CN113101587A - 一种安防巡检机器人 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机器人领域，涉及一种安防巡检机器人。技术问题为了提供一种能平稳上下楼梯，并能远程灭火的安防巡检机器人。一种安防巡检机器人，包括有：前车架、后车架、悬架、连接轴、驱动组件等；前车架和后车架通过连接轴铰接，悬架沿连接轴对称设有两个，这两个悬架分别设置在前车架和后车架远离连接轴的一侧，驱动组件有四组，每个悬架的两侧分别设有一个驱动组件。本发明利用驱动组件内车轮的自转以及沿着车轴的公转，使得该装置不仅能在平地上行走，也能上下楼梯，解决了传统的机器人翻越台阶难的问题，本发明通过触发组件的远程启动，再配合监控组件便能实现远程灭火。

Description

一种安防巡检机器人

技术领域

本发明涉及机器人领域，涉及一种安防巡检机器人。

背景技术

机器人是一种能够半自主或全自主工作的智能机器。机器人具有感知、决策、执行等基本特征，可以辅助甚至替代人类完成危险、繁重、复杂的工作，提高工作效率与质量，服务人类生活，扩大或延伸人的活动及能力范围。

而现有的机器人在安全巡检时，一般只能在平地或轨道上行走，无法上下楼梯，而在机器人遇到火情时，通常情况下是无法执行远程自主灭火任务。

因此研发一种能平稳上下楼梯，并能远程灭火的安防巡检机器人很有必要。

发明内容

为了克服现有的机器人在安全巡检时，一般只能在平地或轨道上行走，无法上下楼梯，而在机器人遇到火情时，通常情况下是无法执行远程自主灭火任务的缺点，技术问题为：提供一种能平稳上下楼梯，并能远程灭火的安防巡检机器人。

本发明的技术方案是：一种安防巡检机器人，包括有：前车架、后车架、悬架、连接轴、驱动组件、灭火组件和监控组件，前车架和后车架通过连接轴铰接，悬架沿连接轴对称设有两个，这两个悬架分别设置在前车架和后车架远离连接轴的一侧，驱动组件有四组，每个悬架的两侧分别设有一个驱动组件，灭火组设置在前车架靠近连接轴的位置，监控组件设置在连接轴上。

进一步的，驱动组件包括有车轴、三槽带轮、内三角架、外三脚架、轮轴、单带轮、皮带、车轮、牵引电机和平衡组件，车轴转动连接在悬架上，内三角架的中心位置与车轴固定连接，轮轴环形阵列有三个，内三角架和外三脚架分别与三个轮轴的两端固定连接，牵引电机固定连接在外三脚架中心，三槽带轮固定连接在牵引电机的输出轴上，车轮和单带轮均设有三个，三个车轮分别转动连接在三个轮轴上，三个单带轮分别固定在三个车轮上，单带轮与轮轴转动连接，单带轮与三槽带轮通过皮带连接，平衡组件设置在悬架的内部空腔中，平衡组件与悬架滑动连接，平衡组件与车轴转动接触；打开牵引电机之后，电机将会带动三槽带轮转动，三槽带轮会通过皮带将动力传递到单带轮上，通过单带轮的带动，车轮便会沿着车轴转动，这样便为能使得整个装置能运动，当动力传到车轮上之后，三个车轮都会转动，在运动时，其中一个车轮会预先接触地面，而后其它的车轮会依次接触到地面，这样便能驱动整个装置进行移动，当遇到转弯或者时凹凸地面时，平衡组件能起到一个减震和维持装置平稳的作用。

进一步的，当其中有一个车轮前进受阻时，旋转至上部的车轮可以跨过障碍物，继续带动整个装置前进；当装置再行径中遇到台阶时，三个车轮中的一个会预先接触到台阶，而后，另外一个车轮会直接跨上台阶，如此反复吗，便能实现装置上下楼梯的目的。

