CN111469109A - 巡检机器人系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种巡检机器人系统，包括巡检机器人、控制终端和管理终端。本申请实施例所述巡检机器人系统通过设置有N个所述控制终端，然后利用管理终端与N个所述控制终端之间无线通信连接。管理人员只需要通过所述管理终端对多个所述控制终端进行统一管理，从而避免需要对多个所述巡检机器人进行一一控制管理的问题。本申请实施例所述巡检机器人系统解决了现有技术中存在的对所述巡检机器人的管理比较困难的技术问题，达到了提高对所述巡检机器人管理效能的技术效果。

Description

巡检机器人系统

技术领域

本申请涉及机器人技术领域，特别是涉及一种巡检机器人系统。

背景技术

随着我国社会和经济不断提高，我国电力产业也在不断的发展，变电站是电力产业中一个重要的组成部分。变电站通过变压器将各级电压的电网联系起来，是电力系统中变换电压、接受和分配电能、控制电力的流向和调整电压的场所。变电站是用于改变电压的场所，将发电厂发出来的电能的电压升高转化为高压电然后输送到较远的地方，然后在用户附近将高压电按需要降低。

目前的日常巡检维修主要且以人工巡检为主，但是目前一般的变电站基本面积均比较大，用电设备众多，这也就意味着需要配备大量工作人员在现场中进行实时巡检。因此，目前利用巡检机器人进行辅助巡检，但是因为变电站面积较大，用电设备较多，现场复杂，因此对巡检机器人的管理比较困难。

发明内容

基于此，有必要针对巡检机器人的管理比较困难的问题，提供一种巡检机器人系统。

一种巡检机器人系统，包括：

M个巡检机器人，其中，M为不小于2的正整数；

N个控制终端，每个所述控制终端均连接有多个所述巡检机器人，所述M个巡检机器人均与所述控制终端信号连接，且一个所述巡检机器人仅连接一个所述控制终端，其中，N为不小于1且小于M的正整数；

管理终端，与所述N个控制终端均信号连接；

所述M个巡检机器人、所述N个控制终端和所述管理终端之间无线通信连接。

在其中一个实施例中，所述巡检机器人包括：

底座；

巡视设备，设置于所述底座，所述巡视设备与一个所述控制终端信号连接。

在其中一个实施例中，所述巡视设备包括：

云台，设置于所述底座；

图像采集设备，设置于所述云台，所述图像采集设备与一个所述控制终端信号连接。

在其中一个实施例中，所述云台为全角度旋转云台，所述全角度旋转云台与一个所述控制终端信号连接，所述控制终端用于控制所述全角度旋转云台的旋转角度。

在其中一个实施例中，还包括：

激光发射器，设置于目标设备；

激光接收器，设置于所述巡检机器人，与一个所述控制终端信号连接，用于接收所述激光发射器发出的激光；

所述控制终端分别与所述激光接收器和所述云台信号连接，所述控制终端用于根据所述激光接收器的输出信号调节所述全角度旋转云台的旋转角度。

在其中一个实施例中，还包括：

所述激光接收器的方向与所述图像采集设备的方向一致。

在其中一个实施例中，还包括：

驱动设备，分别设置于每个所述底座，用于驱动所述M个巡检机器人移动。

在其中一个实施例中，还包括：

测距设备，设置于所述底座，与一个所述控制终端信号连接，用于测量所述巡检机器人与障碍物之间的距离。

在其中一个实施例中，还包括：

报警设备，与所述控制终端信号连接，用于在所述巡检机器人与障碍物之间的距离超过预设阈值时发出报警信号。

在其中一个实施例中，还包括：

运动传感器，设置于所述巡检机器人，与一个所述控制终端信号连接。

本申请实施例提供了一种巡检机器人系统，包括巡检机器人、控制终端和管理终端。本申请实施例所述巡检机器人系统通过设置有N个所述控制终端，然后利用管理终端与N个所述控制终端之间无线通信连接。管理人员只需要通过所述管理终端对多个所述控制终端进行统一管理，从而避免需要对多个所述巡检机器人进行一一控制管理的问题。本申请实施例所述巡检机器人系统解决了现有技术中存在的对所述巡检机器人的管理比较困难的技术问题，达到了提高对所述巡检机器人管理效能的技术效果。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例或传统技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请一个实施例提供的巡检机器人系统结构示意图；

