一种地质应急巡查四足机器人装置的制作方法

本技术涉及四足机器人装置领域，尤其涉及一种地质应急巡查四足机器人装置。

背景技术：

1、四足机器人的初步探索以液压式驱动方式为主，但研究发现，以电驱动的机器人稳定性，灵活性更好，所以，目前国内外四足机器人的主要驱动方式以电驱动为主。而四足机器人因其机构简单且灵活，承载能力强、稳定性好等特点，在商用、娱乐、军事等许多方面有很好的应用前景。

2、目前，四足机器人的使用场景多为平地、石板路或厂区内，无法满足有着很大地势差的丘陵地区、巷道、坡地、涉水或矿山勘探等场景的应用，矿山巷道巡查仍主要依赖人工巡查，不仅容易出现懈怠和疲倦，且勘探精度不高，对于矿山开采、降雨等引发的矿山地表崩塌、滑坡、地面沉降的问题区域的勘探，传统的人工巡查更是无法近距离查看灾害情况，易忽略潜在的安全隐患，同时，灾害区也会对巡查人员带来生命安全威胁。为解决此问题，部分企业研发了履带式机器人，但巷道复杂的地形不利于履带机器人的行走；一些企业又研发了滑道机器人，但也存在行动不够灵活、野外作业的续航能力不足等问题。

3、因此，如何提供一款地质应急巡查四足机器人装置，提高了勘探效果，确保了通讯能力，实现复杂地形的勘探与巡检，同时，解决野外作业续航能力不足的问题，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是提供一种地质应急巡查四足机器人装置，提高了勘探效果，确保了通讯能力，实现复杂地形的勘探与巡检，同时，解决野外作业续航能力不足的问题。

2、为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

3、本实用新型一种地质应急巡查四足机器人装置，包括车体和机械腿，所述车体的外周包裹连接有太阳能电子皮肤，多条所述机械腿对称安装在所述车体的左右两侧，所述车体的后端安装有3d深度相机和激光雷达，所述车体的顶部从前向后依次安装有云台摄像机、机械臂和无人机勘测设备，所述车体内部安装有大容量锂电池、光纤传感器和plc控制器，所述太阳能电子皮肤与所述大容量锂电池电连接，所述机械腿、3d深度相机、激光雷达、无人机勘测设备、机械臂、云台摄像机、光纤传感器均与所述plc控制器电连接，所述plc控制器与所述大容量锂电池电连接。

4、优选的，所述车体的左右两侧对称连接有背包架，所述背包架上卡接有取样盒，且所述背包架、取样盒均位于同侧所述机械腿的中间位置处；所述车体内部设置有中空的取样储存空间，所述取样储存空间的取样口设置在所述车体的顶部中间，所述无人机勘测设备通过无人机搭载底座连接在所述车体的顶部后端，所述无人机搭载底座与所述plc控制器电连接，所述无人机勘测设备与所述光纤传感器信号连接。

5、优选的，所述车体顶部还开设有存储槽，两个所述存储槽分别位于所述取样口的前后两侧，其中一个所述存储槽内放置有替换取样钻头。

6、优选的，所述机械腿包括第一驱动腿、第二驱动腿、第一驱动电机、第二驱动电机和足端传感器，所述第一驱动电机两两一组分设于所述车体的左右两侧，且两组所述第一驱动电机前后间隔设置，所述第一驱动腿的驱动端与所述第一驱动电机对应连接，所述第二驱动电机安装在所述第一驱动腿的从动端，所述第二驱动腿的驱动端通过所述第二驱动电机与所述第一驱动腿的从动端转动连接，所述足端传感器安装在所述第二驱动腿的从动端，所述第一驱动电机、第二驱动电机、足端传感器均与所述plc控制器电连接。

7、优选的，所述第一驱动电机、第二驱动电机均采用大扭矩无刷电机。

8、优选的，所述机械臂包括基座、第一连杆、第二连杆、第三连杆、夹爪和机械关节，所述基座安装在所述车体的顶部，所述基座、第一连杆、第二连杆和第三连杆均通过所述机械关节依次连接，所述夹爪可拆卸的连接在所述第三连杆的从动端，所述机械关节与所述plc控制器电连接。

9、优选的，所述替换取样钻头与所述第三连杆的从动端可拆卸的连接在一起。

10、与现有技术相比，本实用新型的有益技术效果：

11、1)光纤传感器的设置，通过搭载光纤传感器实现装置的超远距离通信，提高装置的地下通讯与协同巡查监测能力，避免装置因距离问题出现通讯阻碍，有助于地质勘探作业的顺利进行；

12、2)无人机勘测设备的设置，车体搭载的无人机勘测设备用于航拍未探索区域的地形并回传，实现勘测设备与四足机器人的协同通讯，有利于未知区域地形的快速构建与路径规划工作的顺利进行，提高装置的勘测能力；

13、3)大扭矩无刷电机、3d深度相机、激光雷达和足部传感器的设置，实现装置在复杂地形的行走、跨越、爬行、跳跃、涉水以及负载操作，同时，3d深度相机、激光雷达和足部传感器彼此配合，有助于装置实现自主避障的操作，完成各种复杂地形的勘探与巡检热任务；