进一步的，平衡组件包括有滑动、避震簧和半圆柱套，滑动柱与悬架滑动连接，避震簧套在滑动柱上，半圆柱套固定连接在滑动柱的一端，半圆柱套与车轴转动连接；平衡组件通过滑动柱与避震簧的配合，能够对驱动组件进行吸震和保持平衡的作用，当遇到颠簸时，车轴会带动滑动柱沿着悬架滑动，避震簧起到吸震的作用，这样就能保持装置的平稳运行。

进一步的，灭火组件包括有齿轮箱、小齿轮、摇柄、直齿条、固定卡扣、灭火器、保险销和触发组件，齿轮箱固定连接在前车架的上部，小齿轮转动连接在齿轮箱的内部，摇柄与小齿轮中心位置固定连接，直齿条与固定卡扣滑动连接在前车架的侧部，直齿条与小齿轮啮合，直齿条和固定卡扣固定连接，灭火器放置在固定卡扣上，灭火器上设置有保险销，触发组件安装在灭火器的压柄上，触发组件与保险销接触。

进一步的，触发组件包括有固定架、电动推杆、曲型推杆、拉杆、弹簧一、弹簧二和斜块，固定架固定连接在灭火器的压柄上，电动推杆安装在固定架的上部，拉杆滑动穿过固定架的下部，拉杆的一端与保险销接触，弹簧一的两端分别与固定架和拉杆固定连接，斜块滑动连接在拉杆另一端的槽内，斜块与固定架滑接触，弹簧二安装于拉杆的槽内，弹簧二与斜块固定连接，曲型推杆与斜块和灭火器压柄均接触；当工作人员通过监控组件发现火情时，通过远程启动电动推杆，电动推杆将会带动曲型推杆下压，当曲型推杆触碰并下压斜块时，压斜将会缩到拉杆里面，这时弹簧一会将拉杆推动，与此同时，拉杆的另一端会将保险销拔掉，这时的灭火器便可以进行灭火操作，这时继续下压的曲型推杆会下压灭火器的压柄，这样便可以将火扑灭。

进一步的，监控组件包括有下监控、活动转盘、玻璃罩和上监控，活动转盘与连接轴螺纹配合，玻璃罩与活动转盘转动连接，上监控安装在玻璃罩内部上侧的中心位置，下监控固定连接在连接轴远离活动转盘的一端。

进一步的，连接销组件包括有L杆、拉销、限位柱和复位簧，L杆的一端固定连接在玻璃罩的外侧上部，L杆的另一端延伸至后车架内部，拉销滑动穿过后车架，拉销与L杆插接配合，限位柱的一端固定连接在拉销上靠近L杆的一端，限位柱与后车架滑动配合，限位柱上套有复位簧；在连接轴的上部，设有玻璃罩，玻璃罩内部的上监控主要用于监控较高的位置，例如屋顶，墙壁窗户等，而连接轴的下部设置的下监控，主要用于监控地面等较低的视野区域，监控装置的拆卸安装也非常便捷，通过拉动拉销，便可将L杆向上拔出，在拧动活动转盘，便可将上监控拆卸，下监控直接从连接轴上拆下来即可，监控组件主要为工作安保人员实时传递录像，便于及时发现火情。

相比现有技术，本发明的有益效果是：

1、本发明利用驱动组件内车轮的自转以及沿着车轴的公转，使得该装置不仅能在平地上行走，也能上下楼梯，解决了传统的机器人翻越台阶难的问题。

2、本发明利用监控组件来实时获取现场的情况，为工作人员提供了视野。

3、本发明加入了灭火组件，通过触发组件的远程启动，再配合监控组件便能完成远程灭火。

附图说明

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动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。

