CN112405552A - 一种智能巡检机器人 - Google Patents

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董崇良
高明
金长新
郝济耀
孙志正
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Shandong New Generation Information Industry Technology Research Institute Co Ltd
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Abstract

本发明提供一种智能巡检机器人，属于机器人领域，本发明包括底盘、感知控制模块、升降机构三部分。通过两轮差速轮式底盘为机器人提供动力，底盘搭载单线激光雷达，用于构建与周围环境相符的虚拟地图；感知控制模块由计算单元、路由器、传感器模块、深度相机、显示器、语音模块组成，用于实现对外部环境的感知及语音、触控交互；升降机构由一个直线模组和摄像头阵列组成，其功能是对巡检标的物进行图形采集，通过直线模组实现对摄像头阵列的升降，进而扩大巡检范围。本发明能够实现对机房、泵房等场景的无人值守巡检及故障上报。

Description

一种智能巡检机器人
技术领域
本发明涉及机器人领域，尤其涉及一种用于巡检的智能巡检机器人，应用于机房、泵房等场景对设备进行巡检。
背景技术
随着社会的发展和科技的进步，云计算和自动化技术不断发展，随之应运而生云数据中心和自动化设备控制泵房越来越多，此类机房在运行过程中需要极高的可靠性，因此在机房运行过程中需要进行高密度的故障巡检。
目前针对机房的巡检工作主要还是通过人力方式进行巡检，高密度的巡检工作对工人而言无疑是巨大的工作量，且人力巡检存在故障遗漏、巡检密度不够的情况，因此常常会造成意想不到的故障，从而导致巨大的经济损失。
发明内容
针对传统的机房人工巡检工作强度增大、巡检容易出现故障遗漏等问题，本发明提供了一种智能巡检机器人，能够实现对机房、泵房等场景的无人值守巡检及故障上报，减小人工强度，增加巡检准确度。
本发明的技术方案是：
一种智能巡检机器人，包括底盘、感知控制模块、升降机构三部分，感知控制模块和升降机构分别设置在底盘的上表面上；
通过两轮差速轮式底盘为机器人提供动力，底盘搭载单线激光雷达，用于构建与周围环境相符的虚拟地图；
感知控制模块由计算单元、路由器、传感器模块、深度相机、显示器、语音模块组成，用于实现对外部环境的感知及语音、触控交互；
升降机构由一个直线模组和摄像头阵列组成，其功能是对巡检标的物进行图形采集，通过直线模组实现对摄像头阵列的升降，进而扩大巡检范围。
进一步的，
所述底盘采用上下两个支撑板和用于固定两个支撑板的型材作为框架，底盘中部设有两个轮毂电机作为主驱动器，底盘底部四周设有万向轮辅助转向。
两个轮毂电机中间设有电源模块，底盘前部为单线激光雷达，后部为底盘控制板。
进一步的，
所述感知控制模块主框架为铝合金型材，采用层叠模式：底部为计算单元，中部为路由器、语音控制模块，中前部为深度相机及传感器模块，顶部为触摸屏。
进一步的，所述升降机构固定在感知控制模块背部，摄像头模块通过固定架与直线模组滑块固定。
摄像头分为两竖列，两竖列的摄像头背对设置，每两个设置在同一水平面上。
所述摄像头模块线缆从模块底部出线，通过拖链结构避免升降过程中的弯折。
在直线模组上安装有控步进电机，用来控制摄像头的升降。
本发明的有益效果是
能够应用于机房巡检行业，改变人力巡检的弊端，提高巡检准确度，实现多个产业的数字化升级，具备良好的市场前景。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图图；
图2是本发明的底盘结构立体示意图；
图3是本发明的底盘内部结构示意图；
图4是本发明的感知控制模块示意图；
图5是本发明的升降机构示意图。
