一种环境应急监测与采样机器人、系统及其使用方法技术方案

本发明专利技术公开了一种环境应急监测与采样机器人，包括支撑架，所述支撑架上设置有抓取机构、检测设备、设备操作机构和控制箱，通过安装于电脑PC端上的控制系统对机器人进行操作控制，再将机器人传回的检测数据进行处理，从而无需再通过检测人员人工进入检测区域进行检测，提高检测效率，提高检测安全性。提高检测安全性。提高检测安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种环境应急监测与采样机器人、系统及其使用方法


[0001]本专利技术属于环境监测设备领域，更具体的说涉及一种环境应急监测与采样机器人、系统及其使用方法。

技术介绍

[0002]环境监测在生态环境保护中有着重要的作用，特别是加强环境监测机构对突发环境事件的应急检测能力，提高突发性环境污染事故现场处置能力，及时掌握事故现场污染状况，及时测定环境危害的成分和程度，为政府和有关部门有效控制及消除事故污染提供及时、科学依据至关重要。但是有些环境不是利于人员直接进行监测的，如火场、不明物质泄露、高辐射场等，检测人员进入的话可能存在极大安全隐患。本专利技术通过设计一种可代替检测人员，进行远程操控环境监测的机器人。

技术实现思路

[0003]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种环境应急监测与采样机器人、系统及其使用方法，提高突发环境应急监测效率，保障人员生命安全。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供了如下技术方案：一种环境应急监测与采样机器人，包括支撑架，所述支撑架上设置有抓取机构、检测设备、设备操作机构和控制箱，所述支撑架的四角上均转动连接有行走轮，每个行走轮上连接有行走电机；
[0005]所述抓取机构包括固定于支撑架上的固定支架，所述固定支架上铰接有第一传动杆和第二传动杆，所述第一传动杆和第二传动杆之间设置有第三传动杆，第三传动杆分别铰接于第一传动杆和第二传动杆，所述第三传动杆上铰接有第四传动杆，所述第四传动杆上铰接有抓取杆，所述抓取杆上设置有夹爪机构，所述支撑架上设置有抓取电机，抓取电机上设置有第一齿轮，所诉第一传动杆上设置有连接第一齿轮的第二齿轮，所述第二传动杆上设置有第三齿轮，所述第四传动杆上设置有连接第三齿轮的第四齿轮，所述第四传动杆上设置有驱动抓取杆转动的转动机构；
[0006]所述夹爪机构包括固定在抓取杆上的支撑块，所述支撑块上转动连接有转动块，所述转动块上设置有夹爪，所述抓取板上设置有旋转电机，所述旋转电机上设置有第五齿轮，所述转动块上设置有连接第五齿轮的第六齿轮；
[0007]所述设备操作机构包括移动支架和第一电动缸，移动支架与支撑架滑动连接，第一电动缸连接移动支架，所述移动支架的一侧设置有竖直的第一圆柱直线电机，所述第一圆柱直线电机与移动支架之间设置有水平的第二圆柱直线电机，所述第二圆柱直线电机上设置有电磁按钮所述转动机构包括第二电动缸，所述第二电动缸的主轴上铰接有连接杆，所述连接杆与抓取杆铰接。
[0008]进一步地，所述夹爪包括两个夹爪手指，夹爪手指与转动块之间设置有两根夹取杆，所述夹取杆的两端分别铰接于夹爪手指与转动块，所述支撑块上设置有夹爪电机，所述夹爪电机上设置有螺纹杆，所述螺纹杆上螺纹连接有驱动块，所述驱动块与两个相互靠近
的夹取杆之间设置有驱动杆，所述驱动杆的两端分别铰接于驱动块和夹取杆。
[0009]进一步地，所述抓取杆、第二圆柱直线电机和支撑架的前后两侧上均设置有摄像头。
[0010]进一步地，所述行走轮为麦克纳姆轮。
[0011]进一步地，所述支撑架上设置有收集槽，所述收集槽位于夹住的下方。
[0012]进一步地，述控制箱内设置有驱动电池、控制板和数据传输部件。
[0013]一种环境应急监测与采样系统，包括机器人控制系统和数据传输部件；
[0014]所述机器人控制系统安装于电脑PC端上，机器人控制系统包括视频远程监控系统、检测仪器数据远程读取系统和机器人远程操作系统；
[0015]所述数据传输部件包括机器人信号接收模块、机器人信号发射模块、PC端串口指令输出模块、视频信号接收模块和检测仪器数据接收模块，所述机器人接收模块与机器人信号发射模块均电性连接在机器人的控制板上，所述PC端串口指令输出模块与机器人远程操作系统连接，所述视频信号接收模块与视频远程监控系统连接，所述检测仪器数据接收模块与检测仪器数据远程读取系统连接。
[0016]一种环境应急监测与采样机器人的使用方法，包括以下步骤：
[0017]步骤1.根据需要检测类型选择适当的检测设备，然后将检测设备放置并固定在移动支架的下方；
[0018]步骤2.将PC端串口指令输出模块、视频信号接收模块和检测仪器数据接收模块与检测人员的电脑PC端连接，打开电脑上的机器人远程操作系统，开启指令输出和数据输入，并电信号连接机器人上的机器人信号接收模块；
