携带摄像装置的野外自动化抓取机电设备制造方法及图纸

本发明专利技术涉及自动化机电设备领域，具体涉及携带摄像装置的野外自动化抓取机电设备。该设备由传感器、行走控制器、驱动轮、履带、履带轮、机械手控制器、升降机等组成；所述的履带驱动轮与履带轮卷绕在周围，底板的上方安装有机械手控制器，机械手控制器上方安装有升降机，升降机上方安装有一个可以调节高度金属杆子，金属杆子顶端设有铰链，所述的连杆的左端与铰链链接，所述的连杆下方安装有升降杆。本发明专利技术带有CCD照相机架设在机械手上方，用CCD照相准确拍摄物体方位、大小，从而便于机械设备抓取物体，本发明专利技术为了适应野外作业，在车辆的底部还设计了履带，可以实用于荒郊野外的地面作业，另外车辆又可以遥控指挥，同时也可以由人工驾驶。

Field automation grabbing mechanical and electrical equipment carrying camera

【技术实现步骤摘要】
携带摄像装置的野外自动化抓取机电设备
本专利技术涉及自动化机电设备领域，具体涉及携带摄像装置的野外自动化抓取机电设备。
技术介绍
随着工业自动化技术的发展，自动化带来的好处越来越多，工业自动化优点是：一、大幅提高劳动生产率。也就是单位时间内能够制造更多的产品，每个劳动力的投入能够创造更高的产值；二、产品质量具有高度重复性、一致性，能够大幅降低不合格率；三、大幅降低制造成本。机器自动化装配生产的节拍很短，可以达到较高的生产率，同时机器可以连续运行，因而在大批量生产的条件下能大幅降低制造成本。四、产品精度高。机器设备上采用了各种高精度的导向、定位、进给、调整、检测、视觉系统或部件，可以保证产品装配生产的高精度；五、缩短制造周期，减少制品数量。机器自动化使产品的制造周期缩短，能够使企业实现快速交货，提高企业在市场上的竞争力，同时还可以降低原材料及制品的数量，降低流动资金成本；六、在对人体有害、危险的环境下替代人工操作；七、部分情况下只能依靠机器自动化生产。目前，市场上的产品越来越小型化、微型化，零件的尺寸大幅减小，各种微机电系统迅速发展，这些微型机构、微型传感器、微型执行器等产品的制造与装配只能依靠机器来实现。特别是工人在野外作业时，我们希望能有一种携带摄像装置的野外自动化抓取机电设备来完成建筑材料、机械零件、化工原辅材料等的自动化抓取。从而提高自动化水平。
技术实现思路
本专利技术针对上述存在问题，专利技术了携带摄像装置的野外自动化抓取机电设备，本专利技术提出带有CCD照相机架设在机械手上方，用CCD照相准确拍摄物体方位，大小，从而便于机械设备抓取，本专利技术为了适应野外作业，在车辆的底部还设计了履带。另外车辆又可以遥控指挥，同时也可以由人工驾驶，车辆带有直流电源方便野外无交流电的场合。本专利技术的前方设有防撞击雷达，避免撞击到树木、石块等障碍物，非常方便实用，有广阔的推广应用前景。本专利技术涉及的技术解决方案：携带摄像装置的野外自动化抓取机电设备，其特征在于，该设备由传感器1、行走控制器2、驱动轮3、履带4、履带轮5、底板6、机械手控制器7、升降机8、铰链9、伺服电机B10、摄像机11、机械手12、升降杆13、伺服电机A14、座椅15、方向把手16、蓄电池17、遥控器18、水平摆动杆19、齿轮20、固定轴21、连杆22组成；所述的履带4卷绕在驱动轮3与履带轮5的周围，所述的履带4为金属销铰链式履带，履带4由履带板和履带销组成，履带4