CN110936390A - 一种带机械臂的信息机房巡检机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种带机械臂的信息机房巡检机器人，包括：机器人控制器、移动底盘和六自由度机械臂；所述六自由度机械臂安装在移动底盘上，六自由度机械臂与机器人控制器连接，六自由度机械臂末端设置可见光摄像机及红外热像仪；所述移动底盘上分别设有激光雷达和显示屏。本发明通过将机械臂安装到轮式移动底盘上方，减轻了机器人整体重量，缩小机器人整体体积，巡检探头的控制更加灵活，能方便检测机柜顶端和底端服务器等设备的运行状态。
Description
技术领域
本发明涉及巡检机器人技术领域，尤其涉及一种带机械臂的信息机房巡检机器人。
背景技术
本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。
随着电网智能化建设的不断深入与推进，电网运行和设备监测产生的数据量呈指数级增长，信息通信机房已经成为数据运转的重要核心枢纽及硬件载体，信息通信机房的IT基础设施数量也在与日俱增，机房设备出现故障，就会影响到电力信息系统的运行，对数据传输、存储及系统运行的可靠性构成威胁，乃至电网运行的安全，如事故严重又不能及时处理，就可能损坏硬件设备，造成严重后果。
近年来，随着无人值守智能机房、配电室、电厂及变电站等的快速发展，智能巡检机器人得到广泛应用，巡检机器人在各个领域应用的市场前景越来越好，尤其是在电力行业，它在多种场合发挥着作用，如变电站，高压线路中等等。
发明人发现，目前，应用到信息通信机房巡检的机器人还比较少，且较多采用的是升降柱与旋转云台相结合的方式，升降柱安装在轮式底盘上，巡检探头安装在升降柱上方；但由于机房内机柜的高度一般在2米以上，在机柜的顶端和底端均有服务器等设备，升降柱需升起一定的高度才能完成对机柜上方服务器等设备的巡检，升降柱升起高度越高，其自身的基础高度就越高，体积也越大；为满足承重需求，轮式移动底盘相应也会增大体积和重量。此时机器人整体移动时便会消耗很大功率，移动能力减弱，另外升降柱有一定的初始高度，巡检探头很难检测出机柜底端服务器的运行状态。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提出了一种带机械臂的信息机房巡检机器人，通过将机械臂安装到轮式移动底盘上方，减轻了机器人整体重量，缩小机器人整体体积，巡检探头的控制更加灵活，能方便检测机柜顶端和底端服务器等设备的运行状态。
在一些实施方式中，采用如下技术方案：
一种带机械臂的信息机房巡检机器人，包括：机器人控制器、移动底盘和六自由度机械臂；所述六自由度机械臂安装在移动底盘上，六自由度机械臂与机器人控制器连接，六自由度机械臂末端设置可见光摄像机及红外热像仪；所述移动底盘上分别设有激光雷达和显示屏。
作为进一步地改进方案，所述移动底盘为轮式移动底盘。底盘使用带减震系统的万向轮，包括万向轮、悬臂以及弹性元件，所述万向轮设于所述悬臂的一端，所述弹性元件设于所述悬臂的另一端，所述弹性元件通固定件固定在机器人底盘上，所述弹性元件的上端面抵接所述悬臂的下端面，所述悬臂中间设置有转轴，所述转轴通过固定座固定在机器人底盘上。
作为进一步地改进方案，采用了多传感器数据融合定位方法，包括采用GPS传感器和惯性导航单元作为定位传感器；获取GPS传感器和惯性导航单元的定位数据；利用惯性导航单元的定位数据对位置进行预测，利用GPS传感器的定位数据作为观测数据对定位进行观测，并计算得到预测位置的不确定性概率；将预测数据和观测数据融合并计算得到融合位置的不确定性概率；选取最终的定位数据作为定位结果，完成多传感器数据融合的定位。
作为进一步地改进方案，还包括：与机器人控制器连接的机房环境监测单元，所述机房环境监测单元包括：用于采集机房气体浓度的气体浓度传感器、用于采集粉尘浓度的粉尘浓度传感器以及用于采集声音信息的拾音器。
作为进一步地改进方案，还包括：与机器人控制器连接的资产清点单元，所述资产清点单元用于一定周期内统计所述机房内设备的数量以及所述设备所在的位置信息，生成所述机房内的周期资产数据信息。
作为进一步地改进方案，还包括：与机器人控制器连接的应急路线指引单元，所述应急路线指引单元采集并存储所述机房内每个位置至出口的应急逃生路线信息，生成最优逃生路线，并通过定位当前位置确定匹配的逃生路线信息。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
通过将机械臂安装到轮式移动底盘上方，减轻了机器人整体重量，缩小机器人整体体积，巡检探头的控制更加灵活，能方便检测机柜顶端和底端服务器等设备的运行状态。
通过设置环境监测单元，能够实时采集机房内环境信息，包括：气体浓度、粉尘浓度、异常声音等，能够及时获知机房内的异常环境信息并报警。
通过设置资产清点单元，能够实时获取机房内设备信息，有利于机房内设备信息的统计管理，省去了人工巡查的效率不足问题。
通过设置应急路线指引单元，能够在信息机房发生火情等危险情况时，及时规划出一条最优的逃生通道，确保机房内人员的安全。
附图说明
图1为本发明实施例一中带机械臂的信息机房巡检机器人结构示意图；
图2为本发明实施例一中信息机房巡检机器人检测机柜顶部服务器运行状态示意图；
图3为本发明实施例一中信息机房巡检机器人检测机柜底部服务器运行状态示意图；
