CN111216094B - 一种具有多种处理功能的皮带输送机巡检机器人基站 - Google Patents

Abstract

本发明公布了一种具有多种处理功能的皮带输送机巡检机器人基站，其设置在巡检机器人行走轨道的一端，为巡检机器人提供充电、清洗、数据处理与传输的功能，机器人基站包括基站外罩、对机器人进行充电的对接充电组件、清洗组件、数据处理与传输组件；对接充电组件、清洗组件、数据处理与传输组件设置在基站外罩内部。本发明的目的是提供一种具有多种处理功能的皮带输送机巡检机器人基站，可以为巡检机器人提供一个防水防尘的停靠点，并对巡检机器人进行及时清洗、充电以及数据处理与传输。

Description

一种具有多种处理功能的皮带输送机巡检机器人基站

技术领域

本发明属于轨道机器人故障巡检领域，涉及机器人的自助清洁保养、充电、数据处理与传输，具体为一种具有多种处理功能的皮带输送机巡检机器人基站。

背景技术

众所周知，在采矿区输送矿石时，需要用到采矿专用的输送装置，大多的输送装置都是通过支撑架来为传送装置提供支撑基础，现今用得较多的是利用带有托辊的带式传送机进行矿石传送。

由于采矿业的许多元件暴露于采矿作业产生的灰尘、泥浆中，在振动、相关热应力以及承受的矿石重力等影响下，带式传送机中的相关配件极易受到损伤，尤其是托辊，托辊的失效是数周和几个月磨损所造成的后果，极少会发生在一天内，而损伤所带来的后果便是整个传送带的失效，故需要对整个传送带中的部件尤其是托辊进行一个长期的巡检。在以前，带式传送机中托辊以及其它配件的检测主要是通过人工在输送机边行走，聆听托辊等的噪声，或使用手持式热相机来查找发热的托辊等配件。

现在，有了巡检机器人的出现，它可以代替人工在特设的轨道上进行相应的巡检，及时发现传送带上的不正常现象；不过巡检机器人长时间的工作，所消耗的电能只能通过人工的方式进行补充，而且由于暴露在空气中，工作一段时间后，极易出现灰尘从而影响摄像机镜头等探测元件的检测效果，导致影响巡检结果；故巡检机器人缺少一个非工作期间进行保养清洁以及时进行充电的配件。

通过检索，发现存在如下的现有技术的对相关机械产品进行充电：

专利1：中国专利申请号CN201810429757.0，公开号CN109138562A的专利，公开了一种充电式车库充电桩自动搬运机器人系统，包括横梁、移动机构和移动机构末端设置的夹具；所述移动机构包括水平方向运动的一轴、二轴和竖直方向运动的三轴；其中：横梁两端支撑在立柱上，一轴通过一轴直线轨道连接在横梁上，并与横梁平行，沿横梁水平运动；二轴通过二轴直线轨道连接在一轴上，沿一轴水平运动；三轴通过三轴直线轨道连接在二轴上，沿二轴竖直运动；夹具安装于三轴底端，通过其夹具减速电机驱动夹取和放开充电桩。本发明将机器人系统应用到立体车库中以解决新源汽车在立体车库中的充电问题。采用三个相对移动的结构及夹具结构，以夹取和放开充电桩，水平、竖直移动到需要充电的车辆处，给车辆充电。

专利2：中国专利申请号CN201711230640.1，公开号CN107795165A的专利，公开了一种带可移动充电机器人的立体车库及停车充电方法，包括车库本体；车库本体内从下至上设置有多层停车区域，每一层停车区域均包括多个停车位；停车位旁设有充电桩和充电枪；设置在车库本体内用于将待停放车辆运输至指定停车位的搬运小车；搬运小车的侧部设置有充电机器人和移动轨道，其上设置有可沿其移动的充电机器人，充电机器人用于移动至充电桩旁，并通过机械夹手取出充电枪插入停放车辆的充电接口以进行充电。本发明采用通过搬运小车的运动将车辆停放到指定停车位，搬运小车的侧部设有的充电机器人代替人工实现对充电枪的插拔工作，实现一台充电机器人完成多个停车位的充电工作，节省了成本与资源。