被驱动轮3所带动，驱动轮3里面安装有驱动电机；所述的底板6安装在履带4上方，所述的底板6外形为长方体的碳素钢板焊接而成，所述的底板内部6放置行走控制器2，所述的控制器2带有数字信号处理芯片，所述的控制器2的控制电路由控制芯片、芯片驱动系统、AD采样系统、功率模块、功率模块驱动系统、硬件保护系统、位置检测系统、母线支撑电容组成；底板6的上方安装有机械手控制器7，机械手控制器7上方安装有升降机8，升降机8上方安装有一个可以调节高度金属杆子，金属杆子顶端设有铰链9，所述的连杆22的左端与铰链9链接，所述的连杆22下方安装有升降杆13，升降杆13下方安装有伺服电机A14；所述的连杆22的右端安装了伺服电机B10，伺服电机B10通过输出轴带动齿轮20，齿轮20带动水平摆动杆19左端的半圆形齿条，所述的水平摆动杆19与固定轴21构成间隙配合以便水平摆动杆19绕着固定轴21水平旋转；所述的齿轮20与半圆形齿条的轮齿模数均为2mm，压力角为20度；水平摆动杆19右端链接机械手12，在机械手12上方设有摄像机11；在所述的底板6右端安装有传感器1，在所述的底板6右端的上方安装有座椅15与方向把手16以便于整个设备驾驶，为了节约空间，所述的蓄电池17安装在座椅15的下方，整个设备也可以由遥控器18遥控控制。本专利技术进一步技术解决方案是：所述的升降杆13下方设有齿条，所述的伺服电机A14的输出轴上安装有小齿轮，小齿轮与升降杆13下方的齿条啮合，所述的伺服电机A14内部的转子为永磁铁，驱动器控制的三相电形成电磁场，转子在此磁场的作用下转动，同时伺服电机A14自带的编码器反馈信号给驱动器，驱动器根据反馈值与目标值进行比较，调整转子转动的角度，伺服电机A14的精度与其配套的编码器的精度一致。所述的机械手12由机械手底座30、旋转轴A31、托板32、旋转轴B33、编码器34、旋转电机35、魔方快36、机械手指37、机械手旋转底座38、旋转轴C39组成；托板32通过中心轴安装在机械手底座30上方，托板32与中心轴构成间隙配合，托板32能沿着水平面旋转360度，在遥控器18的指挥下，可以使得托板32上方的所有部件水平转动，本专利技术机械手空间灵活运转自由度大。旋转轴A31安装在托板32上，机械手旋转底座38与托板32焊接为一个整体，机械手旋转底座38比托板32厚0.5～0.6mm，机械手旋转底座38下面设有8～15个储存润滑脂的凹坑，以便于两个接触面处于良好的润滑状态；旋转轴A31与旋转轴B33之间设置了三根钛合金的连杆，钛合金的连杆质量轻强度非常高明显可以提高机械手的寿命，使得本专利技术具有预想不到的技术效果；旋转轴B33与旋转轴C39之间用两根钛合金的连杆连接；旋转轴A31、旋转轴B33与旋转轴C39的端部均安装有微型伺服电机来带动三根轴运转，微型伺服电机受到遥控器18的控制或者受到方向把手16旁边的控制开关所控制。旋转电机35的一端安装有编码器34；旋转电机35另一端安装有魔方快36，魔方快36与两边的机械手指37连接，两侧的机械手指37都有两节组成，魔方快36与机械手指37内部安装有金属弹簧以及铰链机构，以便于机械手指37灵活抓取或者放下物体。所述的编码器34为旋转增量式编码器，即编码器34每转过一个单位角度就发出一个脉冲信号，编码器34然后对其进行细分，斩波出频率更高的脉冲，即为A相、B相、Z相输出。A相、B相为相互延迟1/4周期的脉冲输出，根据延迟关系可以区别正反转，而且通过取A相、B相的上升和下降沿可以进行2或4倍频；Z相为单圈脉冲，即每圈发出一个脉冲。