一种用于地铁站后工程的巡检机器人制造技术

本实用新型专利技术提供了一种用于地铁站后工程的巡检机器人，属于智能机器人技术领域。其技术方案为：一种用于地铁站后工程的巡检机器人，包括差速驱动车体以及设置在所述差速驱动车体上的车体主控模块及巡检模块；所述差速驱动车体包括两个前轮和两个后轮，所述前轮为万向轮，两个所述后轮均为独立电机驱动且直径大于所述前轮，位于所述差速驱动车体的前方且在两个所述前轮中间还设有避障模块。本实用新型专利技术的有益效果为：用于地铁站后工程施工过程中的巡检工作，巡检机器人可以远程指令，将现场实时施工情况以画面的形式传回，配合超广角摄像头以及差速驱动车体可以随时改变观察点和拍摄角度，以实现现场“无死角”巡检。巡检。巡检。

A kind of inspection robot for subway post station engineering

【技术实现步骤摘要】
一种用于地铁站后工程的巡检机器人


[0001]本技术涉及智能机器人
，尤其涉及一种用于地铁站后工程的巡检机器人。

技术介绍

[0002]在国家政策的正确引导下，近几年我国国民经济和人民的生活水平得到了重大提高，基础设施建设规模日趋庞大，其中轨道交通建设异军突起，正逐步成为城市交通建设的非常重要的组成部分。在地铁施工过程中，不管是动力照明还是其他专业，现场管理人员对施工现场的巡检都是极为必要的。
[0003]目前，我国地铁施工主要采用人工巡检，技术管理人员工作强度大，巡检效率低下。因此，传统人工巡检已经不适应现代科技发展要求。

