一种巡检机器人制造技术

技术编号:41260203 阅读:3 留言:0更新日期:2024-05-11 09:18
本技术公开了一种巡检机器人,属于移动机器人技术领域。所述巡检机器人包括车体、壳体、传感器组和控制器。所述传感器组包括激光雷达、视觉传感器和测温传感器。所述车体包括支撑框架、底盘和四个独立的驱动轮组。所述底盘的结构为可拆卸的,所述支撑框架、控制器均可拆卸的设置于所述车体的底盘上,且整个结构实现了模块化。所述视觉传感器和测温传感器通过云台安装在传感器支架上,且能够进行俯仰角度及水平位置的调整。该巡检机器人结构简单、拆卸方便、组装效率低,巡检视野广阔且能够实现多功能的检测。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及移动机器人,具体涉及一种巡检机器人


技术介绍

1、巡检机器人作为安防产品,正逐步应用于大型企业厂区、高新园区、大型商场等场所巡逻和检查,以及时发现异常和安全隐患,从而保证各场所的安全性。另外在一些不适合执行巡检的危检环境,如极寒、高温、高压放电场所,通常也采用巡检机器人巡检。然而,现有的巡检机器人大多为一体化设计,且结构复杂,存在组装效率低、维修不易的缺点。

2、中国专利技术专利申请cn202222815419.5于2023年1月13日公开的《巡检机器人》通过为机壳顶部设置导向机构与平衡组件使得机器可在矩形轨道上实现巡检,并具备爬坡和转弯功能。但该机器人实现运行需事先架设专用的矩形轨道,投入成本较大,且在轨运行的方式限制了机器人巡检的范围,巡检区域有限。

3、中国专利技术专利申请cn202222855763.7于2023年5月23日公开的《四轮底盘及巡检机器人》为巡检机器人配备了四轮底盘。该四轮底盘具有前后行走模式、双阿克曼转弯模式、左右横移模式、自旋模式和驻车模式。使得巡检机器人脱离了轨道可以自由行驶,且相比于大型四轮底盘占用的体积空间小,转向半径小,活动空间增大。但该巡检机器人大量采取机械转向结构、复杂零件多组装效率低,不适合快速部署与维修。

4、综上所述,现有技术中还存在着巡检机器人结构复杂、组装效率低、维修不易的问题。


技术实现思路

1、本技术所要解决的是巡检机器人结构复杂、组装效率低、维修不易的技术问题。本技术提供了一种结构简单、能够快速根据模块拆卸、可快速部署、并具有多种功能的巡检机器人。

2、本技术的目的是这样实现的,本技术提供了一种巡检机器人,包括车体、壳体、传感器组和控制器,所述传感器组包括激光雷达、视觉传感器和测温传感器,所述车体包括支撑框架、底盘和四个独立的驱动轮组,且每一个驱动轮组中包括一个直流减速电机和一个驱动轮;

3、所述底盘包括一个主底板、两条主底板滑轨和一个反弹器;所述主底板为一块长方形平板,记该平板两个短边分别为边a1和边a2,且边a1为后;所述主底板滑轨为上表面开有通槽的轨道,两条主底板滑轨对称安装在所述主底板上表面左右两条边的内侧,所述反弹器安装在主底板的上表面且位于边a1内侧的中心位置;

4、所述支撑框架包括支撑底板、传感器支架、激光雷达支架、支撑底板滑块和反弹器碰头;所述支撑底板滑块为四个,分别固定在所述支撑底板下表面的四个拐角处,且四个支撑底板滑块的形状均与通槽相适配,即通过支撑底板滑块和通槽的配合实现支撑底板在主底板中的滑动;所述反弹器碰头安装在所述支撑底板上表面与反弹器相适配的位置,即通过该反弹器碰头与反弹器的配合实现支撑底板在主底板上的限位;

5、所述传感器支架包括两个相同的升降梁、安装在两个升降梁顶部的横梁和安装在横梁上的云台;两个升降梁分别固定在所述支撑底板上表面中间位置的左右两侧;所述云台的顶部装有一个传感器容纳仓,该传感器容纳仓面向边a2的侧壁上开有两个窗口,传感器视觉传感器和测温传感器装在该传感器容纳仓中,并通过传感器容纳仓上的两个窗口实现对前方物体的巡检;

6、所述激光雷达支架安装在所述传感器支架的前方,所述激光雷达安装在激光雷达支架上;

7、所述控制器包括第一控制模块、第二控制模块、远程数据传输模块和近程数据传输模块;所述远程数据传输模块与所述第一控制模块双向电连接,并与一个远程控制中心双向通讯连接;所述近程数据传输模块与所述第二控制模块单向电连接,并与一个近程遥控器通讯连接;所述第一控制模块分别与激光雷达、视觉传感器、测温传感器和第二控制模块单向电连接,所述第二控制模块分别与第一控制模块、四个直流减速电机电连接;所述控制器安装在传感器支架下方的支撑底板上。

