本發(fā)明涉及一種測(cè)繪裝置，特別是涉及一種基于北斗定位技術(shù)的危險(xiǎn)場(chǎng)所用測(cè)繪機(jī)器人。

背景技術(shù)：

測(cè)繪學(xué)是研究測(cè)定和推算地面點(diǎn)的幾何位置、地球形狀及地球重力場(chǎng)，據(jù)此測(cè)量地球表面自然形狀和人工設(shè)施的幾何分布，并結(jié)合某些社會(huì)信息和自然信息的地理分布，編制全球和局部地區(qū)各種比例尺的地圖和專(zhuān)題地圖的理論和技術(shù)學(xué)科。測(cè)繪行業(yè)的發(fā)展關(guān)系到國(guó)民經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展、國(guó)防安全以及國(guó)民生活的各個(gè)方面，而作為一門(mén)技術(shù)性學(xué)科，測(cè)繪學(xué)的形成和發(fā)展在很大程度上依賴測(cè)量方法及測(cè)量?jī)x器的發(fā)展與進(jìn)步。

測(cè)繪技術(shù)發(fā)展已經(jīng)經(jīng)過(guò)了傳統(tǒng)測(cè)繪、數(shù)字化測(cè)繪向著信息化發(fā)展。目前測(cè)繪主要與gps/bds技術(shù)、航空航天遙感技術(shù)、地圖制圖與gis技術(shù)、3s技術(shù)相結(jié)合，形成了現(xiàn)代測(cè)繪的新局面。測(cè)繪產(chǎn)業(yè)的深刻革命勢(shì)必對(duì)為其服務(wù)的測(cè)繪儀器行業(yè)提出更高更迫切的要求，反之，測(cè)繪儀器的進(jìn)步必定會(huì)大大促進(jìn)測(cè)繪科技的發(fā)展。

對(duì)于核輻射等危險(xiǎn)場(chǎng)所，由于涉及到人生安全問(wèn)題，人們不能夠攜帶測(cè)繪儀器直接進(jìn)入危險(xiǎn)場(chǎng)所進(jìn)行測(cè)量，所以難以獲取這些場(chǎng)所內(nèi)的測(cè)繪數(shù)據(jù)。測(cè)繪儀器的發(fā)展一定要把測(cè)繪發(fā)展的大環(huán)境理清楚、打破傳統(tǒng)測(cè)繪學(xué)的框架才能正確地描繪出新世紀(jì)測(cè)繪儀器發(fā)展的新格局。目前越來(lái)越多的機(jī)器人已應(yīng)用到危險(xiǎn)場(chǎng)所下自動(dòng)作業(yè)以及服務(wù)業(yè)等，所以亟需一種危險(xiǎn)場(chǎng)所用測(cè)繪機(jī)器人來(lái)幫助人們完成測(cè)繪工作。這對(duì)于測(cè)繪領(lǐng)域科學(xué)技術(shù)的發(fā)展具有重要意義，能夠有效推動(dòng)國(guó)家地理信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展進(jìn)程。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

因此，本發(fā)明為了完成危險(xiǎn)場(chǎng)所等人類(lèi)難以進(jìn)入的場(chǎng)所的測(cè)繪工作，提供一種基于北斗定位技術(shù)的危險(xiǎn)場(chǎng)所用測(cè)繪機(jī)器人，裝置中內(nèi)含定位元件和攝像頭，啟動(dòng)后可在危險(xiǎn)場(chǎng)所內(nèi)自由移動(dòng)，替代人工獲取測(cè)繪數(shù)據(jù)。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：基于北斗定位技術(shù)的危險(xiǎn)場(chǎng)所用測(cè)繪機(jī)器人，其特征在于：包括支架、電機(jī)殼、電機(jī)、前轉(zhuǎn)柄、環(huán)形連桿、環(huán)槽輪、中間連桿、后轉(zhuǎn)柄、腓骨連桿、脛骨連桿、趾骨桿、蓄電池、攝像頭、電路板。

除了支架、電機(jī)、蓄電池、攝像頭、電路板外，電機(jī)殼、前轉(zhuǎn)柄、環(huán)形連桿、環(huán)槽輪、中間連桿、后轉(zhuǎn)柄、腓骨連桿、脛骨連桿、趾骨桿均分為關(guān)于支架對(duì)稱(chēng)的左右件，其零件結(jié)構(gòu)均左右對(duì)稱(chēng)，裝配方式相同。

