CN110422184B - 一种智能巡逻设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种智能巡逻设备，涉及巡逻设备技术领域，包括I形轨道和可沿I形轨道行驶的巡逻小车，巡逻小车包括一主板，该主板设有电连接的控制单元和主动轮。主板在主动轮的前后两侧还设有前导向轮组和后导向轮组；前导向轮组设有与I形轨道上翼板的上端面相抵触的主导向轮、与I形轨道上翼板的下端面相抵触的前翼板压轮，以及与I形轨道的腹板相抵触的前腹板压轮；后导向轮组设有与I形轨道上翼板的下端面相抵触的后翼板压轮，以及与所述I形轨道的腹板相抵触的后腹板压轮。本发明提供的巡逻小车能在I型轨道上平稳地行走，并且可以顺畅地拐弯，结构紧凑，稳定性良好，无需特制的异形轨道，能广泛适用于各种场合的安防巡逻。
Description
技术领域
本发明涉及巡逻设备技术领域，尤其是一种智能巡逻设备。
背景技术
为了安全考虑，在大型工厂、工地和仓库等场所都需要进行安防巡逻。传统的安防巡逻大多依靠人工完成，通过在巡逻路线上配备巡逻人员定时进行巡逻。这种巡逻方式不仅需要大量的人力物力，并且容易由于巡逻人员的疏忽而造成安全隐患。随着科学技术的发展，智能巡逻小车已经逐步取代了人工巡逻方式，有效解决了传统安防巡逻的不足。但是目前市场上的巡逻小车大多为悬挂式，且需要特制的轨道与导向轮作为辅助设备，才可实现直线行走与左右拐弯，结构复杂，存在较多设计冗余。
发明内容
本发明提供一种智能巡逻设备，其主要目的在于解决现有巡逻小车大多为悬挂式，需要特制的轨道与导向轮作为辅助设备，才可实现直线行走与左右拐弯，结构复杂，存在较多设计冗余。
本发明采用如下技术方案：
一种智能巡逻设备，包括I形轨道和可沿I形轨道行驶的巡逻小车，上述巡逻小车包括一主板，该主板设有电连接的控制单元和主动轮，上述主动轮与I形轨道上翼板的上端面相抵触；上述主板在主动轮的前后两侧还设有前导向轮组和后导向轮组；上述前导向轮组设有与I形轨道上翼板的上端面相抵触的主导向轮、与I形轨道上翼板的下端面相抵触的前翼板压轮，以及与I形轨道的腹板相抵触的前腹板压轮；上述后导向轮组设有与I形轨道上翼板的下端面相抵触的后翼板压轮，以及与所述I形轨道的腹板相抵触的后腹板压轮。
进一步，上述前导向轮组还包括前导向轮轴、横轴和固设于主板上方的第一安装罩；上述前导向轮轴的上端通过第一轴承可旋转地设置于第一安装罩顶部，下端延伸至第一安装罩内部，并固设有一开口朝下的匚形支架；该匚形支架中部可旋转地装设有上述主导向轮；两上述横轴的一端固设于匚形支架侧壁，另一端水平延伸至第一安装罩外部，并固设有一L形连接座；上述前腹板压轮通过第一偏心轴配合第一安装座可旋转地设置于L形连接座下方；上述前翼板压轮通过第二偏心轴配合第一连接臂可旋转地设置于L形连接座的下侧方；并且上述第一安装罩的侧壁沿横轴的运动轨迹设有弧形让位槽。
更进一步，上述L形连接座上方设有与第一偏心轴相连接的第一扭簧，下方固设有用于装设第一偏心轴的所述第一安装座，并通过第一偏心轴连接设置有上述前腹板压轮。
进一步，上述后导向轮组还包括后导向轮轴、转向板和固设于主板上方的第二安装罩，上述后导向轮轴的上端通过第二轴承可旋转地设置于第二安装罩顶部，下端延伸至第二安装罩和主板底部，并垂直固设有上述转向板；两申述后腹板压轮通过第三偏心轴配合第二安装座相互对称地设置于转向板下方；两上述后翼板压轮通过第四偏心轴配合第二连接臂相互对称地设置于转向板下侧方。
更进一步，上述转向板上方设有与第三偏心轴相连接的第二扭簧，下方固设有用于装设第三偏心轴的所述第二安装座，并通过第三偏心轴连接设置有上述后腹板压轮。
进一步，该智能巡逻设备还包括用于支撑I形轨道的轨道支架，上述轨道支架包括沿巡逻路线布设的安装立柱和支撑架，上述支撑架的一端固设有上述I形轨道，另一端固设于上述安装立柱。
进一步，上述控制单元包括驱动装置，该驱动装置设有伺服电机和同步带轮，并且同步带轮与上述主动轮传动连接。
