CN111469140A - 一种用于巡逻的具有防撞功能的安防机器人 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于巡逻的具有防撞功能的安防机器人，包括主体、摄像头和两个移动装置，还包括防撞机构和除尘机构，所述防撞机构包括环形气囊、气筒、活塞、进气管、接触开关、接触块、支架、两个第一弹簧和两个连接管，所述除尘机构包括刮板、传动组件、连接组件和两个第二弹簧，该用于巡逻的具有防撞功能的安防机器人通过防撞机构，防止安防机器人继续撞击障碍物，减小了损坏的几率，提高了设备的安全性，通过除尘机构，实现了清洁摄像头的功能，防止摄像头被灰尘覆盖，影响拍摄效果。

Description

一种用于巡逻的具有防撞功能的安防机器人

技术领域

本发明涉及机器人领域，特别涉及一种用于巡逻的具有防撞功能的安防机器人。

背景技术

安防机器人又称安保机器人，是半自主、自主或者在人类控制下协助人类完成完全防护工作的机器人。安防机器人作为机器人行业的一个细分领域，立足于实际生产生活需要，用来解决安全隐患、巡逻监控及灾情预警等，从而减小安全事故的发生，降低生命财产损失。

现有的安防机器人在长期进行巡逻工作时，摄像头容易被灰尘覆盖，从而会影响拍摄效果，影响巡逻工作，降低了现有的安防机器人的实用性，不仅如此，现有的安防机器人在巡逻时，容易与障碍物发生碰撞，从而增加了设备划伤损坏的几率，降低了现有的安防机器人的安全性。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种用于巡逻的具有防撞功能的安防机器人。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于巡逻的具有防撞功能的安防机器人，包括主体、摄像头和两个移动装置，两个移动装置分别设置在主体的下方的两侧，所述摄像头设置在主体的上方，所述主体内设有PLC，所述摄像头与PLC电连接，还包括防撞机构和除尘机构，所述防撞机构设置在主体上，所述除尘机构设置在主体的上方，所述防撞机构与除尘机构连接；

所述防撞机构包括环形气囊、气筒、活塞、进气管、接触开关、接触块、支架、两个第一弹簧和两个连接管，所述环形气囊套设在主体上，所述环形气囊的内壁与主体的外周固定连接，所述气筒固定在主体的内部，所述活塞设置在气筒的内部，所述活塞与气筒的内壁密封连接，所述接触开关固定在气筒内的顶部，所述接触块固定在活塞的上方，所述接触开关与接触块正对设置，两个第一弹簧分别设置在活塞的上方的两端，所述第一弹簧的两端分别与气筒内的顶部和活塞的上方连接，所述进气管的一端与气筒的下方连通，两个连接管关于进气管的轴线对称设置，所述连接管的一端与环形气囊连通，所述连接管的另一端与进气管的另一端连通，所述支架的形状为U形，所述气筒的上方设有两个小孔，所述支架的两端分别穿过两个小孔与活塞的上方固定连接，所述支架与除尘机构连接；

所述除尘机构包括刮板、传动组件、连接组件和两个第二弹簧，所述传动组件和连接组件均设置在主体的内部，所述支架与传动组件连接，所述传动组件与连接组件连接，所述刮板抵靠在摄像头上，所述刮板与连接组件连接，两个第二弹簧分别设置在刮板的两端，所述第二弹簧的两端分别与刮板的下方和主体的上方连接。

作为优选，为了传递动力，所述传动组件包括丝杆、滚珠丝杠轴承、蜗杆和两个第一轴承，其中一个第一轴承固定在主体内的顶部，另一个第一轴承固定在气筒的上方，所述蜗杆的一端和丝杆的一端分别与两个第一轴承的内圈固定连接，所述蜗杆的另一端与丝杆的另一端固定连接，所述滚珠丝杠轴承套设在丝杆上，所述滚珠丝杠轴承的与丝杆的连接处设有与丝杆匹配的螺纹，所述支架上设有穿孔，所述滚珠丝杠轴承的外圈与穿孔的内壁固定连接，所述蜗杆与连接组件连接。

作为优选，为了便于带动刮板移动，所述连接组件包括转轴、蜗轮、两个第二轴承和两个连接单元，所述第二轴承固定在主体的内部，所述转轴与第二轴承的内圈固定连接，所述转轴的两端分别与两个连接单元连接，所述刮板的两端分别与两个连接单元连接，所述蜗轮固定在转轴上，所述蜗轮与蜗杆啮合。

