一种移动式三维扫描测量机器人

技术领域

本发明属于自动化测量技术领域，尤其涉及一种移动式三维扫描测量机器人。

背景技术

机器人技术有效改善了人类工作方式、极大解放了社会生产力。作为地面移动机器人之一，低速无人车最早可追溯到上世纪 50 年代时美国 Barrett Electronics 公司研发的世界首台自动引导车辆，当时只能在特定小范围移动且功能有限，随着机械制造业现代化发展的脚步，对复杂零部件的尺寸提出了更高的要求，传统的测量方法采用三坐标测量仪或激光扫描仪等三维测量设备。

如公告号为 CN106737554A公开的一种自主式道路无损检测机器人系统，包括机器人本体系统、控制系统、远程监控系统，远程监控系统与机器人本体系统及控制系统无线连接，机器人本体系统与控制系统电联接，机器人本体系统包括车载平台、检测机构和监测装置，检测机构设置于车载平台的前端侧面或后端侧面上。本发明不仅探测效率高，检测结果的准确度高，而且降低了工作人员的劳动强度，可有效保障工作人员的人身安全，本发明可有效避免人工检测方式的不稳定因素，提高了检测精度，缩短了检测时间。

但其在使用过程中，当摄像头需要清洁时，不能够对摄像头自动清洗，使得杂质容易粘附在摄像头表面，从而影响机器人的扫描测量的效果，不利于使用。

发明内容

本发明针对现有技术中当摄像头需要清洁时，不能够对摄像头自动清洗，使得杂质容易粘附在摄像头表面，从而影响机器人的扫描测量的效果，不利于使用的问题，提出如下技术方案：一种移动式三维扫描测量机器人，包括移动装置，移动装置的顶部设置有监测机构，监测机构的顶部固定连接有固定杆，固定杆的顶部固定安装有摄像头，摄像头的一侧设置有显示屏，固定杆的外表面且位于摄像头的底部固定连接有安装板，安装板的顶部且位于摄像头的外侧滑动连接有防护壳，防护壳的一侧设置有固定块，固定块的一侧设置有清洁块，固定块的顶部固定连接有伸缩杆，伸缩杆的一侧固定连接有移动板，伸缩杆的顶端固定连接有连接板，连接板的一端底部转动连接有转动杆，转动杆的底部固定连接有第一连接轴，第一连接轴的底端固定连接有第一齿轮，转动杆的顶端固定连接有第三齿轮，第三齿轮的一侧啮合有第四齿轮，第四齿轮的中部固定连接有第二连接轴，第二连接轴的一端固定连接有凸轮，防护壳的另一侧设置有电机，电机的输出端固定连接有活动杆，活动杆的中部固定连接有螺纹杆，螺纹杆的外表面螺纹连接有螺纹块，活动杆的一端转动连接有固定板，安装板的顶部开设有第一滑槽，螺纹块的底部与第一滑槽滑动连接，螺纹块的底端一侧外表面固定连接有压缩弹簧，压缩弹簧的一端与固定板固定连接，活动杆的中部固定连接有第二齿轮，第一齿轮与第二齿轮啮合，螺纹块的顶部固定连接有第一电动推杆，第一电动推杆的顶部固定连接有推动板，推动板的顶部与连接板的底部固定连接。

作为上述技术方案的优选，电机与安装板的顶部固定连接，防护壳位于安装板的右侧，防护壳的底部开设有通口，活动杆穿过通口延伸至防护壳的内部，固定板位于防护壳的内部，且其位于摄像头的左侧，固定板与安装板固定连接。

作为上述技术方案的优选，活动杆与螺纹杆位于第一滑槽的顶部，活动杆靠近螺纹杆的一端固定连接有限位环，螺纹块位于防护壳的一侧，第一电动推杆位于螺纹块的顶部两端，防护壳靠近螺纹块的一侧开设有第二滑槽，推动板的一端与第二滑槽滑动连接，推动板的一端与转动杆转动连接。

作为上述技术方案的优选，第二连接轴与连接板位于防护壳的顶部，连接板的底部两端均固定连接有第一连接块，第二连接轴与第一连接块转动连接，移动板位于伸缩杆的伸缩端，移动板位于连接板的底部。

作为上述技术方案的优选，固定块的一侧开设有两个活动口，活动口的内部设置有滑动块，滑动块的两侧均与活动口的内壁滑动连接，滑动块的内壁滑动连接有固定轴，固定轴的一端与清洁块固定连接，固定轴远离清洁块的一侧固定连接有第一弹簧，第一弹簧的一端固定连接有活动板，活动板与滑动块的内壁活动连接。

