CN111846026B - 一种具有抗风冲击结构的巡检机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有抗风冲击结构的巡检机器人，涉及巡检机器人技术领域，具体为基座、辅助行走机构、控制体和检测机构，所述基座的下方安置有轮板，所述辅助行走机构安装于基座的中间底部，所述控制体安置在折叠气囊的上方，所述压板的上方固定有连接座，且连接座的上方安装有检测机构，该具有抗风冲击结构的巡检机器人，通过隔板既加固了控制箱，又保证了控制箱的通风性，使得风能够从控制箱中穿过，既缓解了风压对于巡检机器人的冲击作用，又能够带走控制箱内电路板的产热，并且在电动推杆的伸缩变化下，控制体可以左右倾斜，利用控制体的方向倾斜转换，可相应扩大巡检范围和巡检覆盖面，并对巡检方向进行大规模的调整。

Description

一种具有抗风冲击结构的巡检机器人

技术领域

本发明涉及巡检机器人技术领域，具体为一种具有抗风冲击结构的巡检机器人。

背景技术

巡检机器人是以移动机器人作为载体，以可见光摄像机、红外热成像仪、其他检测仪器作为载荷系统，以机器视觉——电磁场——GPS——GIS的多场信息融合作为机器人自主移动与自主巡检的导航系统，以嵌入式计算机作为控制系统的软硬件开发平台。

巡检机器人广泛应用于地铁站、变电站等场所，可以完成巡线任务或者定点任务，在现代社会中，发挥着越来越重要的作用。

然而现有的巡检机器人其结构上防风性不足，在户外工作时，容易受到大风侵袭的影响，稳定性不足，且巡检范围有限，覆盖面不大，巡检方向可变性不高，巡检过程中，机器人存在一定的巡检死角，严重影响了巡检机器人的工作效率。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种具有抗风冲击结构的巡检机器人，解决了上述背景技术中提出的问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种具有抗风冲击结构的巡检机器人，包括基座、辅助行走机构、控制体和检测机构，所述基座的下方安置有轮板，且轮板的一侧安装有后轮，所述轮板的另一侧设置有前轮，所述辅助行走机构安装于基座的中间底部，所述基座的上方中间固定有折叠气囊，所述控制体安置在折叠气囊的上方，且控制体包括基板、压板、控制箱、电路板和隔板，所述基板与折叠气囊粘接，且基板的上方固定有控制箱，所述控制箱的上方固定有压板，且控制箱沿水平方向被隔板均等隔断，所述控制箱的内部沿水平方向均匀竖向安装有电路板，且电路板与隔板之间为间隔设置，所述隔板的中间贯通开设有风道槽，所述压板的下表面两侧均安装有电动推杆，且电动推杆的底端均固定在基座上，所述压板的上方固定有连接座，且连接座的上方安装有检测机构。

可选的，所述后轮的轮外径尺寸大于前轮的轮外径尺寸，且后轮与前轮的底部均位于同一水平面上。

可选的，所述辅助行走机构包括辅助电机、转盘、伸缩杆、辅助平板和辅助万向轮，所述辅助电机安置在基座的底部内侧，且辅助电机的下部轴端连接有转盘，所述转盘的下表面垂直固定有伸缩杆，且伸缩杆的下方连接有辅助平板，所述辅助平板的下方等间距安装有辅助万向轮。

可选的，所述伸缩杆的下端固定有圆球端，且圆球端嵌入在辅助平板的内部，并且伸缩杆与辅助平板之间通过圆球端构成转动结构。

可选的，所述基座的上方侧面等距离固定有折叠橡胶筒，且折叠橡胶筒的外端连接有喷盘。

可选的，所述压板的下表面两侧均固定有连耳，且电动推杆的顶端均与连耳相连，所述控制体通过折叠气囊和电动推杆与基座构成摆动结构。

可选的，所述连接座的上表面等距离开设有滑槽，且检测机构安装在滑槽中。

可选的，所述检测机构包括立柱、电机箱、旋转臂、安装杆和检测筒，所述立柱的底端固定有配合底，且配合底与滑槽之间尺寸相吻合。

可选的，所述立柱的上方一侧固定有电机箱，且电机箱的内部安置有检测电机，所述立柱的顶端穿出有旋转臂，且旋转臂的轴端与检测电机相连，所述旋转臂的末端螺栓连接有安装杆，且安装杆的两端均固定有检测筒。

可选的，所述检测筒的外壁均匀安置有检测元件，且检测筒之间关于安装杆的中心对称。

本发明提供了一种具有抗风冲击结构的巡检机器人，具备以下有益效果：

1．该具有抗风冲击结构的巡检机器人，通过隔板既加固了控制箱，又保证了控制箱的通风性，使得风能够从控制箱中穿过，既缓解了风压对于巡检机器人的冲击作用，又能够带走控制箱内电路板的产热，并且在电动推杆的伸缩变化下，控制体可以左右倾斜，利用控制体的方向倾斜转换，可相应扩大巡检范围和巡检覆盖面，并对巡检方向进行大规模的调整。