专利3：中国专利申请号CN201250396271.4，公开号CN102904307B的专利，公开了一种巡线机器人太阳能充电基站的充电对接与分离装置。该装置包括对接偏差自适应机构、设置在对接偏差自适应机构上的充电座机构、以及与充电座机构配接的充电头；安装在高空输电线路上的悬垂线夹上，充电头安装在机器人的机械臂上，当沿着输电线路移动机械臂使充电头与该装置进行对接时，该装置可以适应由于充电头和其本身的安装误差、输电线路受机器人重力产生向下形变等带来的对中偏差，从而实现巡线机器人与太阳能自动充电基站的对接，对接简单、效率高、安全可靠，成本低。

鉴于还没有针对矿用轨道式巡检机器人集充电以及清洁保养等多功能于一体的机器人基站出现，申请人研发团队做出了一种具有多种处理功能的皮带输送机巡检机器人基站。

发明内容

本发明的目的是针对以上问题，提供一种具有多种处理功能的皮带输送机巡检机器人基站，可以为巡检机器人提供一个防尘防水的停靠点，并对巡检机器人进行及时清洗、充电以及数据处理与传输。

为实现以上目的，本发明采用的技术方案是：

一种具有多种处理功能的皮带输送机巡检机器人基站，其设置在巡检机器人行走轨道的一端，为巡检机器人提供充电、清洗、数据处理与传输的功能，所述机器人基站包括基站外罩、对巡检机器人进行充电的对接充电组件、数据处理与传输组件；所述数据处理与传输组件设置在基站外罩内部；所述对接充电组件包括电源管理箱、充电接头以及充电接口，所述电源管理箱竖直固定在基站外罩内的支撑板上，所述充电接口设置在基站外罩内部，所述充电接头设置在巡检机器人上，所述充电接头与充电接口相互耦合；所述数据处理与传输组件包括与远程基站进行连接的远程数据传输模块、对机器人基站内的部件以及巡检机器人进行连接的近距离数据传输模块、数据处理模块；

其还设置有清洁组件，所述清洁组件设置在对应巡检机器人探测元件正面的一侧；所述清洁组件包括水箱、清洗筒、水管、水泵附件、水泵，所述水箱竖直固定在支撑板一边，所述支撑板上设置有多个通槽；所述清洗筒设置在水箱靠近巡检机器人探测元件正面的一侧，所述水箱上方固定有水泵、水泵附件，所述水泵附件一端连接水泵，另一端通过水管连接清洗筒。

进一步的，所述基站外罩包括基站上罩以及基站底座，所述基站上罩以及基站底座通过搭扣扣合；所述基站底座包括下罩壳以及支撑板，所述支撑板的一侧固定在支撑架的侧边上,所述支撑板的底部设置有下罩壳。

进一步的，所述清洗筒包括清洗滚刷、第一电机以及第一安装架，所述第一安装架呈匚字型，所述第一安装架通过底部安装面竖直固定在基站外罩内的支撑板上；所述清洗滚刷竖直安装在第一安装架中匚字结构的凹陷中，并可以转动；所述清洗滚刷通过第一安装架连接第一电机；所述第一电机安装在第一安装架中匚字结构的下方。

进一步的，所述清洗滚刷为一筒状结构，其表面布满了橡胶材质的小圆条。

进一步的，所述水箱一侧设置有擦干筒，所述擦干筒与清洗筒设置在水箱的同一侧且接连设置在巡检机器人入库方向的清洗筒旁边。

进一步的，所述擦干筒包括擦干滚筒刷、第二电机以及第二安装架，所述第二安装架呈匚字型，所述第二安装架通过底部安装面竖直固定在基站外罩内的支撑板上；所述擦干滚筒刷竖直安装在第二安装架中匚字结构的凹陷中，并可以转动；所述擦干滚筒刷通过第二安装架连接第二电机；所述第二电机安装在第二安装架中匚字结构的下方。

