CN109940629A - 一种无轨越障智能巡检机器人 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种无轨越障智能巡检机器人，包括越障传动装置、巡检机器人主体和固定设置于所述巡检机器人主体上的控制器、红外传感器、红外摄像机、视频采集装置、水平检测装置和无线收发装置，其中，所述越障传动装置的左右车轮均由两个着地轮和一个悬空轮组成，可实现越障，所述红外传感器、红外摄像机、视频采集装置、水平检测装置和无线收发装置均与控制器连接，控制器通过无线收发装置与远端控制室连接。本发明提供的无轨越障智能巡检机器人结构简单，设计灵活，能够适应多种环境，尤其是坑洼不平路面。

Description

一种无轨越障智能巡检机器人

技术领域

本发明属于电子信息领域，具体涉及一种无轨道运行的越障智能巡检机器人，主要应用场景为人力无法或难于巡检的区域。

背景技术

目前，对于信息通信机房巡检一般主要有三种方式：人工巡检、多点固定监控和直升机巡检，人工巡检的费用较低，但是劳动强度大，精度较低，可靠性差，存在漏检可能；多点固定监视是指在信息通信机房固定位置安装摄像头进行监控，该方法虽减少了人力投入，但却增加了运维费用，且只能进行图像和声音信号的处理，采集数据需要后续人工处理，同样存在漏检的可能；直升机巡检则适用于通信线路及户外的巡检，此方式受外部环境影响较大，且投入成本巨大。

因此，如何解决信息通信机房巡检工作中存在的不足，以降低人力成本、保证巡检及预警的及时性和准确性，成为人们亟待解决的问题。

发明内容

鉴于此，本发明提供了一种无轨越障智能巡检机器人，以解决现有巡检方式准确性差、及时性差、漏检错检率高的问题。

本发明的技术方案如下：无轨越障智能巡检机器人，包括：越障传动装置、设置于所述越障传动装置上方的巡检机器人主体和固定设置于所述巡检机器人主体上的控制器、红外传感器、红外摄像机、视频采集装置、水平检测装置和无线收发装置，其中，所述越障传动装置的左右车轮均由两个着地轮和一个悬空轮组成，当遇到障碍物时，通过驱动悬空轮着地，后着地轮悬空，可实现越障，所述红外传感器、红外摄像机、视频采集装置、水平检测装置和无线收发装置均与控制器连接，所述红外传感器用于检测巡检设备前方的障碍物信息，所述红外摄像机用于检测外部环境的温度信息和障碍物信息，所述视频采集装置用于采集外部的图像信息，所述水平检测装置用于检测可越障式巡检机器人主体的水平状态，通过水平状态的检测可自动调整巡检机器人的水平状态，避免机器人侧翻，控制器通过无线收发装置与远端控制室连接。

优选，所述越障传动装置的上方固定设置有一横轴，所述巡检机器人主体悬挂式设置于所述横轴上，所述巡检机器人主体为不倒翁结构，可避免后仰的情况发生。

进一步优选，所述无轨越障智能巡检机器人还包括固定设置于可越障式巡检机器人主体上的照明装置。

进一步优选，所述水平检测装置为水平仪。

进一步优选，无线收发装置支持3G网络和WIFI网络。

进一步优选，该无轨越障智能巡检机器人可实现如下功能：

a)碰撞检测：通过红外传感器或红外传感器提前发现障碍物，并回避障碍物；

b)无轨道运行：不按照固定轨道运行，能够适应不同环境及巡检线路；

c)智能路径规划：当该巡检机器人路径出现偏移时，可根据偏差自动重新规划路径，避免漏检；

d)空间线路规划：信息通信机房可能存在高低不同位置，传统机器人无法适应此种环境，本发明提供的巡检机器人在规划巡检线路时，将以3维方式制定线路，可以实现智能机器人爬楼巡检；

