CN112046633A - 一种巡检机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种巡检机器人，包括：车体，所述车体的底部设置有移动轮；移动机构，所述移动机构用于使所述车体沿预设路线移动；设置于所述车体上的角度调整机构；设置于所述角度调整机构上的摄像头，所述角度调整机构能够带动所述摄像头转动以改变其角度；控制单元，所述控制单元与所述移动机构通信连接。可以根据巡检需求设计预设路线，移动机构的作用使车体沿预设路线不断移动实现全方位巡检，另外，角度调整机构能够带动摄像头转动以改变其角度，便于对机房进行全面的巡检，适用性强，有效的减小了监控人员的劳动强度，也更加便于人员对机房进行实时的监控。

Description

一种巡检机器人

技术领域

本发明涉及机房维护技术领域，更具体地说，涉及一种巡检机器人。

背景技术

数据中心是全球协作的特定设备网络，用来在internet网络基础设施上传递、加速、展示、计算、存储数据信息。数据中心里面安装有大量的交换机、路由器、磁介质等电子设备，这些设备工作时会产生大量的热，然而这些设备对环境温湿度、洁净度均有一定的要求。为保证机房内所有电子设备及其配套设备的正常运作，大型数据中心常采用制冷机房为其提供稳定可靠的工作温度、相对湿度、空气洁净度。

现有技术中，制冷机房巡检工作大多采用定期人工方式进行巡检，增加了人员的劳动强度，两次巡检的间隔时期内若制冷机房内发生异常，监控人员无法及时得知，容易导致机房的运行受到影响。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例公开了一种巡检机器人，以解决人工定期巡检劳动强度较大，无法及时得知机房异常情况的问题，便于人员对机房进行实时的监控。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种巡检机器人，包括：

车体，所述车体的底部设置有移动轮；

移动机构，所述移动机构用于使所述车体沿预设路线移动；

设置于所述车体上的角度调整机构；

设置于所述角度调整机构上的摄像头，所述角度调整机构能够带动所述摄像头转动以改变其角度；

控制单元，所述控制单元与所述移动机构通信连接。

优选地，上述巡检机器人中，所述移动机构包括设置于所述车体上的磁导航传感器和铺设于车体行走地面上的导航磁条，所述控制单元接收所述磁导航传感器的信号并控制所述车体沿所述导航磁条移动。

优选地，上述巡检机器人中，所述车体的底部设置有清扫机构，所述清扫机构与所述导航磁条接触以清扫所述导航磁条表面。

优选地，上述巡检机器人中，所述清扫机构包括刷条；

所述清扫机构还包括通过螺钉固定在所述车体的下端的安装杆，所述刷条固定在所述安装杆上。

优选地，上述巡检机器人中，所述角度调整机构包括与所述车体转动连接的转动杆和驱动所述转动杆相对于所述车体转动的驱动件，所述摄像头设置于所述转动杆上。

优选地，上述巡检机器人中，所述转动杆的转动轴线沿竖直方向设置，所述摄像头与所述转动杆的顶端铰接且铰接轴沿水平方向设置；

所述角度调整机构还包括伸缩件，所述伸缩件的一端与所述摄像头铰接且另一端与所述转动杆铰接。

优选地，上述巡检机器人中，所述驱动件为电机，且所述电机的输出端与所述转动杆之间通过齿轮组传动；

所述齿轮组包括与所述转动杆的下端固定连接的第一锥齿轮和与所述电机的输出端固定连接的第二锥齿轮，所述第一锥齿轮和第二锥齿轮相互啮合。

优选地，上述巡检机器人中，还包括WiFi模块。

优选地，上述巡检机器人中，还包括与所述控制单元通讯连接的激光雷达导航模块，所述控制单元接收所述激光雷达导航模块的信号并控制所述车体规避障碍物。

优选地，上述巡检机器人中，还包括与所述控制单元通讯连接的温度传感器和报警器，所述控制单元用于接收所述温度传感器的信号并判断所述温度传感器的信号指示的温度是否在预设范围内，若否则控制所述报警器报警。

