CN103809599A - 架空轨道无人巡逻机 - Google Patents

Abstract

本发明是一种架空轨道无人巡逻机，涉及特种机器人领域，所要解决的技术问题和技术方案的要点是将轻质高强的微型导航轨道架设在所需巡逻路线的上空，外型形似于飞机的微小型无人巡逻机以微轨作为承载体和导航径路并搭载各种光机电专用巡逻设备和机载可升降作业机器人，以轨道滑触供电或机载锂电池作动力，在编程式控制和无线远程控制下驱动无人机及其设备全地形，全天候的自动巡航巡逻，从而改变巡逻行业中单纯依赖传统的以人巡或车载人巡的地面式的巡防模式。本发明可广泛应用于交通、治安、边防等行业的巡逻防控和管理。

Description

架空轨道无人巡逻机

技术领域

本发明涉及一种特种机器人领域，尤其涉及由微型架空轨道导航的低空无人巡逻机系统。 

  

背景技术

目前在交通，治安，边防等行业的移动巡逻中，主要采用的是传统型的人巡与车载人巡的巡逻方式，而车载摄像头等技术产品只是巡逻的辅助手段，比如公路隧道巡逻就时有盲点出现，若发生事故交警很难及时到达现场而会加重交通的拥堵程度，治安巡逻则有盲间，因夜间人的视距较短，一般采用的都是被动式的安全防范；边防巡逻则有很多盲区，因很多边境线不通公路，人巡逻和车载人巡逻的难度都很大，覆盖区域有限。 

类似于华南理工大学发明的保安巡逻机器人是机器代替人员移动监控的高新技术产品，但这类产品的根本性缺陷是对道路和环境的依赖性很高，它只能在室内和单位内部有限的区域和环境下使用，其实用性不是很高，应用案例较少。 

如果通过创新型科技手段让特种机器人在低空专属轨道上全天候的自动执行巡逻任务，对于大力提高巡防效果，建立地空立体的巡逻体系将会起到很大作用。 

发明内容

为改变地面型以人为主的移动巡逻模式，克服和减少巡罗中的三盲现象，本发明根据巡查、监视、指挥、处置和取证的移动巡逻职能要求，创造性的发明和提供一种全新的巡逻方式和技术方案，即“架空轨道无人巡逻机”。 

本发明总的技术方案是：将轻质高强的微型导航轨道架设在所需巡逻路线的上空，外型形似于飞机的微小型无人巡逻机以微轨作为承载体和导航径路并搭载各种光机电专用巡逻设备和机载可升降作业机器人，以轨道滑触供电或机载锂电池作动力，在编程式控制和无线远程控制下驱动无人机，机器人和巡逻设备全地形，全天候的自动巡航巡逻。 