2．该具有抗风冲击结构的巡检机器人，通过辅助行走机构来辅助巡检机器人的行走，使得巡检机器人底部与地面之间的接触面更大，受力面积越大，巡检机器人底盘更稳，辅助电机带动转盘旋转，转盘带动伸缩杆旋转，伸缩杆带着辅助平板旋转，不断旋转的辅助平板能够缓冲该巡检机器人的行走阻力，借助其底部的辅助万向轮也能够更好的清散路面石子等障碍，圆球端的设置，使得辅助平板可绕伸缩杆的杆端进行角度转动，从而能够与不同斜度的路面相贴合。

3.该具有抗风冲击结构的巡检机器人，基座内部中空，可以放入水泵机组，水泵配合水箱，通过给水管道连接折叠橡胶筒，水即可通过折叠橡胶筒进入到喷盘位置，由喷盘向外喷出，喷盘的方向可以通过扭转折叠橡胶筒来调节，喷盘向外喷水，能够对巡检机器人的行经路面进行降尘处理。

4．该具有抗风冲击结构的巡检机器人，连接座上通过滑槽安装检测机构，使得检测机构能够在连接座上自如移动位置以及拆卸，检测电机带动旋转臂旋转，旋转臂旋转后，其上安装的安装杆也将会转动角度，检测筒的放置角度随即改变，借助该种结构变化，进一步地扩大了巡检范围和巡检覆盖面。

5.该具有抗风冲击结构的巡检机器人，通过检测元件实现该巡检机器人的巡检目的，检测元件包含光摄像机、红外热成像仪、温度传感器、湿度传感器、GPS芯片等各类可监测某一数据的元件，旨在收集周围环境的多维数据，满足巡检机器人的巡检需要。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明转向后结构示意图；

图3为本发明立正时结构示意图；

图4为本发明辅助行走机构结构示意图；

图5为本发明折叠橡胶筒与喷盘连接结构示意图；

图6为本发明控制体结构示意图；

图7为本发明图6中A处放大结构示意图；

图8为本发明检测机构结构示意图；

图9为本发明检测电机与旋转臂连接结构示意图。

图中：1、基座；2、轮板；3、后轮；4、前轮；5、辅助行走机构；6、辅助电机；7、转盘；8、伸缩杆；801、圆球端；9、辅助平板；10、辅助万向轮；11、折叠橡胶筒；12、喷盘；13、折叠气囊；14、控制体；15、基板；16、压板；1601、连耳；17、控制箱；18、电路板；19、隔板；1901、风道槽；20、电动推杆；21、连接座；2101、滑槽；22、检测机构；23、立柱；2301、配合底；24、电机箱；2401、检测电机；25、旋转臂；26、安装杆；27、检测筒；28、检测元件。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”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发明和简化描述，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发明的限制，此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1至图9，本发明提供一种技术方案：一种具有抗风冲击结构的巡检机器人，包括基座1、辅助行走机构5、控制体14和检测机构22，基座1的下方安置有轮板2，且轮板2的一侧安装有后轮3，轮板2的另一侧设置有前轮4，后轮3的轮外径尺寸大于前轮4的轮外径尺寸，且后轮3与前轮4的底部均位于同一水平面上，后轮3大而前轮4小，有助于后座发力，也能够使得整个巡检机器人重心前倾，整个巡检机器人具有一定的爬坡能力，使得行驶时更加稳定。

辅助行走机构5安装于基座1的中间底部，辅助行走机构5包括辅助电机6、转盘7、伸缩杆8、辅助平板9和辅助万向轮10，辅助电机6安置在基座1的底部内侧，且辅助电机6的下部轴端连接有转盘7，转盘7的下表面垂直固定有伸缩杆8，且伸缩杆8的下方连接有辅助平板9，辅助平板9的下方等间距安装有辅助万向轮10，辅助行走机构5用于辅助巡检机器人的行走，使得巡检机器人底部与地面之间的接触面更大，受力面积越大，巡检机器人底盘更稳，辅助电机6通过带动转盘7旋转，继而可以使得伸缩杆8旋转，伸缩杆8旋转后，即可带着辅助平板9旋转，不断旋转的辅助平板9能够缓冲该巡检机器人的行走阻力，借助其底部的辅助万向轮10也能够更好的清散路面石子等障碍，伸缩杆8的下端固定有圆球端801，且圆球端801嵌入在辅助平板9的内部，并且伸缩杆8与辅助平板9之间通过圆球端801构成转动结构，圆球端801的设置，使得辅助平板9可绕伸缩杆8的杆端进行角度转动，从而能够与不同斜度的路面相贴合，从而更好的实现辅助行走机构5的辅助行走目的。

