一种基于激光雷达的SLAM导航的地面推渣机器人的制作方法

本发明涉及推渣清理，具体为一种基于激光雷达的slam导航的地面推渣机器人。

背景技术：

1、电解铝槽下推渣清理是指在电解铝生产过程中，对电解槽底部积累的固体废渣进行清理的过程。这些废渣主要是由于电解反应过程中产生的，包括未反应完全的氧化铝、氟化物渣、碳渣等。这些废渣如果不及时清理，会影响电解槽的正常运行，降低电解效率，甚至可能导致电解槽损坏，因此需要定期进行清理，在清理过程中，通常会使用专门的设备，如刮板、犁等，将底部的废渣推至电解槽的出渣口，然后通过提升设备将其移出电解槽。这个过程需要在电解槽仍在运行的状态下进行，以确保生产的连续性。清理出的废渣可以进行进一步的处理和回收利用，例如，废渣中的氧化铝可以回收再利用，氟化物渣可以进行无害化处理，碳渣可以作为燃料使用或进行其他形式的回收利用，电解铝槽下推渣清理是电解铝生产过程中的一个重要环节，对保证电解槽的稳定运行和提高资源的利用率具有重要意义，因此，为了实现更加高效稳定的推渣过程，需要一种智能化程度高的地面推渣机器人。

2、在现有技术中，地面推渣作业通常使用规格统一的推渣机器人。这些机器人能够根据不同的电解铝槽规格进行配备，以适应不同大小的槽体。然而，对于那些拥有多种不同大小电解铝槽的企业来说，为了实现推渣作业，他们需要配置多种规格的推渣机器人，这无疑会增加生产成本，同时多种规格的推渣机器人也会造成维护工作的困难。

技术实现思路

1、(一)解决的技术问题

2、针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于激光雷达的slam导航的地面推渣机器人，解决了配置多种规格推渣机器人时，会增加生产成本以及造成维护工作困难的问题。

3、(二)技术方案

4、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种基于激光雷达的slam导航的地面推渣机器人，包括主体控制机构，所述主体控制机构下端两侧均设置有履带横梁，两个所述履带横梁外部均设置有移动履带，两个所述履带横梁相反一侧与所述主体控制机构前端之间设置有推渣机构；

5、所述推渣机构包括两个侧连接臂，两个所述侧连接臂上端中间位置固定设有调节转盘，两个所述调节转盘上端均铰接设置有调节油缸，所述主体控制机构前端铰接设置有动力油缸，所述动力油缸前端铰接设置有动力连接架连接，所述动力连接架前端固定设置有主推铲，所述主推铲后端两侧均滑动设置有延伸前铲。

6、优选的，所述主体控制机构上端固定设置有上盖，所述上盖靠后端一侧固定设置有天线。

7、优选的，所述上盖上端靠前侧中间处转动设置有摄像头，所述上盖上端中间位置固定设置有上支撑架，所述上支撑架上端中间位置固定设置有智能激光雷达。

8、优选的，两个所述侧连接臂前端均铰接设置有前支撑块，两个所述前支撑块前端均固定设置有电磁铁，两个所述电磁铁前端均固定设置有多个弹簧伸缩杆，多个所述弹簧伸缩杆前端分别固定设置有两个前连接滑块。

9、优选的，两个所述延伸前铲后端均固定设置有两个移动凸条，两个所述延伸前铲分别铰接设置在两个所述调节油缸前端。

10、优选的，两个所述延伸前铲后端均开设有稳定滑槽，两个所述稳定滑槽内部均滑动设置有稳定支撑架，两个所述稳定支撑架相对一侧分别固定设置在所述动力连接架两侧位置。

11、优选的，两个所述延伸前铲相互远离一侧均固定设置有侧挡板。

12、工作原理：本推渣机器人实现推渣工作时，首先可根据电解铝槽下的空间大小调节推渣机构的长度，在调节的过程中，首先启动调节油缸使其伸长，由于调节油缸本体前端具有倾斜角度，同可以在调剂转盘上转动，伸长后，可带动两边的延伸前铲分别向两边滑动，在滑动的过程中，移动凸条会在前连接滑块的前端稳定滑动，同时稳定支撑架也会在稳定滑槽上滑动，直至延伸前铲移动到最两侧位置后，延伸前铲与主推铲之间卡槽会相互对接，同时延伸前铲会被两边设置弹簧伸缩杆向前推出，进而使得延伸前铲的前端面与主推铲的前端面相平，从而提高了推渣的效果，在推渣过程中需要调节主推铲的角度时，可通过控制动力油缸的长度来带动提升主推铲；

13、在推渣机器人执行推渣工作时，机器人使用实时图像、无线通信和远程遥控等技术与上位机进行交互。上位机可以根据实时图像判断机器人行走环境，给机器人发行走指令，实现实时报警等功能，并且导航系统控制驱动器行走，通过激光雷达建图规划作业路径，车上安装的激光雷达和超声波避障传感器可以实现作业路径上的避障功能，i mu用作定位和检测车体侧倾角度。

