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一种巡检机器人的制作方法

时间:2022-02-24 阅读: 作者:专利查询

一种巡检机器人的制作方法

1.本实用新型涉及巡检机器人技术领域,尤其是涉及一种巡检机器人。


背景技术:

2.随着国家对各领域智能化建设的重视以及“机器换人”概念的提出,机器人应用越来越广泛,目前巡检机器人已经广泛应用于石油石化,井下煤矿、电厂、变电站等场景中,协助甚至代替工作人员执行巡检任务,提高工作效率。
3.然而,现行部署的巡检机器人多以履带式、挂轨式为下装移动平台,固定装配观察摄像头以及传感器作为功能上装,无法做到全方位观察,无法满足巡检机器人的通用性要求。


技术实现要素:

4.本实用新型的目的在于提供一种巡检机器人,该巡检机器人能够解决上述问题;
5.本实用新型提供一种巡检机器人,包括:
6.机身,其两侧设有动力轮,所述机身上设有控制器和通讯模块;
7.综合工作台,设置在所述机身上且可调整角度;
8.巡检副机,容纳在所述机身内且可脱离所述机身并通过通讯模块与所述控制器通讯连接;
9.所述动力轮和所述综合工作台均与所述控制器连接,所述控制器通过所述通讯模块与远程控制端通讯连接。
10.在优选的实施方案中,所述机身包括上机身和下机身,所述下机身通过活动机构设置在所述上机身的后侧下部,所述上机身和所述下机身的底部齐平。
11.在优选的实施方案中,所述动力轮包括设置在所述上机身前端两侧的第一动力轮和设置在所述下机身两侧的第二动力轮,每个所述第一动力轮和第二动力轮均连接有单独的驱动装置,所述驱动装置与所述控制器电连接。
12.在优选的实施方案中,所述活动机构包括支撑装置和第一电机,所述支撑装置的顶部与所述上机身固定连接,底部通过旋转轴与所述下机身旋转连接;所述旋转轴水平设置且与所述机身行进方向垂直,所述第一电机与所述旋转轴连接带动所述支撑装置沿所述旋转轴转动,所述第一电机与所述控制器电连接。
13.在优选的实施方案中,所述支撑装置为两组呈八字形设置的支撑杆,两组所述支撑杆相对设置在所述旋转轴的两端,每组所述支撑杆均沿所述机身行进方向张开,其宽口端与所述上机身固定连接,窄口端与所述旋转轴固定连接,所述宽口端的两侧与所述下机身的前后两侧齐平。
14.在优选的实施方案中,所述下机身的上部设有沿所述机身行进方向延伸的安装槽,所述旋转轴设置在所述安装槽的中心。
15.在优选的实施方案中,所述上机身上设有用于容纳所述巡检副机的容纳腔,所述
容纳腔的前端设有与所述控制器电连接的电动门。
16.在优选的实施方案中,所述上机身的前后两端分别设有前端观察单元和后端观察单元,所述机身的四周设有用于避障的超声波传感器,所述前端观察单元、所述后端观察单元和所述超声波传感器均与所述控制器电连接。
17.在优选的实施方案中,所述综合工作台包括可调整角度的支撑架和用于采集信息的工作部。
18.在优选的实施方案中,所述支撑架包括旋转底座、一端与所述旋转底座顶部转动连接的机械主臂和与所述机械主臂另一端转动连接的机械小臂,所述旋转底座通过第二电机带动水平旋转,所述机械主臂与所述旋转底座连接的一端与水平设置的第三电机连接,所述机械小臂与所述机械主臂连接的一端与水平设置的第四电机连接;
19.所述工作部与所述机械小臂的另一端连接,包括气体传感器、声纹振动传感器、防爆激光雷达和红外摄像头的一种或多种;
20.所述第二电机、第三电机、第四电机、气体传感器、声纹振动传感器、防爆激光雷达和红外摄像头均与控制器电连接。
21.本实用新型的技术方案通过设置可调整角度的综合工作台,可做到全方位的观察,通过设置可脱离机身的巡检副机可观察到机身不易到达的区域,观察更为全面。
附图说明
22.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
23.图1为本实用新型所述的巡检机器人的正视图;
24.图2为本实用新型所述的巡检机器人的俯视图;
25.图3为本实用新型所述的巡检机器人的左视图;
26.图4为本实用新型所述的巡检机器人的右视图;
27.图5为本实用新型所述的巡检机器人的系统连接图;
28.附图标记说明:
29.1、上机身;2、下机身;3、第一动力轮;4、第二动力轮;5、支撑杆;6、旋转底座;7、机械主臂;8、机械小臂;9、工作部;10、电动门;11、前端观察单元;12、超声波传感器;13、后端观察单元;14、旋转轴;15、控制器;16、通讯模块;17、巡检副机;18、远程控制端;19、第一电机;20、第二电机;21、第三电机;22、第四电机;23、驱动装置。
具体实施方式
30.下面将结合实施例对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
31.在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语"中心"、"纵向"、"横向"、"长度"、"宽
度"、"厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"竖直"、"水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"、"顺时针"、"逆时针"等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。
32.此外,术语"第一"、"第二"仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本实用新型的描述中,"多个"的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。此外,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