e)远程遥控：操作人员可以远程控制巡检机器人，控制机器人采集数据内容及行进线路；

f)智能图像采集分析：集成外部传感器实现红外成像、智能摄像功能，能够及时发现设备温度过度或过低，设备运行状态异常；

g)越障运行：通过三轮独立运转的方式，始终保障两个轮着地，保持机器人平衡，遇到故障时，悬空轮着地，原着地轮后轮抬起，以此来驱动机器人翻越障碍物。

本发明提供的无轨越障智能巡检机器人以无轨道方式运行，能够实现对信息通信设备及线路的智能巡检，路线不受轨道限制，运行轨迹自由灵活，通过外部传感器可实现对外部环境数据的采集，通过越障传动装置可实现巡检机器人的移动，通过无线收发装置可实现巡检数据及报警数据的上传及控制指令的下达，通过水平检测装置，能够检测机器人的水平状态，进而可保障巡检机器人运行过程中画面平衡不抖动，同时还能在翻越障碍物时保持两面平衡，上述各模块的协同工作通过控制软件协调。

本发明提供的无轨越障智能巡检机器人主要应用于信息通信机房巡检，可解决巡检方式中所存在的不足，提高巡检的准确性和及时性，降低人工巡检存在漏检错检问题，提高用户工作效率。

附图说明

图1为本发明实施例提供的无轨越障智能巡检机器人的控制框图；

图2为本发明实施例提供的无轨越障智能巡检机器人的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

参见图1、图2，一种无轨越障智能巡检机器人，包括：越障传动装置、设置于所述越障传动装置上方的巡检机器人主体1和固定设置于所述巡检机器人主体1上的控制器2、红外传感器3、红外摄像机4、视频采集装置5、水平检测装置6和无线收发装置7，其中，所述越障传动装置的左右车轮均由两个着地轮8和一个悬空轮9组成，当遇到障碍物时，驱动悬空轮着地，后着地轮悬空，可实现越障，所述红外传感器3、红外摄像机4、视频采集装置5、水平检测装置6和无线收发装置7均与控制器2连接，所述红外传感器3用于检测巡检设备前方的障碍物信息，所述红外摄像4用于检测外部环境的温度信息和障碍物信息，所述红外所述视频采集装置5用于采集外部的图像信息，所述水平检测装置6用于检测可越障式巡检机器人主体的水平状态，通过水平状态的检测可自动调整巡检机器人的水平状态，避免侧翻，红外传感器3、视频采集装置5和水平检测装置6检测的信息在控制器2的控制下经无线收发装置7上传至远端控制室，控制器还用于接收远端控制室下发的指令。

该无轨越障智能巡检机器人以无轨道方式运行，可检测巡检设备的温度信息、前方障碍物信息、外部的图像信息和水平状态信息，还可以接收远端控制室下发的控制信息，通过对上述信息进行处理，可实现如下功能：

a)碰撞检测：通过红外传感器或红外传感器提前发现障碍物，并回避障碍物；

b)无轨道运行：不按照固定轨道运行，能够适应不同环境及巡检线路；

c)智能路径规划：当该巡检机器人路径出现偏移时，可根据偏差自动重新规划路径，避免漏检；

d)空间线路规划：信息通信机房可能存在高低不同位置，传统机器人无法适应此种环境，本发明提供的巡检机器人在规划巡检线路时，将以3维方式制定线路，可以实现智能机器人爬楼巡检；

e)远程遥控：操作人员可以远程控制巡检机器人，控制机器人采集数据内容及行进线路；

f)智能图像采集分析：集成外部传感器实现红外成像、智能摄像功能，能够及时发现设备温度过度或过低，设备运行状态异常；

g)越障运行：通过三轮独立运转的方式，始终保障两个轮着地，保持机器人平衡，遇到故障时，悬空轮着地，原着地轮后轮抬起，以此来驱动机器人翻越障碍物，具体地：越障方法如下：巡检机器人主体前进过程中检测到障碍物时，通过传动轴驱动悬空轮向前旋转着地，着地轮后轮抬起，从而使原悬空轮变为着地前轮，原着地前轮变为着地后轮，通过三个轮之间的转换形成向前和向上的牵引力，使智能巡检机器人翻越障碍物。