图2为本申请一个实施例提供的巡检机器人结构示意图；

图3为本申请一个实施例提供的巡检机器人部分结构示意图；

图4为本申请一个实施例提供的巡检机器人部分结构示意图；

图5为本申请一个实施例提供的巡检机器人部分结构示意图。

附图标记说明：

10、巡检机器人系统；

100、巡检机器人；

110、底座；

120、巡视设备；

121、云台；

122、图像采集设备；

200、控制终端；

300、管理终端；

400、激光发射器；

500、激光接收器；

600、驱动设备；

700、测距设备；

800、报警设备；

900、运动传感器。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下通过实施例，并结合附图，对本申请的巡检机器人系统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用以解释本申请，并不用于限定本申请。

本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

请参见图1，本申请实施例提供了一种巡检机器人系统10可以应用于任何环境中，例如变电站、工厂、车间、餐厅、公园等任意环境中，用于对目标环境进行日常巡视和监测。

本申请实施例提供的一种巡检机器人系统10包括：巡检机器人100、控制终端200和管理终端300。

所述巡检机器人100为多个，例如所述巡检机器人100为M个，M为不小于2的正整数。所述巡检机器人100用于代替或协助人类进行日常巡检、巡逻、安防等工作的开展。所述巡检机器人100可以为轨道式的，方便按照规划路径进行作业，精确地执行巡检任务并方便停靠到指定位置。所述巡检机器人100还可以为滚轮式的，不用预设轨道，方便安装及行走。所述巡检机器人100可以设置有红外测温仪、报警设备800等。所述巡检机器人100的数量不少于2，本实施例对于所述巡检机器人100不作具体限定，只需要满足可以实现巡检的功能即可。

所述控制终端200为多个，但需要指出的是，所述控制终端200的数量小于所述巡检机器人100的数量M个，例如所述控制终端200为N个，其中，N为不小于1且小于M的正整数。每个所述控制终端200均连接有多个所述巡检机器人100，所述M个巡检机器人100均与所述控制终端200信号连接，且一个所述巡检机器人100仅连接一个所述控制终端200。也就是说一个所述巡检机器人100连接一个所述控制终端200，但一个所述控制终端200连接有多个所述巡检机器人100，每个所述控制终端200连接的所述巡检机器人100的数量可以相同，也可以不同。当每个所述控制终端200连接的所述巡检机器人100数量相同时，例如，所述控制终端200可以为2个，每个所述控制终端200可以连接有3个不同的所述巡检机器人100，也就意味着通过2个所述控制终端200可以实现对于6个所述巡检机器人100的控制，从而方便对多个所述巡检机器人100的统一管理。所述控制终端200可以与所述巡检机器人100无线通信连接，所述控制终端200可以设置于所述巡检机器人100，也可以设置于所述巡检机器人100的使用环境中或者控制室等，可以与所述巡检机器人100位于同一个空间，也可以相离开来，本实施例对于所述控制终端200的具体设置位置不作具体限定，只需要满足可以实现与所述巡检机器人100之间无线通信连接的功能即可。所述控制终端200可以为处理器、服务器、PLC芯片等，可以对巡检机器人100采集到的例如温度、距离、图像、声音等信号进行实时分析处理、生成数据报表显示以及上传至终端等。本实施例对于所述控制终端200不作具体限定，只需要满足可以实现对于所述巡检机器人100的控制功能即可。