[0019]步骤3.将机器人放置在检测区域的边缘处，通过机器人远程操作系统将电信号传输至控制板上的机器人信号接收模块，并控制行走电机启动，使机器人移动至检测区域内，并开始环境监测，机器人行走时，摄像头将拍摄的实时画面通过机器人信号发射模块传输至视频远程监控系统，检测人员通过PC端上的实时画面操作机器人的行走路线；
[0020]步骤4.检测设备收集的数据通过机器人信号发射模块实时传输回PC端上的检测仪器数据远程读取系统，再根据环境的变化通过机器人远程操作系统控制机器人的设备操作机构上的电磁按钮对检测设备上的按钮进行操作；
[0021]步骤5.通过机器人远程操作系统控制机器人的抓取机构上的夹爪对环境中特定的样品进行采集，并将采集后的样品放置在收集槽内；
[0022]步骤6.操作机器人返回，完成环境的检测与样品收集。
[0023]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：检测人员可通过远程控制机器人进入检测区域内，通过设备操作机构对支撑架上的检测设备进行操作，通过抓取机构对样品进行采集，从而无需再通过检测人员人工进入检测区域进行检测，提高检测效率，提高检测安全性。
附图说明
[0024]图1为本专利技术环境监测与采样机器人的正面结构示意图；
[0025]图2为环境监测与采样机器人的俯视结构示意图；
[0026]图3为抓取机构的正面结构示意图；
[0027]图4为夹爪的结构示意图；
[0028]图5为设备操作机构的俯视结构示意图；
[0029]图6为设备操作机构的正面结构示意图；
[0030]图7为环境应急监测与采样系统示意图。
[0031]附图标记：1.支撑架；2.抓取机构；21.固定支架；22.第一传动杆；23.第二传动杆；24.第三传动杆；25.第四传动杆；26.抓取杆；27.夹爪机构；271.支撑块；272.转动块；273.夹爪；2731.夹爪手指；2732.夹取杆；2733.夹爪电机；2734.螺纹杆；2735.驱动块；2736.驱动杆；274.旋转电机；275.第五齿轮；276.第六齿轮；28.抓取电机；29.第一齿轮；210.第二齿轮；211.第三齿轮；212.第四齿轮；213.转动机构；2131.第二电动缸；2132.连接杆；3.设备操作机构；31.移动支架；32.第一电动缸；33.第一圆柱直线电机；34.第二圆柱直线电机；35.电磁按钮；4.控制箱；5.行走轮；6.行走电机；7.摄像头；8.收集槽。
具体实施方式
[0032]在本专利技术的描述中，需要说明的是，对于方位词，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种环境应急监测与采样机器人，其特征在于：包括支撑架，所述支撑架上设置有抓取机构、检测设备、设备操作机构和控制箱，所述支撑架的四角上均转动连接有行走轮，每个行走轮上连接有行走电机；所述抓取机构包括固定于支撑架上的固定支架，所述固定支架上铰接有第一传动杆和第二传动杆，所述第一传动杆和第二传动杆之间设置有第三传动杆，第三传动杆分别铰接于第一传动杆和第二传动杆，所述第三传动杆上铰接有第四传动杆，所述第四传动杆上铰接有抓取杆，所述抓取杆上设置有夹爪机构，所述支撑架上设置有抓取电机，抓取电机上设置有第一齿轮，所诉第一传动杆上设置有连接第一齿轮的第二齿轮，所述第二传动杆上设置有第三齿轮，所述第四传动杆上设置有连接第三齿轮的第四齿轮，所述第四传动杆上设置有驱动抓取杆转动的转动机构；所述夹爪机构包括固定在抓取杆上的支撑块，所述支撑块上转动连接有转动块，所述转动块上设置有夹爪，所述抓取板上设置有旋转电机，所述旋转电机上设置有第五齿轮，所述转动块上设置有连接第五齿轮的第六齿轮；所述设备操作机构包括移动支架和第一电动缸，移动支架与支撑架滑动连接，第一电动缸连接移动支架，所述移动支架的一侧设置有竖直的第一圆柱直线电机，所述第一圆柱直线电机与移动支架之间设置有水平的第二圆柱直线电机，所述第二圆柱直线电机上设置有电磁按钮。2.根据权利要求1所述的环境监测与采样机器人，其特征在于：所述转动机构包括第二电动缸，所述第二电动缸的主轴上铰接有连接杆，所述连接杆与抓取杆铰接。3.根据权利要求2所述的环境监测与采样机器人，其特征在于：所述夹爪包括两个夹爪手指，夹爪手指与转动块之间设置有两根夹取杆，所述夹取杆的两端分别铰接于夹爪手指与转动块，所述支撑块上设置有夹爪电机，所述夹爪电机上设置有螺纹杆，所述螺纹杆上螺纹连接有驱动块，所述驱动块与两个相互靠近的夹取杆之间设置有驱动杆，所述驱动杆的两端分别铰接于驱动块和夹取杆。4.根据权利要求3所述的环境监测与采样机器人，其特征在于：所述抓取杆、第二圆柱直线电机和支撑架的前后两侧上均设置有摄像头。5.根据权利要求4所述的环境监测与采样机器人，其特征在于：所述行走轮为麦克纳姆轮...

【专利技术属性】
技术研发人员：王宝印，张文晓，
申请(专利权)人：王宝印，
类型：发明
国别省市：