作为技术方案的改进，所述越障传动装置的上方固定设置有一横轴，所述巡检机器人主体悬挂式设置于所述横轴上，所述巡检机器人主体为不倒翁结构，可避免后仰的情况发生。

作为技术方案的改进，该无轨越障智能巡检机器人还包括固定设置于可越障式巡检机器人主体上的照明装置，用于黑暗环境的照明，以确保采集图像清晰。

其中，水平检测装置6为水平仪，用于检测可越障式巡检机器人主体的水平状态，当机器人主机非水平时，可自动调整巡检机器人的水平状态，避免侧翻。

红外传感器3可检测外部环境，当在行进过程中检测到障碍物和危险环境(高危)，可通过控制越障传动装置，避开障碍物，以免损坏机器人。

视频采集装置5主要完成巡检图像采集以及图像分析，并可将分析结果通过无线收发装置7将数据上传至远端操控室。

无线收发装置7支持3G网络和WIFI网络，远端操控室通过无线收发装置向机器人下达指令，而机器人则通过无线收发装置向无端操控室上传巡检数据。

Claims (6)

1.一种无轨越障智能巡检机器人，其特征在于，包括：越障传动装置、设置于所述越障传动装置上方的巡检机器人主体和固定设置于所述巡检机器人主体上的控制器、红外传感器、红外摄像机、视频采集装置、水平检测装置和无线收发装置，其中，所述越障传动装置的左右车轮均由两个着地轮和一个悬空轮组成，当遇到障碍物时，通过驱动悬空轮着地，后着地轮悬空，可实现越障，所述红外传感器、红外摄像机、视频采集装置、水平检测装置和无线收发装置均与控制器连接，所述红外传感器用于检测巡检设备前方的障碍物信息，所述红外摄像机用于检测外部环境的温度信息和障碍物信息，所述视频采集装置用于采集外部的图像信息，所述水平检测装置用于检测可越障式巡检机器人主体的水平状态，通过水平状态的检测可自动调整巡检机器人的水平状态，避免机器人侧翻，控制器通过无线收发装置与远端控制室连接。

2.按照权利要求1所述的无轨越障智能巡检机器人，其特征在于：所述越障传动装置的上方固定设置有一横轴，所述巡检机器人主体悬挂式设置于所述横轴上，所述巡检机器人主体为不倒翁结构，可避免后仰的情况发生。

3.按照权利要求1所述的无轨越障智能巡检机器人，其特征在于：所述无轨越障智能巡检机器人还包括固定设置于可越障式巡检机器人主体上的照明装置。

4.按照权利要求1所述的无轨越障智能巡检机器人，其特征在于：所述水平检测装置为水平仪。

5.按照权利要求1所述的无轨越障智能巡检机器人，其特征在于：无线收发装置支持3G网络和WIFI网络。

6.按照权利要求1所述的无轨越障智能巡检机器人，其特征在于：可实现如下功能：

a)碰撞检测：通过红外传感器或红外传感器提前发现障碍物，并回避障碍物；

b)无轨道运行：不按照固定轨道运行，能够适应不同环境及巡检线路；

c)智能路径规划：当该巡检机器人路径出现偏移时，可根据偏差自动重新规划路径，避免漏检；

d)空间线路规划：信息通信机房可能存在高低不同位置，传统机器人无法适应此种环境，本发明提供的巡检机器人在规划巡检线路时，将以3维方式制定线路，可以实现智能机器人爬楼巡检；

e)远程遥控：操作人员可以远程控制巡检机器人，控制机器人采集数据内容及行进线路；

f)智能图像采集分析：集成外部传感器实现红外成像、智能摄像功能，能够及时发现设备温度过度或过低，设备运行状态异常；

g)越障运行：通过三轮独立运转的方式，始终保障两个轮着地，保持机器人平衡，遇到故障时，悬空轮着地，原着地轮后轮抬起，以此来驱动机器人翻越障碍物。