所述管理终端300与所述N个控制终端200均信号连接，所述管理终端300与所述N个控制终端200之间无线通信连接，所述管理终端300用于控制所述N个控制终端200，用于对所述N个控制终端200进行统一管理。通过一个所述管理终端300对所述N个控制终端200进行控制管理，从而实现对所述M个巡检机器人100的控制。所述管理终端300可以设置于控制室中，也可以为移动设备，与所述N个控制终端200无线连接，以方便管理人员随身携带，且同时可以避免需要在现场进行布线，从而导致现场线路复杂的问题。所述管理终端300用于管理人员下发指示命令以及对所述M个巡检机器人100进行实时监控。所述管理终端300可以为计算机、移动手机、PAD、智能手表等中的任一种或者任意组合，本实施例对于所述管理终端300不作具体限定，可根据实际情况具体选择。

所述M个巡检机器人100、所述N个控制终端200和所述管理终端300之间无线通信连接。无线通信设备一般包括信号发射端和信号接收端，分别设置于信号发射设备和信号接收设备，例如所述M个巡检机器人100、所述N个控制终端200和所述管理终端300均设置有信号发射端和信号接收端，分别用于发射和接收无线信号，从而实现对于所述M个巡检机器人100、所述N个控制终端200和所述管理终端300之间的无线通信。所述无线通信设备可以为卫星、无线电台、无线电视、无线局域网、移动电话、手机GPRS上网等的设备均可。本实施例对于所述无线通信设备不作具体限定，只需要满足可以实现对于所述M个巡检机器人100、所述N个控制终端200和所述管理终端300之间无线通信连接的功能即可。

本申请实施例提供的所述巡检机器人系统10的工作原理如下：

当所述M个巡检机器人100在作业时，所述N个控制终端200分别与所述M个巡检机器人100信号连接，一个所述控制终端200控制多个所述巡检机器人100，从而减少所述管理终端300的使用数量。所述巡检机器人100采集到的信息经过所述控制终端200进行分析处理并发送至所述管理终端300，所述管理终端300实时接收所述N个所述控制终端200输出的处理后的数据。管理人员通过所述管理终端300对所述M个巡检机器人100的作业状态以及作业环境进行实时监控，同时，所述管理人员可以通过所述管理终端300下发命令至所述控制终端200，从而实现对于所述M个巡检机器人100工作状态的调整与控制。

本实施例提供了的所述巡检机器人系统10，包括所述巡检机器人100、所述控制终端200和所述管理终端300。本实施例通过设置有N个所述控制终端200，然后利用管理终端300与N个所述控制终端200之间无线通信连接。管理人员只需要通过所述管理终端300对多个所述控制终端200进行统一管理，从而避免需要对多个所述巡检机器人100进行一一控制管理的问题。本实施例所述巡检机器人系统10解决了现有技术中存在的对所述巡检机器人100的管理比较困难的技术问题，达到了提高对所述巡检机器人100管理效能的技术效果。

请参见图2，在一个实施例中，所述巡检机器人100包括：底座110、巡视设备120和驱动设备600。

所述底座110用于为所述巡视设备120提供支撑，所述底座110可以为绝缘材料制成，例如：塑料、木材等，所述底座110还可以由导电材料制成，例如：铁、铜、铝、不锈钢、钴镍合金等。所述底座110可以为实体结构，以提高所述底座110的稳定性，所述底座110还可以为空心结构，内部中空，以形成一容纳空腔，用于安装其他辅助设备，例如移动电源、定位设备等。所述底座110可以为方形、梯形，也可以为棱台或者圆台状等。所述底座110可以设备有多个滚轮，以方便所述巡检机器人100移动。本实施例对于所述底座110不作具体限定，只需要满足可以实现为所述巡视设备120提供支撑的功能即可。

所述巡视设备120设置于所述底座110，所述巡视设备120与一个所述控制终端200信号连接。所述巡视设备120用于巡视，例如所述巡视设备120可以为温度采集设备、图像采集设备、声音采集设备或磁场采集设备，用于监测所述巡检机器人100的作业环境中的温度、图像、声音、磁场等。所述巡视设备120可以为一个，也可以为多个，均设置于所述底座110，本实施例对于所述巡视设备120不作具体限定，只需要满足可以实现巡视的功能即可。

