺杆与第一传动块螺纹连接，第一螺杆旋转带动第一传动块水平运动，第一传动块固定连接有夹臂，通过第一夹持机构的夹臂和第二夹持机构的夹臂将所述巡检小车夹持。

其中，所述巡检小车的车体上设置有摄像头，所述摄像头安装在自动升降装置上。

与现有技术相比，本发明的有益效果为，提供一种收放线小车，通过该小车上设置的用于巡检小车运动方向上的x轴收放线机构和用于收放线小车运动方向上的y轴收放线机构，实现对巡检小车以及收放线小车线缆的有效管理，可以避免线缆交缠在一起，效果显著；还提供了一种巡检系统，收放线小车移动时，载着巡检小车移动，利用该种方式，可以实现巡检小车以及收放线小车相配合使用；还提供了一种上述的巡检系统的控制方法，在巡检过程中，所述收放线小车与y轴收放线机构的控制电机同步开启和关闭，所述巡检小车与x轴收放线机构的控制电机同步开启和关闭；所述收放线小车处于移动状态时，所述巡检小车处于停止状态，反之，所述收放线小车处于停止状态时，所述巡检小车处于移动状态，通过此种控制方法，可以实现巡检小车以及收放线小车较好协同工作，避免拖链过松或过紧。

附图说明

图1所示为本申请收放线小车的结构示意图；

图2所示为本申请巡检系统实施例1的结构第一示意图；

图3所示为本申请巡检系统实施例1的结构第二示意图；

图4所示为本申请巡检系统实施例2的结构第一示意图；

图5所示为本申请巡检系统实施例2的结构第二示意图；

图6所示为本申请巡检系统实施例2的结构第三示意图；

图7所示为本申请中自动升降装置的结构示意图；

图8所示为本谁请中升降杆的实施例1的结构示意图；

图9所示为本申请中升降杆的实施例2的结构示意图；

图10所示为本申请巡检系统一种应用实例示意图；

图中，1-第一控制电机，2-第一电缆绞盘，3-收放线小车车体，4-第二控制电机，5-第二拖链，6-第二电缆绞盘，7-第一拖链，8-巡检小车，9-容纳槽，10-第四电机，11-第二传动块，12-第三电机，13-第一导轨座，14-第二导轨座，15-第一传动块，16-夹臂，17-弹性垫，301-摄像头，302-升降杆，303-第三控制电机，304-车身，305-第二控制电机，306-电缆绞盘，307-车轮，201-固定外筒，202-升降内筒，203-螺纹柱，306-摄像头座，307-连接块，308-仰俯调节电机。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

如图1所示，本发明提供了一种收放线小车，包括收放线小车车体3和设置于收放线小车车体3上的收放线机构，所述收放线机构包括用于巡检小车运动方向上的x轴收放线机构和用于收放线小车运动方向上的y轴收放线机构。

需要说明的是，本申请中的x轴收放线机构和y轴收放线机构在以巡检小车8出发点为原点的直角坐标系中，分别位于x轴向和y轴向。巡检小车8的行进轨迹包括x轴向和y轴向收放线小车的行进轨迹为y轴向。

具体地，所述x轴收放线机构包括第一控制电机1、第一电缆绞盘2以及第一拖链7，所述第一控制电机1与所述第一电缆绞盘2传动连接，驱动所述第一电缆绞盘2旋转，所述第一拖链7铺设有线缆，其缠绕在所述第一电缆绞盘2上，一端与所述巡检小车8连接。巡检小车8在x轴上运动，第一控制电机1控制第一电缆绞盘2旋转，使得第一拖链7随着巡检小车8的运动而运动。

具体地，所述y轴收放线机构包括第二控制电机4、第二电缆绞盘6以及第二拖链5，所述第二控制电机4与所述第二电缆绞盘6传动连接，驱动所述第二电缆绞盘6旋转，所述第二拖链5铺设有线缆，其缠绕在所述第二电缆绞盘6上。收放线小车车体3在x轴上运动，第一控制电机1控制第一电缆绞盘2旋转，使得第一拖链7随着巡检小车8的运动而运动。

需要说明的是，所述线缆包括电源线和/或网线。

具体地，本申请中所述收放线小车和巡检小车8均为自动寻迹小车，小车实现自动寻迹的结构，可以如下：

1.小车底端设置寻迹头，寻迹头为一个或多个光电传感器，小车的行进路线上预先铺设有寻迹磁条，将寻迹头对准磁条，小车启动后，通过光电传感器自动采集小车位置信号，将小车位置信号输送给小车主控制器，小车主控制器通过控制驱动机构实现自行寻迹行走。小车底部还可安装摄像头对行进路线上的障碍物进行拍摄，摄像头将拍摄的图像发送给主控制器，主控制器判断当判断具有障碍物时，自动报警。

2.或者，在小车底部设置有摄像头，在小车的行进路线上预先设置二维码，通过摄像头扫描二维码进行寻迹，将扫描的数据发送给主控制器，主控制器控制驱动机构进行行走。

相应地，本发明还提供了一种巡检系统，包括上述的自动寻迹收放线小车和自动寻迹巡检小车8，所述收放线小车移动时，载着巡检小车8移动。

实施例1

如图2-3所示，为巡检系统的实施例1，在本实施例中，所述收放线小车的收放线小车车体上3设置有用于承载所述巡检小车8的容纳槽9，所述收放线小车移动时，所述巡检小车8停在所述容纳槽内，需要在y轴移动的时候，巡检小车8行进到所述容纳槽内，被收放线小车载着移动，与收放线小车相对静止。