8、优选地,所述车体中还包括一个显示屏,该显示屏通过一个支架安装在传感器支架的后方,且与第一控制模块单向电连接。

9、优选地,所述巡检机器人中还包括一个电源,该电源为控制器、激光雷达、视觉传感器、测温传感器和显示屏供电。

10、优选地,所述壳体与巡检机器人中所有结构形成的外部形状相适配,并以主底板作为分界线将壳体分为上壳体和下壳体;所述下壳体的形状与安装在主底板下部的驱动轮组的外部形状相适配,其中,四个驱动轮暴露在下壳体之外,所述上壳体与包括主底板在内的主底板上的所有结构构成的外部形状相适配,其中,激光雷达、升降梁的上部、横梁、云台及传感器容纳仓暴露在上壳体之外。

11、优选地,所述反弹器包括一个面向边a2方向的连接端,在该连接端的中心位置开有三角形的凹槽,在该凹槽中装有磁铁片;所述反弹器碰头包括一个面向边a1方向的连接端,在该连接端上设有一个与凹槽相适配的凸起,在该凸起的顶部装有磁铁片。

12、优选地,所述升降梁包括基座、升降电机、联轴器、丝杆、支撑块、升降滑块、升降滑轨、支撑筒和套筒;所述基座固定在支撑底板的上表面中间位置的左右两侧,且留有与升降电机相适配的镂空,所述升降电机内嵌于该镂空内,且传动轴垂直向上;所述联轴器为一空心圆柱体,其下方固定在所述升降电机的传动轴上,其上方固定有所述丝杆,即通过所述联轴器实现所述升降电机与所述丝杆的轴向连接,所述套筒固定于所述基座上方,其下平面与所述基座上平面重合,并包裹住所述丝杆,所述升降滑轨固定于所述套筒面向a1方向的筒壁内侧,所述支撑具有圆柱镂空,且圆柱镂空与所述丝杆具有相匹配的螺纹,螺纹配合可实现所述支撑块沿所述丝杆在所述套筒内部上下移动,所述支撑块的上平面固定有所述支撑筒,用于支撑所述横梁,所述支撑块面向a1方向的一面还固定有所述升降滑块,通过升降滑块和升降滑轨的配合实现所述支撑块上下移动的限位,进而实现升降;

13、所述升降电机与第二控制模块单向电连接。

14、优选地,所述云台包括水平基座、水平电机、俯仰基座和俯仰电机;所述水平基座装在横梁的中心位置,且留有与水平电机相适配的镂空,所述水平电机内嵌于该镂空内,且传动轴垂直向上;所述俯仰基座安装在水平电机的传动轴上,且留有与俯仰电机相适配的镂空,所述俯仰电机内嵌于所述俯仰基座的镂空内,且俯仰电机的传动轴与水平电机的传动轴相垂直,传感器容纳仓安装在俯仰电机的传动轴上;

15、所述水平电机和所述俯仰电机分别与第二控制模块单向电连接。

16、相对于现有技术,本技术的有益效果为:

17、1.本技术提供的巡检机器人实现了结构模块化,通过优化不同关键部位的连接部署方式实现了结构简化。巡检机器人壳体的上壳体与下壳体均采用可拆卸设计,必要时可直接将外壳剥离,方便快速对内部器件进行排查检修;巡检机器人的控制器、传感器等关键的控制检测器件主要分布在机器人上半部分的支撑框架上,而机器人的移动主要依靠机器人下半部分的底盘和四个驱动轮组配合完成,故车体主结构采用上下分体式设计,在支撑框架的支撑底板下表面固定有滑块、支撑底板的上表面后部固定有反弹器碰头;同时底盘的主底板本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种巡检机器人,其特征在于,包括车体、壳体、传感器组和控制器(130),所述传感器组包括激光雷达(160)、视觉传感器(170)和测温传感器(180),所述车体包括支撑框架、底盘和四个独立的驱动轮组,且每一个驱动轮组中包括一个直流减速电机和一个驱动轮;

2.根据权利要求1所述的一种巡检机器人,其特征在于,所述车体中还包括一个显示屏(150),该显示屏(150)通过一个支架安装在传感器支架(2)的后方,且与第一控制模块(131)单向电连接。

3.根据权利要求2所述的一种巡检机器人,其特征在于,所述巡检机器人中还包括一个电源,该电源为控制器(130)、激光雷达(160)、视觉传感器(170)、测温传感器(180)和显示屏(150)供电。

4.根据权利要求1所述的一种巡检机器人,其特征在于,所述壳体与巡检机器人中所有结构形成的外部形状相适配,并以主底板(6)作为分界线将壳体分为上壳体(25)和下壳体(26);所述下壳体(26)的形状与安装在主底板(6)下部的驱动轮组的外部形状相适配,其中,四个驱动轮暴露在下壳体(26)之外,所述上壳体(25)与包括主底板(6)在内的主底板(6)上的所有结构构成的外部形状相适配,其中,激光雷达(160)、升降梁(20)的上部、横梁(10)、云台(18)及传感器容纳仓(15)暴露在上壳体(25)之外。