旋转增量式编码器以转动时输出脉冲，通过计数设备来知道其位置，当编码器不动或停电时，依靠计数设备的内部记忆来记住位置。这样，当停电后，编码器不能有任何的移动，当来电工作时，编码器输出脉冲过程中，也不能有干扰而丢失脉冲。所述的升降机8由直流液压马达40、液压杆41、上底面42、运动杆43、横轴44、支撑滑杆45、下底面46、滑槽47组成；其中直流液压马达40安装在下底面46一根固定轴上，直流液压马达40输出轴上安装有直升式液压油缸，液压杆41通过联轴器安装在直升式液压油缸的输出轴上，运动杆43呈交叉布置，同时运动杆43之间还安装有水平布置的横轴44，运动杆43的顶部安装有上底面42；上底面42与下底面46均为牌号是50Ti35V15Cr钛合金材料；在下底面46的右边安装有两根滑槽47，滑槽47开设呈T型，同时支撑滑杆45下端设有T型凸缘以便于与两根滑槽47构成移动副，在移动副里还设有锂基润滑脂储存的微型沟槽，以便于滑槽47得到及时润滑。所述的遥控器18由红外发射管、红外接收头、显示数码管、按键组成；遥控器18采用集中控制模式，以MSP430单片机为主控制器，遥控器18采用红外光本文档来自技高网...

【技术保护点】
携带摄像装置的野外自动化抓取机电设备，其特征在于，该设备由传感器(1)、行走控制器(2)、驱动轮(3)、履带(4)、履带轮(5)、底板(6)、机械手控制器(7)、升降机(8)、铰链(9)、伺服电机B(10)、摄像机(11)、机械手(12)、升降杆(13)、伺服电机A(14)、座椅(15)、方向把手(16)、蓄电池(17)、遥控器(18)、水平摆动杆(19)、齿轮(20)、固定轴(21)、连杆(22)组成；所述的履带(4)卷绕在驱动轮(3)与履带轮(5)的周围，所述的履带(4)为金属销铰链式履带，履带(4)由履带板和履带销组成，履带(4)被驱动轮(3)所带动，驱动轮(3)里面安装有驱动电机；所述的底板(6)安装在履带(4)上方，所述的底板(6)外形为长方体的碳素钢板焊接而成，所述的底板内部(6)放置行走控制器(2)，所述的控制器(2)带有数字信号处理芯片，所述的控制器(2)的控制电路由控制芯片、芯片驱动系统、AD采样系统、功率模块、功率模块驱动系统、硬件保护系统、位置检测系统、母线支撑电容组成；底板(6)的上方安装有机械手控制器(7)，机械手控制器(7)上方安装有升降机(8)，升降机(8)上方安装有一个可以调节高度金属杆子，金属杆子顶端设有铰链(9)，所述的连杆(22)的左端与铰链(9)链接，所述的连杆(22)下方安装有升降杆(13)，升降杆(13)下方安装有伺服电机A(14)；所述的连杆(22)的右端安装了伺服电机B(10)，伺服电机B(10)通过输出轴带动齿轮(20)，齿轮(20)带动水平摆动杆(19)左端的半圆形齿条，所述的水平摆动杆(19)与固定轴(21)构成间隙配合以便水平摆动杆(19)绕着固定轴(21)水平旋转；所述的齿轮(20)与半圆形齿条的轮齿模数均为2mm，压力角为20度；水平摆动杆(19)右端链接机械手(12)，在机械手(12)上方设有摄像机(11)；在所述的底板(6)右端安装有传感器(1)，在所述的底板(6)右端的上方安装有座椅(15)与方向把手(16)以便于整个设备驾驶，为了节约空间，所述的蓄电池(17)安装在座椅(15)的下方，整个设备也可以由遥控器(18)遥控控制。...

