一种巡检清扫机器人系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种巡检清扫机器人系统，包括无人机系统、执行机器人以及控制中心，无人机系统与执行机器人均可与控制中心通信，且控制中心可获取机器人系统以及执行机器人的位置信息，无人机系统上设有第一视觉元件，执行机器人上设有第二视觉元件以及清扫执行单元；执行机器人上还设有用于探测执行机器人周围环境的辅助避障单元。本实用新型专利技术的巡检机器人系统由对巡检区域进行巡检的无人机系统以及用于具体执行清扫任务的执行机器人组成，无人机系统用于获取图像，可辅助确认需要清扫的区域的位置，可有效保持巡检区域的卫生。

A patrol cleaning robot system

The utility model discloses a patrol cleaning robot system, which comprises an unmanned aerial vehicle system, an executing robot and a control center. The unmanned aerial vehicle system and an executing robot can communicate with the control center, and the control center can obtain the position information of the robot system and the executing robot, and the unmanned aerial vehicle system is provided with a first vision. The actuating robot is provided with a second vision element and a cleaning executing unit, and an auxiliary obstacle avoidance unit for detecting the surrounding environment of the executing robot is also provided on the actuating robot. The patrol robot system of the utility model is composed of an unmanned aerial vehicle system for patrol inspection area and an executing robot for specific cleaning task. The unmanned aerial vehicle system is used for acquiring images, assisting in confirming the position of the area to be cleaned, and effectively maintaining the sanitation of the patrol inspection area.