其中，1.巡检探头，2.六自由度机械臂，3.安装法兰，4.移动底盘，5.激光雷达，6.显示屏，7.巡检机器人，8.机柜。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本发明使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
实施例一
在一个或多个实施例中，公开了一种带机械臂的信息机房巡检机器人，如图1所示，包括：机器人控制器、移动底盘4和六自由度机械臂2，六自由度机械臂2通过安装法兰3安装在轮式移动底盘4上方，通过机器人控制器控制其运动。
信息机房巡检机器人移动底盘为轮式移动底盘。底盘使用带减震系统的万向轮，包括万向轮、悬臂以及弹性元件，所述万向轮设于所述悬臂的一端，所述弹性元件设于所述悬臂的另一端，所述弹性元件通固定件固定在机器人底盘上，所述弹性元件的上端面抵接所述悬臂的下端面，所述悬臂中间设置有转轴，所述转轴通过固定座固定在机器人底盘上。
本实施例采用了多传感器数据融合定位方法，包括采用GPS传感器和惯性导航单元作为定位传感器；获取GPS传感器和惯性导航单元的定位数据；利用惯性导航单元的定位数据对位置进行预测，利用GPS传感器的定位数据作为观测数据对定位进行观测，并计算得到预测位置的不确定性概率；将预测数据和观测数据融合并计算得到融合位置的不确定性概率；选取最终的定位数据作为定位结果，完成多传感器数据融合的定位。
轮式移动底盘上分别设有激光雷达5和显示屏6，激光雷达5安装在轮式移动底盘外壳上，其功能主要对机器人进行路径规划以及自动避障等。显示屏6安装在轮式移动底盘外壳上，主要为实现对机器人的现场操作及任务查看等。
机械臂为六自由度机械臂，末端设有巡检探头1，巡检探头1内安装可见光摄像机及红外热像仪，可检测服务器等设备的指示灯状态。
机器人本体上还设有机房环境监测单元，机房环境监测单元与机器人主控制器连接，主要包括：用于采集机房气体浓度的气体浓度传感器、用于采集粉尘浓度的粉尘浓度传感器以及用于采集声音信息的拾音器。
机器人本体上还设有资产清点单元，资产清点单元与机器人控制器连接，资产清点单元用于一定周期内统计所述机房内设备的数量以及设备所在的位置信息，生成机房内的周期资产数据信息。
机器人本体上还设有应急路线指引单元，应急路线指引单元与机器人控制器连接，应急路线指引单元采集并存储机房内每个位置至出口的应急逃生路线信息，生成最优逃生路线，并通过定位当前位置确定匹配的逃生路线信息。当有火灾等险情发生时，巡检机器人能够通过自身位置的定位，确定最优的逃生路线；在一定程度上可以指引信息机房内的人员进行逃生。
参照图2，需要对机柜8顶部服务器运行状态进行巡检时，巡检机器人7的控制器控制机械臂带动巡检探头升起；参照图3，需要对机柜8底部服务器运行状态进行巡检时，巡检机器人7的控制器控制机械臂带动巡检探头下降。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。
Claims (7)
1.一种带机械臂的信息机房巡检机器人，其特征在于，包括：机器人控制器、移动底盘和六自由度机械臂；所述六自由度机械臂安装在移动底盘上，六自由度机械臂与机器人控制器连接，六自由度机械臂末端设置可见光摄像机及红外热像仪；所述移动底盘上分别设有激光雷达和显示屏。
2.如权利要求1所述的一种带机械臂的信息机房巡检机器人，其特征在于，所述移动底盘为轮式移动底盘。
3.如权利要求1所述的一种带机械臂的信息机房巡检机器人，其特征在于，所述机器人底盘使用带减震系统的万向轮，包括万向轮、悬臂以及弹性元件，所述万向轮设于所述悬臂的一端，所述弹性元件设于所述悬臂的另一端，所述弹性元件通过固定件固定在机器人底盘上，所述弹性元件的上端面抵接所述悬臂的下端面，所述悬臂中间设置有转轴，所述转轴通过固定座固定在机器人底盘上。
4.如权利要求1所述的一种带机械臂的信息机房巡检机器人，其特征在于，采用了多传感器数据融合定位方法，包括采用GPS传感器和惯性导航单元作为定位传感器；获取GPS传感器和惯性导航单元的定位数据；利用惯性导航单元的定位数据对位置进行预测，利用GPS传感器的定位数据作为观测数据对定位进行观测，并计算得到预测位置的不确定性概率；将预测数据和观测数据融合并计算得到融合位置的不确定性概率；选取最终的定位数据作为定位结果，完成多传感器数据融合的定位。
5.如权利要求1所述的一种带机械臂的信息机房巡检机器人，其特征在于，还包括：与机器人控制器连接的机房环境监测单元，所述机房环境监测单元包括：用于采集机房气体浓度的气体浓度传感器、用于采集粉尘浓度的粉尘浓度传感器以及用于采集声音信息的拾音器。
6.如权利要求1所述的一种带机械臂的信息机房巡检机器人，其特征在于，还包括：与机器人控制器连接的资产清点单元，所述资产清点单元用于一定周期内统计所述机房内设备的数量以及所述设备所在的位置信息，生成所述机房内的周期资产数据信息。
7.如权利要求1所述的一种带机械臂的信息机房巡检机器人，其特征在于，还包括：与机器人控制器连接的应急路线指引单元，所述应急路线指引单元采集并存储所述机房内每个位置至出口的应急逃生路线信息，生成最优逃生路线，并通过定位当前位置确定匹配的逃生路线信息。
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