CN111452054A - 室内巡检、消防一体化机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了室内巡检、消防一体化机器人，包括执行机构、立柱、电动回转盘和电动升降推杆，电动回转盘安装于立柱上，电动回转盘带动电动升降推杆转动，执行机构位于电动升降推杆末端，通过电动回转盘以及电动升降推杆之间的复合运动，执行机构可精确到达室内的任意位置，实现对室内设备的巡检。

Description

室内巡检、消防一体化机器人

技术领域

本发明涉及智能机器人领域，更具体的说，它涉及室内巡检、消防一体化机器人。

背景技术

下面的背景技术用于帮助读者理解本发明，而不能被认为是现有技术。

目前室内巡检机器人的应用越来越普遍，在生产机构间、智能仓储物料、搬运、变电站等领域已经开始了推广应用。

比较具有代表性的是室内S轨道式巡检机器人（申请号：201410563491.0），该机器人目前在变电站室内展开了批量化应用，但该机器人需要在室内天花板或壁面上环绕大量轨道；当需要定点特巡时，该机器人效率较低。一种变电站室内巡检机器人（申请号201610391100.0）公开了一种基于十字组合轨道的巡检机器人，该机器人克服了S轨道式机器人的诸多缺点，但应用该机器人进行巡检时，仍需要在室内布置一定量的轨道，成本相对较高。

而对于生产车间、物料仓储等监控领域，目前多采用部署多个固定点摄像头，该方法监控存在较大盲区，无法实现对设备的全方位监控。要实现对室内的全方位检测的功能，需要机器人能够在水平空间和垂直空间均能实现较大行程的运动，必要时还能实现室内的消防灭火功能。受室内空间和其它工作设备布局的限制，显然现有轮式驱动或履带式驱动方式均难以实现，巡检效率较低，且存在一定巡检盲区。

发明内容

本发明的目的在于提供室内巡检、消防一体化机器人，通过电动回转盘、电动伸缩推杆以及电动升降推杆之间的复合运动，执行机构可精确到达室内的任意位置，实现对室内设备的巡检。

为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种室内巡检机器人，包括执行机构、立柱、电动回转盘和电动伸缩推杆，电动回转盘安装于立柱上，电动回转盘带动电动伸缩推杆转动，执行机构位于电动伸缩推杆末端。

作为优选的方案，电动回转盘包括底座、电机和转盘，底座与立柱固定，电机固定于底座，电机输出轴与转盘连接。

作为优选的方案，转盘内部设有滑环，转盘开有与滑环适配的通道，滑环外表面与转盘通道内壁固定，滑环顶端与转盘顶端平齐。

作为优选的方案，立柱与电动回转盘之间设有第三固定支架，底座通过第三固定支架与立柱固定，转盘顶部设有第一固定支架，电动伸缩推杆与第一固定支架固定。

作为优选的方案，电动伸缩推杆与执行机构之间设有电动升降推杆，电动升降推杆位于电动伸缩推杆末端，执行机构位于电动升降推杆末端。

作为优选的方案，电动伸缩推杆内部设有定滑轮，定滑轮位于电动伸缩推杆与电动升降推杆的转折位置。

作为优选的方案，执行机构包括灭火弹和检测组件，检测组件包括云台、可见光摄像机和红外热像仪，云台与电动升降推杆末端固定，可见光摄像机和红外热像仪分别与云台两端固定。

作为优选的方案，所述机器人设有控制线缆与动力线缆以及绕线机构，立柱设有控制箱，控制线缆与动力线缆一端与控制箱连接，另一端与滑环的输入端连接，绕线机构通过第二固定支架与第一固定支架固定，绕线机构包括绕线盘和绕于绕线盘上的绕线线缆，绕线线缆一端与滑环的输出端连接，另一端与灭火弹、云台、可见光摄像机和红外热像仪连接。优选的，立柱、第三固定支架、底座和转盘均开有通道，通道之间连通，控制线缆与动力线缆从控制箱引出，依次穿过立柱、第三固定支架、底座和转盘的通道，然后与滑环的输入端连接。优选的，第一固定支架、电动伸缩推杆和电动升降推杆均开有通道，通道之间连通，绕线线缆一端与滑环的输出端连接，另一端依次穿过第一固定支架、电动伸缩推杆和电动升降推杆的通道，分别与灭火弹、云台、可见光摄像机和红外热像仪连接。优选的，绕线线缆包括包裹层，包裹层内部具有钢丝绳，钢丝绳一端与绕线盘固定，另一端与云台连接。