【技术实现步骤摘要】
一种巡检清扫机器人系统
本技术涉及机器人领域，特别是涉及一种巡检清扫用机器人系统。
技术介绍
当前小区、园区等室外地方的垃圾及异物清理工作仍然主要由人工进行，市面上尚未出现可以用于执行清扫任务的机器人系统。
技术实现思路
技术目的：为了克服现有技术中存在的不足，本技术提供一种可以执行巡检清扫任务的巡检机器人系统。技术方案：为实现上述目的，本技术的巡检清扫机器人系统包括无人机系统、执行机器人以及控制中心，所述无人机系统与所述执行机器人均可与所述控制中心通信，且所述控制中心可获取所述机器人系统以及所述执行机器人的位置信息，所述无人机系统上设有第一视觉元件，所述执行机器人上设有第二视觉元件以及清扫执行单元；所述执行机器人上还设有用于探测执行机器人周围环境的辅助避障单元。进一步地，所述清扫执行单元包括安装在执行机器人底盘上的清扫组件，所述清扫组件包括转轴水平设置的主刷以及设置在主刷两侧的、转轴竖直设置的边刷，还包括垃圾存储盒以及用于将所述主刷清扫的垃圾吸入所述垃圾存储盒的风机。进一步地，所述清扫执行单元包括机械臂以及安装在所述机械臂上的爪手。进一步地，所述无人机系统可在所述执行机器人上停靠。进一步地，所述无人机系统与所述执行机器人之间通过对接单元进行对接且保持相对固定。进一步地，所述无人机系统与所述执行机器人之间还设有用于辅助微调两者相对位置的辅助对接系统。进一步地，在巡检清扫区域内分散布置有多个定位元件，所述无人机系统以及所述执行机器人上均设置有可与所述定位元件互动的随动元件。有益效果：本技术的巡检机器人系统由对巡检区域进行巡检的无人机系统以及用于具体执行清扫任务的执行机器人组成，无人机系统用于获取图像，可辅助确认需要清扫的区域的位置，执行机器人可运动至需要清扫的区域并执行清理任务，基于该巡检机器人系统的巡检清扫方法巡检清扫效率高，可有效保持巡检区域的卫生。附图说明附图1为巡检清扫机器人系统的构成图；附图2为无人机系统的结构组成图；附图3位清扫组件的结构图；附图4位对接单元的整体剖视图；附图5位第二对接单元的结构图；附图6位第一对接单元的结构图。具体实施方式如附图1所示的巡检清扫机器人系统，包括无人机系统1、执行机器人2以及控制中心(图中未示出)，所述无人机系统1与所述执行机器人2均可与所述控制中心通信，且所述控制中心可获取所述机器人系统以及所述执行机器人2的位置信息，如附图2所示，所述无人机系统1的主体为多旋翼无人机，无人机系统1上设有第一视觉元件11，所述执行机器人2包括机器人本体22、第二视觉元件21以及清扫执行单元23；所述执行机器人2上还设有用于探测执行机器人2周围环境的辅助避障单元(图中未示出)。所述无人机系统1由控制中心控制进行自主导航运动或由人工控制飞行，优选地，无人机系统1上也设置有用于探测周围环境并辅助避障的无人机探测单元(图中未示出)。所述清扫执行单元23包括安装在执行机器人2底盘上的清扫组件，如附图3所示，所述清扫组件包括转轴水平设置的主刷231以及设置在主刷231两侧的、转轴竖直设置的边刷232，还包括垃圾存储盒233以及用于将所述主刷231清扫的垃圾吸入所述垃圾存储盒233的风机234。主刷231与边刷232分别由独立的电机驱动转动，风机234与垃圾入口设置在垃圾存储盒233的对称的两侧，风机234转动可在垃圾入口产生负压将主刷231卷至垃圾入口处的垃圾吸入垃圾存储盒233。所述清扫组件整体可相对于所述机器人本体22上下平移，使得在清扫组件不执行任务时其与地面之间有间隙，减少主刷231与边刷232的磨损，同时也可避免清扫组件与外界产生不必要的碰撞。为了实现对较大体积的垃圾进行清理，所述清扫执行单元23包括机械臂235以及安装在所述机械臂235上的爪手236。机械臂235以及爪手236的运动可以是人手动控制或者控制中心基于第二视觉元件21获取的图像数据进行自动控制。优选地，所述第二视觉元件21安装在机械臂235上，使用时可根据需要灵活调节机械臂235从而可以灵活掌握第二视觉元件21的视角，且这样可以为爪手236抓取物品时定位提供第一视角，方便控制中心或操作者掌握物品的具体位置执行抓取操作。所述无人机系统1可在所述执行机器人2上停靠。具体地，所述无人机系统1与所述执行机器人2之间通过对接单元3进行对接且保持相对固定。所述无人机系统1与所述执行机器人2之间还设有用于辅助微调两者相对位置的辅助对接系统。具体地，在巡检清扫区域内分散布置有多个定位元件，所述无人机系统1以及所述执行机器人2上均设置有可与所述定位元件互动的随动元件。优选地，所述定位元件为信号接收器，所述随动元件为信号发射器，信号发射器发射电磁波，多个信号接收器根据接收到电磁波的时间可以判定信号发射器与信号接收器之间的距离，从而推算出无人机系统1与执行机器人2的位置坐标与高度信息。如附图3-附图5所示，对接单元3包括可相对分合的第一对接单元31与第二对接单元32；所述第一对接单元31包括第一接口3101，所述第二对接单元32包括第二接口3201，第一接口3101与第二接口3201对接后可产生电气连接；第一对接单元31还包括环状的对接凸缘3102，第二对接单元32包括基座3202以及对所述对接凸缘3102进行圆心定位以及轴向定位的捕捉机构，所述捕捉机构可相对于所述基座3202升降以及旋转；所述第二接口3201相对于基座3202固定。捕捉机构相对于基座3202升降的方向与其旋转的中心轴平行。所述捕捉机构包括捕捉支架3203，所述捕捉支架3203上圆周阵列设置有至少三个卡爪3204(本实施例中为六个)，所述卡爪3204可相对于所述捕捉支架3203旋转，所述卡爪3204包括平直部3204-1，所述平直部3204-1的一端转动安装在所述捕捉支架3203上，所述平直部3204-1的另一端设有定位肩3204-2，在所述捕捉机构捕捉到所述对接凸缘3102的状态下，所述卡爪3204的平直部3204-1沿所述捕捉支架3203的轴向延伸，所述定位肩3204-2从平直部3204-1的端部出发向所述捕捉支架3203的径向向外延伸；卡爪3204的运动由驱动支架3206驱动，所述驱动支架3206在所述主动支架3207的推动下在所述捕捉支架3203的轴向升降，且驱动支架3206与主动支架3207之间设置有弹性元件3208；主动支架3207上设有用于压住所述对接凸缘3102的压边凸缘3207-1；主动支架3207由设置在所述捕捉支架3203上的驱动装置驱动。所述卡爪3204与所述驱动支架3206之间设置有驱动连杆3205，所述驱动连杆3205的两端分别铰接在所述卡爪3204以及所述驱动支架3206上。捕捉机构与所述对接凸缘3102对接时，当驱动支架3206向靠近对接凸缘3102的方向运动时，驱动支架3206通过驱动连杆3205使卡爪3204向外旋转，使得所有的卡爪3204从对接凸缘3102的内部向外绽开，直至所有卡爪3204抵住对接凸缘3102的内圆周完成对对接凸缘的定心(即径向定位)，此时主动支架3207继续向靠近对接凸缘3102的方向运动，由于主动支架3207与驱动支架3206之间设有弹性元件3208，驱动支架3206不会跟本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种巡检清扫机器人系统，其特征在于：包括无人机系统、执行机器人以及控制中心，所述无人机系统与所述执行机器人均可与所述控制中心通信，且所述控制中心可获取所述机器人系统以及所述执行机器人的位置信息，所述无人机系统上设有第一视觉元件，所述执行机器人上设有第二视觉元件以及清扫执行单元；所述执行机器人上还设有用于探测执行机器人周围环境的辅助避障单元。

【技术特征摘要】
1.一种巡检清扫机器人系统，其特征在于：包括无人机系统、执行机器人以及控制中心，所述无人机系统与所述执行机器人均可与所述控制中心通信，且所述控制中心可获取所述机器人系统以及所述执行机器人的位置信息，所述无人机系统上设有第一视觉元件，所述执行机器人上设有第二视觉元件以及清扫执行单元；所述执行机器人上还设有用于探测执行机器人周围环境的辅助避障单元。2.根据权利要求1所述的巡检清扫机器人系统，其特征在于：所述清扫执行单元包括安装在执行机器人底盘上的清扫组件，所述清扫组件包括转轴水平设置的主刷以及设置在主刷两侧的、转轴竖直设置的边刷，还包括垃圾存储盒以及用于将所述主刷清扫的垃圾吸入所述垃圾存储盒的风机。3.根据权利要求2所述的巡...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵颖，
申请(专利权)人：安顺学院，
类型：新型
国别省市：贵州,52