本实用新型属于工业机器人领域，具体说是一种防爆轮式巡检机器人导航系统。
背景技术：
目前工业级的轮式巡检机器人已经有了广泛的应用，机器人的导航方式也各有不同。但是像石化企业这样的有爆炸危险的高危区域，机器人发展遇到了很大的瓶颈，其中导航系统的防爆性成为了制约其发展的重要因素之一。另外，导航方式是否可靠稳定，也关乎机器人运行的可靠性，可靠的导航系统能够避免机器人在运行过程中对设备造成伤害或事故。因此，防爆导航系统至关重要。
技术实现要素：
为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种在防爆轮式巡检机器人上应用的基于磁导航技术及RFID技术相结合的防爆导航系统。
本实用新型采用的技术方案是：一种防爆轮式巡检机器人导航系统，由防爆机器人导航本体部分及防爆机器人导航辅助设备两部分组成，其中防爆机器人导航本体部分包括防爆轮式机器人壳体（1）、电池（2）、电池组模块（3）、驱动器（4）、RFID主控板（5）、单片机（6）、电机（7）、机器人车轮（8）、本安RFID天线（9）和防爆磁导航传感器（10）；防爆机器人导航辅助设备包括：RFID标签（11）和磁性导轨（12）。机器人车轮（8）、本安RFID天线（9）和防爆磁导航传感器（10）位于防爆轮式机器人壳体（1）之外，电池（2）、电池组模块（3）、驱动器（4）、RFID主控板（5）、单片机（6）和电机（7）位于防爆轮式机器人壳体（1）内。
在防爆轮式机器人壳体（1）内部，由电池（2）为电池组模块（3）、驱动器（4）供电，之后再由电池组模块（3）将电池（2）的电压变为RFID主控板（5）、单片机（6）和防爆磁导航传感器（10）所需的电压等级后为其供电。以上设备之间的连接均采用2芯动力电缆连接。单片机（6）与防爆磁导航传感器（10）、RFID主控板（5）之间采用2芯通讯电缆连接，通过RS485接口进行通讯。单片机（6）与驱动器（4）之间采用2芯通讯电缆连接，通过CAN总线进行通讯。驱动器（4）通过多芯电缆与电机（7）相连，控制其转速，最后电机（7）通过法兰及连接杆穿越防爆轮式机器人壳体（1）与机器人车轮（8）进行密封性连接。RFID主控板（5）与本安RFID天线（9）通过同轴电缆连接。
防爆机器人导航辅助设备的磁性导轨（12）是为了与防爆磁导航传感器（10）配合，规范机器人本体的行走路线。RFID标签（11）是为了与本安RFID天线（9）配合，确定机器人行走位置。
本实用新型的有益效果是：能够实现防爆轮式机器人在二类防爆环境下实现精准定位及导航，同时不会对现场设备造成威胁，安全可靠。
附图说明
图1是本实用新型组成结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步说明。
一种防爆轮式巡检机器人导航系统，由防爆机器人导航本体部分及防爆机器人导航辅助设备两部分组成，其中防爆机器人导航本体部分包括防爆轮式机器人壳体（1）、电池（2）、电池组模块（3）、驱动器（4）、RFID主控板（5）、单片机（6）、电机（7）、机器人车轮（8）、本安RFID天线（9）和防爆磁导航传感器（10）；防爆机器人导航辅助设备包括：RFID标签（11）和磁性导轨（12）。机器人车轮（8）、本安RFID天线（9）和防爆磁导航传感器（10）位于防爆轮式机器人壳体（1）之外，电池（2）、电池组模块（3）、驱动器（4）、RFID主控板（5）、单片机（6）和电机（7）位于防爆轮式机器人壳体（1）内。
在防爆轮式机器人壳体（1）内部，由电池（2）为电池组模块（3）、驱动器（4）供电，之后再由电池组模块（3）将电池（2）的电压变为RFID主控板（5）、单片机（6）和防爆磁导航传感器（10）所需的电压等级后为其供电。以上设备之间的连接均采用2芯动力电缆连接。单片机（6）与防爆磁导航传感器（10）、RFID主控板（5）之间采用2芯通讯电缆连接，通过RS485接口进行通讯。单片机（6）与驱动器（4）之间采用2芯通讯电缆连接，通过CAN总线进行通讯。驱动器（4）通过多芯电缆与电机（7）相连，控制其转速，最后电机（7）通过法兰及连接杆穿越防爆轮式机器人壳体（1）与机器人车轮（8）进行密封性连接。RFID主控板（5）与本安RFID天线（9）通过同轴电缆连接。防爆机器人导航辅助设备的磁性导轨（12）是为了与防爆磁导航传感器（10）配合，规范机器人本体的行走路线。RFID标签（11）是为了与本安RFID天线（9）配合，确定机器人行走位置。
本实用新型的工作原理为：利用磁导航传感器及RFID读卡器的特性，对传感器进行防爆化处理，并搭载在防爆轮式机器人壳体（1）上，实现机器人运行过程中的导航及定位。
首先需要规划机器人行走路线，在规划好的路线上铺设磁性导轨（12），同时在磁性导轨（12）沿线上均匀地安放RFID标签（11）。在机器人行走过程中，在防爆轮式机器人壳体（1）上安装的防爆磁导航传感器（10）实时地检测磁性导轨（12）所处位置，并将信息传递给单片机（6），单片机（6）根据该信息，控制驱动器（4）以改变电机（7）和机器人车轮（8）的转速。机器人正常运行时，磁性导轨（12）一直处于防爆磁导航传感器（10）的中部。当机器人本体在行进过程中失去磁性导轨（12）的信号感知，机器人在极短时间内将停止运行，避免造成不必要的事故发生。同时RFID主控板（5）通过防爆轮式机器人壳体（1）上搭载的本安RFID天线（9）对磁性导轨（12）沿线上安放的RFID标签（11）进行采集，每一个RFID标签（11）对应一个编码，每个编码对应一个具体位置的信息。RFID主控板（5）将采集的RFID标签（11）信息进行处理后，传递给单片机（6）；单片机（6）将读取的RFID标签（11）编码与其对应的位置进行确认后，最终确定当前机器人所处的位置，由此实现机器人的精准导航定位。
为满足危化行业防爆要求，轮式机器人壳体（1）采用碳钢材质，在正常工作和规定的故障状态下产生的火花和热效应，均不能点燃周围环境的爆炸气体，满足二类隔爆产品要求，散热采用自然风冷方式。防爆轮式机器人壳体（1）上安装的防爆磁导航传感器（10）采用不受磁化影响的不锈钢材质外壳，将防爆磁导航传感器（10）放置于防爆轮式机器人壳体（1）的外部，封口处采用螺纹设计，满足二类隔爆产品要求，防爆轮式机器人壳体（1）外安装的本安RFID天线（9），本身符合本安要求，满足爆炸环境下使用的要求。磁性导轨（12）、RFID标签（11）本身为无源产品，不受爆炸环境影响。
本实用新型尤其适用于有爆炸危险的危化下防爆轮式巡检机器人定位导航使用，通过此防爆导航技术的应用可以确保机器人行走的轨迹更加精准，也避免了防爆轮式巡检机器人在巡检过程中对危化设备造成伤害。同时也拓宽了工业机器人在危化行业的应用领域，具有广阔的开发和推广前景。