【技术特征摘要】
1.携带摄像装置的野外自动化抓取机电设备，其特征在于，该设备由传感器(1)、行走控制器(2)、驱动轮(3)、履带(4)、履带轮(5)、底板(6)、机械手控制器(7)、升降机(8)、铰链(9)、伺服电机B(10)、摄像机(11)、机械手(12)、升降杆(13)、伺服电机A(14)、座椅(15)、方向把手(16)、蓄电池(17)、遥控器(18)、水平摆动杆(19)、齿轮(20)、固定轴(21)、连杆(22)组成；所述的履带(4)卷绕在驱动轮(3)与履带轮(5)的周围，所述的履带(4)为金属销铰链式履带，履带(4)由履带板和履带销组成，履带(4)被驱动轮(3)所带动，驱动轮(3)里面安装有驱动电机；所述的底板(6)安装在履带(4)上方，所述的底板(6)外形为长方体的碳素钢板焊接而成，所述的底板内部(6)放置行走控制器(2)，所述的控制器(2)带有数字信号处理芯片，所述的控制器(2)的控制电路由控制芯片、芯片驱动系统、AD采样系统、功率模块、功率模块驱动系统、硬件保护系统、位置检测系统、母线支撑电容组成；底板(6)的上方安装有机械手控制器(7)，机械手控制器(7)上方安装有升降机(8)，升降机(8)上方安装有一个可以调节高度金属杆子，金属杆子顶端设有铰链(9)，所述的连杆(22)的左端与铰链(9)链接，所述的连杆(22)下方安装有升降杆(13)，升降杆(13)下方安装有伺服电机A(14)；所述的连杆(22)的右端安装了伺服电机B(10)，伺服电机B(10)通过输出轴带动齿轮(20)，齿轮(20)带动水平摆动杆(19)左端的半圆形齿条，所述的水平摆动杆(19)与固定轴(21)构成间隙配合以便水平摆动杆(19)绕着固定轴(21)水平旋转；所述的齿轮(20)与半圆形齿条的轮齿模数均为2mm，压力角为20度；水平摆动杆(19)右端链接机械手(12)，在机械手(12)上方设有摄像机(11)；在所述的底板(6)右端安装有传感器(1)，在所述的底板(6)右端的上方安装有座椅(15)与方向把手(16)以便于整个设备驾驶，为了节约空间，所述的蓄电池(17)安装在座椅(15)的下方，整个设备也可以由遥控器(18)遥控控制。2.根据权利要求1所述的携带摄像装置的野外自动化抓取机电设备，其特征在于：所述的升降杆(13)下方设有齿条，所述的伺服电机A(14)的输出轴上安装有小齿轮，小齿轮与升降杆(13)下方的齿条啮合，所述的伺服电机A(14)内部的转子为永磁铁，驱动器控制的三相电形成电磁场，转子在此磁场的作用下转动，同时伺服电机A(14)自带的编码器反馈信号给驱动器，驱动器根据反馈值与目标值进行比较，调整转子转动的角度，伺服电机A(14)的精度与其配套的编码器的精度一致。3.根据权利要求1所述的携带摄像装置的野外自动化抓取机电设备，其特征在于：所述的机械手(12)由机械手底座(30)、旋转轴A(31)、托板(32)、旋转轴B(33)、编码器(34)、旋转电机(35)、魔方快(36)、机械手指(37)、机械手旋转底座(38)、旋转轴C(39)组成；托板(32)通过中心轴安装在机械手底座(30)上方，托板(32)与中心轴构成间隙配合，托板(32)能沿着水平面旋转360度，旋转轴A(31)安装在托板(32)上，机械手旋转底座(38)与托板(32)焊接为一个整体，机械手旋转底座(38)比托板(32)厚0.5～0.6mm，机械手旋转底座(38)下面设有8～15个储存润滑脂的凹坑；旋转轴A(31)与旋转轴B(33)之间设置了三根钛合金的连杆...

【专利技术属性】
技术研发人员：李烨，
申请(专利权)人：李烨，
类型：发明
国别省市：江苏,32