四轮侦察机器人的制作方法

本实用新型涉及机器人技术领域，特别是涉及一种四轮侦察机器人。

背景技术：

侦察机器人平台是一款高效灵活的小型机器人平台。能够完成在各种天气状况、各种地形地貌环境中的作业。结构设计先进、合理、稳定，历经实战检验。同时，机器人平台可以根据客户的实际需求，进行升级改进，以适应不同行业应用的需求。

现有的侦察机器人搭载摄像头进行侦察，摄像头普遍安装在车体前侧，摄像头的高度位置不能进行调节，不能在同一时间反馈全方位的侦察结果。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是：为了克服现有技术中的不足，本实用新型提供一种四轮侦察机器人，采用可升降云台相机，实现高度调整，并且设置多角度摄像头实现全方位环境的侦察。

本实用新型解决其技术问题所要采用的技术方案是：一种四轮侦察机器人，包括车身，所述车身上沿周向设有轮胎组件，所述车身左右两侧分别设有一固定摄像头组件，所述车身前侧设有一俯仰摄像头组件，所述车身上方罩设有上盖，所述上盖上设有云台窗口，所述车身内设有车体主控板、轮胎驱动组件、云台传动组件、云台升降组件和图传模块，所述车体主控板分别与轮胎驱动组件、云台传动组件和图传模块线路连接，所述轮胎驱动组件与所述轮胎组件传动连接，所述云台传动组件与所述云台升降组件传动连接，所述云台升降组件固定在所述车身内底板上，且向上延伸从所述云台窗口穿出，所述车身底部设有为所述侦察机器人提供工作电源的电池。图传模块采用无线传输，图传模块用于将前方、两侧和云台等不同位置的摄像头采集的画面通过4进1出画面分割器合成后经过无线图传模块，传送到手持遥控端的显示屏上显示。

进一步，为了实现顶部摄像头的高度和角度变化，所述云台升降组件包括云台上支撑座、云台连杆升降机构、云台下支撑座和360°摄像头，所述云台上支撑座上设有上滑槽，所述云台下支撑座上设有下滑槽，所述上滑槽与所述下滑槽相互平行，所述云台连杆升降机构包括两组X形伸缩支架、上固定端、上活动端、下固定端和下活动端，一组X形伸缩支架上下两端与上固定端和下固定端连接，另一组X形伸缩支架上下两端与上活动端和下活动端连接，X形伸缩支架由第一连杆和第二连杆的中部通过铆钉轴接形成一个连杆组，多个连杆组的第一连杆和第二连杆端部依次轴接形成X形伸缩支架，所述上固定端通过上固定销轴与所述云台上支撑座固定连接，所述上活动端通过上活动销轴与所述上滑槽滑动连接，所述下固定端通过固定座固定在所述云台下支撑座上，所述下活动端设有与其固定连接的下活动端座，所述下活动端座上固定连接下销钉，所述下销钉下端延伸至下滑槽内，且与所述下滑槽滑动连接，所述云台下支撑座固定在所述车身内的底板上，所述360°摄像头固定连接在所述云台上支撑座上。

为了给云台升降组件提供升降的动力，所述云台传动组件包括电机固定架、云台电机、丝杠、导轨、皮带传动机构、立式轴承座、丝杠螺母、螺母连接座，所述电机固定架固定在所述车身内的底板上，所述云台电机和丝杠位于所述电机固定架的一侧，所述皮带传动机构位于所述电机固定架的另一侧，且所述云台电机固定在所述电机固定架上，所述云台电机输出轴与所述皮带传动机构一端连接，所述皮带传动机构另一端通过联轴器与所述丝杠一端固定连接，所述丝杠两端通过立式轴承座固定在所述车身内，所述丝杠螺母与所述丝杠螺纹连接，且所述丝杠螺母外固定连接所述螺母连接座，所述螺母连接座上方固定连接导轨，所述下销钉穿过所述下滑槽的一端与所述导轨固定连接。皮带传动机构包括云台皮带、大带轮和小带轮，所述大带轮通过联轴器与所述丝杠连接，所述小带轮固定在所述云台电机的输出轴上，所述云台皮带两端分别与大带轮和小带轮传动连接。

