CN109531598A - 一种防爆轮式巡检机器人 - Google Patents

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徐兴民
李东广
蔡海廷
崔振杰
朱宇昌
高翔
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    • B25J5/007—Manipulators mounted on wheels or on carriages mounted on wheels

Abstract

本发明提供了一种防爆轮式巡检机器人，该机器人由防爆本体组件、减震组件、防爆驱动组件、防爆充电组件、升降杆组件、云台、导航系统、照明系统和安全避障系统组成；所述防爆驱动组件分别与防爆本体组件和减震组件连接，防爆充电组件安装在防爆本体组件上面，云台安装在升降杆组件的顶端；导航系统、照明系统和安全避障系统均安装在防爆本体组件的外侧。该机器人满足防爆要求，具有自主导航功能，动力性能强劲，越障性能良好，成本低廉，易于操作，故障率低。

Description

一种防爆轮式巡检机器人
技术领域
本发明涉及机器人领域，具体说是一种应用于易燃易爆场所的防爆轮式巡检机器人。
背景技术
随着大型石油化工企业建设的不断增多，油品、燃气、毒气泄漏爆炸等灾害隐患不断增加，为减少事故的发生，对易燃易爆场所进行现场巡视，随时对现场信息进行采集、分析十分重要。对于危险场所的巡检工作，通常采用多批次人工现场巡检。由于人员素质和个人主观因素，往往造成现场巡检结果的不确定性，无法客观反映现场的实际工况，长时间、大范围的巡检也带来人力资源的浪费和生产成本的提升。另外，在易燃易爆场所人工巡检对人身安全也存在一定的隐患。目前国内已有一些轮式巡检机器人的应用案例，主要应用于电力系统。为了节约成本、减少重量、降低开发难度，厂家都选择非防爆设计。由于非防爆轮式巡检机器人无法满足易燃易爆场所的巡检需求，提供一种可以自主导航、具有良好的动力性能，且越障性能好、体积小、易于操作、成本低廉的防爆轮式巡检机器人是非常必要的。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提出了一种防爆轮式巡检机器人，该机器人满足防爆要求，具有自主导航功能，动力性能强劲，越障性能良好，成本低廉，易于操作，故障率低。
本发明采用的技术方案是：该机器人由防爆本体组件、减震组件、防爆驱动组件、防爆充电组件、升降杆组件、云台、导航系统、照明系统和安全避障系统组成；所述防爆驱动组件分别与防爆本体组件和减震组件连接，减震组件与防爆本体组件连接，防爆充电组件安装在防爆本体组件上面，云台安装在升降杆组件的顶端，升降杆组件包含有驱动装置，该驱动装置安装在防爆本体组件的内部；导航系统、照明系统和安全避障系统均安装在防爆本体组件的外侧。
所述防爆轮式巡检机器人，包括4组防爆驱动组件，分别独立驱动巡检机器人的4个轮子，独立防爆，每套防爆驱动组件配有单独的减震组件，使其具有减震功能。
所述防爆轮式巡检机器人，包括能够将电池、电机驱动器等元器件独立安装的防爆本体组件。
所述防爆轮式巡检机器人，包括能够为机器人电池充电的防爆充电组件。
所述防爆轮式巡检机器人，包括云台及能带动云台升降的升降杆组件。
所述防爆轮式巡检机器人，包括由激光导航组件、前磁导航组件、RFID定位系统和后磁导航组件组成的能够让机器人精确定位的自主导航系统。
所述防爆轮式巡检机器人，包括由前照明灯、侧照明灯A、侧照明灯B和后照明灯组成的能够为机器人在光线不好的区域和夜间进行巡检作业的照明系统。
所述防爆轮式巡检机器人，包括由前避障传感器、后避障传感器和沟渠检测传感器组成的能够使机器人安全运行的避障系统。
本发明的有益效果是：该机器人满足防爆要求，具有自主导航功能，动力性能强劲，越障性能良好，成本低廉，易于操作，故障率低。
附图说明
图1为本发明组成结构主视图；
图2为本发明组成结构仰视图；
图3为本发明组成结构前视图；
图4为本发明组成结构后视图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。
如图1至图4所示，一种防爆轮式巡检机器人，其特征是：该机器人由防爆本体组件1、减震组件2、防爆驱动组件3、防爆充电组件4、升降杆组件5、云台6、导航系统、照明系统和安全避障系统组成；所述防爆驱动组件3分别与防爆本体组件1和减震组件2连接，减震组件2与防爆本体组件1连接，防爆充电组件4安装在防爆本体组件1上面，云台6安装在升降杆组件5的顶端，升降杆组件5包含有驱动装置，该驱动装置安装在防爆本体组件1的内部；导航系统、照明系统和安全避障系统均安装在防爆本体组件1的外侧。
