CN113664845A - 一种水面巡查机器人及巡查方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及水面巡检设备技术领域，具体涉及一种水面巡查机器人及巡查方法；通过安装杆固定在机器人主体的外侧，支撑杆套设在安装杆的外侧，与安装杆形成可伸缩结构，减震弹簧位于安装杆与支撑杆的内部，使支撑杆具有弹力，气囊充满空气，并固定在支撑杆上，在接近暗礁时，气囊首先受力，气压减轻碰撞力，同时，支撑杆内部的减震弹簧受力，弹力抵消碰撞力，保障机器人主体的安全行驶，动力组件为机器人主体的行驶提供动力，巡检组件用于获取巡检过程中图像，进而能够有效对机器人主体进行防护，避免机器人主体与硬物触碰而造成的损坏，有利于保障机器人主体的安全。

Description

一种水面巡查机器人及巡查方法

技术领域

本发明涉及水面巡检设备技术领域，尤其涉及一种水面巡查机器人及巡查方法。

背景技术

机器人是自动执行工作的机器装置，它既可以接受人类指挥，又可以运行预先编排的程序，也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动，它的任务是协助或取代人类工作的工作，例如生产业、建筑业等危险的巡查类工作。

中国水域宽广，人工难以应对到位，所以许多区域开始利用机器人进行水面巡查作业，但是，现有的水面巡查机器人功能单一，没有防护装置，机器人在水面行走过程中容易与暗礁触碰，导致机器人的损坏，造成经济损失。

发明内容

本发明的目的在于提供一种水面巡查机器人及巡查方法，旨在解决现有技术中的水面巡查机器人没有防护装置，容易与暗礁触碰，导致机器人的损坏，造成经济损失的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的一种水面巡查机器人，包括机器人主体、安装杆、支撑杆、减震弹簧、气囊、动力组件和巡检组件；

所述安装杆与所述机器人主体固定连接，并位于所述机器人主体的一侧，所述支撑杆与所述安装杆滑动连接，并位于所述安装杆远离所述机器人主体的一侧，所述减震弹簧的两端分别与所述安装杆和所述支撑杆固定连接，并位于所述安装杆的内部，所述气囊与所述支撑杆固定连接，并位于所述支撑杆远离所述安装杆的一侧，所述动力组件与所述机器人主体固定连接，所述巡检组件与所述机器人主体固定连接。

所述安装杆固定在所述机器人主体的外侧，并数量为多个，分别均匀分布在所述机器人主体的外壁上，所述支撑杆套设在所述安装杆的外侧，并与所述安装杆相配合设置，形成可伸缩结构，所述减震弹簧的两端分别与所述安装杆和所述支撑杆固定连接，并位于两者的内部，所述气囊充满空气，然后固定在所述支撑杆上，进而围绕在所述机器人主体的外侧，在所述机器人主体撞击到硬物时，首先所述气囊受力，气压减轻一定撞击力，然后所述支撑杆受力，所述减震弹簧受力被压缩，弹力抵消一定撞击力，避免所述机器人主体直接与硬物进行触碰，保障所述机器人主体的安全行驶，所述动力组件为所述机器人主体提供动力行驶，所述巡检组件进行巡检。

其中，所述动力组件包括防护筒和螺旋桨，所述防护筒与所述机器人主体固定连接，并位于所述机器人主体远离所述安装杆的一侧；所述螺旋桨与所述机器人主体转动连接，并位于所述防护筒的内侧。

所述防护筒固定在所述机器人主体的底部，所述螺旋桨与所述机器人主体转动连接，并由所述机器人主体内部的驱动装置驱动旋转，且位于所述防护筒的内侧，所述防护筒对所述螺旋桨起到保护作用。

其中，所述巡检组件包括旋转台、电动推杆和摄像头，所述旋转台与所述机器人主体转动连接，并位于所述机器人主体远离所述防护筒的一侧；所述电动推杆与所述旋转台固定连接，并位于所述旋转台远离所述机器人主体的一侧；所述摄像头与所述电动推杆固定连接，并位于所述电动推杆远离所述机器人主体的一侧。

所述旋转台与所述机器人主体相配合设置，由所述机器人主体内的驱动装置驱动转动，带动所述电动推杆旋转，所述电动推杆伸缩的一端与所述摄像头固定连接，并能带动所述摄像头上下游移动，进而使所述摄像头具有水平旋转和高度调节功能。

其中，所述巡检组件还包括支撑座和扬声器，所述支撑座与所述机器人主体固定连接，并位于所述机器人主体靠近所述旋转台的一侧；所述扬声器与所述支撑座固定连接，并位于所述支撑座远离所述机器人主体的一侧。