云台传动组件与云台升降组件配合实现云台360°摄像头的高度调整。

具体的，所述固定摄像头组件包括侧方壳体和侧方摄像头，两个侧方摄像头采集的画面占用4进1出画面分割器的两路输入接口。所述侧方壳体与所述车身连接的一侧设有轮胎皮带导向槽，通过轮胎皮带导向槽对轮胎皮带进行导向，提高行走的稳定性，避免轮胎皮带脱落或卡带，轮胎皮带导向槽的内圈内设有摄像头固定架，所述侧方摄像头通过摄像头固定架与所述侧方壳体固定连接，所述侧方摄像头上罩设有侧方罩子，且所述侧方罩子上与所述侧方摄像头相对的位置上设有透光的玻璃板。侧方罩子用于侧方摄像头的保护，侧方罩子上的玻璃板一方面对摄像头起到保护作用，另一方面保证了摄像头的正常拍摄和透光。

具体的，为了适应复杂地形的行走，所述轮胎组件包括两个分别设置在车身前部左右两侧的从动轮以及两个分别设置在车身后部左右两侧的驱动轮，同侧的从动轮和驱动轮通过轮胎皮带和/或可拆卸履带传动连接。采用后方两轮单独驱动的方式，并且车身两侧的车轮相互之间不干涉，只要一侧的驱动轮运动就能保证机器人正常行走，提高了可靠性。既可以采用套在轮上的可拆卸履带在比较复杂的地形上行走，也可以将可拆卸履带拆下来采用轮胎直接行走，适应性更强。

为了实现后方两轮单独驱动，所述轮胎驱动组件包括两组，分别用于驱动左右两侧的两个驱动轮，所述轮胎驱动组件包括轮胎电机、减速部件和行走轴，所述轮胎电机通过电机支撑和电机固定板固定在车身内部的底板上，所述轮胎电机的输出轴与所述减速部件的输入端传动连接，所述减速部件的输出端与所述行走轴一端传动连接，所述行走轴另一端伸出所述车身与所述驱动轮连接。

进一步，所述上盖内表面上还设有图传天线、数传天线和环境检测传输天线，所述图传天线与设置在车体内的图传发射模块连接，所述图传发射模块可搭载四路视频和一路音频信号，所述数传天线与车体主控板上的数传模块连接，所述环境检测传输天线与车体主控板上的环境检测功能的传输模块连接，所述图传天线、数传天线和环境检测传输天线均通过天线压板固定连接在所述上盖的内表面，所述图传发射模块通过天线安装板与所述上盖固定连接。

进一步，所述车身底部设有向上凸起的凹槽，所述电池固定安装在所述凹槽内，且所述凹槽上盖设有盖板。凹槽向车身内侧凹起可以降低车体底盘的高度，从而降低机器人重心，保证机器人行进平稳，盖板用于电池的防护。

具体的，所述车身包括U形主壳体、前壳体部件和后壳体部件，所述前壳体部件安装在所述主壳体的前部，所述后壳体部件安装在主壳体的后部，所述主壳体、前壳体部件和后壳体部件围成矩形的车身，所述主壳体的底板上还设有分隔安装板，所述分隔安装板将所述主壳体分为前后两部分，所述电池、车体主控板和图传模块位于所述主壳体前部分，所述轮胎驱动组件、云台传动组件和云台升降组件位于所述主壳体后部分。分隔安装板一方面用于车身内部件的安装固定和支撑，另一方面将机械组件和电路组件分隔开，避免相互之间的干扰。

具体的，所述前壳体部件包括前侧壳体，所述俯仰摄像头组件设置在所述前侧壳体的中部，所述俯仰摄像头组件两侧的所述前侧壳体分别设有一个大灯；俯仰摄像头组件包括前置摄像头、前置摄像头固定片、旋转臂、旋转电机、两个微动开关、两个限位块、电机支架和旋转挡板，所述前置摄像头与所述旋转挡板固定连接，所述旋转挡板前端面与所述前置摄像头固定片内侧抵接，所述旋转电机固定在所述电机支架上，且所述旋转电机的输出轴与所述前置摄像头连接，且所述旋转电机与所述前置摄像头的连接处通过旋转臂与所述电机支架转动连接，所述旋转臂与所述电机支架的连接处设有所述限位块，所述微动开关分别设置在所述电机支架的两侧，所述前侧壳体上还设有罩设在所述前置摄像头上的透明罩，所述前置摄像头固定片与所述前侧壳体固定连接；

所述后壳体部件包括后侧壳体，所述后侧壳体内设有气体检测板，所述后侧壳体上设有与所述气体检测板对应的输出接口，所述后侧壳体外侧设有把手，所述把手一侧的后侧壳体上设有电源开关，所述电源开关与车体主控板线路连接。电源开关布置在车体主控板的供电接口上游，插上电源开关，车身带电，否则车身断电。

