[发明专利]一种移动机器人用光纤收放单元

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于移动机器人的光纤自动收放单元，属于移动机器人通信装置。

背景技术

随着科学技术的进步，移动机器人的应用越来越广泛，而机器人的通信方式包括无线通讯和有线通讯，通常情况下大都采用无线通讯形式，但是在水下、野外、矿井下等复杂电磁环境下仍然需要采用有线通信形式。光纤通讯作为一种超高速度、超大容量和超长距离传输的有线通信方式，得到更多的关注和采用。

光纤通信时通常采用光纤盘结构，在光纤盘上预先缠绕着盘好的光纤。随着机器人的移动，安装在机器人平台上的光纤盘释放光纤，由于没有控制光纤释放速度和长度的机构，光纤被动释放，特别是机器人突然加速时往往造成释放了过量的光纤在机器人的身后，在机器人转向或者后退时，会对光纤造成碾压，甚至损坏光纤；在机器人任务完成后还需要依靠人工将释放的光纤按照一圈一圈和一层一层的排线形式回缠到光纤盘上，耗费了人力和时间，而且并不能确保回缠的质量，进而影响机器人的再次使用。

为此，设计一种移动机器人用光纤收放单元，该收放单元可以对光纤进行精确的释放，避免光纤的碾压，甚至失效，保证移动机器人通讯系统可靠有效的工作；该收放单元还可以对光纤进行自动回收，减少了人力，提高了效率。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种移动机器人用光纤收放单元，解决在复杂环境中特种移动机器人光纤通信时光纤无法自动回收和精确释放的问题。

技术方案：为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种移动机器人用光纤收放单元，包括光纤盘收放系统、光纤排线系统和压紧计米系统，所述光纤盘收放系统设置在机架本体的前端，所述光纤排线系统设置在机架本体的中间，所述压紧计米系统设置在机架本体的后端；光纤缠绕在光纤收放系统后穿过光纤排线系统与压紧计米系统连接，实现光纤的自主收放。

进一步的，所述机架本体包括光纤盘底座、支撑架和支撑板，所述光纤盘收放系统设置在光纤盘底座上，所述光纤盘底座设置在支撑架的前端；所述压紧计米系统设置在支撑板上，所述支撑板设置在支撑架的后部；所述光纤排线系统设置在支撑架的中部，位于光纤盘底座与支撑板之间。

进一步的，所述光纤收放系统包括光纤盘左端盖、空心轴、光纤盘右端盖、固定底座、光纤滑环和光纤盘驱动系统；所述空心轴水平设置，所述空心轴上设置有通孔，所述光纤左端盖和光纤右端盖分别通过两端的固定底座安装在空心轴两侧，且通过轴承安装在光纤盘底座上；所述光纤左端盖对应的固定底座上安装有光纤滑环，所述光纤右端盖与光纤驱动系统连接；光纤缠绕空心轴若干圈后，穿过通孔经空心轴和光纤滑环，与移动机器人引出连接。

进一步的，所述光纤盘驱动系统包括光纤盘电机支架、光纤盘减速器、光纤盘电机、光纤盘驱动齿轮和光纤盘驱动轴；所述光纤盘电机支架安装在光纤盘底座上，所述光纤盘电机与光纤盘减速器驱动连接，且安装在光纤盘电机支架上，所述光纤盘减速器与光纤盘驱动轴连接，所述光纤盘驱动轴上安装有光纤盘驱动齿轮，所述光纤盘驱动齿轮与光纤盘右端盖上的齿轮啮合；所述光纤盘电机带动光纤盘右端盖，实现光纤盘的往复转动，实现光纤的自动释放和收回。

进一步的，所述光纤排线系统包括固定支架、圆杆滑轨、排线器、滑块、换向装置、固线井字架和排线驱动系统；所述固定支架和圆杆滑轨平行设置在支撑架中间，所述排线器中部设置有圆形通孔，利用圆形通孔将排线器安装在圆杆滑轨上，所述排线器的背面设置有两个平行滑块，且滑块上设有凸台，所述两个滑块之间形成的间隙空间与固定支架卡住；所述排线器的前面连接有换向装置，所述固线井字架设置在排线器上表面，光纤穿过固线井字架；所述圆杆滑轨与排线驱动系统连接，所述排线驱动系统带动圆杆滑轨转动，在固定支架和换向装置的配合下实现排线器的往复排线运动。

进一步的，所述换向装置包括丝杆、限位挡块、伸长杆和换向轮；所述丝杆位于在排线器前方，且设置在支撑架中间与圆杆滑轨平行；两块限位挡块设置在丝杆的两端，根据光纤盘的大小调节两个限位挡块之间的距离；所述伸长杆与排线器前面安装连接，所述换向轮安装在伸长杆前端；所述排线器沿圆杆滑轨一个方向运动，所述换向轮碰到限位挡块时，所述排线器沿圆杆滑轨另一个方向运动，实现往复运动。

进一步的，所述固线井字架包括排线器支架和四个转动圆轴，所述排线器支架安装在排线器上表面，四个所述转动圆轴两两交叉固定在排线器支架上，形成井字形结构，井字形结构中间为光纤口，供光纤通过。