作为上述技术方案的优选，清洁块与摄像头贴合，活动板的一侧固定连接有第二连接块，第二连接块的一侧固定连接有圆凸，圆凸的一侧且位于第二连接块的一侧外表面固定连接有第二弹簧，第二弹簧的一端与活动口的内壁固定连接，活动口的一侧且位于固定块的内部开始有移动槽，移动槽的内部设置有调节装置。

作为上述技术方案的优选，调节装置包括移动挡板，移动挡板与移动槽活动连接，移动挡板的一侧固定连接有第一齿条，第一齿条的一侧啮合有转动齿轮，转动齿轮的一侧啮合有第二齿条，第二齿条的一侧固定连接有活动块，活动块的一端固定连接有第二电动推杆。

作为上述技术方案的优选，转动齿轮的中部固定连接有连接杆，连接杆的上下两端均与移动槽的内壁转动连接，第二电动推杆的一端与移动槽的内壁固定连接，活动块与移动槽活动连接，活动块靠近圆凸的一端固定连接有挤压块，挤压块与圆凸相抵触。

本发明的有益效果为：

1、通过电机、活动杆、螺纹杆、螺纹块、防护壳、第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮、第四齿轮、第二连接轴、第一连接轴、转动杆、连接板、第一电动推杆、推动板、伸缩杆、凸轮、连接板、固定块与清洁块的配合使用，通过电机带动活动杆与螺纹杆转动，使得螺纹块带动防护壳移动，使得防护壳移动到摄像头的外部，同时通过第一电动推杆带动连接板与转动杆向下移动，使得第一齿轮与第二齿轮啮合，带动转动杆与第一连接轴转动，从而使得第三齿轮与第四齿轮转动，将第二连接轴带动凸轮转动，使得凸轮挤压连接板，使得伸缩杆伸缩，带动固定块与清洁块上下移动对摄像头进行清洁，从而便于将摄像头表面清洁干净，有利于提高机器人扫描测量的效果，便于使用。

2、通过清洁块、固定轴、第一弹簧、滑动块、活动板、第二连接块、圆凸、第二弹簧、移动挡板、第一齿条、转动齿轮、第二齿条、活动块与第二电动推杆的配合使用，通过第二电动推杆带动活动块与第二齿条移动，使得挤压块不在挤压圆凸，在第二弹簧与第一弹簧的作用下，使得固定块带动清洁块移动到固定块的内部，同时第二齿条转动使得转动齿轮转动，将第一齿条与移动挡板相活动口移动，将活动口挡住，便于将清洁块固定在固定块的内部，使得清洁块在不使用时保持洁净度，便于清洁块的使用。

附图说明

图1示出了本发明实施例的整体结构示意图；

图2示出了本发明实施例摄像头的结构图；

图3示出了本发明实施例防护壳的内部的结构图；

图4示出了本发明实施例防护壳的结构图；

图5示出了本发明实施例推动板的结构图；

图6示出了本发明实施例固定块的结构图；

图7示出了本发明实施例固定块的内部结构图；

图8示出了本发明实施例的调节装置的结构图。

图中：1、移动装置；2、监测机构；3、摄像头；4、安装板；5、防护壳；6、固定块；7、清洁块；8、伸缩杆；9、移动板；10、连接板；11、转动杆；12、第三齿轮；13、第四齿轮；14、第二连接轴；15、凸轮；16、电机；17、活动杆；18、螺纹杆；19、螺纹块；20、固定板；21、压缩弹簧；22、第二齿轮；23、第一齿轮；24、第一电动推杆；25、推动板；26、滑动块；27、固定轴；28、活动板；29、圆凸；30、第二弹簧；31、移动挡板；32、第一齿条；33、转动齿轮；34、第二齿条；35、活动块；36、第二电动推杆；37、挤压块。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施例对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。

本发明提供了一种移动式三维扫描测量机器人，如图1-5所示，包括移动装置1，移动装置1的顶部设置有监测机构2，监测机构2的顶部固定连接有固定杆，固定杆的顶部固定安装有摄像头3，摄像头3的一侧设置有显示屏，固定杆的外表面且位于摄像头3的底部固定连接有安装板4，安装板4的顶部且位于摄像头3的外侧滑动连接有防护壳5，防护壳5的一侧设置有固定块6，固定块6的一侧设置有清洁块7，固定块6的顶部固定连接有伸缩杆8，伸缩杆8的一侧固定连接有移动板9，伸缩杆8的顶端固定连接有连接板10，连接板10的一端底部转动连接有转动杆11，转动杆11的底部固定连接有第一连接轴，第一连接轴的底端固定连接有第一齿轮23，转动杆11的顶端固定连接有第三齿轮12，第三齿轮12的一侧啮合有第四齿轮13，第四齿轮13的中部固定连接有第二连接轴14，第二连接轴14的一端固定连接有凸轮15，防护壳5的另一侧设置有电机16，电机16的输出端固定连接有活动杆17，活动杆17的中部固定连接有螺纹杆18，螺纹杆18的外表面螺纹连接有螺纹块19，活动杆17的一端转动连接有固定板20，安装板4的顶部开设有第一滑槽，螺纹块19的底部与第一滑槽滑动连接，螺纹块19的底端一侧外表面固定连接有压缩弹簧21，压缩弹簧21的一端与固定板20固定连接，活动杆17的中部固定连接有第二齿轮22，第一齿轮23与第二齿轮22啮合，螺纹块19的顶部固定连接有第一电动推杆24，第一电动推杆24的顶部固定连接有推动板25，推动板25的顶部与连接板10的底部固定连接。