所述支架為開(kāi)環(huán)的三角形框架，框架的頭端和尾端位于三角形的頭部，靠近頭端和尾端處徑向開(kāi)設(shè)有鉚釘孔；在三角形框架的尾部，垂直于三角形平面設(shè)有圓柱形的環(huán)槽輪安裝柱；在三角形框架的頂部，垂直于三角形平面設(shè)有圓柱形的后轉(zhuǎn)柄安裝柱。

所述電機(jī)殼的主體為圓蓋形，主體后端設(shè)有兩個(gè)半圓柱殼形的支架柱殼，左右電機(jī)殼的支架柱殼靠向中間包裹住支架的頭端和尾端，鉚釘穿過(guò)鉚釘孔，將左右電機(jī)殼和支架裝配為一體。

所述電機(jī)為左右雙輸出軸電機(jī)，左右電機(jī)軸穿過(guò)電機(jī)殼的中心孔伸到外部，電機(jī)的前側(cè)設(shè)有圓柱環(huán)形的限位凸環(huán)；所述電機(jī)殼的內(nèi)側(cè)面上設(shè)有圓柱形的電機(jī)限位柱，電機(jī)限位柱插入限位凸環(huán)，電機(jī)限位柱內(nèi)裝有螺栓，通過(guò)螺栓螺母將電機(jī)鎖定在電機(jī)殼內(nèi)。

所述前轉(zhuǎn)柄為短桿形，內(nèi)端套在電機(jī)輸出軸上，銷(xiāo)釘同時(shí)穿過(guò)前轉(zhuǎn)柄內(nèi)端和電機(jī)輸出軸將兩者裝配在一體，外端通過(guò)鉚釘樞接在環(huán)形連桿的前端圓板上；左右前轉(zhuǎn)柄呈180度夾角。

所述環(huán)形連桿為軌跡線為直槽口形的閉環(huán)形，在環(huán)形連桿的頭部設(shè)有扁圓形的前端圓板，前端圓板與前轉(zhuǎn)柄的外端樞接；在環(huán)形連桿的中部設(shè)有扁圓形的中間圓板，中間圓板與中間連桿的前端樞接；環(huán)形連桿的尾部嵌在環(huán)槽輪的環(huán)槽中。

所述環(huán)槽輪為扁圓形，套在環(huán)槽輪安裝柱兩側(cè)伸出的安裝軸上，環(huán)繞環(huán)槽輪的外圓面，開(kāi)設(shè)有一定深度的環(huán)槽。

所述中間連桿為前端寬后端窄的短桿形，中間連桿的前端樞接在環(huán)形連桿的中間圓板上；中間連桿的尾端樞接在脛骨連桿的中部。

所述后轉(zhuǎn)柄為短桿形，后轉(zhuǎn)柄的頂端套在后轉(zhuǎn)柄安裝柱兩側(cè)伸出的安裝軸上；所述腓骨連桿為兩端向前彎曲的細(xì)桿形，腓骨連桿的頂端樞接在后轉(zhuǎn)柄的中部；所述脛骨連桿為上半截向后彎曲，下半截向前彎曲的細(xì)桿形，脛骨連桿的頂端樞接在后轉(zhuǎn)柄的末端；所述趾骨桿為向下彎曲的細(xì)桿形，趾骨桿的頂端樞接在腓骨連桿的末端；趾骨桿的第二個(gè)樞接點(diǎn)位于趾骨桿的中上位置，樞接在脛骨連桿的中部。

所述蓄電池的頂部設(shè)有圓柱殼形的彈性?shī)A，彈性?shī)A的上側(cè)圓柱面剖開(kāi)，套在支架的下側(cè)桿尾端；所述電路板和攝像頭安裝在蓄電池的底面，電路板上安裝有bds接收器和通信天線，bds接收器上裝有bds天線。

本發(fā)明的原理為：蓄電池為電機(jī)提供電能，電機(jī)啟動(dòng)后兩側(cè)的電機(jī)軸旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)前轉(zhuǎn)柄旋轉(zhuǎn)，前轉(zhuǎn)柄帶動(dòng)環(huán)形連桿前后上下擺動(dòng)，環(huán)形連桿帶動(dòng)中間連桿運(yùn)動(dòng)，中間連桿帶動(dòng)脛骨連桿擺動(dòng)，脛骨連桿帶動(dòng)后轉(zhuǎn)柄和趾骨桿擺動(dòng)。