优选地，上述巡检机器人中，还包括设置于所述摄像头上的照明灯。

优选地，上述巡检机器人中，还包括给该巡检机器人的用电部件供电的电池组。

本发明提供的巡检机器人包括车体、移动机构、角度调整机构、摄像头以及控制单元。其中，车体的底部设置有移动轮。具体地，车体的两侧可以对称设置有移动轮，车体的两侧均设置有多个移动轮，以方便车体通过移动轮在地面上移动。移动机构用于使车体沿预设路线移动，即可以根据需要确定检测的路线，移动机构的作用，使车体在数据中心的制冷机房内部沿所要检测的路线移动。控制单元与移动机构通信连接。

角度调整机构设置在车体上，摄像头设置在角度调整机构上。角度调整机构能够带动摄像头转动以改变其角度。角度调整机构带动摄像头相对于车体转动，以使摄像头的角度发生改变，该处摄像头的角度包括水平角度和/或俯仰角度。

应用上述实施例提供的巡检机器人，可以根据巡检需求设计预设路线，移动机构的作用使车体沿预设路线不断移动实现全方位巡检，另外，角度调整机构能够带动摄像头转动以改变其角度，便于对机房进行全面的巡检，适用性强，有效的减小了监控人员的劳动强度，也更加便于人员对机房进行实时的监控。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有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发明的一些实施例，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为本发明实施例提供的巡检机器人的侧视图；

图2为本发明实施例提供的巡检机器人的内部结构示意图；

图3为本发明实施例提供的巡检机器人的仰视图；

图4为图2中A区域的局部放大图。

在图1-4中：

1车体、2安装块、3温度传感器、4照明灯、5WiFi模块、6摄像头、7警报灯、8移动轮、9磁导航传感器、10导航磁条、11地面、12刷条、13转动杆、14安装杆、15螺钉、16电动推杆、17电池组、18第一锥形齿轮、19第二锥形齿轮、20伺服电机、21激光雷达导航模块。

具体实施方式

本发明实施例公开了一种巡检机器人，以解决人工定期巡检劳动强度较大，无法及时得知机房异常情况的问题，便于人员对机房进行实时的监控。

下面将参照附图更详细地描述本公开的实施例。虽然附图中显示了本公开的某些实施例，然而应当理解的是，本公开可以通过各种形式来实现，而且不应该被解释为限于这里阐述的实施例，相反提供这些实施例是为了更加透彻和完整地理解本公开。应当理解的是，本公开的附图及实施例仅用于示例性作用，并非用于限制本公开的保护范围。

本文使用的术语“包括”及其变形是开放性包括，即“包括但不限于”。术语“基于”是“至少部分地基于”。术语“一个实施例”表示“至少一个实施例”；术语“另一实施例”表示“至少一个另外的实施例”；术语“一些实施例”表示“至少一些实施例”。其他术语的相关定义将在下文描述中给出。

需要注意，本公开中提及的“第一”、“第二”等概念仅用于对不同的装置、模块或单元进行区分，并非用于限定这些装置、模块或单元所执行的功能的顺序或者相互依存关系。本公开中提及的“一个”、“多个”的修饰是示意性而非限制性的，本领域技术人员应当理解，除非在上下文另有明确指出，否则应该理解为“一个或多个”。

本发明提供的巡检机器人适用于各种类型空间的巡检，包括但不限于数据中心制冷机房、库房、生产车间等。

请参阅图1-图4，本发明提供的巡检机器人包括车体1、移动机构、角度调整机构、摄像头6以及控制单元。其中，车体1的底部设置有移动轮8。具体地，车体1的两侧可以对称设置有移动轮8，车体1的两侧均设置有多个移动轮8，以方便车体1通过移动轮8在地面11上移动。移动机构用于使车体1沿预设路线移动，即可以根据需要确定检测的路线，移动机构的作用，使车体1在数据中心的制冷机房内部沿所要检测的路线移动。控制单元与移动机构通信连接。