作为优选的方案，所述机器人设有控制线缆与动力线缆以及绕线机构，立柱设有电源箱，转盘内部设有滑环，控制线缆与动力线缆一端与电源箱连接，另一端与滑环的输入端连接；绕线机构通过第二固定支架与第一固定支架固定，第二固定支架固定有主控箱，主控箱连接有主控线缆，主控线缆与滑环的输出端电气连接，绕线机构包括绕线盘和绕于绕线盘上的绕线线缆，另一端与辅控箱连接，辅控箱具有辅控线缆，辅控线缆分别与云台、红外热像仪、可见光摄像机和灭火弹连接。优选的，立柱、第三固定支架、底座和转盘均开有通道，通道之间连通，控制线缆与动力线缆从电源箱引出，依次穿过立柱、第三固定支架、底座和转盘的通道，然后与滑环的输入端连接。优选的，第一固定支架、电动伸缩推杆和电动升降推杆均开有通道，通道之间连通，绕线线缆一端与主控箱连接，另一端依次穿过第一固定支架、电动伸缩推杆和电动升降推杆的通道，然后与辅控箱连接，辅控箱固定于电动升降推杆末端，云台固定于辅控箱底部，辅控箱具有辅控线缆，辅控线缆分别与云台、红外热像仪、可见光摄像机和灭火弹连接。

优选的，第一固定支架开有第一通道，电动伸缩推杆开有第二通道，电动升降推杆开有第三通道，绕线线缆依次经过绕线盘、第一通道、第二通道和第三通道，然后与执行机构连接。优选的，绕线线缆包括包裹层，包裹层内部具有钢丝绳，钢丝绳一端与绕线盘固定，另一端与辅控箱连接。

优选的，绕线盘为卷簧式绕线盘。

作为优选的方案，第一固定支架设有电动伸缩推杆电机，电动伸缩推杆电机连接有通电线缆，通电线缆与滑环电气连接。

作为优选的方案，第三固定支架设有温湿度传感器和烟雾传感器，第三固定支架或者第一固定支架设有火焰传感器。

作为优选的方案，第一固定支架设有配重机构。优选的，配重机构位于电动伸缩推杆的相对端。优选的，配重机构和执行机构分别位于电动回转盘的相对两侧。优选的，配重块与电动伸缩推杆位于同一直线上。优选的，第一固定支架、配重块、第二固定支架、电动伸缩推杆和执行机构位于同一直线上。

作为优选的方案，第二固定支架具有多个安装孔。

作为优选的方案，第二固定支架设有滑轨，配重块能够沿滑轨移动。

本发明的工作模式可设置为自动巡检、特巡，对目标进行检测或对目标进行灭火时的工作方法如下：

（1）机器人电动升降推杆上升到极限位置、电动伸缩推杆收缩至最短；

（2）上述动作到位后，电动回转盘执行回转动作，带动电动升降推杆和电动伸缩推杆运动到目标位置；

（3）上述动作到位后，电动伸缩推杆执行伸长动作，到达目标的正前方；

（4）上述动作到位后，电动升降推杆执行下降动作，带动末端执行机构下降到设备待巡检位置；

（5）上述动作到位后，机器人执行检测指令或灭火指令，同时记录下机器人的当前位姿状态，将采集到的数据回传，完成数据的处理和故障的自动报警。

有益效果

（1）本发明通过电动伸缩推杆、电动升降推杆和电动回转盘的复合运动实现对室内设备的实时在线、全方位、无死角巡检，适用于对室内立体空间设备的检测。

（2）本发明机器人不仅能对设备两侧进行巡检，当电动升降推杆收缩后机器人可以在设备上方运动，能对设备正上方的部位进行巡检，对变电站室内大型设备、GIS设备进行巡检时具有优越性。

（3）本发明采用绕线机构，电动伸缩推杆和电动升降推杆为内走线式结构，既避免线缆暴露于外界引起磨损，又避免依托线缆运动带来的美观性不足问题。

（4）本发明通过移动机构和电动回转盘的复合运动实现对室内设备的实时在线、全方位、无死角巡检，适用于对室内立体空间设备的检测。

（5）本发明带有回收机构，当移动机构发生故障时，可采用该回收机构将移动机构拖拽至回转机构附近，方便检修.