图1为本发明的主视结构示意图。

图2为本发明的局部剖视图。

图3为本发明驱动组件的结构示意图。

图4为本发明牵引电机的结构示意图。

图5为本发明灭火组件的结构示意图。

图6为本发明触发组件的结构示意图。

图7为本发明图6中A的放大图。

图8为本发明监控组件的示意图。

图9为本发明图8中B的放大图。

图中零部件名称及序号：1：前车架，101：后车架，102：悬架，2：车轴， 201：三槽带轮，202：内三角架，202a：外三脚架，203：轮轴，201a：单带轮，204：皮带，205：车轮，206：牵引电机，3：滑动柱，301：避震簧，302：半圆柱套，4：齿轮箱，401：小齿轮，402：摇柄，403：直齿条，404：固定卡扣，405：灭火器，4051：保险销，5：固定架，501：电动推杆，502：曲型推杆，503：拉杆，5031：弹簧一，5032：弹簧二，5033：斜块，6：连接轴， 601：下监控，602：活动转盘，603：玻璃罩，604：上监控，605：L杆，606：拉销，6061：限位柱，6062：复位簧。

具体实施方式

以下参照附图对本发明的实施方式进行说明。

实施例1

具体参考图1，一种安防巡检机器人，包括有：前车架1、后车架101、悬架102、连接轴6、驱动组件、灭火组件和监控组件，前车架1和后车架101 通过连接轴6铰接，悬架102沿连接轴6左右对称设有两个，这两个悬架102 分别设置在前车架1的左侧和后车架101右侧，驱动组件有四组，每个悬架102 的前后两侧分别设有一个驱动组件，灭火组设置在前车架1上侧，灭火组设置位于连接轴6左侧的位置，监控组件设置在连接轴6上下两端。

此装置通过工作人员远程控制，位于车上的监控组件可以实时将看到的现场情况传输至工作人员，当使用该装置进行巡逻时，工作人员需要将驱动组件先启动，然后控制车的行径，当通过监控组件发现火情时，通过灭火组件便可将火扑灭，实现了全程无人灭火，不仅操作便捷还能代替人工灭火，这样便能减少因火灾而导致的灭火了人员的伤亡。

实施例2

具体参考图2至图4，在实施例1的基础之上,驱动组件包括有车轴2、三槽带轮201、内三角架202、外三脚架202a、轮轴203、单带轮201a、皮带 204、车轮205、牵引电机206和平衡组件，车轴2的靠内一端转动连接在悬架 102上，内三角架202的中心位置与车轴2固定连接，轮轴203环形阵列有三个，内三角架202和外三脚架202a分别与三个轮轴203的前后两端固定连接，牵引电机206固定连接在外三脚架202a中心，三槽带轮201固定连接在牵引电机206的输出轴上，车轮205和单带轮201a均设有三个，三个车轮205分别转动连接在三个轮轴203中部，三个单带轮201a分别固定在三个车轮205 上，单带轮201a与轮轴203转动连接，单带轮201a与三槽带轮201通过皮带 204连接，平衡组件设置在悬架102的内部空腔中，平衡组件与悬架102滑动连接，平衡组件与车轴2转动接触。

打开牵引电机206之后，牵引电机206将会带动三槽带轮201转动，三槽带轮201会通过皮带204将动力传递到单带轮201a上，通过单带轮201a的带动，车轮205便会沿着车轴2转动，这样便为能使得整个装置能运动，当动力传到车轮205上之后，三个车轮205都会转动，在运动时，其中一个车轮205 会预先接触地面，而后其它的车轮205会依次接触到地面，这样便能驱动整个装置进行移动，当遇到转弯或者时凹凸地面时，平衡组件能起到一个减震和维持装置平稳的作用。

当其中有一个车轮205前进受阻时，旋转至上部的车轮205可以跨过障碍物，继续带动整个装置前进。

当装置行径中遇到台阶时，三个车轮205中的一个会预先接触到台阶，而后，另外一个车轮205会直接跨上台阶，如此反复，便能实现装置上下楼梯的目的。

平衡组件包括有滑动、避震簧301和半圆柱套302，滑动柱3与悬架102 滑动连接，避震簧301套在滑动柱3上，半圆柱套302固定连接在滑动柱3的下端，半圆柱套302与车轴2转动连接。