作为优选，为了带动刮板上下移动，所述连接单元包括转盘和连接线，所述转轴的两端分别与两个转盘固定连接，所述连接线的一端卷绕在转盘上，所述主体的上方设有两个圆孔，两个连接线的另一端分别穿过两个圆孔与刮板的两端固定连接。

作为优选，为了限制刮板的移动方向，所述除尘机构包括两个限位组件，所述刮板的两端分别与两个限位组件连接，所述限位组件包括限位杆和限位板，所述限位杆竖向固定在主体的上方，所述刮板的两端均设有通孔，所述限位杆与通孔一一对应，所述限位杆的顶端穿过通孔与限位板固定连接。

作为优选，为了防止支架移动时发生晃动，所述防撞机构还包括两个凸条，两个凸条分别固定在支架的两端上，所述小孔上设有缺口，所述凸条与缺口一一对应，所述凸条设置在缺口的内部，所述凸条与缺口匹配，所述凸条与缺口滑动连接。

作为优选，为了提升除尘效果，所述刮板的靠近摄像头的一侧设有毛刷。

作为优选，为了减小摩擦力，所述丝杆和蜗杆上均涂有润滑脂。

作为优选，为了延长连接线的使用寿命，所述连接线的制作材料为钢丝绳。

作为优选，为了减小环形气囊损坏的几率，所述环形气囊的外周设有橡胶圈。

本发明的有益效果是，该用于巡逻的具有防撞功能的安防机器人通过防撞机构，防止安防机器人继续撞击障碍物，减小了损坏的几率，提高了设备的安全性，与现有的防撞机构相比，该防撞机构可以循环多次工作，设备更加的环保，通过除尘机构，实现了清洁摄像头的功能，防止摄像头被灰尘覆盖，影响拍摄效果，与现有的除尘机构相比，该除尘机构与防撞机构为一体联动机构，无需电力驱动，提高了设备的节能性。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的用于巡逻的具有防撞功能的安防机器人的结构示意图；

图2是本发明的用于巡逻的具有防撞功能的安防机器人的防撞机构的结构示意图；

图3是图2的A部放大图；

图4是本发明的用于巡逻的具有防撞功能的安防机器人的支架与气筒的连接结构示意图；

图中：1.移动装置，2.主体，3.摄像头，4.环形气囊，5.连接管，6.进气管，7.气筒，8.活塞，9.接触块，10.接触开关，11.第一弹簧，12.支架，13.滚珠丝杠轴承，14.丝杆，15.蜗杆，16.蜗轮，17.转轴，18.转盘，19.连接线，20.刮板，21.第二弹簧，22.限位杆，23.限位板，24.橡胶圈，25.凸条。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1所示，一种用于巡逻的具有防撞功能的安防机器人，包括主体2、摄像头3和两个移动装置1，两个移动装置1分别设置在主体2的下方的两侧，所述摄像头3设置在主体2的上方，所述主体2内设有PLC，所述摄像头3与PLC电连接，还包括防撞机构和除尘机构，所述防撞机构设置在主体2上，所述除尘机构设置在主体2的上方，所述防撞机构与除尘机构连接；

PLC，即可编程逻辑控制器，它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程，其实质是一种专用于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同，一般用于数据的处理以及指令的接收和输出，用于实现中央控制。

该用于巡逻的具有防撞功能的安防机器人通过防撞机构，防止安防机器人继续撞击障碍物，减小了损坏的几率，提高了设备的安全性，通过除尘机构，实现了清洁摄像头3的功能，防止摄像头3被灰尘覆盖，影响拍摄效果。

如图2所示，所述防撞机构包括环形气囊4、气筒7、活塞8、进气管6、接触开关10、接触块9、支架12、两个第一弹簧11和两个连接管5，所述环形气囊4套设在主体2上，所述环形气囊4的内壁与主体2的外周固定连接，所述气筒7固定在主体2的内部，所述活塞8设置在气筒7的内部，所述活塞8与气筒7的内壁密封连接，所述接触开关10固定在气筒7内的顶部，所述接触块9固定在活塞8的上方，所述接触开关10与接触块9正对设置，两个第一弹簧11分别设置在活塞8的上方的两端，所述第一弹簧11的两端分别与气筒7内的顶部和活塞8的上方连接，所述进气管6的一端与气筒7的下方连通，两个连接管5关于进气管6的轴线对称设置，所述连接管5的一端与环形气囊4连通，所述连接管5的另一端与进气管6的另一端连通，所述支架12的形状为U形，所述气筒7的上方设有两个小孔，所述支架12的两端分别穿过两个小孔与活塞8的上方固定连接，所述支架12与除尘机构连接；

