一种安消一体化巡检值守机器人的制作方法

本发明涉及安消巡检领域，具体涉及一种安消一体化巡检值守机器人。

背景技术：

1、随着智能巡检技术的发展，在消防、安防等无人值守场景中，机器人需对各类操控面板上的按钮、旋钮等设备进行自主操作。然而，这类待操作件形式多样，既包括需要按压复位的按钮，也包括需要夹持旋拧的多圈旋钮，对末端执行器的功能集成度和动作灵活性提出了较高要求。

2、现有部分巡检机器人的末端操作装置普遍采用功能分离的驱动架构，即分别设置独立的夹持驱动机构和旋转驱动机构，各自由不同的电机、传动链分别控制，以分别实现夹爪开合与整体旋拧动作，通过电机经丝杆滑块机构驱动夹爪实现开合，再通过其他独立电机经齿轮组驱动夹爪组件整体旋转，从而分别完成夹持与旋拧两种操作模式，两套动作的传动路径相互独立。

3、上述方案虽然能够分别完成按压、夹持和旋拧等基本功能，但由于夹持与旋拧依赖两套独立的驱动源和传动链，导致末端执行器结构臃肿、体积偏大，难以适应安装空间受限的操作场景；

4、同时，多电机的协同控制需要复杂的软硬件支持，一旦配合失误易造成操作失误，长期运行中传动链间隙的累积也会进一步降低动作精度，此外，两种操作模式之间的切换需要额外的控制逻辑介入，无法在机械层面实现模式的连贯切换，限制了操作的灵活性和响应速度。

5、因此，亟需一种能够将按压、夹持与旋拧多种操作模式集成于单一驱动源下，通过简洁的传动结构即可实现模式切换与连贯动作的末端执行装置，以降低系统复杂度、提升操作灵活性和适用范围。

技术实现思路

1、本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种安消一体化巡检值守机器人，通过活动环的移动驱动传动环在倾斜活动槽内滑动，从而完成按压按钮、夹持旋钮以及旋拧操作，实现了多种操作模式的集成与切换，简化了传动和控制的复杂度，详见下文阐述。

2、本发明提供的一种安消一体化巡检值守机器人，其特征在于：包括移动底座、操作台、升降柱、操作架和操作板，所述操作台设于移动底座顶部，且所述升降柱可升降的设于操作台中部，所述升降柱顶部设有下摆臂，且下摆臂活动端设有上摆臂，所述操作架设于上摆臂活动端；

3、所述操作板为两个，且两个操作板相对面均设有三角板，两个三角板相反面与相邻操作板之间均设有三角支板，所述三角支板远离操作板的一端窄于靠近操作板的一端，所述三角支板中部开设有倾斜设置的活动槽，所述操作架端面设有支撑臂，所述支撑臂端部设有转动臂，所述转动臂中段螺纹配合设有活动环，所述活动环靠近操作板的一侧设有多个支杆，多个支杆端部设有同一传动环，且传动环两侧贯穿对应活动槽，所述传动环沿活动槽移动而调整两个三角支板间距，并以此控制两个三角板端部开闭以操作外部设备。

4、采用上述一种安消一体化巡检值守机器人，首先通过移动底座移动至目标位置，由升降柱调整高度，由下摆臂与上摆臂转动将操作架及操作板送达待操作件前方，此时，操作板、三角板及探测架构成的操作端整体处于预备位置，探头先行采集待操作件位置信息以确认对准，所有末端动作均通过活动环的移动实现，而活动环的移动方向决定三角板的开合状态，当需要夹持旋钮或开关时，支撑臂保持静止，转动臂旋转，活动环受导向杆周向限位而沿转动臂轴向移动，活动环向远离操作板方向移动时，通过多个支杆推动传动环同步远离操作板，传动环两侧穿过三角支板的倾斜活动槽，传动环沿活动槽滑动迫使两个三角支板相互分离，进而带动两个三角板端部张开，以夹持外部旋钮或开关，夹持时，空心垫块与旋钮接触并受挤压，内部气体经连通管进入气囊，气囊膨胀包覆三角板端部并与旋钮表面贴合，既缓冲冲击又增大摩擦力，夹紧后，驱动支撑臂与转动臂同步转动，活动环随转动臂转动，带动三角板整体旋转，实现旋拧操作；

5、当需要按压按钮时，支撑臂保持静止，转动臂旋转，活动环沿转动臂轴向向靠近操作板方向移动，通过多个支杆拉动传动环同步靠近操作板，传动环在倾斜活动槽内滑动迫使两个三角支板相互靠拢，进而带动两个三角板端部闭合，形成锥面以按压外部按钮。按压过程中，传动环沿避让槽移动，橡胶材质的连接段适应位置变化而保持传动顺畅，垫片贴合三角支板防止传动环扭转，两侧避让槽确保传动环同步位移；