进一步，上述控制单元还包括电源装置，该电源装置包括布设于巡逻路线的滑触线，上述滑触线与上述I形轨道相互平行设置，并配设有一随巡逻小车移动的集电器。
进一步，上述主板底部装设有绝对式编码器和校准传感器。
进一步，上述主板的前后两端均设有防撞机构。
和现有技术相比，本发明产生的有益效果在于：
1、本发明提供的巡逻小车由控制单元、主动轮、前导向轮组和后导向轮组组成，能让其在I型轨道上平稳地行走，并且可以顺畅地拐弯，结构紧凑，无冗余设计，稳定性良好，无需特制的异形轨道，能广泛适用于各种场合的安防巡逻。
2、本发明本对现有巡逻小车的结构进行优化设计，改进后的结构整体布置紧凑，各部件采用轻量化水平较高的铝合金工件装配而成，运行灵活，拆装方便，利于后期的维护和检修。
3、本发明在主板下方设有绝对式编码器和校准传感器，能够准确地判断巡逻小车的具体位置，便于后台管理维护，且主板的前后两端设有防撞机构，能有效延长巡逻小车的使用寿命。
4、本发明的供电方式由集电器通过滑触线取电，能保证设备的持续供电，克服了现有巡逻小车因使用自带电池而出现电量不足的问题。
附图说明
图1为本发明的立体视图一。
图2为本发明的立体视图二。
图3为本发明的侧视图。
图4为本发明中前导向轮组的立体视图一。
图5为本发明中前导向轮组的立体视图二。
图6为本发明中后导向轮组的立体视图。
图中：100、巡逻小车；101、主板；102、绝对式编码器；103、校准传感器；104、防撞机构；111、驱动装置；112、滑触线；113、集电器；114、集电器拔叉；120、主动轮；121、主导向轮；130、前导向轮组；131、前翼板压轮；132、前腹板压轮；133、前导向轮轴；134、横轴；135、第一安装罩；136、L形连接座；137、第一安装座；138、第一连接臂；139、第一扭簧；140、后导向轮组；141、后翼板压轮；142、后腹板压轮；143、后导向轮轴；144、转向板；145、第二安装罩；146、第二安装座；147、第二连接臂；148、第二扭簧；200、I形轨道；201、上翼板；202、腹板；300、轨道支架；310、安装立柱；320、支撑架；330、挂架。
具体实施方式
下面参照附图说明本发明的具体实施方式。为了全面理解本发明，下面描述到许多细节，但对于本领域技术人员来说，无需这些细节也可实现本发明。
参照图1至图6，一种智能巡逻设备，包括I形轨道200和可沿I形轨道行驶的巡逻小车100，巡逻小车100包括一主板101，该主板101设有控制单元、主动轮120、前导向轮组130和后导向轮组140。其中，主动轮120与控制单元电连接，并与I形轨道200上翼板201的上端面相抵触；前导向轮组130设有与I形轨道200上翼板201的上端面相抵触的主导向轮121、与I形轨道200上翼板201的下端面相抵触的前翼板压轮131，以及与I形轨道200的腹板202相抵触的前腹板压轮132；后导向轮组140设有与I形轨道200上翼板201的下端面相抵触的后翼板压轮141，以及与I形轨道200的腹板202相抵触的后腹板压轮142。
参照图1至图6，本发明中，主动轮120与控制单元电连接，起到驱动作用，可带动前导向轮组130和后导向轮组140动作；主导向轮121起到主要导向作用，可配合主动轮120随时控制巡逻小车100的运动方向与位置；前翼板压轮131和后翼板压轮141与I形轨道200的上翼板201相抵触，可防止巡逻小车100上下跳动，并提供更大正压力；前腹板压轮132和后腹板压轮142与I形轨道200的腹板202相抵触，可防止巡逻小车100上下倾覆，并起到为主导向轮121提供导向力的作用，由此使得巡逻小车100可在I型轨道200上的平稳地行走，并顺畅地拐弯，并且能够有效避免出现脱轨或者颠簸现象。