当设备遇到障碍物时，环形气囊4与障碍物抵靠，使得环形气囊4内的空气通过连接管5导入进气管6的内部，再通过进气管6导入气筒7的内部，使得活塞8向上移动，压缩第一弹簧11，使得接触块9与接触开关10抵靠，从而使得接触开关10启动，发送信号给PLC，PLC控制安防机器人改变移动方向，使得安防机器人向远离障碍物的方向移动，防止安防机器人继续撞击障碍物，减小了损坏的几率，提高了设备的安全性，当安防机器人远离障碍物后，环形气囊4不再受到挤压，通过第一弹簧11的回复力，使得活塞8向下移动，从而使得气筒7内的空气通过进气管6排入连接管5的内部，再重新导入环形气囊4的内部，使得环形气囊4恢复原位，便于实现下一次的防撞功能。

如图2-3所示，所述除尘机构包括刮板20、传动组件、连接组件和两个第二弹簧21，所述传动组件和连接组件均设置在主体2的内部，所述支架12与传动组件连接，所述传动组件与连接组件连接，所述刮板20抵靠在摄像头3上，所述刮板20与连接组件连接，两个第二弹簧21分别设置在刮板20的两端，所述第二弹簧21的两端分别与刮板20的下方和主体2的上方连接。

支架12上下移动时，带动传动组件工作，通过连接组件带动刮板20上下移动，实现了除尘的功能，防止灰尘覆盖在摄像头3上，影响摄像头3的拍摄效果。

作为优选，为了传递动力，所述传动组件包括丝杆14、滚珠丝杠轴承13、蜗杆15和两个第一轴承，其中一个第一轴承固定在主体2内的顶部，另一个第一轴承固定在气筒7的上方，所述蜗杆15的一端和丝杆14的一端分别与两个第一轴承的内圈固定连接，所述蜗杆15的另一端与丝杆14的另一端固定连接，所述滚珠丝杠轴承13套设在丝杆14上，所述滚珠丝杠轴承13的与丝杆14的连接处设有与丝杆14匹配的螺纹，所述支架12上设有穿孔，所述滚珠丝杠轴承13的外圈与穿孔的内壁固定连接，所述蜗杆15与连接组件连接。

作为优选，为了便于带动刮板20移动，所述连接组件包括转轴17、蜗轮16、两个第二轴承和两个连接单元，所述第二轴承固定在主体2的内部，所述转轴17与第二轴承的内圈固定连接，所述转轴17的两端分别与两个连接单元连接，所述刮板20的两端分别与两个连接单元连接，所述蜗轮16固定在转轴17上，所述蜗轮16与蜗杆15啮合。

作为优选，为了带动刮板20上下移动，所述连接单元包括转盘18和连接线19，所述转轴17的两端分别与两个转盘18固定连接，所述连接线19的一端卷绕在转盘18上，所述主体2的上方设有两个圆孔，两个连接线19的另一端分别穿过两个圆孔与刮板20的两端固定连接。

支架12上下移动时，带动滚珠丝杠轴承13沿着丝杆14上下移动，从而使得丝杆14来回的转动，带动蜗杆15来回的转动，通过蜗杆15与蜗轮16的啮合，使得转轴17来回的转动，从而带动转盘18来回的转动，从而收紧连接线19或放长连接线19，从而可以带动刮板20上下移动，实现了除尘的功能，防止灰尘覆盖在摄像头3上，影响摄像头3的拍摄效果。

作为优选，为了限制刮板20的移动方向，所述除尘机构包括两个限位组件，所述刮板20的两端分别与两个限位组件连接，所述限位组件包括限位杆22和限位板23，所述限位杆22竖向固定在主体2的上方，所述刮板20的两端均设有通孔，所述限位杆22与通孔一一对应，所述限位杆22的顶端穿过通孔与限位板23固定连接。

通过设置限位杆22，限制了刮板20的移动方向，通过设置限位板23，限制了刮板20沿着限位杆22移动的距离，防止限位杆22与刮板20脱离，从而提高了刮板20移动时的稳定性。