在各傳動(dòng)零件擺動(dòng)過(guò)程中，腓骨連桿限定趾骨桿的頂端，環(huán)槽輪限定環(huán)形連桿的尾部。

最終實(shí)現(xiàn)左右趾骨桿，像兩條腿一樣的跑步前進(jìn)，在測(cè)繪機(jī)器人向前跑步過(guò)程中，bds接收器通過(guò)bds天線接收北斗導(dǎo)航衛(wèi)星傳遞的位置數(shù)據(jù)來(lái)運(yùn)算出自身的位置數(shù)據(jù)，攝像頭不斷獲取危險(xiǎn)場(chǎng)所的圖像信息，最終通信天線將位置數(shù)據(jù)和對(duì)應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)傳遞到測(cè)繪部門(mén)后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)中，完成危險(xiǎn)場(chǎng)所的測(cè)繪工作。

本發(fā)明一種基于北斗定位技術(shù)的危險(xiǎn)場(chǎng)所用測(cè)繪機(jī)器人具有如下優(yōu)點(diǎn)：

（1）模仿雙足交錯(cuò)前行，克服履帶機(jī)器人在崎嶇路面的易傾覆缺陷；

（2）結(jié)合北斗定位技術(shù)和攝像頭，準(zhǔn)確定位并快速回傳位置和圖像數(shù)據(jù)；

（3）設(shè)計(jì)獨(dú)特的轉(zhuǎn)柄連桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，將電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為趾骨桿的擺動(dòng)。

所以，這種基于北斗定位技術(shù)的危險(xiǎn)場(chǎng)所用測(cè)繪機(jī)器人，裝置中內(nèi)含定位元件和攝像頭，啟動(dòng)后可在危險(xiǎn)場(chǎng)所內(nèi)自由移動(dòng)，替代人工測(cè)量并快速獲取測(cè)繪數(shù)據(jù)，對(duì)于測(cè)繪領(lǐng)域科學(xué)技術(shù)的發(fā)展具有重要意義，能夠有效推動(dòng)國(guó)家地理信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展進(jìn)程。

本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說(shuō)明書(shū)中闡述，或者通過(guò)實(shí)施本發(fā)明而了解。

附圖說(shuō)明

附圖僅用于示出具體實(shí)施例的目的，而并不認(rèn)為是對(duì)本發(fā)明的限制，在整個(gè)附圖中，相同的參考符號(hào)表示相同的部件。

圖1本發(fā)明的右側(cè)視角的整體結(jié)構(gòu)裝配示意圖。

圖2本發(fā)明的左側(cè)視角的整體結(jié)構(gòu)裝配示意圖。

圖3本發(fā)明由頭部看向尾部的整體結(jié)構(gòu)裝配示意圖。

圖4本發(fā)明在拆除左側(cè)零件后的右側(cè)視角的整體結(jié)構(gòu)裝配示意圖。

圖5是在圖4基礎(chǔ)上的前轉(zhuǎn)柄旋轉(zhuǎn)180度后的右側(cè)視角的整體結(jié)構(gòu)裝配示意圖。

圖6本發(fā)明的前轉(zhuǎn)柄和電機(jī)殼的局部結(jié)構(gòu)裝配示意圖。

圖7本發(fā)明的中間連桿和脛骨連桿的局部結(jié)構(gòu)裝配示意圖。

圖8本發(fā)明的環(huán)形連桿和環(huán)槽輪的局部結(jié)構(gòu)裝配示意圖。

圖9本發(fā)明的電機(jī)處的零件拆解圖。

圖10本發(fā)明的中間連桿和環(huán)形連桿的拆解示意圖。

圖11本發(fā)明的后轉(zhuǎn)柄和腓骨連桿、脛骨連桿的拆解示意圖。

圖12本發(fā)明的環(huán)槽輪和支架的拆解示意圖。

圖13本發(fā)明的后轉(zhuǎn)柄和支架的拆解示意圖。

圖14本發(fā)明的電機(jī)殼的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖15本發(fā)明的蓄電池和電路板的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中標(biāo)號(hào)：1-支架、101-鉚釘孔、102-環(huán)槽輪安裝柱、103-后轉(zhuǎn)柄安裝柱、104-手把、2-電機(jī)殼、201-支架柱殼、202-電機(jī)限位柱、3-電機(jī)、301-限位凸環(huán)、4-前轉(zhuǎn)柄、5-環(huán)形連桿、501-前端圓板、502-中間圓板、6-環(huán)槽輪、7-中間連桿、8-后轉(zhuǎn)柄、9-腓骨連桿、10-脛骨連桿、11-趾骨桿、1101-橡膠軟柱、12-蓄電池、1201-彈性?shī)A、13-攝像頭、14-電路板、1401-bds接收器、1402-bds天線、1403-通信天線、a-軸承、b-鉚釘、c-螺栓、d-螺母、e-銷(xiāo)釘、f-螺釘。