角度调整机构设置在车体1上，摄像头6设置在角度调整机构上。角度调整机构能够带动摄像头6转动以改变其角度。角度调整机构带动摄像头6相对于车体1转动，以使摄像头6的角度发生改变，该处摄像头6的角度包括水平角度和/或俯仰角度。

应用上述实施例提供的巡检机器人，可以根据巡检需求设计预设路线，移动机构的作用使车体1沿预设路线不断移动实现全方位巡检，另外，角度调整机构能够带动摄像头6转动以改变其角度，便于对机房进行全面的巡检，适用性强，有效的减小了监控人员的劳动强度，也更加便于人员对机房进行实时的监控。

上述实施例中，移动机构包括设置于车体1上的磁导航传感器9和铺设于车体1行走地面11上的导航磁条10。控制单元接收磁导航传感器9的信号并控制车体1沿导航磁条10移动。导航磁条10根据巡检需求进行铺设，便于车体1沿着铺设的导航磁条10进行移动，通过在车体1行走地面11上根据所要检测的线路铺设导航磁条10，便于车体1全方位的进行巡检。

具体地，磁导航传感器9安装在车体1底部的中间位置，磁导航传感器9和导航磁条10相互对应。导航磁条10产生磁场，当磁导航传感器9位于导航磁条10上方时，磁导航传感器9采集到的磁场强度信息并将采集到的磁场强度信息转换成电信号发送给控制单元，控制单元根据接收的磁导航传感器9的电信号以及导航磁条10的磁场特性确定导航磁条10相对磁导航传感器9的位置，并控制车体1按照铺设导航磁条10的固定线路进行行驶。

其中，磁导航传感器9包括多个磁场传感器和控制芯片，多个磁场传感器能够将其所在位置的磁带强度转变为电信号，并传输给控制芯片，控制芯片通过数据转换得出每个磁场传感器所在位置的磁场强度信息，并将得出的每个磁场传感器所在位置的磁场强度信息发送给控制单元。

为了防止导航磁条10上存在障碍物影响影响磁导航传感器9的探测，上述实施例中，车体1底部还设置有清扫机构，清扫机构与导航磁条10接触以清扫导航磁条10表面。优选地，清扫机构位于磁导航传感器9的前侧，以保证在磁导航传感器9探测之前，利用清扫机构清扫导航磁条10表面。

进一步地，清扫机构可以包括刷条12。刷条12固定在车体1底部，以随车体1移动的过程中清扫导航磁条10表面。

为了便于刷条12的安装和更换，清扫机构还包括通过螺钉15固定在车体1的下端的安装杆14，刷条12固定在安装杆14上。刷条12可以与安装杆14卡接或者螺钉连接。优选地，安装杆14的数量可以为两个，两个安装杆14呈V型分布，且两个安装杆14连接的端部位于前侧，以提高清扫效果。两个安装杆14之间的夹角可以为45°或其它角度，在此不作限定。

另一实施例中，清扫机构也可以包括拖布，通过拖布的拖擦清扫导航磁条10表面。

另外，移动机构也可以包括轨道，移动轮8能够沿轨道滚动。轨道根据巡检需求进行铺设，便于车体1沿着铺设的轨道进行移动。

如图2和图4所示，角度调整机构包括转动杆13和驱动件。转动杆13与车体1转动连接，即转动杆13能够相对于车体1转动。驱动件用于驱动转动杆13相对于车体1转动。摄像头6设置在转动杆13上，即驱动件驱动转动杆13转动时，转动杆13带动摄像头6相对于车体1转动。

该实施例中，可以在车体1的上端固定有安装块2，安装块2内设有空腔，驱动件设置于空腔内，便于为转动杆13的转动提供动力。转动杆13与安装块2的上端转动连接，转动杆13的下端贯穿安装块2的上端并延伸至空腔内。