（6）本发明可以对室内环境信息进行在线监测；还具备灭火功能，确保室内人员和设备的安全。

（7）本发明可通过根据火焰传感器或烟雾传感器综合判断室内是否出现火灾；当任一传感器出线报警时，机器人都会执行灭火指令，确保室内的消防安全。

（8）本发明安装时候只需要在地面上固定立柱即可，大大减少了施工时对墙体等建筑结构的破坏。

（9）本发明可以搭载不同检测设备，适应不同室内的巡检要求。

（10）当执行机构处于距离电动回转盘较远位置时，通过在第二固定支架上增加配重块，平衡对电动回转盘造成的较大偏心力矩。

附图说明

图1为实施例1的结构示意图。

图2为滑环安装于电动回转盘内部的结构示意图。

图3为实施例1的走线示意图。

图4为实施例1的控制框图。

图5-图7为实施例1的工作过程示意图。

图8为实施例2中第一种方案的结构示意图。

图9为实施例2中第二种方案的结构示意图。

图10为实施例2中绕线线缆穿过第一固定支架与电动伸缩推杆通道的结构示意图。

图11为实施例2绕线线缆穿过电动升降推杆通道的结构示意图。

图12为实施例2的控制框图。

图13-图17为实施例2的工作过程示意图。

图18为实施例3的结构示意图。

图19为实施例3的走线示意图。

图20为拉线的走线示意图。

图21为拉线的另一种走线示意图。

图22为实施例3的控制框图。

图23-27为实施例3的工作过程示意图。

图28为配重机构安装于具有电动伸缩推杆的机器人上的结构示意图。

图29为配重机构安装于具有轨道的机器人上的结构示意图。

图30为第二固定支架具有安装孔的结构示意图。

图31为第二固定支架具有滑轨的结构示意图。

图中标注：立柱1、电源箱101、电动回转盘2、底座201、电机202、转盘203、第三固定支架204、第一固定支架205、滑环206、第二固定支架207、安装孔2071、滑轨2072、温湿度检测传感器208、烟雾传感器209、配重机构210、火焰传感器211、电动伸缩推杆3、定滑轮301、电动伸缩推杆电机302、执行机构4、灭火弹401、检测组件402、云台403、可见光摄像机404、红外热像仪405、控制线缆与动力线缆5、控制箱6、主控箱601、辅控箱602、主控线缆603、通电线缆604、绕线机构7、绕线盘701、绕线线缆702、第一通道703、第二通道704、电动升降推杆8、第三通道801、轨道9、滑触线901、底盘902、连接线缆903、回收机构10、绕线盘1001、拉线1002。

详细说明

下面对本发明涉及的结构或这些所使用的技术术语做进一步的说明。这些说明仅仅是采用举例的方式进行说明本发明的方式是如何实现的，并不能对本发明构成任何的限制。

目前室内巡检机器人的应用越来越普遍，在生产机构间、智能仓储物料、搬运、变电站等领域已经开始了推广应用。现有的巡检机器人是轨道式行进，须依托轨道，因此需要在室内天花板或壁面上设置大量轨道，成本较高。除此之外，由于轨道式机器人只能沿着设计好的轨道行进，不仅必然存在巡检盲区，而且无法进行定点特巡，因此当需要定点特巡时，巡检机器人效率低。现提供一种室内巡检机器人，无需依托轨道行进，能够实现对室内设备的实时在线、全方位、无死角巡检。

实施例1

室内巡检机器人，如图1所示，包括立柱1、电动回转盘2、电动伸缩推杆3和执行机构4，电动回转盘2安装于立柱1上，电动伸缩推杆3安装于电动回转盘2上，电动回转盘2带动电动伸缩推杆3转动，执行机构4位于电动伸缩推杆3末端。电动回转盘2能够在水平面内绕立柱1中心作360°转动，从而带动电动伸缩推杆3在水平面内作360°转动，以实现对室内设备的全方位、无死角巡检。

作为一个具体的实施例，如图2所示，电动回转盘2包括底座201、电机202和转盘203，底座201与立柱1固定，电机202固定于底座201，电机202输出轴与转盘203连接。电动回转盘2的体积小，转动灵敏，适用于室内。具体的，立柱1与电动回转盘2之间设有第三固定支架204，底座201通过第三固定支架204与立柱1固定，电动回转盘2上方设有第一固定支架205，转盘顶部与第一固定支架205固定，电动伸缩推杆3与第一固定支架205固定。优选的，立柱1为圆柱体或正方体，立柱1底部与地面固定。

优选的，如图3所示，电动伸缩推杆3采用内走线式多节电动伸缩推杆，采用多节电动伸缩推杆不仅具有较大的收缩行程比，而且采用内走线式结构，既避免线缆暴露于外界引起磨损，又避免了依托线缆运动带来的美观性不足问题。