通过移动装置1移动到合适的位置，通过监测机构2与摄像头3进行扫描测量，对路面进行检测，当需要对摄像头3进行清洁时，启动第一电动推杆24，推动板25带动连接板10与转动杆11向下移动，使得第一连接轴与底端的第一齿轮23与活动杆17上的第二齿轮22啮合，再启动电机16，使得电机16带着活动杆17与螺纹杆18转动，螺纹杆18连接的螺纹块19带动防护壳5在第一滑槽的内部向摄像头3移动，将压缩弹簧21挤压，使得螺纹块19从螺纹块19上移动到活动杆17的一端，使得摄像头3位于防护壳5的内部，防护壳5停止移动，将摄像头3与清洁块7贴合，通过防护壳5对摄像头3进行防护，同时当转动杆11转动时，带动第三齿轮12与第二齿轮22转动，使得第二连接轴14与凸轮15进行转动，当凸轮15转动时挤压移动板9，使得移动板9上下移动，由于移动板9与伸缩杆8的伸缩端连接，当移动板9上下移动时带动伸缩杆8伸缩，使得固定块6带动清洁块7上下移动，对摄像头3的表面进行清洁，防止摄像头3有杂质，遮挡摄像头3，影响摄像头3的扫描，当清洁完成后，通过第一电动推杆24带动推动板25与连接板10向上移动，使得转动杆11与第一连接轴带动第一齿轮23与第二齿轮22分离，同时连接板10带动伸缩杆8与固定块6向上移动，将摄像头3露出，再通过电机16反转，使得活动杆17与螺纹杆18转动，在压缩弹簧21的作用下，使得螺纹块19带动防护壳5移动到螺纹杆18上，使得防护壳5向远离摄像头3的方向移动，将摄像头3露出，便于摄像头3的检测扫描。

如图3-4所示，电机16与安装板4的顶部固定连接，防护壳5位于安装板4的右侧，防护壳5的底部开设有通口，活动杆17穿过通口延伸至防护壳5的内部，固定板20位于防护壳5的内部，且其位于摄像头3的左侧，固定板20与安装板4固定连接。

通过安装板4便于固定电机16与防护壳5，通过电机16的转动使得防护壳5移动，便于对摄像头3进行防护，通过固定板20便于固定活动杆17，当活动杆17带动螺纹杆8转动时，使得螺纹块19在螺纹杆18上移动到活动杆17， 从而便于防护壳5的移动到摄像头3的位置。

如图4-6所示，活动杆17与螺纹杆18位于第一滑槽的顶部，活动杆17靠近螺纹杆18的一端固定连接有限位环，螺纹块19位于防护壳5的一侧，第一电动推杆24位于螺纹块19的顶部两端，防护壳5靠近螺纹块19的一侧开设有第二滑槽，推动板25的一端与第二滑槽滑动连接，推动板25的一端与转动杆11转动连接，第二连接轴14与连接板10位于防护壳5的顶部，连接板10的底部两端均固定连接有第一连接块，第二连接轴14与第一连接块转动连接，移动板9位于伸缩杆8的伸缩端，移动板9位于连接板10的底部。

通过限位环防止螺纹块19移动到活动杆17靠近第二齿轮22的一端，通过第一电动推杆24推动推动板25上下移动，使得推动板25在第二滑槽内移动，使得推动板25带动连接板10与转动杆11上下移动，使得第一连接轴与底端固定的第一齿轮23上下移动，与第二齿轮22啮合、分离，从而便于活动杆17转动时，带动第一连接轴与转动杆11转动，使得第三齿轮12与第四齿轮13带动第二连接轴14转动，通过第二连接块固定第二连接轴14，第二连接轴14带动凸轮15上下移动，使得凸轮15挤压移动板9，使得移动板9带动伸缩杆8伸缩，便于固定块6带动清洁块7上下移动，从而便于清洁块7对摄像头3进行清洁。