6、探头设于探测架上，探测架固定于活动环靠近操作板一侧，且中段设有向三角板端部倾斜的倾斜段。当活动环轴向移动时，探头同步沿轴向靠近或远离待操作件，保持探测距离稳定，辅助提高操作对准精度，当活动环转动时，探头随活动环同步转动，支撑臂与转动臂的转动组合决定活动环的移动或转动模式，活动环远离操作板使三角板分离，活动环靠近操作板使三角板闭合，从而在单一驱动源下实现按压与旋拧两种动作的切换。三角板分离贴合、传动环移动、探头位置调整、旋钮操作均通过活动环的移动或旋转统一实现，无需额外独立驱动机构。

7、作为优选，所述支撑臂中段固定有固定环，所述固定环侧壁固定有多个贯穿活动环的导向杆，所述转动臂转动使活动环在导向杆的限位下沿转动臂轴向移动以此控制传动环位置。

8、作为优选，所述导向杆端部固定有连接环，所述连接环外圆周固定有多个与支杆对应的导向块，所述导向块中部均开设有容纳支杆贯穿的导向口，且所述支杆端部为朝向操作板中心弯折的弯折段，所述弯折段末端朝向操作板中部以缩短支杆端部直径连接传动环。

9、作为优选，所述三角板上下两侧均开设有避让槽，两个三角板开设的避让槽互相对应，所述传动环中部贯穿避让槽，且所述传动环贯穿避让槽的部分为连接段，所述连接段为橡胶材质以适应避让槽位置变化，通过所述避让槽以使传动环两侧同步移动，且所述传动环靠近三角支板的环体固定有多个垫片，所述垫片贴合三角支板侧壁以防止传动环发生转动。

10、作为优选，所述三角板中部开设有多个通槽，所述通槽两两对应，且所述通槽内滑动设有连接两个三角板的连接杆，所述连接杆两端固定有直径大于通槽的卡板。

11、作为优选，所述三角板为等腰三角形，且所述三角板远离操作板的端部宽度小于靠近操作板的端部宽度，所述三角板间距缩小以夹持操作外部旋钮，且两个三角板贴合以形成端部小于操作板直径的锥形时能点击外部按钮。

12、作为优选，所述三角板端部开设有贯穿三角板的连接槽，所述连接槽内固定设有连通管，所述连通管外端部连通设有气囊，所述连通管内端部设有空心垫块，所述连通管连通空心垫块与气囊，两个三角板贴合挤压空心垫块以使气囊进气量增加并膨胀覆盖三角板端部，所述空心垫块侧壁固定有多个防滑块。

13、作为优选，所述转动臂外壁开设有外螺纹，且所述活动环内侧壁开设有内螺纹以使活动环与转动臂螺纹配合，所述转动臂转动时支撑臂转动能使活动环与转动臂同步转动，所述转动臂转动时支撑臂静止能使活动环受导向杆导向沿转动臂轴线移动。

14、作为优选，所述活动环靠近操作板的一侧固定有探测架，所述探测架中段为向三角板端部倾斜的倾斜段，所述探测架端部固定有探头。

15、作为优选，所述升降柱顶部固定有安装座，所述安装座顶部固定有转动座，升降柱顶部通过转动座与下摆臂转动连接，且所述操作台顶部一侧设有控制面板，通过所述控制面板控制升降柱、下摆臂、上摆臂、转动臂、支撑臂和探头动作，所述操作台两侧均开设有用于使控制面板和内部元器件散热的通风口。

16、有益效果在于：1、本发明通过活动环的移动驱动传动环在倾斜活动槽内滑动，实现三角板的开合，同时通过支撑臂与转动臂的转动组合控制活动环的移动或转动，从而在单一驱动源下完成按压按钮、夹持旋钮以及旋拧操作，实现了多种操作模式的集成与切换，无需额外独立驱动机构，简化了传动和控制的复杂度，提升了操作灵活性和适用范围。

17、2、通过固定环、导向杆及导向块的导向结构限制活动环的自由度，同时使支杆在导向口内平稳滑动，保证传动环在三角支板的倾斜活动槽内沿预定轨迹移动，有效避免了运动过程中的偏摆和卡滞，提升了传动精度与长期运行的可靠性。

18、3、通过在三角板端部设置连通管、空心垫块和气囊，当空心垫块受挤压时其内部气体充入气囊，使气囊膨胀包覆三角板端部，避免三角板端部撞击被操作件，同时空心垫块提供弹性缓冲，不仅提升了夹持稳固性，还有效保护了被操作件表面免受损伤，并提升了其与被操作件的接触面积和摩擦力。

19、4、通过将探测架固定于活动环并使探头同步跟随活动环轴向移动与转动，在执行按压或旋拧操作时探头始终保持在有效探测距离和角度，提高了对被操作件的定位对准精度，增强了操作的安全性和准确性。

20、5、通过连接杆与通槽的配合保证两个三角板在开合过程中同步对称移动，结合避让槽及橡胶材质的连接段自适应位置变化、垫片防止传动环转动等措施，使整个运动过程保持稳定、顺畅且避免了扭转偏移，提升了动作的一致性和使用寿命。

21、6、通过操作台顶部的控制面板统一控制升降柱、摆臂、转动臂、支撑臂和探头，并设置通风口用于散热，使机器人具备自动化远程操控能力，可适应长时间无人值守巡检任务，实现了安防巡检与消防操作的融合，提升了整体设备的集成度和实用性。