进一步的，所述擦干滚筒刷为一筒状结构，其表面布满了棉质的小圆条。

进一步的，所述基站外罩通过支撑板固定在支撑架的侧边上；所述支撑板两边设置有倒L型的辅助搭架，所述辅助搭架的长边通过螺栓与支撑板固定，所述辅助搭架的短边叠搭在轨道上。

进一步的，所述远程数据传输模块包括5G以及4G通讯；所述近距离数据传输模块、数据处理模块包括无线AP传输以及5G通讯。

本发明的有益效果：

本发明提供了一种具有多种处理功能的皮带输送机巡检机器人基站，针对轨道机器人故障巡检领域。

1、本发明为休息时的巡检机器人提供了防尘防水的停靠点，避免了休息时的无故损耗，延长巡检机器人的使用寿命；

2、本发明中设置的对接充电组件为工作完毕暂时休整的巡检机器人及时补充了电量，避免了巡检机器人半路出现电源不足的情况，避免了人力方面的投入；

3、本发明设置的清洗筒为巡检机器人及时清洁了各探测元件正面遮挡的灰尘等污浊物，让巡检机器人有了更好的探测效果，擦干筒及时吸走了清洁后的巡检机器人表面的水分，避免了生锈氧化等情况的发生，增加了巡检机器人的使用寿命；

4、本发明中的数据处理与传输组件可及时接受巡检机器人探测到的信息并将其进行筛选、处理和传输，为巡检机器人的下一次探测留下足够的储存空间；

5、本发明中支撑板的设计为机器人基站底座留下了一定的预留空间，方便了其它部件安装的同时，避免了清洁组件带来的脏水残留对其它部件造成损害。

附图说明

图1为本发明第一视角安装使用情况下的立体结构示意图。

图2为本发明第二视角安装使用情况下的立体结构示意图。

图3为本发明第三视角安装使用情况下的立体结构示意图。

图4为本发明拆卸情况下的立体结构示意图。

图5为本发明中清洁组件的立体结构示意图。

图6为本发明中擦干筒的立体结构示意图。

图7为本发明中数据处理与传输组件的模块示意图。

图中所述文字标注表示为：1、巡检机器人；2、基站外罩；3、清洁组件；4、数据处理与传输组件；5、对接充电组件；6、辅助搭架；7、支撑架；8、轨道；101、牵引车；102、探测车；201、基站上罩；202、基站底座；203、搭扣；301、水箱；302、清洗筒；303、水管；304、水泵附件；305、水泵；306、擦干筒；501、电源管理箱；502、充电接口；503、充电接头；2021、下罩壳；2022、支撑板；3021、清洗滚刷；3022、第一电机；3023、第一安装架；3061、擦干滚筒刷；3062、第二电机；3063、第二安装架。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本发明的保护范围有任何的限制作用。

如图1-图7所示，本发明的具体结构为：

一种具有多种处理功能的皮带输送机巡检机器人基站，其设置在巡检机器人行走轨道8的一端，为巡检机器人1提供充电、清洗、数据处理与传输的功能，巡检机器人1包括探测车102以及与之相连的牵引车101，巡检机器人1会在轨道8上行走并对支撑架7上架设的传送装置进行巡检，轨道8铺设在支撑架7的侧上方；在轨道8的起始端，机器人基站为巡检机器人1提供充电、清洗、数据处理与传输的功能，机器人基站包括基站外罩2、对巡检机器人1进行充电的对接充电组件5、数据处理与传输组件4；对接充电组件5包括电源管理箱501、充电接头503以及充电接口502，电源管理箱501竖直固定在基站外罩2内的支撑板2022上，充电接口502设置在基站外罩2内部，充电接头503设置在巡检机器人1上，充电接头503与充电接口502相互耦合；数据处理与传输组件4包括与远程基站进行连接的远程数据传输模块、对机器人基站内的部件以及巡检机器人1进行连接的近距离数据传输模块、数据处理模块；充电接口502可以设置在巡检机器人1行进轨道8的上表面也可以设置在基站外罩2的其它部件表面，只需处于基站外罩2内部既可，充电接头503可以设置在巡检机器人1中的探测车102上，巡检机器人1行进到一定的位置后，充电接头503与充电接口502便会自动耦合，巡检机器人1便进入到了充电模式。