平衡组件通过滑动柱3与避震簧301的配合，能够对驱动组件进行吸震和保持平衡的作用，当遇到颠簸时，车轴2会带动滑动柱3沿着悬架102滑动，避震簧301起到吸震的作用，这样就能保持装置的平稳运行。

实施例3

具体参考图5至图9，在实施例2的基础之,灭火组件包括有齿轮箱4、小齿轮401、摇柄402、直齿条403、固定卡扣404、灭火器405、保险销4051 和触发组件，齿轮箱4固定连接在前车架1的右上部，小齿轮401转动连接在齿轮箱4的内部，摇柄402与小齿轮401中心位置固定连接，直齿条403与固定卡扣404滑动连接在前车架1的右前侧，直齿条403与小齿轮401啮合，直齿条403前侧和固定卡扣404后侧固定连接，灭火器405放置在固定卡扣404 上，灭火器405上端设置有保险销4051，触发组件安装在灭火器405的压柄上，触发组件与保险销4051接触；触发组件包括有固定架5、电动推杆501、曲型推杆502、拉杆503、弹簧一5031、弹簧二5032和斜块5033，固定架5固定连接在灭火器405的压柄的下握把处，电动推杆501安装在固定架5的上侧，拉杆503向左滑动穿过固定架5的右下部，拉杆503的右端与保险销4051拉环接触，弹簧一5031的左端与固定架5固定连接，弹簧一5031的右端和拉杆 503固定连接，斜块5033滑动连接在拉杆503左端的槽内，斜块5033与固定架5滑接触，弹簧二5032安装于拉杆503的槽内，弹簧二5032与斜块5033 固定连接，曲型推杆502与斜块5033和灭火器405压柄均接触。

当工作人员通过监控组件发现火情时，通过远程启动电动推杆501，电动推杆501将会带动曲型推杆502下压，当曲型推杆502触碰并下压斜块5033 时，压斜将会缩到拉杆503里面，这时弹簧一5031会将拉杆503推动，与此同时，拉杆503的另一端会将保险销4051拔掉，这时的灭火器405便可以进行灭火操作，这时继续下压的曲型推杆502会下压灭火器405的压柄，这样便可以将火扑灭通过摇柄402便可转动小齿轮401，这样便可调节直齿条403的位置，进而调节固定卡扣404和灭火器405的高度。

监控组件包括有下监控601、活动转盘602、玻璃罩603和上监控604，活动转盘602与连接轴6螺纹配合，玻璃罩603下端与活动转盘602转动连接，上监控604安装在玻璃罩603内部上侧的中心位置，下监控601固定连接在连接轴6的下端；连接销组件包括有L杆605、拉销606、限位柱6061和复位簧 6062，L杆605的左上端固定连接在玻璃罩603的外侧右上部，L杆605的右下端延伸至后车架101内部，拉销606滑动穿过后车架101，拉销606与L杆 605插接配合，限位柱6061的左端固定连接在拉销606的右端，限位柱6061 与后车架101滑动配合，限位柱6061上套有复位簧6062。

在连接轴6的上部，设有玻璃罩603，玻璃罩603内部的上监控604主要用于监控较高的位置，例如屋顶，墙壁窗户等，而连接轴6的下部设置的下监控601，主要用于监控地面等较低的视野区域，监控装置的拆卸安装也非常便捷，通过拉动拉销606，便可将L杆605向上拔出，在拧动活动转盘602，便可将上监控604拆卸，下监控601直接从连接轴6上拆下来即可，监控组件主要为工作安保人员实时传递录像，便于及时发现火情。

