[发明专利]一种光缆铺设机器人

权利要求书

1.一种光缆铺设机器人，包括底座（1）、光缆连接部分（2）、光缆铺设部分（3）、挖槽部分（4）、四个行走部分（5），其特征在于：所述的光缆连接部分（2）的光缆连接部分底板（201）固定安装在底板（101）上面，其位置在第一长方形凹槽（111）前面；所述的光缆铺设部分（3）的四个滑块（312）分别滑动安装在四个第二燕尾槽（112）里，两个齿轮（318）分别与两个齿条（113）相互啮合；所述的挖槽部分（4）的两个第二并联机构（406）上面固定安装在底板（101）下面；所述的四个行走部分（5）的第二伸缩套筒（501）上面分别固定安装在四个行 走部分固定块（120）的外侧上；

所述的底座（1）包括底板（101）、两个第一燕尾槽（102）、四个第一液压缸（103）、两个光缆缠绕轮滑动板（104）、两个第一步进电机（105）、两个光缆缠绕轮固定座（106）、两个光缆缠绕轮（107）、两个光缆（108）、两个光缆缠绕轴（109）、两个侧板（110）、第一长方形凹槽（111）、四个第二燕尾槽（112）、两个齿条（113）、两个第二液压缸（114）、第二液压缸顶板（115）、第二液压缸顶板连接板（116）、第二步进电机固定板（117）、两个第二步进电机（118）、两个填土轮（119）、行走部分固定块（120），所述的底板（101）是一个长方形板子，在其中间位置设有第一长方形凹槽（111），在第一长方形凹槽（111）的左右两侧各设有一个侧板（110）；在侧板（110）内侧设有两个第二燕尾槽（112）和一个齿条（113），所述的齿条（113）在两个第二燕尾槽（112）的前侧；在底板（101）上面靠前的位置设有两个第一燕尾槽（102），所述的四个第一液压缸（103）均分成两组，其每组的缸体底部分别固定安装在底板（101）上面的两个支撑板内侧，其活塞杆端部分别与两个光缆缠绕轮滑动板（104）上面的支撑板固定连接；在光缆缠绕轮滑动板（104）上面设有光缆缠绕轮固定座（106），所述的光缆缠绕轴（109）转动安装在光缆缠绕轮固定座（106）上面的圆孔里，所述的第一步进电机（105）水平放置，其侧面固定安装在光缆缠绕轮滑动板（104）上面，其电机轴与光缆缠绕轴（109）通过联轴器固定连接；所述的光缆缠绕轮（107）固定安装在光缆缠绕轴（109）上，其位置在光缆缠绕轮固定座（106）里面，在光缆缠绕轮（107）上面设有光缆（108）；所述的两个第二液压缸（114）的缸体底部固定安装在底板（101）上面，其活塞杆端部与第二液压缸顶板（115）下面固定连接；所述的第二液压缸顶板连接板（116）上面固定安装在第二液压缸顶板（115）下面，其下面与第二步进电机固定板（117）上面固定连接，所述的两个第二步进电机（118）竖直向下放置，其侧面固定安装在第二步进电机固定板（117）上面，其电机轴穿过第二步进电机固定板（117）上面的圆孔分别与两个填土轮（119）固定连接；在底板（101）下面的四个角处各设有一个行走部分固定块（120）；