所述驱动设备600可以为电动机、驱动轮等，也可以为其他具有驱动功能的设备。所述驱动设备600的数量可以为M个，也可以多于M个，所述驱动设备600分别设置于每个所述底座110，用于驱动所述M个巡检机器人100移动。本实施例对于所述驱动设备600不作具体限定，只需要满足可以实现驱动所述巡检机器人100移动的功能即可。

请参见图3，在一个实施例中，所述巡视设备120还可以包括：云台121和图像采集设备122。

所述云台121设置于所述底座110，为安装和固定所述图像采集设备122提供支撑，所述云台121可以为固定云台121，方便对固定位置或固定区域的图像进行采集。所述云台121还可以为电动云台121，可以进行大范围的扫描监视，以增大所述图像采集设备122的采集范围。所述云台121内部可以包括两台小型电动机，均设置于所述底座110上，与所述云台121的旋转轴驱动连接，用于驱动所述云台121旋转。本实施例对于所述云台121不作具体限定，只需要满足可以实现为安装和固定所述图像采集设备122提供支撑的功能即可。所述云台121可以为全角度旋转云台，所述全角度旋转云台与一个所述控制终端200信号连接，所述控制终端200用于控制所述全角度旋转云台的旋转角度。所述控制终端200控制所述云台121按周期进行旋转，从而覆盖所述巡检机器人100所在环境的各个方位。本实施例对于所述云台121不作具体限定，只需要满足可以实现为安装和固定所述图像采集设备122提供支撑的功能即可。

所述图像采集设备122设置于所述云台121，所述图像采集设备122与一个所述控制终端200信号连接。所述图像采集设备122可以为照相机、摄像机，也可以为其他具有图像采集功能的设备，例如手机、PAD等。所述图像采集设备122可以为一个，也可以为多个，当所述图像采集设备122为多个时，多个所述图像采集设备122可以按环形间隔设置于所述云台121的外表面。本实施例对于所述图像采集设备122不作具体限定，只需要满足可以实现对所述巡检机器人100所在环境图像的采集功能即可。

请参见图4，在一个实施例中，所述巡检机器人系统10还包括：激光发射器400和激光接收器500。

所述激光发射器400设置于目标设备，所述目标设备可以为工作人员自定义的任何设备或者障碍物，所述激光发射器400用于产生并发射激光，以辅助所述巡检机器人100进行距离测量或定位等。所述激光发射器400可以为半导体激光器、全固态激光器或者气体激光器等均可。所述激光发射器400可以为一个，也可以为多个，当所述激光发射器400为多个时，多个所述激光发射器400分别设置于多个目标设备。本实施例对于所述激光发射器400不作具体限定，只需要满足可以实现发射激光的功能即可。

所述激光接收器500设置于所述巡检机器人100，与一个所述控制终端200信号连接，用于接收所述激光发射器400发出的激光。所述激光接收器500与所述激光发射器400相互匹配。所述激光接收器500可以为一个，所述激光接收器500的方向与所述图像采集设备122的方向一致。所述激光接收器500也可以为多个，多个所述激光接收器500沿所述巡检机器人100的外周按环形间隔设置，以便对多个所述激光发射器400发出的激光进行响应。本实施例对于所述激光接收器500不作具体限定，只需要满足可以实现对于所述激光发射器400发出的激光产生响应的功能即可。

所述控制终端200分别与所述激光接收器500和所述云台121信号连接，所述控制终端200用于根据所述激光接收器500的输出信号调节所述全角度旋转云台的旋转角度。当所述激光接收器500接收到来自所述激光发射器400发出的激光时，并输出一指示信号，所述控制终端200接收到所述指示信号，然后控制所述云台121旋转至所述激光发射器400的方位并固定，以重点采集所述激光发射器400所在区域的图像。