最后应说明的是：以上实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种安防巡检机器人，包括有：前车架(1)、后车架(101)、悬架(102)、连接轴(6)，前车架(1)和后车架(101)通过连接轴(6)铰接，悬架(102)沿连接轴(6)对称设有两个，这两个悬架(102)分别设置在前车架(1)和后车架(101)远离连接轴(6)的一侧；其特征在于，还包括有驱动组件、灭火组件和监控组件，驱动组件有四组，每个悬架(102)的两侧分别设有一个驱动组件，灭火组设置在前车架(1)靠近连接轴(6)的位置，监控组件设置在连接轴(6)上。

2.根据权利要求1所述的一种安防巡检机器人，其特征在于，驱动组件包括有车轴(2)、三槽带轮(201)、内三角架(202)、外三脚架(202a)、轮轴(203)、单带轮(201a)、皮带(204)、车轮(205)、牵引电机(206)和平衡组件，车轴(2)转动连接在悬架(102)上，内三角架(202)的中心位置与车轴(2)固定连接，轮轴(203)环形阵列有三个，内三角架(202)和外三脚架(202a)分别与三个轮轴(203)的两端固定连接，牵引电机(206)固定连接在外三脚架(202a)中心，三槽带轮(201)固定连接在牵引电机(206)的输出轴上，车轮(205)和单带轮(201a)均设有三个，三个车轮(205)分别转动连接在三个轮轴(203)上，三个单带轮(201a)分别固定在三个车轮(205)上，单带轮(201a)与轮轴(203)转动连接，单带轮(201a)与三槽带轮(201)通过皮带(204)连接，平衡组件设置在悬架(102)的内部空腔中，平衡组件与悬架(102)滑动连接，平衡组件与车轴(2)转动接触；打开牵引电机(206)之后，牵引电机(206)将会带动三槽带轮(201)转动，三槽带轮(201)会通过皮带(204)将动力传递到单带轮(201a)上，通过单带轮(201a)的带动，车轮(205)便会沿着车轴(2)转动，这样便为能使得整个装置能运动，当动力传到车轮(205)上之后，三个车轮(205)都会转动，在运动时，其中一个车轮(205)会预先接触地面，而后其它的车轮(205)会依次接触到地面，这样便能驱动整个装置进行移动，当遇到转弯或者时凹凸地面时，平衡组件能起到一个减震和维持装置平稳的作用。

3.根据权利要求2所述的一种安防巡检机器人，其特征在于，当其中有一个车轮(205)前进受阻时，旋转至上部的车轮(205)可以跨过障碍物，继续带动整个装置前进；当装置再行径中遇到台阶时，三个车轮(205)中的一个会预先接触到台阶，而后，另外一个车轮(205)会直接跨上台阶，如此反复，便能实现装置上下楼梯的目的。

4.根据权利要求2所述的一种安防巡检机器人，其特征在于，平衡组件包括有滑动、避震簧(301)和半圆柱套(302)，滑动柱(3)与悬架(102)滑动连接，避震簧(301)套在滑动柱(3)上，半圆柱套(302)固定连接在滑动柱(3)的一端，半圆柱套(302)与车轴(2)转动连接；平衡组件通过滑动柱(3)与避震簧(301)的配合，能够对驱动组件进行吸震和保持平衡的作用，当遇到颠簸时，车轴(2)会带动滑动柱(3)沿着悬架(102)滑动，避震簧(301)起到吸震的作用，这样就能保持装置的平稳运行。

5.根据权利要求1所述的一种安防巡检机器人，其特征在于，灭火组件包括有齿轮箱(4)、小齿轮(401)、摇柄(402)、直齿条(403)、固定卡扣(404)、灭火器(405)、保险销(4051)和触发组件，齿轮箱(4)固定连接在前车架(1)的上部，小齿轮(401)转动连接在齿轮箱(4)的内部，摇柄(402)与小齿轮(401)中心位置固定连接，直齿条(403)与固定卡扣(404)滑动连接在前车架(1)的侧部，直齿条(403)与小齿轮(401)啮合，直齿条(403)和固定卡扣(404)固定连接，灭火器(405)放置在固定卡扣(404)上，灭火器(405)上设置有保险销(4051)，触发组件安装在灭火器(405)的压柄上，触发组件与保险销(4051)接触。