作为一个具体的实施例，如图1和3所示，电动伸缩推杆3末端固定有执行机构4，执行机构包括灭火弹401和检测组件402，检测组件402包括云台403、可见光摄像机404和红外热像仪405，云台403与电动伸缩推杆3末端固定，可见光摄像机404和红外热像仪405分别与云台403两端固定，灭火弹401位于云台403底部。可见光摄像机404用于监控室内状况，灭火弹401用于室内的消防灭火。作为另一个实施例，执行机构可替换为机械手，可完成对室内杂物、工件等的抓取和搬运工作。

如图1和3所示，第三固定支架204一侧安装有温湿度传感器208，另一侧安装有烟雾传感器209。所述温湿度传感器208用于检测室内的温度、湿度等环境信息。烟雾传感器209，主要针对室内可能出现的吸烟、着火等进行检测。

机器人的工作模式可设置为自动巡检、特巡或手动操作，如图5-7所示，机器人的工作模式可设置为自动巡检、特巡或人工操作，实施例1的工作方法如下：

（1）电动伸缩推杆3收缩至最短，如图5所示；

（2）上述动作到位后，电动回转盘2执行回转动作，带动电动伸缩推杆3运动到目标位置，如图6所示；

（3）上述动作到位后，电动伸缩推杆3执行伸长动作，到达目标的正前方，如图7所示；

（4）上述动作到位后，机器人执行检测指令，结合云台403的转动实现对室内设备的巡检，同时记录下机器人的当前位姿状态，将采集到的数据回传，完成数据的处理和故障的自动报警。

实施例2

实施例2与实施例1的区别在于：实施例2的电动回转盘2设有电动升降推杆8，执行机构设置于电动升降推杆8末端。电动回转盘2能够在水平面内绕立柱1中心作360°转动，电动回转盘2带动电动升降推杆8转动，以实现对室内设备的多方位巡检。

作为一个具体的实施例，如图8和9所示，电动回转盘2与电动升降推杆8之间设有电动伸缩推杆3，电动升降推杆8固定于电动伸缩推杆3末端，执行机构4固定于电动升降推杆8上。电动回转盘2能够在水平面内绕立柱1中心作360°转动，电动伸缩推杆3能够在水平方向伸缩，电动升降推杆8能够在竖直方向升降，实现对室内设备的全方位、无死角巡检，适用于对室内立体空间设备的检测。

具体的，电动升降推杆8采用内走线式多节电动升降推杆，具有较大的收缩行程比。

作为一个具体的实施例，如图1所示，所述机器人设有火焰传感器211，火焰传感器211固定于第一固定支架205上方，或者固定于第三固定支架204一侧，参见图8和9。火焰传感器211用于对室内的明火进行检测,当出现火灾时候，机器人会进行声光报警；同时电动回转盘2、电动伸缩推杆3和电动升降推杆8进行组合运动，将灭火弹401送至火灾发生点位置，投掷灭火弹401进行灭火。

如图13-17所示，的工作模式可设置为自动巡检、特巡，实施例2对目标进行检测或对目标进行灭火时的工作方法如下：

（1）机器人电动升降推杆8上升到极限位置、电动伸缩推杆3收缩至最短；

（2）上述动作到位后，电动回转盘2执行回转动作，带动电动升降推杆8和电动伸缩推杆3运动到目标位置；

（3）上述动作到位后，电动伸缩推杆3执行伸长动作，到达目标的正前方；

（4）上述动作到位后，电动升降推杆8执行下降动作，带动末端执行机构下降到设备待巡检位置；

（5）上述动作到位后，机器人执行检测指令或灭火指令，同时记录下移动体的当前位姿状态。将采集到的数据回传，完成数据的处理和故障的自动报警。

实施例3

电动回转盘2、电动伸缩推杆3以及电动升降推杆8均需要控制线缆与动力线缆5以进行电力和控制信号的传输。控制线缆与动力线缆5若布置于机构外部，容易相互缠绕，且易磨损。

所述机器人设有控制线缆与动力线缆5，控制线缆和动力线缆5的布置方式具有两种：

第一种方案：

如图3和8所示，立柱1设有控制箱6，转盘203内部设有滑环206，控制线缆与动力线缆5一端与控制箱6连接，另一端依次穿过立柱1、第三支架204、底座201和转盘203，与滑环206连接。具体的，立柱1、第三支架204、底座201和转盘203中心位置均开有通道，通道之间连通，滑环206外表面与转盘203通道内壁固定，转盘203转动滑环206也随之转动，控制线缆与动力线缆5从底座201穿过与滑环206连接，可避免线缆随转盘转动。优选的，滑环206顶端与转盘203顶端平齐，避免线缆与转盘203边缘摩擦造成线缆磨损。

