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用于巡線機器人的虛擬現實監測控制系統和控制方法與流程

文檔序號:12224178閱讀:來源:國知局

技術特征:

1.一種用于巡線機器人的虛擬現實監測控制系統,其特征在于,包括模擬機械臂、工作機械臂、用于采集視頻信號的攝像機、第一控制板、第二控制板、第一無線模塊、第二無線模塊和視頻眼鏡,其中:

所述工作機械臂用于在現場執行操作,所述攝像機的數據輸出端連接所述第一無線模塊或者所述攝像機的數據輸出端連接所述第一控制板,所述第一控制板連接所述第一無線模塊和所述工作機械臂;

所述模擬機械臂用于遠程控制所述工作機械臂,所述模擬機械臂的輸出端連接所述第二控制板,所述第二控制板連接所述第二無線模塊和所述視頻眼鏡。

2.根據權利要求1所述的用于巡線機器人的虛擬現實監測控制系統,其特征在于,所述模擬機械臂依據所述工作機械臂按一定比例制作,所述模擬機械臂包括鉸接設置在一底座上的第一連架桿,所述第一連架桿的末端鉸接有第一上臂,所述第一上臂的末端鉸接有第一小臂,所述第一小臂的末端鉸接有第一機械手,所述底座、第一連架桿、第一上臂、第一小臂和第一機械手的鉸接處均設置有測量旋轉角度的傳感器;

所述工作機械臂包括鉸接設置在所述巡線機器人的機架上的第二連架桿,所述第二連架桿的末端鉸接有第二上臂,所述第二上臂的末端鉸接有第二小臂,所述第二小臂的末端鉸接有第二機械手,所述機架、第二連架桿、第二上臂、第二小臂和第二機械手的鉸接處均設置有驅動裝置;

所述模擬機械臂的控制電路包括所述第二控制板,所述第二控制板的輸入端連接所述傳感器,所述第二控制板的輸出端經轉換板連接有第一通訊模塊;

所述工作機械臂的控制電路包括所述第一控制板,所述第一控制板的輸入端連接有與所述第一通訊模塊進行通信的第二通訊模塊,所述第一控制板的輸出端分別經驅動板連接所述驅動裝置。

3.根據權利要求2所述的用于巡線機器人的虛擬現實監測控制系統,其特征在于,所述攝像機包括前攝像機和后攝像機,所述攝像機的攝像頭由可見光攝像頭和紅外攝像頭組成,所述第二無線模塊接收攝像機的信號后傳輸至所述視頻眼鏡的顯示器上,所述前攝像機和后攝像機獲得的圖像信息發送至兩副不同的視頻眼鏡上或發送至同一副視頻眼鏡上,所述攝像機設置在云臺上,所述攝像機的數量為兩組以上。

4.根據權利要求3所述的用于巡線機器人的虛擬現實監測控制系統,其特征在于,所述第二控制板的輸出端還連接有供工作人員觀看的顯示器,所述第二控制板還連接有手柄,所述可見光攝像頭和紅外攝像頭的方向通過點擊顯示器的方向箭頭或調整手柄進行控制。

5.根據權利要求4所述的用于巡線機器人的虛擬現實監測控制系統,其特征在于,所述第一機械手包括一對第一手指,所述第一手指包括相鉸接的第一節和第二節,所述第一節和第二節之間也設置有測量角度的傳感器;

所述第二機械手包括一對相互鉸接第二手指,所述第二手指的鉸接處也設置有驅動裝置,所述第二手指采用嚙合不完全齒輪相互連接,或者采用獨立驅動。

6.根據權利要求5所述的用于巡線機器人的虛擬現實監測控制系統,其特征在于,所述模擬機械臂的各鉸接處均采用阻尼關節,所述阻尼關節包括設置在相鄰兩臂鉸接處的蓋板、螺桿和所述傳感器,其中:

所述相鄰兩臂包括第一臂和第二臂,所述相鄰兩臂的鉸接處設置有限位結構,所述蓋板包括中空的蓋板帽和設置在所述蓋板帽上的圓環狀凸臺,所述凸臺穿過所述第一臂的鉸接孔與所述第二臂的上表面接觸,所述蓋板和第一臂之間、所述第二臂和第一臂之間均設置有圓環形摩擦片,所述螺桿為中空螺桿,所述中空螺桿穿過所述蓋板和第一臂的鉸接孔,連接至所述第二臂的鉸接孔,將所述蓋板和第一臂鉸接在所述第二臂上;

所述傳感器包括基部和位于所述基部上的轉動軸,所述轉動軸自所述第二臂的鉸接孔穿入,從所述中空螺桿中伸出,所述傳感器上端配有傳感器軸套,所述傳感器的轉動軸固定在所述傳感器軸套上,所述傳感器軸套固定在所述第一臂上,所述傳感器的基部固定在所述第二臂上。

7.根據權利要求6所述的用于巡線機器人的虛擬現實監測控制系統,其特征在于,所述傳感器為電位器或旋轉編碼器,所述限位結構為位于所述第二臂與第一臂的接觸面邊緣的限位凸臺,所述第一臂相對于所述第二臂位于轉角范圍內的任意角度;

所述蓋板的圓環狀凸臺的末端表面設置有若干等距的第一圓柱突起,所述第二臂的上表面設置有與所述第一圓柱突起相適應的第一卡槽;所述傳感器的基部與所述第二臂接觸的表面上設置有第二圓柱突起,所述第二臂上設置有與所述第二圓柱突起相適應的第二卡槽。

8.根據權利要求7所述的用于巡線機器人的虛擬現實監測控制系統,其特征在于,所述第二控制板的輸出端經轉換板與第一通訊模塊、第二通訊模塊與第一控制板均通過串口連接。

9.權利要求1-8中任一所述的用于巡線機器人的虛擬現實監測控制系統的控制方法,其特征在于,包括:

步驟1:所述工作機械臂上的攝像機監測巡線線路狀況和所述工作機械臂的作業狀況,將采集到的視頻信號實時傳輸至所述第一無線模塊,地面上的第二無線模塊接收視頻信號經由所述第二控制板輸送至視頻眼鏡;

步驟2:工作人員通過步驟1中視頻眼鏡的信號,用手操作模擬機械臂,所述模擬機械臂的第二控制板采集所述傳感器的數值,所述第一通訊模塊將采集到的所述傳感器的數值實時發送給所述工作機械臂的第二通訊模塊;

步驟3:所述工作機械臂上的第二通訊模塊接收數據信號后,通過所述第一控制板解析接收到的數據,然后發送相應的脈沖給不同部位的所述驅動裝置,所述驅動裝置轉動相應的角度。

10.根據權利要求9所述的用于巡線機器人的虛擬現實監測控制系統的控制方法,其特征在于,所述步驟2中,所述第一通訊模塊使用編號+傳感器的數據方式發送所述傳感器的數值。

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