如图4所示，所述防撞机构还包括两个凸条25，两个凸条25分别固定在支架12的两端上，所述小孔上设有缺口，所述凸条25与缺口一一对应，所述凸条25设置在缺口的内部，所述凸条25与缺口匹配，所述凸条25与缺口滑动连接。

支架12上下移动时，带动凸条25沿着缺口上下移动，从而使得支架12上下移动时不会发生转动，从而提高了支架12上下移动时的稳定性。

作为优选，为了提升除尘效果，所述刮板20的靠近摄像头3的一侧设有毛刷。

作为优选，为了减小摩擦力，所述丝杆14和蜗杆15上均涂有润滑脂，减小了滚珠丝杠轴承13与丝杆14之间的摩擦力，使得滚珠丝杠轴承13沿着丝杆14移动时更加的流畅，也减小了蜗杆15与蜗轮16之间的摩擦力，从而提高了蜗轮16转动时的流畅性。

作为优选，为了延长连接线19的使用寿命，所述连接线19的制作材料为钢丝绳。

作为优选，为了减小环形气囊4损坏的几率，所述环形气囊4的外周设有橡胶圈24。

通过设置橡胶圈24，减小了障碍物与环形气囊4接触的几率，从而减小了环形气囊4损坏的几率，提高了设备的安全性。

当设备遇到障碍物时，环形气囊4与障碍物抵靠，使得环形气囊4内的空气通过连接管5导入进气管6的内部，再通过进气管6导入气筒7的内部，使得活塞8向上移动，压缩第一弹簧11，使得接触块9与接触开关10抵靠，从而使得接触开关10启动，发送信号给PLC，PLC控制安防机器人改变移动方向，使得安防机器人向远离障碍物的方向移动，防止安防机器人继续撞击障碍物，减小了损坏的几率，提高了设备的安全性，当安防机器人远离障碍物后，环形气囊4不再受到挤压，通过第一弹簧11的回复力，使得活塞8向下移动，同时支架12也向下移动，从而使得气筒7内的空气通过进气管6排入连接管5的内部，再重新导入环形气囊4的内部，使得环形气囊4恢复原位，便于实现下一次的防撞功能。支架12上下移动时，带动滚珠丝杠轴承13沿着丝杆14上下移动，从而使得丝杆14来回的转动，带动蜗杆15来回的转动，通过蜗杆15与蜗轮16的啮合，使得转轴17来回的转动，从而带动转盘18来回的转动，从而收紧连接线19或放长连接线19，从而可以带动刮板20上下移动，实现了除尘的功能，防止灰尘覆盖在摄像头3上，影响摄像头3的拍摄效果。

与现有技术相比，该用于巡逻的具有防撞功能的安防机器人通过防撞机构，防止安防机器人继续撞击障碍物，减小了损坏的几率，提高了设备的安全性，与现有的防撞机构相比，该防撞机构可以循环多次工作，设备更加的环保，通过除尘机构，实现了清洁摄像头3的功能，防止摄像头3被灰尘覆盖，影响拍摄效果，与现有的除尘机构相比，该除尘机构与防撞机构为一体联动机构，无需电力驱动，提高了设备的节能性。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种用于巡逻的具有防撞功能的安防机器人，包括主体(2)、摄像头(3)和两个移动装置(1)，两个移动装置(1)分别设置在主体(2)的下方的两侧，所述摄像头(3)设置在主体(2)的上方，所述主体(2)内设有PLC，所述摄像头(3)与PLC电连接，其特征在于，还包括防撞机构和除尘机构，所述防撞机构设置在主体(2)上，所述除尘机构设置在主体(2)的上方，所述防撞机构与除尘机构连接；

所述防撞机构包括环形气囊(4)、气筒(7)、活塞(8)、进气管(6)、接触开关(10)、接触块(9)、支架(12)、两个第一弹簧(11)和两个连接管(5)，所述环形气囊(4)套设在主体(2)上，所述环形气囊(4)的内壁与主体(2)的外周固定连接，所述气筒(7)固定在主体(2)的内部，所述活塞(8)设置在气筒(7)的内部，所述活塞(8)与气筒(7)的内壁密封连接，所述接触开关(10)固定在气筒(7)内的顶部，所述接触块(9)固定在活塞(8)的上方，所述接触开关(10)与接触块(9)正对设置，两个第一弹簧(11)分别设置在活塞(8)的上方的两端，所述第一弹簧(11)的两端分别与气筒(7)内的顶部和活塞(8)的上方连接，所述进气管(6)的一端与气筒(7)的下方连通，两个连接管(5)关于进气管(6)的轴线对称设置，所述连接管(5)的一端与环形气囊(4)连通，所述连接管(5)的另一端与进气管(6)的另一端连通，所述支架(12)的形状为U形，所述气筒(7)的上方设有两个小孔，所述支架(12)的两端分别穿过两个小孔与活塞(8)的上方固定连接，所述支架(12)与除尘机构连接；