作为一个具体的实施例，第一固定支架205安装有第二固定支架207，第二固定支架207固定有绕线机构7，绕线机构7包括绕线盘701和绕于绕线盘701上的绕线线缆702，绕线盘701固定于第二固定支架207顶部。采用绕线机构7能有效避免机器人回转时绕线线缆702的缠绕。第一固定支架205、电动伸缩推杆3和电动升降推杆8均具有通道，通道之间连通，绕线线缆702一端与滑环206连接，另一端依次穿过第一固定支架205、电动伸缩推杆3和电动升降推杆8的通道。绕线线缆702从滑环206引出时，绕线线缆702可以从第一固定支架205外部经过，绕于绕线盘701上，或者在第一固定支架205开有竖直通道，绕线线缆702从竖直通道穿过，绕于绕线盘701上，避免绕线线缆702暴露于外界。具体的，所述绕线盘701为卷簧式绕线盘，电动伸缩推杆3或/和电动升降推杆8伸长时，绕线盘701带动绕线线缆702克服卷簧弹力进行伸长；反之，则绕线线缆702在卷簧弹力作用下收缩。具体的，第一固定支架205开有第一通道703，电动伸缩推杆3开有第二通道704，电动升降推杆8开有第三通道801，绕线线缆702依次经过绕线盘701、第一通道703、第二通道704和第三通道801，然后与执行机构4连接，参见图10-11。控制线缆与动力线缆5的走线路径为：控制线缆与动力线缆5从控制箱6引出，依次穿过立柱1、第三固定支架204、底座201和转盘203的通道，然后与滑环206的输入端连接，绕线线缆702一端与滑环206的输出端电气连接，另一端依次经过绕线盘701、第一通道703、第二通道704和第三通道801与执行机构4连接，即分别与灭火弹401、云台403、可见光摄像机404和红外热像仪405连接，用于电动回转盘2、电动伸缩杆3、电动升降杆8和执行机构4电力以及控制信号的传输，如图4和12所示。滑环206和绕线机构7的设置能够避免线缆之间的缠绕。

第二种方案：

如图9和12所示，立柱1固定有电源箱101，第二固定支架207固定有主控箱601，电动伸缩推杆3末端设有辅控箱602，执行机构4安装于辅控箱602，执行机构4包括检测组件402和灭火弹401，检测组件402包括云台403、可见光摄像机404和红外热像仪405，可见光摄像机404和红外热像仪405分别与云台403两端固定，云台403一端与辅控箱602连接，另一端与灭火弹401连接。主控箱601用于控制电动伸缩推杆3和电动升降推杆8的运动。

作为一个具体的实施例，转盘203内部设有滑环206，控制线缆与动力线缆5一端与电源箱101连接，另一端与滑环206的输入端连接；第二固定支架207一端固定有绕线机构7，主控箱601连接有主控线缆603，主控线缆603与滑环206的输出端电气连接。所述滑环206安装于转盘203内部，控制线缆与动力线缆5通过滑环206将电源箱101与主控箱601电气连接在一起，避免了机器人回转时绕线线缆的缠绕。主控线缆603从滑环206引出时，主控线缆603可以从第一固定支架205外部经过，与主控箱601连接，或者在第一固定支架205开有竖直通道，主控线缆603依次从竖直通道、第一通道703穿过，与主控箱601连接，避免主控线缆603露于外界，如图9所示。

绕线机构7包括绕线盘701和绕于绕线盘701上的绕线线缆702，第一固定支架205具有第一通道703，电动伸缩推杆3具有第二通道704，第一通道703、第二通道704和第三通道801依次连通，绕线线缆702一端与主控箱601连接，另一端依次经过绕线盘701、第一通道703、第二通道704和第三通道801，分别与灭火弹401、云台403、可见光摄像机404和红外热像仪405连接，参见图4。具体的，所述绕线盘701为卷簧式绕线盘，电动伸缩推杆3和/或电动升降推杆8伸长时，带动绕线线缆702克服卷簧弹力进行伸长；反之，则绕线线缆702在卷簧弹力作用下收缩。具体的，第一通道703设于第一固定支架205的中心位置，第二通道704设于电动伸缩推杆3的中心位置，第三通道801设于电动升降推杆8的中心位置。立柱1、第三固定支架204、底座201和转盘203均开有通道，通道之间连通。