基座1的上方侧面等距离固定有折叠橡胶筒11，且折叠橡胶筒11的外端连接有喷盘12，基座1内部中空，可以放入水泵机组，水泵配合水箱，通过给水管道连接折叠橡胶筒11，水即可通过折叠橡胶筒11进入到喷盘12位置，由喷盘12向外喷出，（该部分供水结构属于本领域内的常规做法，故在此未对其进行详细说明），喷盘12的方向可以通过扭转折叠橡胶筒11来调节，喷盘12向外喷水，能够对巡检机器人的行经路面进行降尘处理。

基座1的上方中间固定有折叠气囊13，控制体14安置在折叠气囊13的上方，且控制体14包括基板15、压板16、控制箱17、电路板18和隔板19，基板15与折叠气囊13粘接，且基板15的上方固定有控制箱17，控制箱17的上方固定有压板16，且控制箱17沿水平方向被隔板19均等隔断，控制箱17的内部沿水平方向均匀竖向安装有电路板18，且电路板18与隔板19之间为间隔设置，隔板19的中间贯通开设有风道槽1901，隔板19既加固了控制箱17，又保证了控制箱17的通风性，使得风能够从控制箱17中穿过，既缓解了风压对于巡检机器人的冲击作用，又能够带走控制箱17内电路板18的产热。

压板16的下表面两侧均安装有电动推杆20，且电动推杆20的底端均固定在基座1上，压板16的下表面两侧均固定有连耳1601，且电动推杆20的顶端均与连耳1601相连，控制体14通过折叠气囊13和电动推杆20与基座1构成摆动结构，当控制体14左侧的电动推杆20做伸长运动、控制体14右侧的电动推杆20做收缩运动后，控制体14将会向右侧倾斜，如图1，反之控制体14将会向左侧倾斜，如图2，而折叠气囊13支持控制体14做上述的转向变化，利用控制体14的该种方向倾斜转换，可相应扩大巡检范围和巡检覆盖面，并对巡检方向进行大规模的调整。

压板16的上方固定有连接座21，且连接座21的上方安装有检测机构22，连接座21的上表面等距离开设有滑槽2101，且检测机构22安装在滑槽2101中，检测机构22包括立柱23、电机箱24、旋转臂25、安装杆26和检测筒27，立柱23的底端固定有配合底2301，且配合底2301与滑槽2101之间尺寸相吻合，连接座21上通过滑槽2101安装检测机构22，使得检测机构22能够在连接座21上自如移动位置以及拆卸，立柱23的上方一侧固定有电机箱24，且电机箱24的内部安置有检测电机2401，立柱23的顶端穿出有旋转臂25，且旋转臂25的轴端与检测电机2401相连，旋转臂25的末端螺栓连接有安装杆26，且安装杆26的两端均固定有检测筒27，检测电机2401通过轴端旋转带动旋转臂25旋转，旋转臂25旋转后，其上安装的安装杆26也将会转动角度，检测筒27的放置角度随即改变，借助该种结构变化，进一步地扩大了巡检范围和巡检覆盖面，检测筒27的外壁均匀安置有检测元件28，且检测筒27之间关于安装杆26的中心对称，检测元件28包含光摄像机、红外热成像仪、温度传感器、湿度传感器、GPS芯片等各类可监测某一数据的元件，旨在收集周围环境的多维数据，满足巡检机器人的巡检需要。

综上所述，该具有抗风冲击结构的巡检机器人，使用前，基座1内水箱需要蓄满水，接着启动后轮3和前轮4上连接的驱动机构（该驱动机构类似于玩具车上的驱动机构），通过驱动后轮3和前轮4转动，使得该巡检机器人能够行走，在巡检机器人行走的过程中，需要配合开启基座1内安装的水泵，将水箱中的水通过折叠橡胶筒11导入到喷盘12（型号为ZSTP-15/17）中，由各喷盘12向外喷出，对该巡检机器人的行经路面进行降尘处理，同时，为了使该巡检机器人行驶更稳，对该巡检机器人经过的地表石子进行清除，需要开启辅助电机6（型号为Y180M1-2），辅助电机6带动转盘7旋转，转盘7带动伸缩杆8旋转，伸缩杆8带动辅助平板9旋转，通过辅助平板9的不断旋转，使得辅助万向轮10既能够多向灵活转动，又能够扫清路面障碍，一举两得。