33.如图1-5所示,本实用新型提供一种巡检机器人,包括:
34.机身,其两侧设有动力轮,所述机身上设有控制器15和通讯模块16,控制器15为单片机,通讯模块16为网络模块,机身上设有uwb定位导航模块,uwb定位导航模块与控制器15连接;
35.综合工作台,设置在所述机身上且可调整角度,用于全方位采集信息;
36.巡检副机17,为仿生四足走地式微型机器人,为现有技术,其上设有摄像头,容纳在所述机身内且可脱离所述机身并通过通讯模块16与控制器15通讯连接,不用时容纳进机身内,使用时脱离机身单独行动,通过控制器15控制并将摄像头采集的图像传回控制器15,可观察到机身不易到达的区域。
37.所述动力轮和所述综合工作台均与控制器15连接,控制器15通过通讯模块16与远程控制端18通讯连接,远程控制端18为计算机,控制器15通过通讯模块16将采集的信息发送至远程控制端18,工作人员可通过远程控制端18控制机身及巡检副机17,其内设有电子地图,通过uwb定位导航模块定位,远程控制机身按地图路线行走。
38.所述机身包括上机身1和下机身2,下机身2通过活动机构设置在上机身1的后侧下部,上机身1可通过活动机构向上抬起,用于上梯、下梯和爬坡,便于机器人在井下环境的灵活部署,上机身1和下机身2的底部齐平。
39.所述动力轮包括设置在上机身1前端两侧的第一动力轮3和设置在下机身2两侧的第二动力轮4,动力轮为12寸越野轮胎,动力轮优选的设有6个,6
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6驱动,上机身1上设有两个,下机身2上设有4个,每个第一动力轮3和第二动力轮4均连接有单独的驱动装置23,驱动装置23为电机,驱动装置23与控制器15电连接,控制器15控制动力轮的驱动。第一动力轮3处设有转向机构,可通过转向轴及转向电机实现。
40.所述活动机构包括支撑装置和第一电机19,所述支撑装置的顶部与上机身1固定连接,底部通过旋转轴14与下机身2旋转连接;旋转轴14水平设置且与所述机身行进方向垂直,第一电机19与旋转轴14连接带动所述支撑装置沿旋转轴14转动,第一电机19与控制器15电连接,需要爬坡时,控制器15控制第一电机19转动,通过旋转轴14带动上机身1沿旋转轴14向上抬起。
41.所述支撑装置为两组呈八字形设置的支撑杆5,每组支撑杆5设有两根,两组支撑杆5相对设置在旋转轴14的两端,间隔设置,每组支撑杆5均沿所述机身行进方向张开,其宽
口端与上机身1固定连接,窄口端与旋转轴14固定连接,支撑杆5斜置保证上机身1可旋转,所述宽口端的两侧与下机身2的前后两侧齐平,利于支撑。
42.下机身2的上部设有沿所述机身行进方向延伸的安装槽,旋转轴14设置在所述安装槽的中心,旋转轴14旋转到一定角度后支撑杆5可进入安装槽内,增加上机身1抬起的角度。
43.上机身1上设有用于容纳巡检副机17的容纳腔,所述容纳腔的前端设有与控制器14电连接的电动门10。
44.上机身1的前后两端分别设有前端观察单元11和后端观察单元13,前端设有探照灯,前端观察单元11和后端观察单元13均为高清摄像头,用于观察前后方的路况,对于前后视视野内各种工作情况进行视频反馈,所述机身的四周设有用于避障的超声波传感器12,优选设有八组,通过超声波检测周围的障碍物进行避障,前端观察单元11、后端观察单元13和超声波传感器12均与控制器15电连接。上机身1和下机身2均为防爆壳体。
45.所述综合工作台包括可调整角度的支撑架和用于采集信息的工作部9,综合工作台设置在上机身1的顶部,支撑架和工作部9均与控制器15连接,控制器15通过控制支撑架调整角度,通过工作部9采集信息并反馈。
46.所述支撑架包括旋转底座6、一端与旋转底座6顶部转动连接的机械主臂7和与机械主臂7另一端转动连接的机械小臂8,旋转底座6通过第二电机20带动水平旋转,机械主臂7与旋转底座6连接的一端与水平设置的第三电机21连接,机械小臂8与机械主臂7连接的一端与水平设置的第四电机22连接;旋转底座6作为第一动作作支点,第二电机20通过旋转底座6控制支撑架可360度水平旋转;机械主臂7与旋转底座6连接处为第二动作支点,第三电机21控制支撑架垂直面180度动作;机械主臂7与机械小臂8连接的处为第三动作支点,配合第二动作支点可以完成机械臂的前伸、收缩、俯仰动作,三个工作支点构成了机械臂的三个自由度,使得工作部能够随机械臂运动实现三维度动作,特别是面对拥有障碍物阻挡的工作环境时,需要绕过障碍物才能进行工作,拥有三自由度机械臂结构的作业机器人,可以在不移动下装的情况下使工作部跨过障碍物进行工作,另外,机械臂结构使机器人的工作部工作范围加大,能够做到全方向无死角工作。
47.工作部9与机械小臂8的另一端连接,包括气体传感器、声纹振动传感器、防爆激光雷达和红外摄像头的一种或多种,控制器15可控制工作部9可以采集多种信息并将信息反馈至控制器15,工作部9上的装置可根据需要配置和更换;
48.第二电机20、第三电机21、第四电机22、气体传感器、声纹振动传感器、防爆激光雷达和红外摄像头均与控制器15电连接。
49.机身上设有高容量动力锂电池组,采用模块化设计,可整体快速更换,与控制器15连接为装置提供动力。
50.实际使用时,机器人由工作人员操作前往任务地点,工作部9吊装的红外摄像头以及前端观察单元11和后端观察单元13将影像传回远程控制端18,操作人员根据需要操作机器人。
51.本技术可广泛应用于各种巡检场景,可部署在井下煤矿巷道、电厂变电站、森林、仓库园区、小区公园等需要巡视和检查的环境。
52.最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案,而非对其限
制;尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。