在本实施例中，基站外罩2为一方形盒体，基站外罩2包括基站上罩201以及基站底座202，基站上罩201以及基站底座202通过搭扣203扣合；基站底座202包括下罩壳2021以及支撑板2022，支撑板2022的一侧固定在支撑架7的侧边上,支撑板2022的底部设置有下罩壳2021，在本实施例中，支撑板2022的通槽呈镂空回字结构；扣合的基站外罩2为巡检机器人1提供了防尘防水的停靠点，镂空回字结构的支撑板2022为其他部件的安装铺设良好的空间结构。

在本实施例中，机器人基站中设置有清洁组件3，清洁组件3设置在对应巡检机器人1探测元件正面的一侧，清洁组件3可及时对工作完毕的巡检机器人1上探测元件表面进行清洗保养；清洁组件3包括水箱301、清洗筒302、水管303、水泵附件304、水泵305，水箱301竖直固定在支撑板2022一边，支撑板2022上设置有多个通槽，通槽呈镂空回字结构，清洁组件3设置在支撑板2022上，避免了脏水对其它部件的损害，其遗留下的脏水会通过支撑板2022的镂空回字结构流到下罩壳2021内，再排出去，故而不会对支撑板2022上固定的其它部件造成损害；清洗筒302设置在水箱301的侧面，该侧面与进入基站内的探测车102的正面相对设置，探测车102的正面设置有探测元件，该探测元件可以为可见光摄像头、红外线摄像头、照明装置等，清洗筒302可用于清洗摄像头和照明装置，避免因为灰尘或者矿井内产生的料渣覆盖了镜头从而影响拍摄效果或者照明效果；水箱301上方固定有水泵305、水泵附件304，水泵附件304一端连接水泵305，另一端通过水管303连接清洗筒302。清洁组件3以及对接充电组件5二者可以分别固定在基站底座202两边，二者相对而立，互不干涉，数据处理与传输组件4可以固定在沿巡检机器人1行进方向的基站底座202的任意一边，这样就能在基站外罩2中间为巡检机器人1留下足够的空间。

在本实施例中，清洗筒302包括清洗滚刷3021、第一电机3022以及第一安装架3023，所述第一安装架3023呈匚字型，第一安装架3023通过底部安装面竖直固定在基站底座支撑板2022上；清洗滚刷3021竖直安装在第一安装架3023中匚字结构的凹陷中，并可以转动；清洗滚刷3021通过第一安装架3023连接第一电机3022；第一电机3022安装在第一安装架3023中匚字结构的下方。清洗滚刷3021为一筒状结构，其表面布满了橡胶材质的小圆条；水泵附件304以及水泵305将水箱301中的水通过水管303泵压到清洗筒302上，第一电机3022带动清洗滚刷3021滚动，通过清洗滚刷3021的滚动让小圆条以及水反复在巡检机器人1上滚动摩擦，以此达到清洁的目的，加上巡检机器人1的走动便可达到对各探测元件表面进行清洁的目的。

在本实施例中，水箱301一侧设置有擦干筒306，擦干筒306与清洗筒302设置在水箱301的同一侧且接连设置在巡检机器人1入库方向的清洗筒302旁边；擦干筒306包括擦干滚筒刷3061、第二电机3062以及第二安装架3063，所述第二安装架3063呈匚字型，第二安装架3063通过底部安装面竖直固定在基站底座支撑板2022上；擦干滚筒刷3061竖直安装在第二安装架3063中匚字结构的凹陷中，并可以转动；擦干滚筒刷3061通过第二安装架3063连接第二电机3062；第二电机3062安装在第二安装架3063中匚字结构的下方。擦干滚筒刷3061为一筒状，其表面布满了棉质的小圆条；当巡检机器人1经过清洗筒302的清洁后，残留的水分便可由吸水性很好的棉质小圆条进行吸收，第二电机3062带动擦干滚筒刷3061滚动，擦干滚筒刷3061的滚动便可以及时的吸干巡检机器人1表面的残余水分。