本实用新型的有益效果是：本实用新型提供的一种四轮侦察机器人，移动端搭载可升降云台摄像头，实现高度调整，适应不同高度和角度的图像采集以便操作人员准确全方位获取侦察地点的现场情况。与此同时车身左、右两侧各安装一个固定摄像头，车体前侧安装由步进电机驱动的俯仰摄像头，方便操作人员通过手持端在车体行驶过程中根据车体周围环境的变化及时对车体进行方向和速度的调整。多角度摄像头实现全方位环境的侦察，提高了侦察的可靠性。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

图1是本实用新型最佳实施例的结构示意图；

图2是本实用新型去掉可拆卸履带的结构示意图；

图3是图2中内部的结构示意图；

图4是图3的仰视结构示意图；

图5是主壳体的结构示意图；

图6是主壳体的结构示意图；

图7是前壳体部件的主视图；

图8是前壳体部件的后视图；

图9是前壳体部件的立体图；

图10是俯仰摄像头组件的结构示意图；

图11是后壳体部件的立体图；

图12是后壳体部件的立体图；

图13是上盖的结构示意图；

图14是上盖的结构示意图；

图15是云台升降组件和云台传动组件的装配结构示意图；

图16是云台升降组件的结构示意图；

图17是云台升降组件升起的结构示意图；

图18是云台连杆升降机构的结构示意图；

图19是云台传动组件的结构示意图；

图20是固定摄像头组件的结构示意图；

图21是固定摄像头组件的结构示意图；

图22是轮胎驱动组件的结构示意图。

图中：1、主壳体，1-1、分隔安装板，1-2、凹槽，1-3、盖板，2、前壳体部件，2-1、前侧壳体，2-2、大灯，2-3、前置摄像头，2-4、前置摄像头固定片，2-5、旋转臂，2-6、透明罩，2-7、旋转电机，2-8、微动开关，2-9、限位块，2-10、电机支架，2-11、旋转挡板，3、后壳体部件，3-1、后侧壳体，3-2、气体检测板，3-3、把手，3-4、电源开关，4、电池，5、车体主控板，6、图传模块，7、轮胎驱动组件，8、云台传动组件，8-1、电机固定架，8-2、云台电机，8-3、丝杠，8-4、导轨，8-5、立式轴承座，8-6、丝杠螺母，8-7、螺母连接座，8-8、联轴器，8-9、云台皮带，8-10、大带轮，8-11、小带轮，9、云台升降组件，9-1、云台上支撑座，9-2、云台连杆升降机构，9-3、云台下支撑座，9-4、360°摄像头，9-5、铆钉，9-6、上滑槽，9-7、上固定销轴，9-8、上活动销轴，9-9、固定座，9-10、下活动端座，9-11、下销钉，10、固定摄像头组件，10-1、侧方壳体，10-2、侧方摄像头，10-3、轮胎皮带导向槽，10-4、摄像头固定架，10-5、侧方罩子，11、上盖，11-1、云台窗口，11-2、图传天线，11-3、图传发射模块，11-4、天线压板，11-5、天线安装板，11-6、数传天线，11-7、环境检测模块天线，12、轮胎组件，12-1、从动轮，12-2、驱动轮，12-3、轮胎皮带，12-4、轮胎电机，12-5、减速部件，12-6、行走轴，12-7、电机支撑，12-8、电机固定板，12-9、可拆卸履带。

具体实施方式

现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本本实用新型有关的构成，方向和参照(例如，上、下、左、右、前、后等等)可以仅用于帮助对附图中的特征的描述。因此，并非在限制性意义上采用以下具体实施方式，并且仅仅由所附权利要求及其等同形式来限定所请求保护的主题的范围。

如图1-图22所示，本实用新型的一种四轮侦察机器人，包括车身，所述车身包括U形主壳体1、前壳体部件2和后壳体部件3，所述前壳体部件2安装在所述主壳体1的前部，所述后壳体部件3安装在主壳体1的后部，所述主壳体1、前壳体部件2和后壳体部件3围成矩形的车身；如图5所示，所述主壳体1内的底板上还设有分隔安装板1-1，所述分隔安装板1-1将所述主壳体1分为前后两部分，电池4、车体主控板5和图传模块6设置在所述主壳体1的前部分内，轮胎驱动组件7、云台传动组件8和云台升降组件9设置在所述主壳体1后部分内；如图4和6所示，所述车身的主壳体1底部设有向上凸起的凹槽1-2，所述电池4固定安装在所述凹槽1-2内，且所述凹槽1-2上盖设有盖板1-3。凹槽1-2向车身内侧凸起可以降低车体底盘的高度，从而降低机器人重心，保证机器人行进平稳，盖板1-3用于电池4的防护，电池4为侦察机器人提供工作电源。