其技术方案的特征还包括：导航微轨架设的方式是即可专门架设，也可利用电力杆（架）等物体作支撑而架设。 

其技术方案的特征还包括：导航微轨可用轻质高强的不锈钢、铝合金或玻璃钢等复合材料制成。 

其技术方案的特征还包括：导航微轻在上下坡路段装有齿条式导轨，无人机上则配有驱动齿轮，从而实现无人机轻松而稳定的上下坡道。 

其技术方案的特征还包括：无人机在轨道上行走的驱动电机和驱动器是与编程控制器相匹配的可自动运行的伺服，步进或直流无刷电机与驱动器。 

其技术方案的特征还包括：机载云台式摄像机采用能充分满足夜间监视和智能跟踪报警的热成像，激光夜视或数字高清产品，航拍相机具有图像自动回传功能。 

其技术方案的特征还包括：机载设备能支持配置类似于强光照射器和激光武器等特种警用装备，并可支持和扩展其它巡逻设备。 

其技术方案的特征还包括：机载机器人有升降机和机械手臂装置，配备双向音视频交流互动系统。 

其技术方案的特征还包括：无线传输系统即可传输视频和图片，而收发模块则可远程操控无人机上的各种驱动电机工作。 

其技术方案的特征还包括：整个控制方案采用编程控制和远程控制两种控制方式。

本发明的突出优点和有益效果有：

1、本发明是一种低空巡逻方式，这即是对单一地面巡逻方式的补充，也使地空立体巡防体系得以建立。

2、本发明技术方案是采用特种机器人自动化的巡防手段，而以机代人巡防则是必然趋势。 

3、本无人巡逻机系统能全天候24小时工作，特别是夜间更能发挥独特作用，其夜间巡防效果是人员巡防所无法比拟的。 

4、本无人巡逻机能够翻山越岭自动巡逻，这对特殊行业扩展巡逻区域能够起到很大作用。 

五、附图说明

本发明只有一幅结构示意图，其中由五大部份构成，图（1）是轻型架空导航轨道部份，包括齿条式导轨，滑触供电线路和传感器； 图（2）是形似于飞机的微小型无人巡逻机部份，包括驱动电机和驱动器、可编程控制器、光面驱动轮、齿式驱动轮、导向轮、刹车装置、锂电池、无线传输模块等；图（3）是机载巡逻专用设备部份，包括夜视摄像机，航拍相机，广播系统、LED显示屏、警用强光照射器、激光武器等。图（4）是升降作业机器人部份，包括上下升降器和机械手臂装置及视频双向互动交流系统；图（5）是无线传输与远程监控系统部份，包括无线发送、接收模块、监控平台与设备。 

六、具体实施方式

范例1，公路隧道的无人巡逻机导航微轨可悬挂式的固定在隧道的顶部，无人机上的驱动电机和驱动器，根据PLC的编程，与轨道上安装的传感器协调，控制无人机的起停，速度和自动运行，如有车辆轻度碰撞，监控平台工作人员通过操控器、无线发送与接收模块远程操控无人巡逻机快速到达现场，即刻拍照后，用机载广播系统和LED显示屏命令车辆“已经拍照取证，立即撤离现场”，事后车主可在交通管理信息网下载图片以作为事故处理凭证。

范例2，铁路站场的导航微轨可支撑加斜拉式的架设成环型或田型式的航路，交叉轨处安装变轨装置和各种行程或接近开关类的传感器，自动巡航径路和云台转动参数由编程控制器预制，当有人非法进入需盘查或者与工作人员交流，中心平台可远程操控机器人下降至适当位置并打开3G、4G双向音视频交流系统，如需将轻小型物品运回中心平台将其交给机器人即可。 

范例3，边海防无人预警巡逻机的导航微轨可宜地制宜的利用电力杆（架）和树木等自然物体而架设，也可用内置式导航轨道和微小型且具有一定隐身效果的无人机，智能热成像仪或激光夜视可自动搜索人车目标，当有非法侵入警戒线的人不听劝阻，可依法远程操控强光照射器或激光武器予以处置。 

Claims (12)

1.一种架空轨道无人巡逻机，其特征在于无人机巡逻是以架空式轨道作为承载体和导航路径，并搭载各种专用的巡逻设备和升降机器人在低空自动巡航巡逻并可远程控制的光机电一体化系统。

2.根据权利要求1所述的架空轨道巡逻无人机其特征还包括导航轨道的架设方式有专门架设和利用自然物体架设两种。

3.根据权利要求1所述的架空轨道巡逻无人机其特征还包括架空轨道是由轻质高强材料制成的微小型导航式轨道。

4.根据权利要求1所述的架空轨道巡逻无人机其特征还包括无人机、机器人和机载设备所需能源由轨道滑触线和机载锂电池供给。

5.根据权利要求1所述的架空轨道巡逻无人机其特征还包括轨道线路上下坡路段装有齿式导轨，无人机上装有驱动齿轮，驱动无人机上下坡道。

6.根据权利要求1所述的架空轨道巡逻无人机其特征还包括无人机在轨道上巡航的驱动系统采用的是与编程控制器相匹配的伺服、步进或直流无刷电机和驱动器。

7.根据权利要求1所述的架空轨道巡逻无人机其特征还包括无人机的外形形式于飞机的形状。

8.根据权利要求1所述的架空轨道巡逻无人机其特征还包括机载摄像机是能远程控制的云台夜视型的热成像、激光夜视或高清红外产品。

9.根据权利要求1所述的架空轨道巡逻无人机其特征还包括航拍相机具有成像自动回传功能。

10.根据权利要求1所述的架空轨道巡逻无人机其特征还包括机载LED显示屏、广播系统、探照灯、强光照射器、激光武器均能远程控制。

11.根据权利要求1所述的架空轨道巡逻无人机其特征还包括升降作业机器人有升降驱动装置、机械手臂和双向音视频互动交流系统。

12.根据权利要求1所述的架空轨道巡逻无人机其特征还包括无线传输即有音视频传输系统和收发模块，也有远程驱动控制系统和收发模块。

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