请参见图5，在一个实施例中，所述巡检机器人系统10还包括：测距设备700、报警设备800和运动传感器900。

所述测距设备700设置于所述底座110，与一个所述控制终端200信号连接，用于测量所述巡检机器人100与障碍物之间的距离。所述测距设备700与所述控制终端200可以有线连接，也可以无线连接，所述测距设备700可以利用光、声音、电磁波的反射、干涉等特性进行距离的测量。所述测距设备700可以为光电测距仪，例如：相位法测距仪或脉冲测距仪等，所述测距设备700还可以为声波测距仪，例如超声波测距仪等。本实施例对于所述测距设备700不作具体限定，只需要满足可以实现测距的功能即可。

所述报警设备800与所述控制终端200信号连接，所述报警设备800可以与所述控制终端200一起设置于控制室或者所述巡检机器人100的作业环境中，也可以设置于所述巡检机器人100，例如所述底座110，所述报警设备800用于在所述巡检机器人100与障碍物之间的距离超过预设阈值时发出报警信号。所述报警设备800可以为声音报警器、光报警器，所述报警设备800也可以为声光结合报警器等，所述报警设备800可以为一个，也可以为多个。本实施例对于所述报警设备800不作具体限定，只需要满足可以实现在所述巡检机器人100与障碍物之间的距离超过预设阈值时发出报警信号的功能即可。

所述运动传感器900设置于所述巡检机器人100，与一个所述控制终端200信号连接。所述运动传感器900可以为3轴加速度传感器、陀螺仪、地磁传感器中的一种或多种组合，所述运动传感器900用于采集所述巡检机器人100的运动状态及作业环境中附近工作人员的运动状态，以提高所述巡检机器人100数据采集的全面性。本实施例对于所述运动传感器900不作具体限定，可根据实际需要进行选择。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种巡检机器人系统，其特征在于，包括：

M个巡检机器人，其中，M为不小于2的正整数；

N个控制终端，每个所述控制终端均连接有多个所述巡检机器人，所述M个巡检机器人均与所述控制终端信号连接，且一个所述巡检机器人仅连接一个所述控制终端，其中，N为不小于1且小于M的正整数；

管理终端，与所述N个控制终端均信号连接；

所述M个巡检机器人、所述N个控制终端和所述管理终端之间无线通信连接。

2.根据权利要求1所述的巡检机器人系统，其特征在于，所述巡检机器人包括：

底座；

巡视设备，设置于所述底座，所述巡视设备与一个所述控制终端信号连接。

3.根据权利要求2所述的巡检机器人系统，其特征在于，所述巡视设备包括：

云台，设置于所述底座；

图像采集设备，设置于所述云台，所述图像采集设备与一个所述控制终端信号连接。

4.根据权利要求3所述的巡检机器人系统，其特征在于，所述云台为全角度旋转云台，所述全角度旋转云台与一个所述控制终端信号连接，所述控制终端用于控制所述全角度旋转云台的旋转角度。

5.根据权利要求4所述的巡检机器人系统，其特征在于，还包括：

激光发射器，设置于目标设备；

激光接收器，设置于所述巡检机器人，与一个所述控制终端信号连接，用于接收所述激光发射器发出的激光；

所述控制终端分别与所述激光接收器和所述云台信号连接，所述控制终端用于根据所述激光接收器的输出信号调节所述全角度旋转云台的旋转角度。

6.根据权利要求5所述的巡检机器人系统，其特征在于，还包括：

所述激光接收器的方向与所述图像采集设备的方向一致。

7.根据权利要求2所述的巡检机器人系统，其特征在于，还包括：

驱动设备，分别设置于每个所述底座，用于驱动所述M个巡检机器人移动。

8.根据权利要求2所述的巡检机器人系统，其特征在于，还包括：

测距设备，设置于所述底座，与一个所述控制终端信号连接，用于测量所述巡检机器人与障碍物之间的距离。

9.根据权利要求8所述的巡检机器人系统，其特征在于，还包括：

报警设备，与所述控制终端信号连接，用于在所述巡检机器人与障碍物之间的距离超过预设阈值时发出报警信号。

10.根据权利要求1所述的巡检机器人系统，其特征在于，还包括：

运动传感器，设置于所述巡检机器人，与一个所述控制终端信号连接。

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