14、4)太阳能电子皮肤的设置，增大太阳能的发电面积，实现装置野外自动充电的操作，有效提高野外的续航能力。

15、总的来说，本实用新型一种地质应急巡查四足机器人装置，提高了勘探效果，确保了通讯能力，实现复杂地形的勘探与巡检，同时，解决野外作业续航能力不足的问题。

技术特征：

1.一种地质应急巡查四足机器人装置，其特征在于：包括车体(1)和机械腿(2)，所述车体(1)的外周包裹连接有太阳能电子皮肤(3)，多条所述机械腿(2)对称安装在所述车体(1)的左右两侧，所述车体(1)的后端安装有3d深度相机(4)和激光雷达(5)，所述车体(1)的顶部从前向后依次安装有云台摄像机(8)、机械臂(7)和无人机勘测设备(6)，所述车体(1)内部安装有大容量锂电池、光纤传感器和plc控制器，所述太阳能电子皮肤(3)与所述大容量锂电池电连接，所述机械腿(2)、3d深度相机(4)、激光雷达(5)、无人机勘测设备(6)、机械臂(7)、云台摄像机(8)、光纤传感器均与所述plc控制器电连接，所述plc控制器与所述大容量锂电池电连接。

2.根据权利要求1所述的一种地质应急巡查四足机器人装置，其特征在于：所述车体(1)的左右两侧对称连接有背包架(9)，所述背包架(9)上卡接有取样盒(10)，且所述背包架(9)、取样盒(10)均位于同侧所述机械腿(2)的中间位置处；所述车体(1)内部设置有中空的取样储存空间，所述取样储存空间的取样口(11)设置在所述车体(1)的顶部中间，所述无人机勘测设备(6)通过无人机搭载底座(12)连接在所述车体(1)的顶部后端，所述无人机搭载底座(12)与所述plc控制器电连接，所述无人机勘测设备(6)与所述光纤传感器信号连接。

3.根据权利要求2所述的一种地质应急巡查四足机器人装置，其特征在于：所述车体(1)顶部还开设有存储槽(13)，两个所述存储槽(13)分别位于所述取样口(11)的前后两侧，其中一个所述存储槽(13)内放置有替换取样钻头(14)。

4.根据权利要求3所述的一种地质应急巡查四足机器人装置，其特征在于：所述机械腿(2)包括第一驱动腿(201)、第二驱动腿(202)、第一驱动电机(203)、第二驱动电机(204)和足端传感器(205)，所述第一驱动电机(203)两两一组分设于所述车体(1)的左右两侧，且两组所述第一驱动电机(203)前后间隔设置，所述第一驱动腿(201)的驱动端与所述第一驱动电机(203)对应连接，所述第二驱动电机(204)安装在所述第一驱动腿(201)的从动端，所述第二驱动腿(202)的驱动端通过所述第二驱动电机(204)与所述第一驱动腿(201)的从动端转动连接，所述足端传感器(205)安装在所述第二驱动腿(202)的从动端，所述第一驱动电机(203)、第二驱动电机(204)、足端传感器(205)均与所述plc控制器电连接。

5.根据权利要求4所述的一种地质应急巡查四足机器人装置，其特征在于：所述第一驱动电机(203)、第二驱动电机(204)均采用大扭矩无刷电机。

6.根据权利要求3所述的一种地质应急巡查四足机器人装置，其特征在于：所述机械臂(7)包括基座(701)、第一连杆(702)、第二连杆(703)、第三连杆(704)、夹爪(705)和机械关节，所述基座(701)安装在所述车体(1)的顶部，所述基座(701)、第一连杆(702)、第二连杆(703)和第三连杆(704)均通过所述机械关节依次连接，所述夹爪(705)可拆卸的连接在所述第三连杆(704)的从动端，所述机械关节与所述plc控制器电连接。

7.根据权利要求6所述的一种地质应急巡查四足机器人装置，其特征在于：所述替换取样钻头(14)与所述第三连杆(704)的从动端可拆卸的连接在一起。

技术总结本技术公开了一种地质应急巡查四足机器人装置，涉及四足机器人装置领域，包括车体和机械腿，车体的外周包裹连接有太阳能电子皮肤，多条机械腿对称安装在车体的左右两侧，车体的后端安装有3D深度相机和激光雷达，车体的顶部从前向后依次安装有云台摄像机、机械臂和无人机勘测设备，车体内部安装有大容量锂电池、光纤传感器和PLC控制器，太阳能电子皮肤与大容量锂电池电连接，机械腿、3D深度相机、激光雷达、无人机勘测设备、机械臂、云台摄像机、光纤传感器均与PLC控制器电连接，PLC控制器与大容量锂电池电连接。本技术提高了勘探效果，确保了通讯能力，实现复杂地形的勘探与巡检，同时，解决野外作业续航能力不足的问题。技术研发人员：刘亮,郭连军,何姗,徐一鸣,郎坤,郭思羽,刘萍受保护的技术使用者：河北追寻科技有限公司技术研发日：20231211技术公布日：2024/6/23