一种多维感知巡检机器人用激光探测装置及其探测方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种多维感知巡检机器人用激光探测装置及其探测方法，涉及巡检机器人技术领域，通过设置探测组件，根据不同被探测物体的位置，调节第一红外摄像机和第二红外摄像机的间距，实现自动调节探测精度，防止因被探测物体距离较远导致的测量不准确的问题；通过设置摆动组件，使得探测组件获得更广的探测范围；在调节第二红外摄像机和第一红外摄像机的间距时，采用高传动比，当距离接近设定值时，采用低传动比来提高精度，从而减少了调节第二红外摄像机和第一红外摄像机间距所需的时间。外摄像机和第一红外摄像机间距所需的时间。外摄像机和第一红外摄像机间距所需的时间。

【技术实现步骤摘要】
一种多维感知巡检机器人用激光探测装置及其探测方法


[0001]本专利技术涉及巡检机器人
，具体为一种多维感知巡检机器人用激光探测装置及其探测方法。

技术介绍

[0002]煤矿企业井下重点场所监控方式逐步由人工巡检或固定摄像头定点监视方式转变为智能巡检机器人巡检。智能机器人巡检方式能够实现可靠巡检、自主充电、实时采集煤矿井下现场音频、视频和环境等数据，通过无线通信传输网路实现各种数据的分析优化，以便管理人员实时做出控制决策。其中最重要的就是用于识别检测的激光探测装置。
[0003]在现有技术中，公开号为CN110346811A的专利技术专利公开了一种激光雷达的探测装置及其激光雷达。该申请中的激光雷达的探测装置包括：多个激光发射器、发射透镜组件、一维振镜、接收透镜组件及光电探测器；发射透镜组件包括：第一反射镜及第二反射镜；第一反射镜用于将多个激光发射器发出的探测光束反射到所述一维振镜；一维振镜用于对第一反射镜反射后的探测光束进行反射；第二反射镜用于对一维振镜反射后的探测光束进行反射至待测空间；接收透镜组件适于接收被待测空间中的障碍物所反射后的回波光束。该申请在实现多线束水平扫描的同时，通过纵向振镜扫描的方式减少发射端激光器的数量，从而可以降低发射端空间排布的难度。但是该现有技术无法调节视场内的景深信息的测量精度，因此在计算设备算力相同的情况下无法快速的进行扫描探测，无法应用在智能巡检机器人上。