实施2

如图4-6所示，为巡检系统的实施例2，在本实施例中，所述收放线小车的收放线小车车体3上设置有夹持装置，通过所述夹持装置载着所述巡检小车8移动。所述夹持装置包括设置于第一拖链7两侧的、结构对称的第一夹持机构和第二夹持结构，所述第一夹持机构和第二夹持机构均包括第四电机10、第二传动块11以及第三电机12、第一导轨座13、第二导轨座14、第一传动块15、夹臂16，所述第三电机12的输出轴与第一螺杆通过联轴器连接，驱动第一螺杆旋转，第一螺杆与第二传动块11螺纹连接，第一螺杆旋转带动第二传动块11垂直运动，第二传动块11与第四电机10固定连接，第二传动块11运动带动第四电机10同步运动，所述第四电机10的输出轴与第二螺杆通过联轴器连接，驱动第二螺杆旋转，第二螺杆与第一传动块15螺纹连接，第一螺杆旋转带动第一传动块15水平运动，第一传动块15固定连接有夹臂16，通过第一夹持机构的夹臂16和第二夹持机构的夹臂16将所述巡检小车夹持。

为了使夹持装置结构稳定，设置第一导轨座13和第二导轨座14，所述第一导轨座13上设置有与所述第一摞杆平行的导向柱，所述导向柱穿过所述第二传动块11，且与第二传动块11滑动连接；第二导轨座14与第四电机10上端面固定连接，其上设置有与所述第二螺杆平行的第二导向柱，所述第二导向柱穿过第一传动块15，且与第一传动块15滑动连接。

为了防止夹臂对巡检小车8造成摩擦损害，在夹臂16与巡检小车8接触的一侧设置有弹性垫17，所述弹性垫17为橡胶垫。

使用的时候，巡检小车8停靠在收放线小车车体3一旁，然后，第四电机10控制夹臂16将巡检小车8夹持住，然后，第三电机12控制提起巡检小车8一定高度，收放线小车载着巡检小车8移动。

相应地，还提供了一种巡检系统的控制方法，在巡检过程中，所述收放线小车与y轴收放线机构的控制电机同步开启和关闭，所述巡检小车与x轴收放线机构的控制电机同步开启和关闭；所述收放线小车处于移动状态时，所述巡检小车处于停止状态，反之，所述收放线小车处于停止状态时，所述巡检小车处于移动状态。

上述的控制方法应用的巡检系统，与本发明的巡检系统相同，包括自动寻迹收放线小车和自动寻迹巡检小车8，所述收放线小车移动时，载着巡检小车8移动，在此不再敖述。

所述巡检小车8的车体上设置有摄像头，所述摄像头安装在自动升降装置上。

如图7所示，自动升降装置包括第三控制电机303以及升降杆302，所述第三控制电机303控制所述升降杆302升降，所述升降杆302的上端安装有摄像头301。通过自动升降实现高度方向上的自由拍摄。

如图8所示，本申请提供了一种升降杆实施例1，包括固定外筒201、升降内筒202以及螺纹柱203，所述螺纹柱203与第三控制电机303的输出轴固定连接，第三控制电机303带动所述螺纹柱203旋转，所述螺纹柱203与所述升降内筒202螺纹连接，所述螺纹柱203圆周侧面设置外螺纹，所述升降内筒202与螺纹柱203连接的圆周面设置有与外螺纹相配合使用的内螺纹，所述升降内筒202与所述固定外筒201滑动连接，所述固定外筒201下端与所述第三控制电机3上端面固定连接。

螺纹柱203旋转的时候，由于螺纹配合使得升降内筒202上升或下降。

所述升降内筒202上端面固定连接有连接块307，所述连接块307固定连接摄像头座306，摄像头301通过轴与摄像头座306滑动连接，穿过摄像头座306的一侧轴连接有仰俯调节电机308，通过仰俯调节电机8的旋转调节带动轴旋转，从而带动摄像头301旋转，调节摄像头的仰俯角度。

如图9所示，升降杆的实施例2，包括主动链轮，传动链轮、链条以及升降架、连接底座，主动链轮和传动链轮连接在升降架上，且通过链条连接，第三控制电机301传动主动链轮旋转，连接底座连接在链条上，摄像头安装在连接底座上。通过控制链条的移动，带动摄像头的上下移动。

本申请巡检小车和自动收放线小车为有线式结构，小车上设置有220v交流电源，可以外接220v交流电源为小车上用电部件供电，电机、摄像头等。

如图10所示，为本申请在机柜巡检中的应用实例，机柜左侧为x轴收放线机构，机柜之间为y轴收放线机构，巡检小车在x轴向和y轴向重复运动，其原理如下：

1、巡检小车在y轴向往复作直线运动进行巡检，前进9m,后退9m；

2、到达指定位置，巡检小车自带升降机构带动摄像头从低到高扫描机柜，并记录扫描结果；收回升降机构，重复操作，进行下一轮扫描记录；

3、巡检完第一排后回到停放区，按沿x轴向行驶至第二排机柜，重复第一排机柜的巡检操作。

4、小车车体的外形尺寸控制在500mmx500mmx600mm。

本发明未说明的自动寻迹小车的其他部件，可参考本领域中现有技术，因为公知技术，在此无需多述。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。