该巡检机器人在巡检过程中，可以进行左右摆动，比如控制体14左侧的电动推杆20（型号DT1600）做伸长运动、控制体14右侧的电动推杆20（同上）做收缩运动后，控制体14将会向右侧倾斜，如图1，反之控制体14将会向左侧倾斜，如图2，进一步的，启动检测电机2401（型号为5IK/6IK），带动旋转臂25旋转，旋转臂25旋转后，其上的安装杆26随即角度偏转，检测筒27角度随即变化，利用检测筒27上的检测元件28来采集周围环境的相关数据，完成巡检工作，该结构设置，能够进一步的扩大检测范围。

风吹过该巡检机器人时，风会从各层隔板19的风道槽1901中穿过，风道槽1901与控制箱17内腔相通，故能够带走控制箱17内电路板18所产生的热量，并且该设计又有助于缓解风压作用。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种具有抗风冲击结构的巡检机器人，包括基座（1）、辅助行走机构（5）、控制体（14）和检测机构（22），其特征在于：所述基座（1）的下方安置有轮板（2），且轮板（2）的一侧安装有后轮（3），所述轮板（2）的另一侧设置有前轮（4），所述辅助行走机构（5）安装于基座（1）的中间底部，所述基座（1）的上方中间固定有折叠气囊（13），所述控制体（14）安置在折叠气囊（13）的上方，且控制体（14）包括基板（15）、压板（16）、控制箱（17）、电路板（18）和隔板（19），所述基板（15）与折叠气囊（13）粘接，且基板（15）的上方固定有控制箱（17），所述控制箱（17）的上方固定有压板（16），且控制箱（17）沿水平方向被隔板（19）均等隔断，所述控制箱（17）的内部沿水平方向均匀竖向安装有电路板（18），且电路板（18）与隔板（19）之间为间隔设置，所述隔板（19）的中间贯通开设有风道槽（1901），所述压板（16）的下表面两侧均安装有电动推杆（20），且电动推杆（20）的底端均固定在基座（1）上，所述压板（16）的上方固定有连接座（21），且连接座（21）的上方安装有检测机构（22）, 所述辅助行走机构（5）包括辅助电机（6）、转盘（7）、伸缩杆（8）、辅助平板（9）和辅助万向轮（10），所述辅助电机（6）安置在基座（1）的底部内侧，且辅助电机（6）的下部轴端连接有转盘（7），所述转盘（7）的下表面垂直固定有伸缩杆（8），且伸缩杆（8）的下方连接有辅助平板（9），所述辅助平板（9）的下方等间距安装有辅助万向轮（10）。

2.根据权利要求1所述的一种具有抗风冲击结构的巡检机器人，其特征在于：所述后轮（3）的轮外径尺寸大于前轮（4）的轮外径尺寸，且后轮（3）与前轮（4）的底部均位于同一水平面上。

3.根据权利要求1所述的一种具有抗风冲击结构的巡检机器人，其特征在于：所述伸缩杆（8）的下端固定有圆球端（801），且圆球端（801）嵌入在辅助平板（9）的内部，并且伸缩杆（8）与辅助平板（9）之间通过圆球端（801）构成转动结构。

4.根据权利要求1所述的一种具有抗风冲击结构的巡检机器人，其特征在于：所述基座（1）的上方侧面等距离固定有折叠橡胶筒（11），且折叠橡胶筒（11）的外端连接有喷盘（12）。

5.根据权利要求1所述的一种具有抗风冲击结构的巡检机器人，其特征在于：所述压板（16）的下表面两侧均固定有连耳（1601），且电动推杆（20）的顶端均与连耳（1601）相连，所述控制体（14）通过折叠气囊（13）和电动推杆（20）与基座（1）构成摆动结构。

6.根据权利要求1所述的一种具有抗风冲击结构的巡检机器人，其特征在于：所述连接座（21）的上表面等距离开设有滑槽（2101），且检测机构（22）安装在滑槽（2101）中。

7.根据权利要求6所述的一种具有抗风冲击结构的巡检机器人，其特征在于：所述检测机构（22）包括立柱（23）、电机箱（24）、旋转臂（25）、安装杆（26）和检测筒（27），所述立柱（23）的底端固定有配合底（2301），且配合底（2301）与滑槽（2101）之间尺寸相吻合。

8.根据权利要求7所述的一种具有抗风冲击结构的巡检机器人，其特征在于：所述立柱（23）的上方一侧固定有电机箱（24），且电机箱（24）的内部安置有检测电机（2401），所述立柱（23）的顶端穿出有旋转臂（25），且旋转臂（25）的轴端与检测电机（2401）相连，所述旋转臂（25）的末端螺栓连接有安装杆（26），且安装杆（26）的两端均固定有检测筒（27）。

9.根据权利要求8所述的一种具有抗风冲击结构的巡检机器人，其特征在于：所述检测筒（27）的外壁均匀安置有检测元件（28），且检测筒（27）之间关于安装杆（26）的中心对称。

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