技术实现思路

[0004]为克服上述现有技术的缺陷，本专利技术提供如下技术方案：一种多维感知巡检机器人用激光探测方法，包括以下步骤：S1、通过红外线照明灯将被探测的物体照亮；S2、通过红外线点阵投影仪向被探测的物体上投射散斑；S3、通过第一红外摄像机和第二红外摄像机采集被探测物体的影像信息；S4、在第一红外摄像机和第二红外摄像机所采集的影像信息中选取共同的特征点；S5、通过第一红外摄像机和第二红外摄像机之间的距离和特征点与第一红外摄像机或第二红外摄像机的夹角计算出特征点到红外线点阵投影仪之间的距离；S6、S5重复300
‑
1200个循环，选取不同的特征点，通过计算不同特征点到红外线点阵投影仪之间的距离，模拟出被探测物体外形轮廓的景深信息。
[0005]一种多维感知巡检机器人用激光探测装置，包括探测组件，所述探测组件包括探测基板，探测基板上滑动设置呈原点对称的第一摩擦条和第二摩擦条，第二摩擦条和第一摩擦条均与转动设置在探测基板上的驱动摩擦轮摩擦传动。
[0006]优选地，第二红外摄像机固定安装在第二摩擦条上，红外线照明灯固定安装在第二红外摄像机上，第一红外摄像机固定安装在第一摩擦条上，红外线点阵投影仪固定安装在投影仪支架上，投影仪支架固定安装在探测基板上。
[0007]优选地，所述驱动摩擦轮固定安装在变速箱的输出轴上，变速箱固定安装在探测
基板上，变速箱的输入轴上固定安装有摩擦盘。
[0008]优选地，所述探测基板上通过两个摩擦转轴支架转动安装有主动摩擦转轴，两个摩擦转轴支架之间还固定安装有滑动支撑杆，所述主动摩擦转轴固定安装在调节电机的输出轴上，调节电机固定安装在摩擦转轴支架上。
[0009]优选地，所述滑动支撑杆上滑动安装有中间摩擦轮，中间摩擦轮转动安装在调节电缸伸缩杆的端部，调节电缸固定安装在摩擦转轴支架上，所述主动摩擦转轴与中间摩擦轮摩擦传动，所述中间摩擦轮与摩擦盘摩擦传动。
[0010]优选地，还包括防护组件，所述防护组件包括与探测基板相固定的底壳，底壳上固定安装有玻璃壳，所述玻璃壳和底壳均固定安装在减震环上，减震环上至少设置有八个距离相隔均匀的减震簧，每个所述减震簧均固定安装在外壳上，外壳上固定安装有玻璃板，外壳上还固定安装有支撑柱。
[0011]优选地，还包括摆动组件，所述摆动组件包括安装桶，安装桶上通过摆动电机支架固定安装有摆动电机，摆动电机的输出轴上固定安装有旋转基板，旋转基板转动安装在旋转基板支架上，旋转基板支架固定安装在安装桶上。
[0012]优选地，所述旋转基板上固定安装有浮动板支架，浮动板支架上活动安装有浮动板，所述支撑柱固定安装在浮动板上，所述浮动板支架上还活动安装有摆动电缸，摆动电缸的伸缩杆端部与浮动板活动连接，所述安装桶的顶部设置有防尘布。
[0013]本专利技术与现有技术相比具备以下有益效果：（1）本专利技术通过设置探测组件，根据不同被探测物体的位置，调节第一红外摄像机和第二红外摄像机的间距，实现自动调节探测精度，防止因被探测物体距离较远导致的测量不准确的问题；（2）本专利技术通过设置摆动组件，使得探测组件获得更广的探测范围；（3）本专利技术在调节第二红外摄像机和第一红外摄像机的间距时，采用高传动比，当距离接近设定值时，采用低传动比来提高精度，从而减少了调节第二红外摄像机和第一红外摄像机间距所需的时间。
附图说明
[0014]图1为本专利技术整体外形轮廓示意图。
[0015]图2为本专利技术整体外形轮廓侧视图。
[0016]图3为本专利技术旋转基板处结构示意图。
[0017]图4为本专利技术浮动板处结构示意图。
[0018]图5为本专利技术减震簧处结构示意图。
[0019]图6为本专利技术玻璃壳处结构示意图。
[0020]图7为本专利技术中间摩擦轮处结构示意图。
[0021]图8为本专利技术驱动摩擦轮处结构示意图。
[0022]图9为本专利技术第一红外摄像机和第二红外摄像机相对位置图。
[0023]图中：101
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安装桶；102
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防尘布；103
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摆动电机支架；104
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摆动电机；105
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旋转基板支架；106
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旋转基板；107
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浮动板支架；108
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浮动板；109
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摆动电缸；201
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外壳；202
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玻璃板；203
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支撑柱；204
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减震簧；205
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减震环；206
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玻璃壳；207
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底壳；301
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探测基板；302
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第一红外摄像机；303
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第二红外摄像机；304
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红外线照明灯；305
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红外线点阵投影仪；306
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调节电缸；307
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主动摩擦转轴；308
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调节电机；309
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摩擦转轴支架；310
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摩擦盘；311
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中间摩擦轮；
312
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变速箱；313
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驱动摩擦轮；314
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第二摩擦条；315
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第一摩擦条；316
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投影仪支架；317
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滑动支撑杆。
具本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多维感知巡检机器人用激光探测方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、通过红外线照明灯（304）将被探测的物体照亮；S2、通过红外线点阵投影仪（305）向被探测的物体上投射散斑；S3、通过第一红外摄像机（302）和第二红外摄像机（303）采集被探测物体的影像信息；S4、在第一红外摄像机（302）和第二红外摄像机（303）所采集的影像信息中选取共同的特征点；S5、通过第一红外摄像机（302）和第二红外摄像机（303）之间的距离和特征点与第一红外摄像机（302）或第二红外摄像机（303）的夹角计算出特征点到红外线点阵投影仪（305）之间的距离；S6、S5重复300
‑
1200个循环，选取不同的特征点，通过计算不同特征点到红外线点阵投影仪（305）之间的距离，模拟出被探测物体外形轮廓的景深信息。2.一种多维感知巡检机器人用激光探测装置，其特征在于：包括探测组件，所述探测组件包括探测基板（301），探测基板（301）上滑动设置呈原点对称的第一摩擦条（315）和第二摩擦条（314），第二摩擦条（314）和第一摩擦条（315）均与转动设置在探测基板（301）上的驱动摩擦轮（313）摩擦传动。3.根据权利要求2所述的一种多维感知巡检机器人用激光探测装置，其特征在于：第二红外摄像机（303）固定安装在第二摩擦条（314）上，红外线照明灯（304）固定安装在第二红外摄像机（303）上，第一红外摄像机（302）固定安装在第一摩擦条（315）上，红外线点阵投影仪（305）固定安装在投影仪支架（316）上，投影仪支架（316）固定安装在探测基板（301）上。4.根据权利要求3所述的一种多维感知巡检机器人用激光探测装置，其特征在于：所述驱动摩擦轮（313）固定安装在变速箱（312）的输出轴上，变速箱（312）固定安装在探测基板（301）上，变速箱（312）的输入轴上固定安装有摩擦盘（310）。5.根据权利要求4所述的一种多维感知巡检机器人用激光探测装置，其特征在于：所述探测基板（301）上通过两个摩擦转轴支架（309）转动安装有主动摩擦转轴（307），两个摩...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈武选，曹崇德，李灵博，李可，郭俊，王博翰，李悬，王瑞祥，卫擎天，
申请(专利权)人：山西华智弘兴科技有限公司，
类型：发明
国别省市：