如图7-图10所示，所述前壳体部件2包括前侧壳体2-1和一设置在所述前侧壳体2-1上的俯仰摄像头组件，所述俯仰摄像头组件设置在所述前侧壳体2-1的中部，所述俯仰摄像头组件两侧的所述前侧壳体2-1分别设有一个大灯2-2；俯仰摄像头组件包括前置摄像头2-3、前置摄像头固定片2-4、旋转臂2-5、旋转电机2-7、两个微动开关2-8、两个限位块2-9、电机支架2-10和旋转挡板2-11，所述前置摄像头2-3与所述旋转挡板2-11固定连接，所述旋转挡板2-11前端面与所述前置摄像头固定片2-4内侧抵接，所述旋转电机2-7固定在所述电机支架2-10上，且所述旋转电机2-7的输出轴与所述前置摄像头2-3连接，且所述旋转电机2-7与所述前置摄像头2-3的连接处通过旋转臂2-5与所述电机支架2-10转动连接，所述旋转臂2-5与所述电机支架2-10的连接处设有所述限位块2-9，所述微动开关2-8分别设置在所述电机支架2-10的两侧，所述前侧壳体2-1上还设有罩设在所述前置摄像头2-3上的透明罩2-6，所述前置摄像头固定片2-4与所述前侧壳体2-1固定连接；

如图11-图12所示，所述后壳体部件3包括后侧壳体3-1，所述后侧壳体3-1内设有气体检测板3-2，所述后侧壳体3-1上设有与所述气体检测板3-2对应的输出接口，所述后侧壳体3-1外侧设有把手3-3，所述把手3-3一侧的后侧壳体3-1上设有电源开关3-4，所述电源开关3-4与车体主控板5线路连接。

如图13和图14所示，所述上盖11内表面上还设有图传天线11-2、数传天线11-6和环境检测传输天线11-7，所述图传天线11-2与设置在车体内的图传发射模块11-3连接，所述图传发射模块11-3可搭载四路视频和一路音频信号，所述数传天线11-6与车体主控板5上的数传模块连接，所述环境检测传输天线11-7与车体主控板5上的环境检测功能的传输模块连接，所述图传天线11-2、数传天线11-6和环境检测传输天线11-7均通过天线压板11-4固定连接在所述上盖11的内表面，所述图传发射模块11-3通过天线安装板11-5与所述上盖11固定连接。

如图15-图19所示，可升降云台相机包括云台传动组件8和云台升降组件9，所述云台传动组件8与所述云台升降组件9传动连接，所述云台升降组件9固定在所述车身内底板上，且向上延伸从所述云台窗口11-1穿出，所述云台升降组件9具体包括云台上支撑座9-1、云台连杆升降机构9-2、云台下支撑座9-3和360°摄像头9-4，所述云台上支撑座9-1上设有上滑槽9-6，所述云台下支撑座9-3上设有下滑槽，所述上滑槽9-6与所述下滑槽相互平行，所述云台连杆升降机构9-2包括两组X形伸缩支架、上固定端、上活动端、下固定端和下活动端，一组X形伸缩支架上下两端与上固定端和下固定端连接，另一组X形伸缩支架上下两端与上活动端和下活动端连接，X形伸缩支架由第一连杆和第二连连杆的中部通过铆钉9-5轴接形成一个连杆组，多个连杆组的第一连杆和第二连杆端部依次轴接形成X形伸缩支架，所述上固定端通过上固定销轴9-7与所述云台上支撑座9-1固定连接，所述上活动端通过上活动销轴9-8与所述上滑槽9-6滑动连接，所述下固定端通过固定座9-9固定在所述云台下支撑座9-3上，所述下活动端设有与其固定连接的下活动端座9-10，所述下活动端座9-10上固定连接下销钉9-11，所述下销钉9-11下端延伸至下滑槽内，且与所述下滑槽滑动连接，所述云台下支撑座9-3固定在所述车身内的底板上，所述360°摄像头9-4固定连接在所述云台上支撑座9-1上。云台的360°摄像头9-4采集视频信息连接至4进1出画面分割器的一路输入接口。