5.根据权利要求1所述的一种巡检机器人,其特征在于,所述反弹器(8)包括一个面向边A2方向的连接端,在该连接端的中心位置开有三角形的凹槽(17),在该凹槽(17)中装有磁铁片;所述反弹器碰头(5)包括一个面向边A1方向的连接端,在该连接端上设有一个与凹槽(17)相适配的凸起,在该凸起的顶部装有磁铁片。

6.根据权利要求1所述的一种巡检机器人,其特征在于,所述升降梁(20)包括基座(27)、升降电机(28)、联轴器(29)、丝杆(30)、支撑块(31)、升降滑块(32)、升降滑轨(33)、支撑筒(34)和套筒(9);所述基座(27)固定在支撑底板(1)的上表面中间位置的左右两侧,且留有与升降电机(28)相适配的镂空,所述升降电机(28)内嵌于该镂空内,且传动轴垂直向上;所述联轴器(29)为一空心圆柱体,其下方固定在所述升降电机(28)的传动轴上,其上方固定有所述丝杆(30),即通过所述联轴器(29)实现所述升降电机(28)与所述丝杆(30)的轴向连接,所述套筒(9)固定于所述基座(27)上方,其下平面与所述基座(27)上平面重合,并包裹住所述丝杆(30),所述升降滑轨(33)固定于所述套筒(9)面向A1方向的筒壁内侧,所述支撑块(31)具有圆柱镂空,且圆柱镂空与所述丝杆(30)具有相匹配的螺纹,螺纹配合可实现所述支撑块(31)沿所述丝杆(30)在所述套筒(9)内部上下移动,所述支撑块(31)的上平面固定有所述支撑筒(34),用于支撑所述横梁(10),所述支撑块(31)面向A1方向的一面还固定有所述升降滑块(32),通过升降滑块(32)和升降滑轨(33)的配合实现所述支撑块(31)上下移动的限位,进而实现升降;

7.根据权利要求1所述的一种巡检机器人,其特征在于,所述云台(18)包括水平基座(11)、水平电机(12)、俯仰基座(13)和俯仰电机(14);所述水平基座(11)装在横梁(10)的中心位置,且留有与水平电机(12)相适配的镂空,所述水平电机(12)内嵌于该镂空内,且传动轴垂直向上;所述俯仰基座(13)安装在水平电机(12)的传动轴上,且留有与俯仰电机(14)相适配的镂空,所述俯仰电机(14)内嵌于所述俯仰基座(13)的镂空内,且俯仰电机(14)的传动轴与水平电机(12)的传动轴相垂直,传感器容纳仓(15)安装在俯仰电机(14)的传动轴上;

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【技术特征摘要】

1.一种巡检机器人,其特征在于,包括车体、壳体、传感器组和控制器(130),所述传感器组包括激光雷达(160)、视觉传感器(170)和测温传感器(180),所述车体包括支撑框架、底盘和四个独立的驱动轮组,且每一个驱动轮组中包括一个直流减速电机和一个驱动轮;

2.根据权利要求1所述的一种巡检机器人,其特征在于,所述车体中还包括一个显示屏(150),该显示屏(150)通过一个支架安装在传感器支架(2)的后方,且与第一控制模块(131)单向电连接。

3.根据权利要求2所述的一种巡检机器人,其特征在于,所述巡检机器人中还包括一个电源,该电源为控制器(130)、激光雷达(160)、视觉传感器(170)、测温传感器(180)和显示屏(150)供电。

4.根据权利要求1所述的一种巡检机器人,其特征在于,所述壳体与巡检机器人中所有结构形成的外部形状相适配,并以主底板(6)作为分界线将壳体分为上壳体(25)和下壳体(26);所述下壳体(26)的形状与安装在主底板(6)下部的驱动轮组的外部形状相适配,其中,四个驱动轮暴露在下壳体(26)之外,所述上壳体(25)与包括主底板(6)在内的主底板(6)上的所有结构构成的外部形状相适配,其中,激光雷达(160)、升降梁(20)的上部、横梁(10)、云台(18)及传感器容纳仓(15)暴露在上壳体(25)之外。

5.根据权利要求1所述的一种巡检机器人,其特征在于,所述反弹器(8)包括一个面向边a2方向的连接端,在该连接端的中心位置开有三角形的凹槽(17),在该凹槽(17)中装有磁铁片;所述反弹器碰头(5)包括一个面向边a1方向的连接端,在该连接端上设有一个与凹槽(17)相适配的凸起,在该凸起的顶部装有磁铁片。

6.根据权利要求1所述的一种巡检机器人,其特征在于,所述升降梁(20)包括基座(27)、...

【专利技术属性】
技术研发人员:朱敏李佳益汤业翔余卓谢海奇
申请(专利权)人:合肥工业大学
类型:新型
国别省市:

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