在本实施例中，基站外罩2通过支撑板2022固定在支撑架7的侧边上；支撑板2022两边设置有倒L型的辅助搭架6，辅助搭架6的长边通过螺栓与支撑板2022固定，辅助搭架6的短边叠搭在轨道8上，支撑板2022主要是通过焊接以及螺栓固定的方式固定在支撑架7的侧边上，辅助搭架6在原有的支撑板2022对支撑架7侧边的固定上，增加了又一层的搭建支撑，为整个机器人基站的稳定性带来保障。

在本实施例中，远程数据传输模块包括5G以及4G通讯；近距离数据传输模块、数据处理模块包括无线AP传输以及5G通讯；通过近距离数据传输模块，当巡检机器人1接近机器人基站时，巡检机器人1便会将巡检到的相关数据进行传输，数据处理与传输组件4中的数据处理模块会对数据进行相应的处理备份，巡检机器人1便可以释放一部分的数据内存，为下一次的巡检留下足够的储存空间；近距离数据传输模块也会对机器人基站中的其它部件如清洁组件3以及对接充电组件5进行一系列的智能调控，让巡检机器人1进入机器人基站后在恰当的位置得到良好的清洁保养以及充电；远程数据传输模块可以通过5G以及4G的通信方式进行传输；近距离数据传输模块可以通过无线AP传输以及5G通讯来实现；在5G 网络中，网络容量、频谱效率需要进一步提升，更丰富的通信模式以及更好的终端用户体验也是5G 的演进方向，5G中的D2D 通信是一种基于蜂窝系统的近距离数据直接传输技术，D2D会话的数据直接在终端之间进行传输，不需要通过基站转发从而实现近距离的数据传输。无线接入点(AP)设备用作无线基站，主要是用来连接无线网络及有线网络的桥接器。利用这种接入点AP，可整合有线及无线网络；通过数据处理模块可以通过对远程以及近距离传输的数据进行相应的处理以及输出相应的指令。

具体使用时：

当巡检机器人1开始接近机器人基站时，数据处理与传输组件4中的近距离数据传输模块便开始接收此次巡检机器人1巡检到的数据，并利用数据处理模块对它进行相应的数据处理备份。

当巡检机器人1开始进入机器人基站范围，数据处理与传输组件4中的数据处理模块便开始对清洁组件3发出近距离的数据传输指令。清洁组件3开始运作，清洗滚刷3021以及擦干滚筒刷3061在第一电机3022以及第二电机3062的带动下便开始发生滚动，水泵305以及水泵附件304也开始将水箱301中的水通过水管303泵压到清洗筒302上，巡检机器人1以一定的速度穿过清洁组件3后，各探测元件表面便完成了相应的清洗以及擦干工作，中央处理器便停止清洁组件3的相关动作。

当巡检机器人1再继续向前行走，巡检机器人1上的充电接头503便会与轨道8上的充电接口502自动耦合，此时数据处理与传输组件4接受到此信息，便会发出停止巡检机器人1的行走的指令，让巡检机器人1在此处停止行进以便补充电量。

当需要对机器人基站中的信息进行调用时，便可以通过远程数据传输模块对相关信息进行调用，对信息进行有效的过滤。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，由于文字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种具有多种处理功能的皮带输送机巡检机器人基站，其设置在巡检机器人行走轨道（8）的一端，为巡检机器人（1）提供充电、清洗、数据处理与传输的功能，其特征在于，所述机器人基站包括基站外罩（2）、对巡检机器人（1）进行充电的对接充电组件（5）、数据处理与传输组件（4）；所述数据处理与传输组件（4）设置在所述基站外罩（2）内部；所述对接充电组件（5）包括电源管理箱（501）、充电接头（503）以及充电接口（502），所述电源管理箱（501）竖直固定在所述基站外罩（2）内的支撑板（2022）上，所述充电接口（502）设置在所述基站外罩（2）内部，所述充电接头（503）设置在所述巡检机器人（1）上，所述充电接头（503）与所述充电接口（502）相互耦合；所述数据处理与传输组件（4）包括与远程基站进行连接的远程数据传输模块、对机器人基站内的部件以及所述巡检机器人（1）进行连接的近距离数据传输模块、数据处理模块；