如图19所示，所述云台传动组件8包括电机固定架8-1、云台电机8-2、丝杠8-3、导轨8-4、皮带传动机构、立式轴承座8-5、丝杠螺母8-6、螺母连接座8-7，所述电机固定架8-1固定在所述车身内的底板上，所述云台电机8-2和丝杠8-3位于所述电机固定架8-1的一侧，所述皮带传动机构位于所述电机固定架8-1的另一侧，且所述云台电机8-2固定在所述电机固定架8-1上，所述云台电机8-2输出轴与所述皮带传动机构一端连接，所述皮带传动机构另一端通过联轴器8-8与所述丝杠8-3一端固定连接，所述丝杠8-3两端通过立式轴承座8-5固定在所述车身内，所述丝杠螺母8-6与所述丝杠8-3螺纹连接，且所述丝杠螺母8-6外固定连接所述螺母连接座8-7，所述螺母连接座8-7上方固定连接导轨8-4，所述下销钉9-11穿过所述下滑槽的一端与所述导轨8-4固定连接。皮带传动机构包括云台皮带8-9、大带轮8-10和小带轮8-11，所述大带轮8-10通过联轴器8-8与所述丝杠8-3连接，所述小带轮8-11固定在所述云台电机8-2的输出轴上，所述云台皮带8-9两端分别与大带轮8-10和小带轮8-11传动连接。云台传动组件8与云台升降组件9配合实现云台360°摄像头9-4的高度调整。

如图20-图21所示，所述车身左右两侧分别设有一固定摄像头组件10，所述固定摄像头组件10包括侧方壳体10-1和侧方摄像头10-2，所述侧方壳体10-1与所述车身连接的一侧设有轮胎皮带导向槽10-3，通过轮胎皮带导向槽10-3对轮胎皮带12-3进行导向，提高行走的稳定性，避免轮胎皮带12-3脱落或卡带，轮胎皮带导向槽10-3的内圈内设有摄像头固定架10-4，所述侧方摄像头10-2通过摄像头固定架10-4与所述侧方壳体10-1固定连接，所述侧方摄像头10-2上罩设有侧方罩子10-5，且所述侧方罩子10-5上与所述侧方摄像头10-2相对的位置上设有透光的玻璃板。侧方罩子10-5用于侧方摄像头10-2的保护，侧方罩子10-5上的玻璃板一方面对摄像头起到保护作用，另一方面保证了摄像头的正常拍摄和透光。两个侧方摄像头10-2采集的画面占用4进1出画面分割器的两路输入接口。

如图1-图4所示，还包括轮胎组件12，所述轮胎组件12包括设置在所述车身上的四个轮胎，四个轮胎分别位于矩形主壳体1左右两侧的两端，所述四个轮胎包括两个分别设置在车身前部两侧从动轮12-1以及两个分别设置在车身后部两侧驱动轮12-2，同侧的从动轮12-1和驱动轮12-2通过轮胎皮带12-3传动连接。如图22所示，为了实现后方两驱动轮12-2单独驱动，所述轮胎驱动组件7包括两组，分别用于驱动左右两侧的两个驱动轮12-2，所述轮胎驱动组件7包括轮胎电机12-4、减速部件12-5和行走轴12-6，所述轮胎电12-4通过电机支撑12-7和电机固定板12-8固定在车身内部的底板上，所述轮胎电机12-4的输出轴与所述减速部件12-5的输入端传动连接，所述减速部件12-5的输出端与所述行走轴12-6一端传动连接，所述行走轴12-6另一端伸出所述车身与所述驱动轮12-2连接。

工作过程：

侦察机器人在轮胎驱动组件7的驱动下，由驱动轮12-2带动从动轮12-1向前行进，行进过程中，车体顶部的360°摄像头9-4、车体两侧的侧方摄像头10-2以及车体前方的前置摄像头2-3实时拍摄周围的环境，前置摄像头2-3采集的视频信号传输连接至4进1出画面分割器的一路输入接口。

移动端搭载可升降360°云台摄像头，实现高度调整，适应不同高度和角度的图像采集以便操作人员准确全方位获取侦察地点的现场情况。与此同时车身左、右两侧各安装一个固定的侧方摄像头10-2，车体前侧安装由步进电机驱动的俯仰摄像头，方便操作人员通过手持端在车体行驶过程中根据车体周围环境的变化及时对车体进行方向和速度的调整。多角度摄像头实现全方位环境的侦察，提高了侦察的可靠性。

以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关的工作人员完全可以在不偏离本实用新型的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。