优选地，转动杆13的转动轴线沿竖直方向设置，如此设置，转动杆13转动时带动摄像头6相对于车体1围绕竖直轴线转动，以调整摄像头6的水平角度。

摄像头6与转动杆13的顶端铰接且铰接轴沿水平方向设置，摄像头6能够相对于转动杆13围绕水平的铰接轴转动，以调整摄像头6的俯仰角度。角度调整机构还包括伸缩件，伸缩件的一端与摄像头6铰接且另一端与转动杆13铰接。伸缩件与传动杆之间具有夹角，伸缩件的一端与摄像头6底壁铰接，伸缩件的另一端与传动杆的侧壁铰接，伸缩件伸长或收缩时推动摄像头6倾斜以实现俯仰角度的调整。

伸缩件可以为电动推杆16，具体可以为电动气缸或电动液压缸。电动推杆16与外部部件通讯连接，方便进行控制。电动推杆16可与控制单元通讯连接，以通过控制单元控制电动推杆16的伸缩长度。

驱动件可以为电机，优选为伺服电机20。伺服电机20设置在安装块2的空腔内，伺服电机20与控制单元通讯连接，方便监控人员进行远程控制。

电机的输出端与转动杆13之间通过齿轮组传动。具体地，齿轮组可以包括与转动杆13的下端固定连接的第一锥齿轮和与电机的输出端固定连接的第二锥齿轮，第一锥齿轮和第二锥齿轮相互啮合。电机可通过输出轴带动第二锥形齿轮19转动，第二锥形齿轮19转动时可带动第一锥形齿轮18进行转动，进而第一锥形齿轮18带动转动杆13转动。如此设置，更加便于电机的水平布置，节省装配空间。

另外，电机的输出端与转动杆13之间也可以通过传动带等实现传动，在此不作限定。

另一实施例中，摄像头6还可以设置在云台上，以实现摄像头6水平角度和俯仰角度的调整。

该巡检机器人还可以包括WiFi模块5，通过WiFi模块5方便将巡检机器人与外部监控设备远程连接，方便监控人员通过外部监控设备进行实时监控和对摄像头6进行调节。WiFi模块5可以安装在摄像头6的侧壁上或其它位置，在此不作限定。

在本实施例中，巡检机器人还可以包括与控制单元通讯连接的激光雷达导航模块21，控制单元接收激光雷达导航模块21的信号并控制车体1规避障碍物。激光雷达导航模块21可为巡检机器人提供多角度的感知能力，降低了导航系统集成的时间，激光雷达导航模块21可对周围环境进行扫描，建立周围区域的详细地图，通过对周围区域的持续扫描，快速做出决策，如避开人和物体选择安全路径、障碍物规避以及精确导航。

激光雷达导航模块21可以固定在摄像头6的顶端，以便于对周围环境进行扫描。

为了实时监控数据中心机房内的温度，该巡检机器人还包括温度传感器3，温度传感器3与控制单元通讯连接，控制单元用于接收温度传感器3的信号。

进一步地，巡检机器人还可以包括报警器，报警器也与控制单元通讯连接。控制单元用于接收温度传感器3的信号并判断温度传感器3的信号指示的温度是否在预设范围内，若否则控制报警器报警。本实施例的温度传感器3便于对机房内的温度进行检测，方便监控人员实时查看机房内的温度，当温度发生异常时发出警示，便于监控人员及时处理机房的异常情况。具体地，当温度发生异常时可通过WiFi模块5发出温度异常信号。

温度传感器3可以安装在安装块2的顶端，或者，温度传感器3也可以安装在车体1上，在此不作限定。

报警器包括但不限于警报灯7或蜂鸣报警器等。

为了提高摄像头6前侧的亮度，巡检机器人还可以包括设置于摄像头6上的照明灯4。

为了保证该巡检机器人的正常工作，还包括给该巡检机器人的用电部件供电的电池组17。其中，用电部件包括但不限于磁导航传感器9、电机、WiFi模块5、激光雷达导航模块21、温度传感器3、报警器和照明灯4。电池组17可以设置于安装块2的空腔内，或者也可以安装在车体1内。电池组17为蓄电池或者一次性电池。