14、(三)有益效果

15、本发明提供了一种基于激光雷达的slam导航的地面推渣机器人。具备以下有益效果：

16、1、本发明提供了一种基于激光雷达的slam导航的地面推渣机器人，本推渣机器人在执行推渣任务时，能够根据电解铝槽底部的空间尺寸调整推渣机构的长度。在调整过程中，首先激活调节油缸以实现伸长，调节油缸前端设计有倾斜角度，允许其在调节转盘上进行旋转。伸长后，两侧的延伸前铲会分别向两侧滑动。在滑动过程中，移动凸条会在前连接滑块的前端稳定滑动，同时稳定支撑架也会在稳定滑槽上移动，直至延伸前铲移动到最外侧位置。此时，延伸前铲与主推铲之间的卡槽会相互对接，同时延伸前铲会被两侧设置的弹簧伸缩杆向前推出，使得延伸前铲的前端面与主推铲的前端面保持在同一水平线上，从而提升了推渣效果。最终，本推渣机器人能够根据不同规格的电解铝槽调整推渣机构的尺寸，以实现更好的适配性，并提高推渣效率。同时极大降低生产成本。

17、2、本发明提供了一种基于激光雷达的slam导航的地面推渣机器人，本机器人配备移动履带，能够自主移动至指定位置。它利用实时图像处理、无线通信和远程遥控技术与上位机进行交互。上位机通过分析实时图像来评估机器人的行走环境，并向机器人发出相应的行走指令，同时实现实时报警等功能。导航系统负责控制驱动器，引导机器人沿规划好的作业路径行进。车上搭载的激光雷达和超声波避障传感器确保在作业路径上能够有效避开障碍物。惯性测量单元(i mu)则用于定位和监测车体的倾斜角度。这些技术的综合应用显著提升了机器人的智能化水平。

技术特征：

1.一种基于激光雷达的slam导航的地面推渣机器人，包括主体控制机构(9)，其特征在于：所述主体控制机构(9)下端两侧均设置有履带横梁(2)，两个所述履带横梁(2)外部均设置有移动履带(3)，两个所述履带横梁(2)相反一侧与所述主体控制机构(9)前端之间设置有推渣机构(1)；

2.根据权利要求1所述的一种基于激光雷达的slam导航的地面推渣机器人，其特征在于：所述主体控制机构(9)上端固定设置有上盖(8)，所述上盖(8)靠后端一侧固定设置有天线(4)。

3.根据权利要求2所述的一种基于激光雷达的slam导航的地面推渣机器人，其特征在于：所述上盖(8)上端靠前侧中间处转动设置有摄像头(7)，所述上盖(8)上端中间位置固定设置有上支撑架(6)，所述上支撑架(6)上端中间位置固定设置有智能激光雷达(5)。

4.根据权利要求1所述的一种基于激光雷达的slam导航的地面推渣机器人，其特征在于：两个所述侧连接臂(111)前端均铰接设置有前支撑块(108)，两个所述前支撑块(108)前端均固定设置有电磁铁(114)，两个所述电磁铁(114)前端均固定设置有多个弹簧伸缩杆(115)，多个所述弹簧伸缩杆(115)前端分别固定设置有两个前连接滑块(113)。

5.根据权利要求1所述的一种基于激光雷达的slam导航的地面推渣机器人，其特征在于：两个所述延伸前铲(102)后端均固定设置有两个移动凸条(112)，两个所述延伸前铲(102)分别铰接设置在两个所述调节油缸(109)前端。

6.根据权利要求1所述的一种基于激光雷达的slam导航的地面推渣机器人，其特征在于：两个所述延伸前铲(102)后端均开设有稳定滑槽(103)，两个所述稳定滑槽(103)内部均滑动设置有稳定支撑架(104)，两个所述稳定支撑架(104)相对一侧分别固定设置在所述动力连接架(105)两侧位置。

7.根据权利要求1所述的一种基于激光雷达的slam导航的地面推渣机器人，其特征在于：两个所述延伸前铲(102)相互远离一侧均固定设置有侧挡板(101)。

技术总结本发明提供一种基于激光雷达的SLAM导航的地面推渣机器人，涉及推渣清理技术领域。该地面推渣机器人，包括主体控制机构，所述主体控制机构下端两侧均设置有履带横梁，两个所述履带横梁外部均设置有移动履带，两个所述履带横梁相反一侧与所述主体控制机构前端之间设置有推渣机构，所述推渣机构包括两个侧连接臂，两个所述侧连接臂上端中间位置固定设有调节转盘，两个所述调节转盘上端均铰接设置有调节油缸，所述主体控制机构前端铰接设置有动力油缸。通过在执行推渣任务的过程中，可以调整推渣机构的长度以适应电解铝槽底部的空间尺寸，显著提升了推渣效果，不仅实现了更好的适配性，还提高了推渣效率，并大幅降低了生产成本。技术研发人员：祝元兵,刘英剑,高艳军,姜海超,吴海刚,马健双,李昕龙,王金平,马洪凯,王晓宇,梁宏伟,母岩,周建斌,李辉,蒋晔,方磊,庞博,张旭东受保护的技术使用者：亨施科技（上海）有限公司技术研发日：技术公布日：2025/1/6