其还设置有清洁组件（3），所述清洁组件（3）设置在对应所述巡检机器人（1）探测元件正面的一侧；所述清洁组件（3）包括水箱（301）、清洗筒（302）、水管（303）、水泵附件（304）、水泵（305），所述水箱（301）竖直固定在所述支撑板（2022）一边，所述支撑板（2022）上设置有多个通槽；所述清洗筒（302）设置在所述水箱（301）靠近所述巡检机器人（1）探测元件正面的一侧，所述水箱（301）上方固定有所述水泵（305）和所述水泵附件（304），所述水泵附件（304）一端连接所述水泵（305），另一端通过所述水管（303）连接所述清洗筒（302）；

所述基站外罩（2）包括基站上罩（201）以及基站底座（202），所述基站上罩（201）以及所述基站底座（202）通过搭扣（203）扣合；所述基站底座（202）包括下罩壳（2021）以及所述支撑板（2022），所述支撑板（2022）的一侧固定在支撑架（7）的侧边上,所述支撑板（2022）的底部设置有所述下罩壳（2021）；

所述清洗筒（302）包括清洗滚刷（3021）、第一电机（3022）以及第一安装架（3023），所述第一安装架（3023）呈匚字型，所述第一安装架（3023）通过底部安装面竖直固定在所述基站外罩（2）内的所述支撑板（2022）上；所述清洗滚刷（3021）竖直安装在所述第一安装架（3023）中匚字结构的凹陷中，并可以转动；所述清洗滚刷（3021）通过所述第一安装架（3023）连接所述第一电机（3022）；所述第一电机（3022）安装在所述第一安装架（3023）中匚字结构的下方；

所述水箱（301）一侧设置有擦干筒（306），所述擦干筒（306）与所述清洗筒（302）设置在所述水箱（301）的同一侧且接连设置在所述巡检机器人（1）入库方向的所述清洗筒（302）旁边；

所述擦干筒（306）包括擦干滚筒刷（3061）、第二电机（3062）以及第二安装架（3063），所述第二安装架（3063）呈匚字型，所述第二安装架（3063）通过底部安装面竖直固定在所述基站外罩（2）内的所述支撑板（2022）上；所述擦干滚筒刷（3061）竖直安装在所述第二安装架（3063）中匚字结构的凹陷中，并可以转动；所述擦干滚筒刷（3061）通过所述第二安装架（3063）连接所述第二电机（3062）；所述第二电机（3062）安装在所述第二安装架（3063）中匚字结构的下方；

所述基站外罩（2）通过所述支撑板（2022）固定在所述支撑架（7）的侧边上；所述支撑板（2022）两边设置有倒L型的辅助搭架（6），所述辅助搭架（6）的长边通过螺栓与所述支撑板（2022）固定，所述辅助搭架（6）的短边叠搭在所述轨道（8）上。

2.根据权利要求1所述的一种具有多种处理功能的皮带输送机巡检机器人基站，其特征在于，所述清洗滚刷（3021）为一筒状结构，其表面布满了橡胶材质的小圆条。

3.根据权利要求1所述的一种具有多种处理功能的皮带输送机巡检机器人基站，其特征在于，所述擦干滚筒刷（3061）为一筒状结构，其表面布满了棉质的小圆条。

4.根据权利要求1所述的一种具有多种处理功能的皮带输送机巡检机器人基站，其特征在于，所述远程数据传输模块包括5G以及4G通讯；所述近距离数据传输模块和所述数据处理模块包括无线AP传输以及5G通讯。

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