虽然在上面论述中包含了若干具体实现细节，但是这些不应当被解释为对本公开的范围的限制。在单独的实施例的上下文中描述的某些特征还可以组合地实现在单个实施例中。相反地，在单个实施例的上下文中描述的各种特征也可以单独地或以任何合适的子组合的方式实现在多个实施例中。

以上描述仅为本公开的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本公开中所涉及的公开范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离上述公开构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本公开中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (12)

1.一种巡检机器人，其特征在于，包括：

车体(1)，所述车体(1)的底部设置有移动轮(8)；

移动机构，所述移动机构用于使所述车体(1)沿预设路线移动；

设置于所述车体(1)上的角度调整机构；

设置于所述角度调整机构上的摄像头(6)，所述角度调整机构能够带动所述摄像头(6)转动以改变其角度；

控制单元，所述控制单元与所述移动机构通信连接。

2.根据权利要求1所述的巡检机器人，其特征在于，所述移动机构包括设置于所述车体(1)上的磁导航传感器(9)和铺设于车体(1)行走地面上的导航磁条(10)，所述控制单元接收所述磁导航传感器(9)的信号并控制所述车体(1)沿所述导航磁条(10)移动。

3.根据权利要求2所述的巡检机器人，其特征在于，所述车体(1)的底部设置有清扫机构，所述清扫机构与所述导航磁条(10)接触以清扫所述导航磁条(10)表面。

4.根据权利要求3所述的巡检机器人，其特征在于，所述清扫机构包括刷条(12)；

所述清扫机构还包括通过螺钉(15)固定在所述车体(1)的下端的安装杆(14)，所述刷条(12)固定在所述安装杆(14)上。

5.根据权利要求1所述的巡检机器人，其特征在于，所述角度调整机构包括与所述车体(1)转动连接的转动杆(13)和驱动所述转动杆(13)相对于所述车体(1)转动的驱动件，所述摄像头(6)设置于所述转动杆(13)上。

6.根据权利要求5所述的巡检机器人，其特征在于，所述转动杆(13)的转动轴线沿竖直方向设置，所述摄像头(6)与所述转动杆(13)的顶端铰接且铰接轴沿水平方向设置；

所述角度调整机构还包括伸缩件，所述伸缩件的一端与所述摄像头(6)铰接且另一端与所述转动杆(13)铰接。

7.根据权利要求5所述的巡检机器人，其特征在于，所述驱动件为电机，且所述电机的输出端与所述转动杆(13)之间通过齿轮组传动；

所述齿轮组包括与所述转动杆(13)的下端固定连接的第一锥齿轮和与所述电机的输出端固定连接的第二锥齿轮，所述第一锥齿轮和第二锥齿轮相互啮合。

8.根据权利要求1所述的巡检机器人，其特征在于，还包括WiFi模块(5)。

9.根据权利要求1所述的巡检机器人，其特征在于，还包括与所述控制单元通讯连接的激光雷达导航模块(21)，所述控制单元接收所述激光雷达导航模块(21)的信号并控制所述车体(1)规避障碍物。

10.根据权利要求1所述的巡检机器人，其特征在于，还包括与所述控制单元通讯连接的温度传感器(3)和报警器，所述控制单元用于接收所述温度传感器(3)的信号并判断所述温度传感器(3)的信号指示的温度是否在预设范围内，若否则控制所述报警器报警。

11.根据权利要求1所述的巡检机器人，其特征在于，还包括设置于所述摄像头(6)上的照明灯(4)。

12.根据权利要求1-11中任一项所述的巡检机器人，其特征在于，还包括给该巡检机器人的用电部件供电的电池组(17)。

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