控制线缆与动力线缆5的走线路径为：控制线缆与动力线缆5从电源箱101引出，依次穿过立柱1、第三固定支架204、底座201和转盘203的通道，然后与滑环206的输入端连接，绕线线缆702一端与滑环206的输出端电气连接，另一端依次经过绕线盘701、第一通道703、第二通道704和第三通道801与执行机构4连接，即分别与灭火弹401、云台403、可见光摄像机404和红外热像仪405连接，用于给电动回转盘2、电动伸缩杆3、电动升降杆8和执行机构4进行电力以及控制信号的传输，如图4和12所示。绕线线缆702、主控线缆603的作用与控制线缆与动力线缆5相同。

作为一个具体的实施例，当机器人由电动回转盘2和电动伸缩推杆3构成时，电动伸缩推杆3末端内部设有定滑轮301，定滑轮301位于电动伸缩推杆3与云台403的转折位置处，绕线线缆702环绕过定滑轮301，如图3所示。具体的，定滑轮301采用尼龙定滑轮。定滑轮301利于线缆走线。

当机器人由电动回转盘2、电动伸缩推杆3和电动升降推杆8构成时，电动伸缩推杆3末端内部设有定滑轮301，定滑轮301位于电动伸缩推杆3与电动升降推杆8的转折位置处，绕线线缆702环绕过定滑轮301，如图8和9所示。具体的，定滑轮301采用尼龙定滑轮。定滑轮301利于线缆走线。

作为一个具体的实施例，绕线线缆702内部具有钢丝绳，钢丝绳一端与绕线盘701固定，另一端与云台403固定。具体的，绕线线缆702包括包裹层，钢丝绳位于包裹层内部。绕线机构7至执行机构4之间的绕线线缆束内有钢丝绳，钢丝绳作为拉拽时候的受力体，避免了直接拉拽绕线线缆702对其造成破坏。

作为一个具体的实施例，如图9所示，第一固定支架205上方设有电动伸缩推杆电机302，电动伸缩推杆电机302连接有通电线缆604，通电线缆604与滑环206的输出端电气连接。通电线缆604即为控制线缆和动力线缆5，通电线缆604具有给电动伸缩推杆电机302电力传输以及控制电动伸缩推杆电机302正反转的作用。

如图4和图8所示，温湿度检测传感器208、烟雾传感器209和火焰传感器211的控制线缆和动力线缆5不经过滑环206，直接与控制箱6连接。或者，如图9所示，温湿度检测传感器208和烟雾传感器209的控制线缆和动力线缆5与主控箱601连接。

实施例4

实施例3与实施例1、2的区别在于：电动回转盘2安装有轨道9，轨道铺设有滑触线901，移动机构包括底盘902和电动升降推杆8，底盘902通过滑触线901沿轨道9滑行，底盘902底部与电动升降推杆8固定，如图18所示。本实施例中的轨道9长度一定，通过控制移动机构的移动来进行对室内的巡检。利用滑触线901带动移动机构移动，无需布线，避免线缆之间引起的缠绕。轨道9上可以设置多个移动机构，能够同时进行多个区域的巡检，而且彼此之间互不干扰。轨道9占用的空间小，能够实用小空间的巡检。移动机构通过滑触线901沿轨道9移动，控制更加精确，巡检范围更加精细。

所述电动升降推杆8为内走线式多节电动升降推杆，具有较大的收缩行程比。

作为一个具体的实施例，如图19和20所示，所述机器人设有控制线缆与动力线缆5，立柱1设有控制箱6，转盘203内部设有滑环206，控制线缆与动力线缆5一端与控制箱6连接，另一端与滑环206的输入端连接，滑触线901一端通过连接线缆903与滑环206的输出端电气连接，另一端与底盘902连接。具体的，滑触线901与底盘902之间具有碳刷，用于滑触线901与底盘902之间的电气连接。所述滑触线901具有电源供电功能和直流载波通讯功能。具体的，从控制箱6引出的控制线缆与动力线缆5依次经过立柱1、第三固定支架204、电动回转盘2后，安装到滑环206上，通过滑环206后与安装在轨道9上的滑触线901连接，滑触线901将电源引入到移动机构上。具体的，滑触线901沿轨道9布置，滑触线901的长度覆盖轨道9的长度。控制线缆与动力线缆5与连接线缆903的作用相同。