如图1、图2所示，所述防爆驱动组件3共有4套，每套防爆驱动组件3均为独立驱动，分别驱动巡检机器人的4个轮子，采用独立防爆结构，且每套防爆驱动组件3配有单独的减震组件2。每套防爆驱动组件3与减震组件2通过螺栓连接，减震组件2通过螺栓与防爆本体组件1连接。当机器人运行时，机器人的重量首先作用在减震组件2上面，减震组件2中弹簧的伸缩可以对机器人产生减震效果。
所述防爆本体组件1内含有电池和电机驱动器，电池为电机驱动器提供电源，电机驱动器与防爆驱动组件3连接并为其提供动力。防爆充电组件4安装在防爆本体组件1上面，内部与电池相连接，可以在机器人电池电量不足的情况下给电池充电。
所述升降杆组件5的驱动装置安装在防爆本体组件1内部，形成一个满足防爆要求的防爆机构。驱动装置与升降杆组件5的升降杆相连，驱动装置的动力通过同步带传动，驱动升降杆进行伸缩动作。云台6安装在升降杆组件5的顶端且满足防爆要求，其随着升降杆组件5的升降杆的进行升降。
所述导航系统由激光导航组件7、前磁导航组件8、RFID定位系统9和后磁导航组件10组成，形成一个激光导航与磁导航相结合的导航系统，使机器人定位精度更加精准。所述激光导航组件7通过螺栓固定到防爆本体组件1的上面，前磁导航组件8、RFID定位系统9和后磁导航组件10分别通过螺栓固定到防爆本体组件1的底侧。
所述照明系统由前照明灯11、侧照明灯A12、侧照明灯B13和2组后照明灯14组成，所述前照明灯11通过螺栓固定到防爆本体组件1的前侧，侧照明灯A12、侧照明灯B13分别固定到防爆本体组件1的两侧，2组后照明灯14通过螺栓固定到防爆本体组件1后侧。每个照明灯均为独立的防爆结构，可使机器人在光线不好的区域和夜间进行正常的巡检作业。
所述安全避障系统由前避障传感器15、后避障传感器16和沟渠检测传感器17组成，前避障传感器15和后避障传感器16各有2组，分别固定在防爆本体组件1前侧和后侧，沟渠检测传感器17固定在防爆本体组件1前侧下部。安全避障系统可保证机器人在巡检作业遇到障碍物时能够停止行走或绕行。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种防爆轮式巡检机器人，其特征在于：该机器人由防爆本体组件（1）、减震组件（2）、防爆驱动组件（3）、防爆充电组件（4）、升降杆组件（5）、云台（6）、导航系统、照明系统和安全避障系统组成；所述防爆驱动组件（3）分别与防爆本体组件（1）和减震组件（2）连接，减震组件（2）与防爆本体组件（1）连接，防爆充电组件4安装在防爆本体组件（1）上面，云台（6）安装在升降杆组件（5）的顶端，升降杆组件（5）包含有驱动装置，该驱动装置安装在防爆本体组件（1）的内部；导航系统、照明系统和安全避障系统均安装在防爆本体组件（1）的外侧。
2.根据权利要求1所述一种防爆轮式巡检机器人，其特征在于：所述防爆驱动组件（3）共有4套，每套防爆驱动组件（3）均为独立驱动、独立防爆，分别驱动巡检机器人的4个轮子，且每套防爆驱动组件（3）配有单独的减震组件（2）；所述防爆本体组件（1）内含有电池和电机驱动器，电池为电机驱动器提供电源，电机驱动器与防爆驱动组件（3）连接并为其提供动力。
3.根据权利要求1所述一种防爆轮式巡检机器人，其特征在于：所述升降杆组件（5）的驱动装置安装在防爆本体组件（1）内部，驱动装置与升降杆组件（5）的升降杆相连，驱动装置的动力通过同步带传动，驱动升降杆组件（5）的升降杆进行伸缩动作；云台（6）安装在升降杆组件（5）的顶端，随着升降杆的伸缩进行升降。
4.根据权利要求1所述一种防爆轮式巡检机器人，其特征在于：所述导航系统由激光导航组件（7）、前磁导航组件（8）、RFID定位系统（9）和后磁导航组件（10）组成，激光导航组件（7）通过螺栓固定到防爆本体组件（1）的上面，前磁导航组件（8）、RFID定位系统（9）和后磁导航组件（10）通过螺栓分别固定到防爆本体组件（1）的底侧。
5.根据权利要求1所述一种防爆轮式巡检机器人，其特征在于：所述照明系统由前照明灯（11）、侧照明灯A（12）、侧照明灯B（13）组成，前照明灯（11）通过螺栓固定到防爆本体组件（1）的前侧，侧照明灯A（12）、侧照明灯B（13）分别固定到防爆本体组件（1）的两侧，2组后照明灯（14）通过螺栓固定到防爆本体组件（1）后侧；每个照明灯均为独立的防爆结构，可使机器人在光线不好的区域和夜间进行正常的巡检作业。
6.根据权利要求1所述一种防爆轮式巡检机器人，其特征在于：所述安全避障系统由前避障传感器（15）、后避障传感器（16）和沟渠检测传感器（17）组成，所述前避障传感器（15）和后避障传感器（16）各有2组，分别固定在防爆本体组件（1）的前侧和后侧，沟渠检测传感器（17）固定在防爆本体组件（1）前侧下部。
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