如图7-8所示，固定块6的一侧开设有两个活动口，活动口的内部设置有滑动块26，滑动块26的两侧均与活动口的内壁滑动连接，滑动块26的内壁滑动连接有固定轴27，固定轴27的一端与清洁块7固定连接，固定轴27远离清洁块7的一侧固定连接有第一弹簧，第一弹簧的一端固定连接有活动板28，活动板28与滑动块26的内壁活动连接，清洁块7与摄像头3贴合，活动板28的一侧固定连接有第二连接块，第二连接块的一侧固定连接有圆凸29，圆凸29的一侧且位于第二连接块的一侧外表面固定连接有第二弹簧30，第二弹簧30的一端与活动口的内壁固定连接，活动口的一侧且位于固定块6的内部开始有移动槽，移动槽的内部设置有调节装置。

通过调节装置挤压圆凸29，使得第二弹簧30拉伸，圆凸29带动第二连接块向滑动块26的内部移动，使得第二连接块挤压活动板28，活动板28向滑动块26的内部移动，使得第一弹簧压缩，将固定轴27与清洁块7向活动口的外部移动，从而便于清洁块7与摄像头3贴合，便于对摄像头3进行清洁。

如图7-8所示，调节装置包括移动挡板31，移动挡板31与移动槽活动连接，移动挡板31的一侧固定连接有第一齿条32，第一齿条32的一侧啮合有转动齿轮33，转动齿轮33的一侧啮合有第二齿条34，第二齿条34的一侧固定连接有活动块35，活动块35的一端固定连接有第二电动推杆36，转动齿轮33的中部固定连接有连接杆，连接杆的上下两端均与移动槽的内壁转动连接，第二电动推杆36的一端与移动槽的内壁固定连接，活动块35与移动槽活动连接，活动块35靠近圆凸29的一端固定连接有挤压块37，挤压块37与圆凸29相抵触。

通过第二电动推杆36推动活动块35带动第二齿条34，向活动槽的内部移动，使得活动带动挤压块37移动与圆凸29分离，不再挤压圆凸29，在第一弹簧与第二弹簧30的作用下，使得固定轴27带动清洁块7移动到活动口的内部，在活动块35带动第二齿条34移动的同时，使得转动齿轮33转动，使得第一齿条32带动移动挡板31向活动口的内部移动，将活动口挡住，便于将清洁块7固定在固定块6的内部，使得清洁块7再不使用时得到防护，从而便于提高清洁块7的清洁效果。

工作原理：使用时，通过移动装置1移动到合适的位置，通过监测机构2与摄像头3进行扫描测量，对路面进行检测，当需要对摄像头3进行清洁时，启动第一电动推杆24，推动板25带动连接板10与转动杆11向下移动，使得第一连接轴与底端的第一齿轮23与活动杆17上的第二齿轮22啮合，再启动电机16，使得电机16带着活动杆17与螺纹杆18转动，螺纹杆18连接的螺纹块19带动防护壳5在第一滑槽的内部向摄像头3移动，将压缩弹簧21挤压，使得螺纹块19从螺纹块19上移动到活动杆17的一端，使得摄像头3位于防护壳5的内部，防护壳5停止移动，将摄像头3与清洁块7贴合，通过防护壳5对摄像头3进行防护，同时当转动杆11转动时，带动第三齿轮12与第二齿轮22转动，使得第二连接轴14与凸轮15进行转动，当凸轮15转动时挤压移动板9，使得移动板9上下移动，由于移动板9与伸缩杆8的伸缩端连接，当移动板9上下移动时带动伸缩杆8伸缩，使得固定块6带动清洁块7上下移动，对摄像头3的表面进行清洁，防止摄像头3有杂质，遮挡摄像头3，影响摄像头3的扫描。

当清洁完成后，通过第二电动推杆36推动活动块35带动第二齿条34向活动槽的内部移动，使得活动带动挤压块37移动与圆凸29分离，不再挤压圆凸29，在第一弹簧与第二弹簧30的作用下，活动板28向滑动块26的底部移动，使得固定轴27带动清洁块7移动到活动口的内部，在活动块35带动第二齿条34移动的同时，使得转动齿轮33转动，使得第一齿条32带动移动挡板31向活动口的内部移动，将活动口挡住，便于将清洁块7固定在固定块6的内部，使得清洁块7再不使用时得到防护，再通过第一电动推杆24带动推动板25与连接板10向上移动，使得转动杆11与第一连接轴带动第一齿轮23与第二齿轮22分离，同时连接板10带动伸缩杆8与固定块6向上移动，将清洁块7与摄像头3分离，将摄像头3露出，再通过电机16反转，使得活动杆17与螺纹杆18转动，在压缩弹簧21的作用下，使得螺纹块19带动防护壳5移动到螺纹杆18上，使得防护壳5向远离摄像头3的方向移动，将摄像头3露出，便于摄像头3的检测扫描。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。