具體實(shí)施方式

以下將結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明一種基于北斗定位技術(shù)的危險(xiǎn)場(chǎng)所用測(cè)繪機(jī)器人作進(jìn)一步的詳細(xì)描述，為了清晰的描述各零件結(jié)構(gòu)，附圖中僅標(biāo)記了左右對(duì)稱(chēng)件中的右側(cè)零件的標(biāo)號(hào)。

基于北斗定位技術(shù)的危險(xiǎn)場(chǎng)所用測(cè)繪機(jī)器人，其特征在于：包括支架1、電機(jī)殼2、電機(jī)3、前轉(zhuǎn)柄4、環(huán)形連桿5、環(huán)槽輪6、中間連桿7、后轉(zhuǎn)柄8、腓骨連桿9、脛骨連桿10、趾骨桿11、蓄電池12、攝像頭13、電路板14。

如圖1、圖2、圖3所示，除了支架1、電機(jī)2、蓄電池12、攝像頭13、電路板14外，電機(jī)殼2、前轉(zhuǎn)柄4、環(huán)形連桿5、環(huán)槽輪6、中間連桿7、后轉(zhuǎn)柄8、腓骨連桿9、脛骨連桿10、趾骨桿11均分為關(guān)于支架1對(duì)稱(chēng)的左右件，其零件結(jié)構(gòu)均左右對(duì)稱(chēng)，裝配方式相同。

如圖6、圖7、圖8、圖9所示，所述支架1為開(kāi)環(huán)的三角形框架，框架的頭端和尾端位于三角形的頭部，靠近頭端和尾端處徑向開(kāi)設(shè)有鉚釘孔101；在三角形框架的尾部，垂直于三角形平面設(shè)有圓柱形的環(huán)槽輪安裝柱102；在三角形框架的頂部，垂直于三角形平面設(shè)有圓柱形的后轉(zhuǎn)柄安裝柱103。

進(jìn)一步講，如圖7、圖8所示，所述后轉(zhuǎn)柄安裝柱103的頂面豎直向上設(shè)有一個(gè)環(huán)形的手把104，人們提著手把104來(lái)提起本裝置。

如圖6、圖9所示，所述電機(jī)殼2的主體為圓蓋形，主體后端設(shè)有兩個(gè)半圓柱殼形的支架柱殼201，左右電機(jī)殼2的支架柱殼201向中間包裹住支架1的頭端和尾端，鉚釘b穿過(guò)鉚釘孔101，將左右電機(jī)殼2和支架1裝配為一體。

如圖9、圖14所示，所述電機(jī)3為左右雙輸出軸電機(jī)，左右電機(jī)軸穿過(guò)電機(jī)殼2的中心孔伸到外部，電機(jī)3的前側(cè)設(shè)有圓柱環(huán)形的限位凸環(huán)301；所述電機(jī)殼2的內(nèi)側(cè)面上設(shè)有圓柱形的電機(jī)限位柱202，電機(jī)限位柱202插入限位凸環(huán)301中，電機(jī)限位柱202內(nèi)裝有螺栓c，通過(guò)螺栓c螺母d將電機(jī)3鎖定在電機(jī)殼2內(nèi)。

進(jìn)一步講，所述限位凸環(huán)301的寬度與電機(jī)3的厚度相等。

進(jìn)一步講，所述電機(jī)殼2的殼內(nèi)側(cè)深度為電機(jī)3厚度的一半。

進(jìn)一步講，電機(jī)軸和電機(jī)殼2之間安裝有軸承a。

如圖6、圖9所示，所述前轉(zhuǎn)柄4為短桿形，內(nèi)端套在電機(jī)輸出軸上，銷(xiāo)釘e同時(shí)穿過(guò)前轉(zhuǎn)柄4內(nèi)端和電機(jī)輸出軸，將兩者裝配在一體，外端通過(guò)鉚釘b樞接在環(huán)形連桿5的前端圓板501上；左右前轉(zhuǎn)柄4呈180度夾角。

如圖5、圖6、圖9、圖10、圖11所示，所述環(huán)形連桿5為軌跡線為直槽口形的閉環(huán)形，在環(huán)形連桿5的頭部設(shè)有扁圓形的前端圓板501，前端圓板501與前轉(zhuǎn)柄4的外端樞接；在環(huán)形連桿5的中部設(shè)有扁圓形的中間圓板502，中間圓板502與中間連桿7的前端樞接；環(huán)形連桿5的尾部嵌在環(huán)槽輪6的環(huán)槽中。

如圖4、圖5、圖12所示，所述環(huán)槽輪6為扁圓形，套在環(huán)槽輪安裝柱102兩側(cè)伸出的安裝軸上，環(huán)繞環(huán)槽輪6的外圓面，開(kāi)設(shè)有一定深度的環(huán)槽。