所述的光缆连接部分（2）包括光缆连接部分底板（201）、两个光缆连接部分底板支撑板（202）、两个第一光缆转动轮（203）、两个第一光缆转动轮轴（204）、两个第三液压缸底板（205）、四个第三液压缸（206）、两个L形板子（207）、两个第三步进电机固定板（208）、两个第三步进电机（209）、两个第二光缆转动轮（210）、四个第四液压缸（211）、第四液压缸顶板（212）、两个第三燕尾槽（213）、两个第五液压缸（214）、滑动板（215）、滑动板支撑板（216）、两个第六液压缸（217）、两个第六液压缸顶板（218）、两个光缆连接槽（219），所述的光缆连接部分底板（201）是一个长方形板子，其下面固定安装在底板（101）上面，其位置在第一长方形凹槽（111）靠前的位置；在光缆连接部分底板（201）上面靠前的位置设有两个光缆 连接部分底板支撑板（202），所述的第一光缆转动轮轴（204）转动安装在光缆连接部分底板支撑板（202）上面的圆孔里，所述的第一光缆转动轮（203）固定安装在第一光缆转动轮轴（204）上；所述的第三液压缸底板（205）下面固定安装在光缆连接部分底板支撑板（202）上面；所述的两个第三液压缸（206）的缸体底部固定安装在第三液压缸底板（205）下面，其活塞杆端部与L形板子（207）上面固定连接；所述的第二光缆转动轮（210）固定安装在第三步进电机（209）的电机轴上；在L形板子（207）外侧设有第三步进电机固定板（208），所述的第三步进电机（209）水平放置，其侧面固定安装在第三步进电机固定板（208）下面，其电机轴穿过L形板子（207）的圆孔与第二光缆转动轮（210）固定连接；所述的四个第四液压缸（211）呈矩形阵列，其缸体底部分别固定安装在光缆连接部分底板（201）上面，其活塞杆端部分别与第四液压缸顶板（212）下面固定连接；在第四液压缸顶板（212）上面设有两个第三燕尾槽（213），所述的两个第五液压缸（214）的缸体底部固定安装在第四液压缸顶板（212）上面的支撑板上，其活塞杆端部与滑动板（215）上面支撑板固定连接；所述的滑动板（215）下面的两个滑块分别滑动安装在两个第三燕尾槽（213）里；在滑动板（215）上面设有滑动板支撑板（216），所述的两个第六液压缸（217）的缸体底部分别固定安装在滑动板支撑板（216）后面的支撑板上，其活塞杆端部分别与两个第六液压缸顶板（218）固定连接，所述的两个第六液压缸顶板（218）滑动安装在滑动板支撑板（216）的凹槽里，在两个第六液压缸顶板（218）内侧分别设有光缆连接槽（219）；

所述的光缆铺设部分（3）包括光缆铺设部分底板（301）、四个第七液压缸（302）、第七液压缸顶板（303）、第一伸缩套筒（304）、第一伸缩杆（305）、第八液压缸（306）、第一伸缩杆顶板（307）、第三光缆转动轮固定座（308）、第四步进电机（309）、第三光缆转动轮（310）、第一三角外壳（311）、四个滑块（312）、两个第九液压缸（313）、第四光缆转动轮固定座（314）、第四光缆转动轮（315）、第四光缆转动轮转动轴（316）、两个第五步进电机（317）、两个齿轮（318），所述的光缆铺设部分底板（301）是一个长方形板子，在其下面设有第一三角外壳（311）；在光缆铺设部分底板（30）中间设有长方形凹槽，所述的四个第七液压缸（302）成矩形阵列，其缸体底部固定安装在光缆铺设部分底板（301）上面，其活塞杆端部与第七液压缸顶板（303）下面固定连接；所述的第一伸缩套筒（304）上面固定安装在第七液压缸顶板（303）下面，其下面设有凹槽；所述的第一伸缩杆（305）上面滑动安装在第一伸缩套筒（304）下面的凹槽里；所述的第一伸缩杆（305）下面设有第一伸缩杆顶板（307），在第一伸缩杆顶板（307）下面设有第三光缆转动轮固定座（308），所述的第四步进电机（309）水平放置，其侧面固定安装在第一伸缩杆顶板（307）下面，其电机轴与第三光缆转动轮固定座（308）里面的转轴通过联轴器固定连接；所述的第三光缆转动轮（310）固定安装在第三光缆转动轮固定座（308）里面的转轴上，其位置在第三光缆转动轮固定座（308）里面；在光缆铺设部分底板（301）左右两侧各设有两个滑块（312），所述的四个滑块（312）分别滑动安装在四个第二燕尾槽（112）里；所述的两个第五步进电机（317）水平放置，其侧面固定安装在光缆铺设部分底板（301）上面的前面的两个角处，其电机轴分别与两个齿轮（318）固定连接；所述的两个齿轮（318）分别与两个齿条（113）相互啮合；所述的两个第九液压缸（313）的缸体底部固定安装在光缆铺设部分底板（301）上面，其活塞杆端部与第四光缆转动轮固定座（314）下面固定连接；所述的第四光缆转动轮转动轴（316）转动安装在第四光缆转动轮固定座（314）上面的圆孔里；所述的第四光缆转动轮（315）固定安装在第四光缆转动轮转动轴（316）上，其位置在第四光缆转动轮固定座（314）里；