技术实现思路

[0004]针对上述现有技术中的问题，本技术的目的在于提供一种用于地铁站后工程的巡检机器人，用于地铁站后工程施工过程中的巡检工作，巡检机器人可以远程指令，将现场实时施工情况以画面的形式传回，配合超广角摄像头以及差速驱动车体可以随时改变观察点和拍摄角度，以实现现场“无死角”巡检。
[0005]本技术是通过如下技术方案实现的：一种用于地铁站后工程的巡检机器人，包括差速驱动车体以及设置在所述差速驱动车体上的车体主控模块及巡检模块；
[0006]所述差速驱动车体包括两个前轮和两个后轮，所述前轮为万向轮，两个所述后轮均为独立电机驱动且直径大于所述前轮，位于所述差速驱动车体的前方且在两个所述前轮中间还设有避障模块。本技术采用两轮差速驱动方式，前两个小轮是无动力的万向轮，后两个大轮是驱动轮，很容易实现巡检机器人的直线运动和零半径转弯，满足地铁站内复杂的路径环境，有效提升机器人越障能力，满足机器人适应多种地面地形的需求。
[0007]进一步，所述车体主控模块包括处理器单元及差速驱动单元，所述差速驱动单元接收所述处理器单元的控制信号并驱动两个所述后轮。
[0008]进一步，所述差速驱动单元包括电机驱动模块和速度检测模块，所述处理器单元通过两路PWM信号控制所述电机驱动模块分别驱动两个所述后轮；所述速度检测模块与所述处理器单元连接，用来检测所述后轮的转速。根据检测到的两轮转速，利用两路PWM信号，对两个所述后轮分别驱动，实现差速驱动控制。
[0009]进一步，所述巡检模块包括与所述处理器单元通信连接的导航定位模块、实时摄像模块及无线通信模块。
[0010]进一步，所述导航定位模块包括北斗导航模块及超宽带定位模块。
[0011]进一步，所述北斗导航模块采用UM220－III N BDS/GPS双模定位模块，所述超宽带定位模块采用DWM1000定位芯片。
[0012]进一步，所述处理器单元采用STM32F103系列单片机。其中所述北斗导航模块通过
SPI总线与所述处理器单元通信，所述超宽带定位模块和无线通信模块通过串口与所述处理器单元通信，
[0013]进一步，所述实时摄像模块为超广角摄像机。配合所述差速驱动车体，实现全方位无死角的监测，无需复杂的摄像云台，所述超广角摄像机的实时拍摄内容能够通过所述无线通信模块向外广播传输。
[0014]进一步，所述避障模块采用超声波传感器，所述超声波传感器与所述处理器单元连接，将探测到的障碍信息发送给所述处理器单元。
[0015]本技术使用时，通过所述导航定位模块实时定位机器人位置并发送给上位机，接收上位机发送的巡检点和运动控制指令向巡检点行驶。机器人根据导航和环境情况收到上位机的运动控制指令时，按照指令改变行驶状态，或者是当避障模块检测到障碍物时，所述处理器单元将下达紧急制动停车并通过差速驱动两个所述后轮实现避障，重新通过导航定位行驶到巡检点。巡检过程中通过所述实时摄像模块采集现场情况，并配合差速驱动，能够对巡检点进行全面观察，并通过所述无线通信模块传输至上位机。
[0016]本技术的有益效果为：本技术具有差速驱动车体，配合超广角摄像头可以随时改变观察点和拍摄角度，以实现现场“无死角”巡检，无需安装操作复杂的摄像云台，控制简单且节约成本。
附图说明
[0017]图1为本技术整体结构示意图。
[0018]图2为差速驱动示意图。
[0019]图3为硬件组成框图。
[0020]图4 处理器单元电路图。
[0021]图5为差速驱动单元电路图。
[0022]图6为避障流程图。
[0023]图7为避障示意图。
[0024]图8为地图构建示意图。
[0025]其中，附图标记为：1、前轮；2、避障模块；3、车身；4、实时摄像模块；5、导航定位模块；6、后轮。
具体实施方式
[0026]为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，对本方案进行阐述。
[0027]参见图1
‑
图8，本技术是通过如下技术方案实现的：一种用于地铁站后工程的巡检机器人，包括差速驱动车体以及设置在所述差速驱动车体上的车体主控模块及巡检模块；
[0028]所述差速驱动车体包括车身3以及设置在车身3两侧的两个前轮1和两个后轮6，所述前轮1为万向轮，两个所述后轮6均为独立电机驱动且直径大于所述前轮1，位于所述差速驱动车体的前方且在两个所述前轮1中间还设有避障模块2。本技术采用两轮差速驱动方式，两个前轮1是无动力的万向轮，两个后轮6是驱动轮，后轮直径大于前轮，很容易实现巡检机器人的直线运动和零半径转弯，满足地铁站内复杂的路径环境，有效提升机器人越
障能力，满足机器人适应多种地面地形的需求，其直线行驶和转弯方式如图2所示。
[0029]车身3内部空间设有电池仓，通过蓄电池配合电路转换模块能够为整个硬件系统以及电机驱动供电，电路转换模块作为现有技术在此不再赘述。
[0030]如图3
‑
图6所示，所述车体主控模块包括处理器单元及差速驱动单元，所述差速驱动单元接收所述处理器单元的控制信号并驱动两个所述后轮6。
[0031]所述差速驱动单元包括电机驱动模块和速度检测模块，所述处理器单元通过两路PWM信号控制所述电机驱动模块分别驱动两个所述后轮6；所述速度检测模块与所述处理器单元连接，用来检测所述后轮6的转速。根据检测到的两轮转速，利用两路PWM信号，对两个所述后轮6分别驱动，实现差速驱动控制。如图5所示，所述速度检测模块采用霍尔编码器，后轮6采用直流电机作为动力，本实施例中采用的为MG51360_12V型号直流减速电机，其自带霍尔编码器，所述电机驱动模块采用H桥模块，型号为AQMH2407ND，能够实现电机制动、正反转及调速控制。其中ENA、ENB为两个电机接口提供使能信号，外接处理器单元的PWM输出。IN1、IN2、TN3、IN4接处理器单元的IO口为两个后轮6的电机提供控制信号。
[0032]所述巡检模块包括与所述处理器单元通信连接的导航定位模块5、实时摄像模块4及无线通信模块。
[0033]所述处理器单元采用STM32F103系列单片机。
[0034]所述导航定位模块5包括北斗本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于地铁站后工程的巡检机器人，其特征在于包括差速驱动车体以及设置在所述差速驱动车体上的车体主控模块及巡检模块；所述差速驱动车体包括两个前轮和两个后轮，所述前轮为万向轮，两个所述后轮均为独立电机驱动且直径大于所述前轮，位于所述差速驱动车体的前方且在两个所述前轮中间还设有避障模块。2.根据权利要求1所述的用于地铁站后工程的巡检机器人，其特征在于，所述车体主控模块包括处理器单元及差速驱动单元，所述差速驱动单元接收所述处理器单元的控制信号并驱动两个所述后轮。3.根据权利要求2所述的用于地铁站后工程的巡检机器人，其特征在于，所述差速驱动单元包括电机驱动模块和速度检测模块，所述处理器单元通过两路PWM信号控制所述电机驱动模块分别驱动两个所述后轮；所述速度检测模块与所述处理器单元连接，用来检测所述后轮的转速。4.根据权利要求2所述的用于地铁站后工程的巡检机器人，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘晨，曹汝庆，周巍，
申请(专利权)人：中铁十四局集团电气化工程有限公司，
类型：新型
国别省市：