参照图4和图5，具体地，前导向轮组130还包括前导向轮轴133、横轴134、和固设于主板101上方的第一安装罩135；前导向轮轴133的上端通过第一轴承（图中未体现）可旋转地设置于第一安装罩135顶部，下端延伸至第一安装罩135内部，并固设有一开口朝下的匚形支架（图中未体现）；该匚形支架中部可旋转地装设有主导向轮121；两横轴134的一端固设于匚形支架侧壁，另一端水平延伸至第一安装罩135外部，并固设有一L形连接座136；前腹板压轮132通过第一偏心轴配合第一安装座137可旋转地设置于L形连接座136下方；前翼板压轮131通过第二偏心轴配合第一连接臂138可旋转地设置于L形连接座136的下侧方；并且第一安装罩135的侧壁沿横轴134的运动轨迹设有弧形让位槽。
参照图4和图5，更具体地，L形连接座136上方设有与第一偏心轴相连接的第一扭簧139，下方固设有用于装设第一偏心轴的第一安装座137，并通过第一偏心轴连接设置有前腹板压轮132。在左右拐弯时，第一扭簧139产生的扭矩可使得前腹板压轮132紧紧地压住I型轨道200的腹板202，从而防止巡逻小车100左右倾覆，同时又能为巡逻小车100运行提供导向力。L形连接座136侧方固设有第一连接臂138，前翼板压轮131通过第二偏心轴配合尼龙锁紧螺母连接设置于第一连接臂138，在左右拐弯时，通过尼龙锁紧螺母与第一连接臂138之间的摩擦力产生的力矩，可使得前翼板压轮131压住上翼板201，从而防止巡逻小车100上下跳动。
参照图4和图5，当I形轨道200有一定弧度时，前腹板压轮132可随着腹板202的弧度滚动，并通过横轴134带动前导向轮轴133转动，进而使主导向轮121转向，并最终带动巡逻小车100实现左右拐弯。同时，横轴134会带动第一连接臂138转动，使得前翼板压轮131同时转向，确保前翼板压轮131紧紧压住上翼板201，避免其与腹板202相互抵触而影响前腹板压轮132拐弯转向。需要说明的是，说明书附图中虽然未具体体现出第一轴承和匚形支架等内部部件，但本领域技术人员可根据上述描述充分理解并实施。
参照图6，具体地，后导向轮组140还包括后导向轮轴143、转向板144和固设于主板101上方的第二安装罩145，后导向轮轴143的上端通过第二轴承（图中未体现）可旋转地设置于第二安装罩145顶部，下端延伸至第二安装罩145和主板101底部，并垂直固设有转向板144；两后腹板压轮142通过第三偏心轴配合第二安装座146相互对称地设置于转向板144下方；两后翼板压轮141通过第四偏心轴配合第二连接臂147相互对称地设置于转向板144下侧方。
参照图6，更具体地，转向板144上方设有与第三偏心轴相连接的第二扭簧148，下方固设有用于装设第三偏心轴的第二安装座146，并通过第三偏心轴连接设置有后腹板压轮142。转向板144下侧方固设有第二连接臂147，后翼板压轮141通过第四偏心轴配合尼龙锁紧螺母连接设置于第二连接臂147。后翼板压轮141和后腹板压轮142的设计原理及工作方式同前翼板压轮131和前腹板压轮132，本领局技术人员可结合前导向轮组130的相关描述来理解并实施，故在此不加赘述。需要说明的是，说明书附图中虽然未具体体现第二轴承等内部部件，但本领域技术人员可根据上述描述充分理解并实施。
参照图1、图2和图3，具体地，该智能巡逻设备还包括用于支撑I形轨道200的轨道支架300，轨道支架300包括沿巡逻路线布设的安装立柱310和支撑架320，支撑架320的一端固设有I形轨道200，另一端固设于安装立柱310或者墙体。根据I形轨道200的具体长度，可预先设定好布设轨道支架300的间距，并确保相连的两端轨道间留有1-2mm的间隙，用于补偿因天气变化造成的轨道的热胀冷缩。
参照图1、图2和图3，具体地，控制单元包括电连接的驱动装置111和电源装置。其中，驱动装置111由伺服电机和同步带轮组成，且同步带轮与主动轮120传动连接，由此可驱动主动轮120，从而带动其他轮组转动。电源装置包括布设于巡逻路线的滑触线112，滑触线112与I形轨道200相互平行设置地，并配设有一随巡逻小车100移动的集电器113。更具体地，滑触线112通过挂架330固设于安装立柱310，集电器113通过集电器拔叉114固设于巡逻小车100的主板101侧壁，并且当巡逻小车100沿着I形轨道200行走时，集电器113可沿滑触线112上的滑轨滑行取电，为巡逻小车100提供充足的电源。