其中，1底盘，1-1上支撑板，1-2急停开关，1-3状态指示灯，1-4自主充电座，1-5下支撑板，1-6超声波模块，1-7急停开关，1-8主控板，1-9IMU，1-10锂电池，1-11轮毂电机，1-12单线激光雷达，2感知控制模块，2-1触控屏，2-2深度相机，2-3传感器模块，2-4路由器，2-5计算单元，2-6语音控制模块，2-7电源模块，3升降机构，3-1高清相机，3-2高清相机固定架，3-3拖链，3-4步进电机驱动器，3-5步进电机，3-6直线模组。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的一种智能巡检机器人，通过两轮差速轮式底盘1为机器人提供动力，底盘1搭载单线激光雷达1-12，用于构建与周围环境相符的虚拟地图。
感知控制模块2由计算单元2-5、路由器2-4、传感器模块2-3、深度相机2-2、触控屏2-1、语音控制模块2-6组成，用于实现对外部环境的感知及语音、触控交互；
升降机构3由一个直线模组3-6和摄像头阵列组成，其功能是对巡检标的物进行图形采集，通过直线模组3-6实现对摄像头阵列的升降，进而扩大巡检范围。本发明能够实现对机房、泵房等场景的无人值守巡检及故障上报。
如图1所示，智能巡检机器人包括底盘1、感知控制模块2、升降结构3三部分，均为独立模块，感知控制模块2与升降结构3作为底盘1负载，固定在底盘1的上支撑板1-1上。
如图2和3所示，所述底盘1采用支撑板和型材作为框架，底盘1中部设计两个轮毂电机1-11作为主驱动器，底盘1底部四周设置四个万向轮辅助转向。两个轮毂电机1-11中间为锂电池1-10，底盘1前部为单线激光雷达1-12，后部为底盘的主控板1-8。
参考图4，所述感知控制模块2主框架为铝合金型材，采用层叠模式，底部为计算单元2-5，中部为路由器2-4、语音控制模块2-6，中前部为深度相机2-2及传感器模块2-3，顶部为触摸屏2-1。
参考图4，所述升降机构3固定在感知控制模块2背部，由直线模组3-6和高清相机3-1组成，高清相机3-1通过高清相机固定件3-2与直线模组3-6的滑块固定；高清相机3-1的线缆从模块底部出线，通过拖链结构3-3避免升降过程中的弯折。
本发明能够实现机房的自动巡检，全天候无人值守；能够调整摄像模组的相对位置，且摄像模组由六个高清相机3-1组成，能够覆盖不低于2.5m的检测范围且可以同时检测两组机柜，检测效率更高。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，仅用于说明本发明的技术方案，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种智能巡检机器人，其特征在于，
包括底盘、感知控制模块、升降机构三部分，感知控制模块和升降机构分别设置在底盘的上表面上；
通过两轮差速轮式底盘为机器人提供动力，底盘搭载单线激光雷达，用于构建与周围环境相符的虚拟地图；
感知控制模块由计算单元、路由器、传感器模块、深度相机、显示器、语音模块组成，用于实现对外部环境的感知及语音、触控交互；
升降机构由一个直线模组和摄像头阵列组成，其功能是对巡检标的物进行图形采集，通过直线模组实现对摄像头阵列的升降，进而扩大巡检范围。
2.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于，
所述底盘采用上下两个支撑板和用于固定两个支撑板的型材作为框架，底盘中部设有两个轮毂电机作为主驱动器，底盘底部四周设有万向轮辅助转向。
3.根据权利要求2所述的机器人，其特征在于，
两个轮毂电机中间设有电源模块，底盘前部为单线激光雷达，后部为底盘控制板。
4.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于，
所述感知控制模块主框架为铝合金型材，采用层叠模式：底部为计算单元，中部为路由器、语音控制模块，中前部为深度相机及传感器模块，顶部为触摸屏。
5.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于，
所述升降机构固定在感知控制模块背部，摄像头模块通过固定架与直线模组滑块固定。
6.根据权利要求5所述的机器人，其特征在于，
摄像头分为两竖列，两竖列的摄像头背对设置，每两个设置在同一水平面上。
7.根据权利要求6所述的机器人，其特征在于，
所述摄像头模块线缆从模块底部出线，通过拖链结构避免升降过程中的弯折。
8.根据权利要求5或6或7所述的机器人，其特征在于，
在直线模组上安装有控步进电机，用来控制摄像头的升降。
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