所述的挖槽部分（4）包括第二三角外壳（401）、第六步进电机（402）、土壤挖动轮（403）、两个第一并联机构（404）、十二个第十液压缸（405）、两个第二并联机构（406）、两个第二长方形凹槽（407），所述的两个第二并联机构（406）的上面固定安装在底板（101）下面，所述的十二个第十液压缸（405）均分成两组，所述的每组六个第十液压缸（405）两两一组，每个第十液压缸（405）的缸体底部铰接安装在第二并联机构（406）下面，第十液压缸（405）的活塞杆端部铰接安装在第一并联机构（404）上侧；每组第十液压缸（405）中的两个第十液压缸（405）的缸体底部靠在一起，活塞杆端部分开，两个第十液压缸（405）的轴线且呈V型分布；所述的第二三角外壳（401）固定安装在第一并联机构（404）下面，在第二三角外壳（401）前面设有两个第二长方形凹槽（407）；所述的第六步进电机（402）竖直向下放置，其侧面固定安装在第二三角外壳（401）里面的上面，其电机轴与土壤挖动轮（403）固定连接；

所述的行走部分（5）包括第二伸缩套筒（501）、第二伸缩杆（502）、舵机固定板（503）、第十一液压缸（504）、舵机座 （505）、舵机（506）、轮子座（507）、轮子轴（508）、轮子（509）、第七步进电机（510），所述的第二伸缩套筒（501）上面固定安装在行走部分固定块（120）下面，所述的第二伸缩杆（502）滑动安装在第二伸缩套筒（501）下面的凹槽里；所述的第十一液压缸（504）的缸体底部固定安 装在第二伸缩套筒（501）侧面的支撑板上，其活塞杆端部与第二伸缩杆（502）侧面支撑板固定连接；所述的舵机固定板（503）固定安装在第二伸缩杆（502）一侧；在第二伸缩杆（502）上 面设有舵机座（505），所述的舵机（506）竖直向下放置，其侧面固定安装在舵机座（505）里，其电机轴穿过舵机固定板（503）上面的圆孔与轮子座（507）上面固定连接；所述的轮子轴（508）转动安装在轮子座（507）上面的圆孔里；所述的轮子（509）固定安装在轮子轴（508） 上，其位置在轮子座（507）里面；所述的第七步进电机（510）水平放置，其侧面固定安装在轮子座（507）侧面的支撑板上，其电机轴与轮子轴（508）通过联轴器固定连接；

使用时，首先将光缆（108）缠绕到光缆缠绕轮（107）上，下一步将光缆（108）穿过两个第一光缆转动轮（203）和两个第二光缆转动轮（210）中间，接着将光缆（108）穿过第四光缆转动轮（315）上面，将光缆（108）穿过光缆铺设部分底板（301）上面的圆孔和第三光缆转动轮（310）下面；当开始铺设光缆的时候，通过四个行走部分（5）的第十一液压缸（504）、舵机（506）和第七步进电机（510）来调整轮子（509）的位置和驱动轮子（509）行走，到达指定位置，通过挖槽部分（4）的十二个第十液压缸（405）伸长带动第二三角外壳（401）带动土壤挖动轮（403）向下移动深入到土壤里，通过第六步进电机（402）带动土壤挖动轮（403）进而去挖土，下一步通过第一步进电机（105）、两个第三步进电机（209）和第四步进电机（309）协同工作来铺设光缆（108），下一步通过两个第二液压缸（114）收缩带动第二液压缸顶板（115）进而带动两个填土轮（119）向下移动，通过两个第二步进电机（118）带动两个填土轮（119）来完成填土工作；当其中一个光缆缠绕轮（107）的光缆（108）使用完的时候，通过四个第一液压缸（103）协同工作，使其带动使用完光缆（108）的光缆缠绕轮（107）向外侧移动，同时带动有光缆（108）的光缆缠绕轮（107）向中间移动，通过光缆连接部分（2）的四个第四液压缸（211）和两个第五液压缸（214）调整光缆连接槽（219）的位置，通过两个第六液压缸（217）收缩来带动两个光缆连接槽（219）来完成光缆（108）连接。