作为一个具体的实施例，如图18和19所示，第二固定支架207设有回收机构10，回收机构10包括绕线盘1001和拉线1002，拉线1002一端绕于绕线盘1001上，另一端与底盘902固定。当移动机构在运动过程中发生故障时，可采用该回收机构10将移动机构拖拽至电动回转盘2附近，方便检修。具体的，回收机构10固定于第二固定支架207的下方。优选的，回收机构和移动机构位于电动回转盘2的相对端，进一步，回收机构10与轨道9位于同一直线上。回收机构10与轨道9位于同一直线，方便且省力地将移动机构拖拽至电动回转盘2附近。拉线可绕电动回转盘2经过，如图20所示。优选的，如图21所示，第一固定支架205开有通道，拉线1002穿过通道，沿轨道9铺设，然后与移动机构连接。拉线1002从通道中经过，避免阻碍机构之间的运行，而且，也可避免拉线1002与电动回转盘2之间摩擦导致拉线1002断开。具体的，拉线1002具有一定的强度，例如钢丝绳。具体的，所述回收机构10为手动式钢丝绳回收机构。具体的，绕线盘1001采用卷簧式绕线盘。当移动机构远离回收机构10时，移动机构的拖拽力克服卷簧弹力将钢丝绳1002拉长；当移动机构向回收机构10方向运行时，在卷簧弹力作用下，自动将拉线1002卷扬。

作为一个具体的实施例，如图19所示，电动升降推杆8内部设有弹性线缆802，弹性线缆一端与底盘902连接，另一端分别与灭火弹401、云台403、红外热像仪404和可见光摄像机405连接。弹性线缆802即为控制线缆与动力线缆5，具有提供电源以及控制作用。弹性线缆802具有弹性，能够随着电动升降推杆8的升降而弹性伸缩，避免因电动升降推杆8的升降引起线缆的缠绕。

图19为本实施例的走线图，220V交流电源进入控制箱6后，通过电源转换模块将电压转换成24V直流电。从控制箱6引出的控制线缆与动力线缆5经过立柱1后，安装到滑环206上，通过滑环206后与安装在轨道9上的滑触线901连接，滑触线901将电源引入到移动机构上；移动机构通过安装在电动升降推杆内部的弹性线缆802分别与检测组件402、灭火弹401连接。

图23-图27为本发明对目标进行检测或灭火时的工作示意图。操作人员可在监控后台通过摄像机观察室内情况，本发明机器人的工作模式可设置为自动巡检、特巡或人工操作，实施例3对目标进行检测或灭火时的工作方法如下：

（1）机器人电动升降推杆8上升到极限位置；

（2）上述动作到位后，电动回转盘2执行回转动作，带动机器人运动到目标位置；

（3）上述动作到位后，移动机构带动执行机构4和灭火弹401沿着轨道运行，到达目标的正前方；

（4）上述动作到位后，电动升降推杆8执行下降动作，带动检测组件402和灭火弹401下降到设备待巡检位置；

（5）上述动作到位后，机器人执行数据采集指令或/和投掷灭火弹指令，同时记录下移动体的当前位姿状态。将采集到的数据回传，完成数据的处理和故障的自动报警。

实施例5

本实施例与实施例1、2、3、4的区别在于：本实施例中，所述机器人设有配重机构，如图18和19所示。当电动升降推杆8或移动机构处于距离电动回转盘2较远位置时，对电动回转盘2造成较大的偏心力矩，为平衡该偏心力矩，在电动回转盘2的一侧增加配重机构，配重机构即为配重块210。

当机器人由电动回转盘2、电动伸缩推杆3和电动升降推杆8构成时，将执行机构4与配重块210分别设置于电动回转盘2的相对两侧，即配重块210、电动回转盘2与执行机构4在同一直线上，能够提高机器人的稳定性，参见图28。具体的，第一固定支架205、配重块210、第二固定支架207、电动伸缩推杆3和执行机构4位于同一直线上。

当机器人由电动回转盘2和移动机构成时，将执行机构4与配重块210分别设置于电动回转盘2的相对两侧，即配重块210、电动回转盘2与执行机构4在同一直线上，能够提高机器人的稳定性，参见图29。具体的，第一固定支架205、配重块210、第二固定支架207、轨道9、移动机构和执行机构4位于同一直线上。