所述除尘机构包括刮板(20)、传动组件、连接组件和两个第二弹簧(21)，所述传动组件和连接组件均设置在主体(2)的内部，所述支架(12)与传动组件连接，所述传动组件与连接组件连接，所述刮板(20)抵靠在摄像头(3)上，所述刮板(20)与连接组件连接，两个第二弹簧(21)分别设置在刮板(20)的两端，所述第二弹簧(21)的两端分别与刮板(20)的下方和主体(2)的上方连接。

2.如权利要求1所述的用于巡逻的具有防撞功能的安防机器人，其特征在于，所述传动组件包括丝杆(14)、滚珠丝杠轴承(13)、蜗杆(15)和两个第一轴承，其中一个第一轴承固定在主体(2)内的顶部，另一个第一轴承固定在气筒(7)的上方，所述蜗杆(15)的一端和丝杆(14)的一端分别与两个第一轴承的内圈固定连接，所述蜗杆(15)的另一端与丝杆(14)的另一端固定连接，所述滚珠丝杠轴承(13)套设在丝杆(14)上，所述滚珠丝杠轴承(13)的与丝杆(14)的连接处设有与丝杆(14)匹配的螺纹，所述支架(12)上设有穿孔，所述滚珠丝杠轴承(13)的外圈与穿孔的内壁固定连接，所述蜗杆(15)与连接组件连接。

3.如权利要求2所述的用于巡逻的具有防撞功能的安防机器人，其特征在于，所述连接组件包括转轴(17)、蜗轮(16)、两个第二轴承和两个连接单元，所述第二轴承固定在主体(2)的内部，所述转轴(17)与第二轴承的内圈固定连接，所述转轴(17)的两端分别与两个连接单元连接，所述刮板(20)的两端分别与两个连接单元连接，所述蜗轮(16)固定在转轴(17)上，所述蜗轮(16)与蜗杆(15)啮合。

4.如权利要求3所述的用于巡逻的具有防撞功能的安防机器人，其特征在于，所述连接单元包括转盘(18)和连接线(19)，所述转轴(17)的两端分别与两个转盘(18)固定连接，所述连接线(19)的一端卷绕在转盘(18)上，所述主体(2)的上方设有两个圆孔，两个连接线(19)的另一端分别穿过两个圆孔与刮板(20)的两端固定连接。

5.如权利要求1所述的用于巡逻的具有防撞功能的安防机器人，其特征在于，所述除尘机构包括两个限位组件，所述刮板(20)的两端分别与两个限位组件连接，所述限位组件包括限位杆(22)和限位板(23)，所述限位杆(22)竖向固定在主体(2)的上方，所述刮板(20)的两端均设有通孔，所述限位杆(22)与通孔一一对应，所述限位杆(22)的顶端穿过通孔与限位板(23)固定连接。

6.如权利要求1所述的用于巡逻的具有防撞功能的安防机器人，其特征在于，所述防撞机构还包括两个凸条(25)，两个凸条(25)分别固定在支架(12)的两端上，所述小孔上设有缺口，所述凸条(25)与缺口一一对应，所述凸条(25)设置在缺口的内部，所述凸条(25)与缺口匹配，所述凸条(25)与缺口滑动连接。

7.如权利要求1所述的用于巡逻的具有防撞功能的安防机器人，其特征在于，所述刮板(20)的靠近摄像头(3)的一侧设有毛刷。

8.如权利要求2所述的用于巡逻的具有防撞功能的安防机器人，其特征在于，所述丝杆(14)和蜗杆(15)上均涂有润滑脂。

9.如权利要求4所述的用于巡逻的具有防撞功能的安防机器人，其特征在于，所述连接线(19)的制作材料为钢丝绳。

10.如权利要求1所述的用于巡逻的具有防撞功能的安防机器人，其特征在于，所述环形气囊(4)的外周设有橡胶圈(24)。

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