6.根据权利要求5所述的一种安防巡检机器人，其特征在于，触发组件包括有固定架(5)、电动推杆(501)、曲型推杆(502)、拉杆(503)、弹簧一(5031)、弹簧二(5032)和斜块(5033)，固定架(5)固定连接在灭火器(405)的压柄上，电动推杆(501)安装在固定架(5)的上部，拉杆(503)滑动穿过固定架(5)的下部，拉杆(503)的一端与保险销(4051)接触，弹簧一(5031)的两端分别与固定架(5)和拉杆(503)固定连接，斜块(5033)滑动连接在拉杆(503)另一端的槽内，斜块(5033)与固定架(5)滑接触，弹簧二(5032)安装于拉杆(503)的槽内，弹簧二(5032)与斜块(5033)固定连接，曲型推杆(502)与斜块(5033)和灭火器(405)压柄均接触；通过远程启动电动推杆(501)，电动推杆(501)将会带动曲型推杆(502)下压，当曲型推杆(502)触碰并下压斜块(5033)时，压斜将会缩到拉杆(503)里面，这时弹簧一(5031)会将拉杆(503)推动，与此同时，拉杆(503)的另一端会将保险销(4051)拔掉，这时的灭火器(405)便可以进行灭火操作，这时继续下压的曲型推杆(502)会下压灭火器(405)的压柄，这样便可以将火扑灭。

7.根据权利要求1所述的一种安防巡检机器人，其特征在于，监控组件包括有下监控(601)、活动转盘(602)、玻璃罩(603)和上监控(604)，活动转盘(602)与连接轴(6)螺纹配合，玻璃罩(603)与活动转盘(602)转动连接，上监控(604)安装在玻璃罩(603)内部上侧的中心位置，下监控(601)固定连接在连接轴(6)远离活动转盘(602)的一端；在连接轴(6)的上部，设有玻璃罩(603)，玻璃罩(603)内部的上监控(604)主要用于监控较高的位置，例如屋顶，墙壁窗户等，而连接轴(6)的下部设置的下监控(601)，主要用于监控地面等较低的视野区域，监控装置的拆卸安装也非常便捷，通过拉动拉销(606)，便可将L杆(605)向上拔出，在拧动活动转盘(602)，便可将上监控(604)拆卸，下监控(601)直接从连接轴(6)上拆下来即可，监控组件主要为工作安保人员实时传递录像，便于及时发现火情。

8.根据权利要求7所述的一种安防巡检机器人，其特征在于，连接销组件包括有L杆(605)、拉销(606)、限位柱(6061)和复位簧(6062)，L杆(605)的一端固定连接在玻璃罩(603)的外侧上部，L杆(605)的另一端延伸至后车架(101)内部，拉销(606)滑动穿过后车架(101)，拉销(606)与L杆(605)插接配合，限位柱(6061)的一端固定连接在拉销(606)上靠近L杆(605)的一端，限位柱(6061)与后车架(101)滑动配合，限位柱(6061)上套有复位簧(6062)；在连接轴(6)的上部，设有玻璃罩(603)，玻璃罩(603)内部的上监控(604)主要用于监控较高的位置，例如屋顶，墙壁窗户等，而连接轴(6)的下部设置的下监控(601)，主要用于监控地面等较低的视野区域，监控装置的拆卸安装也非常便捷，通过拉动拉销(606)，便可将L杆(605)向上拔出，在拧动活动转盘(602)，便可将上监控(604)拆卸，下监控(601)直接从连接轴(6)上拆下来即可，监控组件主要为工作安保人员实时传递录像，便于及时发现火情。

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