具体的，配重块210尺寸和重量不限，依据电动伸缩推杆3伸长长度、执行机构4或执行机构在轨道9上的位置而定。

作为一个具体的实施例，配重块210通过第二固定支架207与第一固定支架205固定，如图30所示，第二固定支架207具有多个安装孔2071，配重块210通过紧固件如螺钉固定于第二固定支架207的上方，或者下方，或者第二固定支架207上的任意位置，多个安装孔2071的设置可改变配重块210在第二固定支架207上的位置。作为另一个具体的实施例，如图31所示，第二固定支架205设有滑轨2072，配重块210沿滑轨2071移动。可移动配重块210在滑轨2072上的位置，以平衡对电动回转盘2造成的偏心力矩。根据电动伸缩推杆3伸长的长度或者移动机构在轨道9上的位置、执行机构的重量，可随时改变配重块210的重量以及配重块210在第二固定支架207上的位置。

在缺少本文中所具体公开的任何元件、限制的情况下，可以实现本文所示和所述的发明。所采用的术语和表达法被用作说明的术语而非限制，并且不希望在这些术语和表达法的使用中排除所示和所述的特征或其部分的任何等同物，而且应该认识到各种改型在本发明的范围内都是可行的。因此应该理解，尽管通过各种实施例和可选的特征具体公开了本发明，但是本文所述的概念的修改和变型可以被本领域普通技术人员所采用，并且认为这些修改和变型落入所附权利要求书限定的本发明的范围之内。

本文中所述或记载的文章、专利、专利申请以及所有其他文献和以电子方式可得的信息的内容在某种程度上全文包括在此以作参考，就如同每个单独的出版物被具体和单独指出以作参考一样。申请人保留把来自任何这种文章、专利、专利申请或其他文献的任何及所有材料和信息结合入本申请中的权利。

Claims (10)

1.室内巡检、消防一体化机器人，包括执行机构，其特征在于，包括立柱、电动回转盘和电动升降推杆，电动回转盘安装于立柱上，电动回转盘带动电动升降推杆转动，执行机构位于电动升降推杆末端。

2.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于，电动回转盘与电动升降推杆之间设有电动伸缩推杆，电动回转盘带动电动伸缩推杆转动，电动升降推杆安装于电动伸缩推杆末端。

3.根据权利要求2所述的机器人，其特征在于，电动回转盘包括底座、电机和转盘，底座与立柱固定，电机固定于底座，电机输出轴与转盘连接。

4.根据权利要求3所述的机器人，其特征在于，立柱与电动回转盘之间设有第三固定支架，底座通过第三固定支架与立柱固定，电动伸缩推杆通过第一固定支架与转盘固定。

5.根据权利要求4所述的机器人，其特征在于，电动升降推杆与执行机构之间设有辅控箱，执行机构包括灭火弹和检测组件，检测组件包括可见光摄像机和红外热像仪，辅控箱与电动升降推杆末端固定，云台固定于辅控箱，可见光摄像机和灭火弹分别位于云台两端。

6.根据权利要求5所述的机器人，其特征在于，所述机器人设有控制线缆与动力线缆以及绕线机构，立柱设有电源箱，转盘内部设有滑环，控制线缆与动力线缆一端与电源箱连接，另一端与滑环的输入端连接；绕线机构通过第二固定支架与第一固定支架固定，第二固定支架固定有主控箱，主控箱连接有主控线缆，主控线缆与滑环的输出端电气连接，绕线机构包括绕线盘和绕于绕线盘上的绕线线缆，绕线线缆一端与主控箱连接，另一端与辅控箱连接，辅控箱具有辅控线缆，辅控线缆分别与云台、红外热像仪、可见光摄像机和灭火弹连接。

7.根据权利要求6所述的机器人，其特征在于，转盘开有与滑环适配的通道，滑环外表面与转盘通道内壁固定，滑环顶端与转盘顶端平齐，立柱、第三固定支架和底座均开有通道，通道之间连通，控制线缆与动力线缆从电源箱引出，依次穿过立柱、第三固定支架、底座和转盘的通道，然后与滑环的输入端连接；第一固定支架、电动伸缩推杆和电动升降推杆均开有通道，通道之间连通，绕线线缆一端与主控箱连接，另一端依次穿过第一固定支架、电动伸缩推杆和电动升降推杆的通道，与辅控箱连接。

8.根据权利要求7所述的机器人，其特征在于，电动伸缩推杆设有定滑轮，定滑轮位于电动伸缩推杆与电动升降推杆的转折位置，绕线线缆环绕过定滑轮。

9.根据权利要求8所述的机器人，其特征在于，绕线线缆包括包裹层，包裹层内部具有钢丝绳，钢丝绳一端与绕线盘固定，另一端与辅控箱连接。

10.根据权利要求9所述的机器人，其特征在于，第三固定支架安装有温湿度传感器和烟雾传感器，第三固定支架或者第一固定支架设有火焰传感器。

Images