進(jìn)一步講，所述環(huán)槽輪6與環(huán)槽輪安裝柱102兩側(cè)伸出的安裝軸間安裝有軸承a。

如圖4、圖5、圖7、圖8、圖10、圖11所示，所述中間連桿7為前端寬后端窄的短桿形，中間連桿7的前端樞接在環(huán)形連桿5的中間圓板502上；中間連桿5的尾端樞接在脛骨連桿10的中部。

進(jìn)一步講，如圖3、圖7、圖8所示，中間連桿7的前端為具有一定厚度的圓柱體，中間和后端為薄片狀，由于環(huán)形連桿7離支架1近，脛骨連桿10離支架1遠(yuǎn)，中間連桿7可以將兩個(gè)不同平面運(yùn)動(dòng)的零件連接在一起。

如圖4、圖5、圖7、圖8、圖13所示，所述后轉(zhuǎn)柄8為短桿形，后轉(zhuǎn)柄8的頂端套在后轉(zhuǎn)柄安裝柱103兩側(cè)伸出的安裝軸上；所述腓骨連桿9為兩端向前彎曲的細(xì)桿形，腓骨連桿10的頂端樞接在后轉(zhuǎn)柄8的中部；所述脛骨連桿10為上半截向后彎曲，下半截向前彎曲的細(xì)桿形，脛骨連桿10的頂端樞接在后轉(zhuǎn)柄8的末端；所述趾骨桿11為向下彎曲的細(xì)桿形，趾骨桿11的頂端樞接在腓骨連桿9的末端；趾骨桿11的第二個(gè)樞接點(diǎn)位于趾骨桿11的中上位置，樞接在脛骨連桿10的中部。

進(jìn)一步講，后轉(zhuǎn)柄8、腓骨連桿9、脛骨連桿10、趾骨桿11、中間連桿7之間均通過(guò)鉚釘b樞接，鉚釘b的限定寬度稍大于兩個(gè)相鄰零件的樞接處的厚度之和，以保證相鄰零件間的自由轉(zhuǎn)動(dòng)。

進(jìn)一步講，如圖4、圖5、圖7、圖8所示，所述趾骨桿11的末端裝有橡膠軟柱1101，以緩沖裝置與地面間的撞擊。

如圖10、圖11、圖15所示，所述蓄電池12的頂部設(shè)有圓柱殼形的彈性?shī)A1201，彈性?shī)A1201的上側(cè)圓柱面剖開(kāi)，套在支架1的下側(cè)桿尾端；所述電路板14和攝像頭13安裝在蓄電池12的底面，電路板14上安裝有bds接收器1401和通信天線1403，bds接收器1401上裝有bds天線1402。

蓄電池12為電機(jī)3提供電能，電機(jī)3啟動(dòng)后兩側(cè)的電機(jī)軸旋轉(zhuǎn)，如圖1、圖2所示，帶動(dòng)前轉(zhuǎn)柄4旋轉(zhuǎn)，前轉(zhuǎn)柄4帶動(dòng)環(huán)形連桿5前后上下擺動(dòng)，環(huán)形連桿5帶動(dòng)中間連桿7運(yùn)動(dòng)，中間連桿7帶動(dòng)脛骨連桿10擺動(dòng)，脛骨連桿10帶動(dòng)后轉(zhuǎn)柄8和趾骨桿11前后擺動(dòng)。

在各傳動(dòng)零件擺動(dòng)過(guò)程中，腓骨連桿9限定趾骨桿11的頂端，環(huán)槽輪6限定環(huán)形連桿5的尾部。

最終實(shí)現(xiàn)左右趾骨桿11，像兩條腿一樣的跑步前進(jìn)，在測(cè)繪機(jī)器人向前跑步過(guò)程中，bds接收器1401通過(guò)bds天線1402接收北斗導(dǎo)航衛(wèi)星傳遞的位置數(shù)據(jù)來(lái)運(yùn)算出自身的位置數(shù)據(jù)，攝像頭13不斷獲取危險(xiǎn)場(chǎng)所的圖像信息，最終通信天線1403將位置數(shù)據(jù)和對(duì)應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)傳遞到測(cè)繪部門(mén)后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)中，完成危險(xiǎn)場(chǎng)所的測(cè)繪工作。

上述描述中的方向以電機(jī)3位置為前方，以環(huán)槽輪6位置為后方。

進(jìn)一步講，本發(fā)明中bds是指中國(guó)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（beidounavigationsatellitesystem）。

以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。