参照图1、图2和图3，主板101底部装设有绝对式编码器102和校准传感器103，绝对式编码器102能根据各腹板压轮的行程判断巡逻小车100的具体位置，校准传感器103可调整因腹板压轮滑动造成计数误差。
参照图1、图2和图3，主板101的前后两端均设有防撞机构104，作为优选方案：防撞机构104为远距离感应的对射传感器，当两辆车间距小于30米，对射传感器发生作用，从而使巡逻小车100立即停止行走。此外，为了防止因对射传感器失效而造成的设备碰撞，还可以在主板101的前后两端安装类似于缓冲垫等机械防撞机构，充分确保行车安装，有效延长巡逻小车100的使用寿命。
上述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。
Claims (6)
1.一种智能巡逻设备，其特征在于：包括I形轨道和可沿I形轨道行驶的巡逻小车，所述巡逻小车包括一主板，该主板设有电连接的控制单元和主动轮，所述主动轮与I形轨道上翼板的上端面相抵触；所述主板在主动轮的前后两侧还设有前导向轮组和后导向轮组；所述前导向轮组设有与I形轨道上翼板的上端面相抵触的主导向轮、与I形轨道上翼板的下端面相抵触的前翼板压轮，以及与I形轨道的腹板相抵触的前腹板压轮；所述后导向轮组设有与I形轨道上翼板的下端面相抵触的后翼板压轮，以及与所述I形轨道的腹板相抵触的后腹板压轮；所述前导向轮组还包括前导向轮轴、横轴和固设于主板上方的第一安装罩；所述前导向轮轴的上端通过第一轴承可旋转地设置于第一安装罩顶部，下端延伸至第一安装罩内部，并固设有一开口朝下的匚形支架；该匚形支架中部可旋转地装设有所述主导向轮；两所述横轴的一端固设于匚形支架侧壁，另一端水平延伸至第一安装罩外部，并固设有一L形连接座；所述前腹板压轮通过第一偏心轴配合第一安装座可旋转地设置于L形连接座下方；所述前翼板压轮通过第二偏心轴配合第一连接臂可旋转地设置于L形连接座的下侧方；并且所述第一安装罩的侧壁沿横轴的运动轨迹设有弧形让位槽；所述L形连接座上方设有与第一偏心轴相连接的第一扭簧，下方固设有用于装设第一偏心轴的所述第一安装座，并通过第一偏心轴连接设置有所述前腹板压轮；所述后导向轮组还包括后导向轮轴、转向板和固设于主板上方的第二安装罩，所述后导向轮轴的上端通过第二轴承可旋转地设置于第二安装罩顶部，下端延伸至第二安装罩和主板底部，并垂直固设有所述转向板；两所述后腹板压轮通过第三偏心轴配合第二安装座相互对称地设置于转向板下方；两所述后翼板压轮通过第四偏心轴配合第二连接臂相互对称地设置于转向板下侧方；所述转向板上方设有与第三偏心轴相连接的第二扭簧，下方固设有用于装设第三偏心轴的所述第二安装座，并通过第三偏心轴连接设置有所述后腹板压轮。
2.如权利要求1所述的一种智能巡逻设备，其特征在于：还包括用于支撑I形轨道的轨道支架，所述轨道支架包括沿巡逻路线布设的安装立柱和支撑架，所述支撑架的一端固设有所述I形轨道，另一端固设于所述安装立柱。
3.如权利要求1所述的一种智能巡逻设备，其特征在于：所述控制单元包括驱动装置，该驱动装置设有伺服电机和同步带轮，并且同步带轮与所述主动轮传动连接。
4.如权利要求1所述的一种智能巡逻设备，其特征在于：所述控制单元还包括电源装置，该电源装置包括布设于巡逻路线的滑触线，所述滑触线与所述I形轨道相互平行设置，并配设有一随巡逻小车移动的集电器。
5.如权利要求1所述的一种智能巡逻设备，其特征在于：所述主板底部装设有绝对式编码器和校准传感器。
6.如权利要求1所述的一种智能巡逻设备，其特征在于：所述主板的前后两端均设有防撞机构。
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