所述支撑座上安装所述扬声器，所述扬声器用于播放语音。

其中，所述巡检组件还包括闪烁灯和声音采集器，所述闪烁灯与所述机器人主体固定连接，并位于所述机器人主体的外侧；所述声音采集器与所述机器人主体固定连接，并位于所述机器人主体靠近所述旋转台的一侧。

所述闪烁灯接通电源发光，设置在所述机器人主体的外壁上，起到警醒作用，所述声音采集器用于采集巡检路线上的声音。

一种水面巡查机器人巡查方法，包括如下步骤：

为巡查机器人设计巡查路线，并将所述巡查路线上传至所巡查机器人；

所述巡查机器人根据所述巡查路线进行巡查，并将巡查过程拍摄成图像，以及将所述图像存储并上传至远程控制中心；

所述远程控制中心对获取的所述图像进行图像识别，并将检测结果传送至工作人员。

首先，根据巡查区域设计好巡查路线，并将巡查路线数据上传至巡查机器人，供巡查机器人自动行驶其规划路线，然后，巡查机器人在巡查路线上拍摄图像，并将拍摄的图像数据存储和上传至远程控制中心，远程控制中心对图像数据进行识别、分类，把存在危险潜质的判断结果通知于工作人员，使工作人员能够及时做出应对。

本发明的水面巡查机器人及巡查方法，通过所述安装杆固定在所述机器人主体的外侧，并数量为多个，均匀分布在所述机器人主体的外侧，所述支撑杆套设在所述安装杆的外侧，并与所述安装杆相配合设置，与所述安装杆形成可伸缩结构，所述减震弹簧的两端分别固定在所述安装杆和所述支撑杆上，并位于所述安装杆与所述支撑杆的内部，使所述支撑杆具有弹力，所述气囊充满空气，并固定在所述支撑杆上，进而所述气囊围绕在所述机器人主体的外侧，在接近暗礁时，所述气囊首先受力，气压减轻碰撞力，同时，所述支撑杆内部的所述减震弹簧受力，弹力抵消碰撞力，保障所述机器人主体的安全行驶，所述动力组件为所述机器人主体的行驶提供动力，所述巡检组件用于获取巡检过程中图像，进而能够有效对所述机器人主体进行防护，避免所述机器人主体与硬物触碰而造成的损坏，有利于保障所述机器人主体的安全。

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是本发明的水面巡查机器人的结构示意图。

图2是本发明的动力组件的结构示意图。

图3是本发明的旋转台的结构示意图。

图4是本发明的飞行构件的结构示意图。

图5是本发明的水面巡查机器人的俯视图。

图6是本发明的图3的A处放大图。

图7是本发明的水面巡查机器人巡查方法的步骤图。

1-机器人主体、2-安装杆、3-支撑杆、4-减震弹簧、5-气囊、10-动力组件、11-防护筒、12-螺旋桨、13-防护箱、14-飞行构件、20-巡检组件、21-旋转台、22-电动推杆、23-摄像头、24-支撑座、25-扬声器、26-闪烁灯、27-声音采集器、100-水面巡查机器人、141-驱动电机、142-旋转叶片。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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，在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请参阅图1至图6，本发明提供了一种水面巡查机器人100，包括机器人主体1、安装杆2、支撑杆3、减震弹簧4、气囊5、动力组件10和巡检组件20；

所述安装杆2与所述机器人主体1固定连接，并位于所述机器人主体1的一侧，所述支撑杆3与所述安装杆2滑动连接，并位于所述安装杆2远离所述机器人主体1的一侧，所述减震弹簧4的两端分别与所述安装杆2和所述支撑杆3固定连接，并位于所述安装杆2的内部，所述气囊5与所述支撑杆3固定连接，并位于所述支撑杆3远离所述安装杆2的一侧，所述动力组件10与所述机器人主体1固定连接，所述巡检组件20与所述机器人主体1固定连接。

在本实施方式中，所述安装杆2固定在所述机器人主体1的外侧，并数量为多个，均匀分布在所述机器人主体1的外侧，所述支撑杆3套设在所述安装杆2的外侧，并与所述安装杆2相配合设置，与所述安装杆2形成可伸缩结构，所述减震弹簧4的两端分别与所述安装杆2和所述支撑杆3固定，并位于所述安装杆2和所述支撑杆3的内部，使所述支撑杆3具有弹性，同时，所述安装杆2和所述支撑杆3对所述减震弹簧4起到保护作用，所述气囊5采用气囊5结构，固定在所述支撑杆3上，并充满空气，在所述机器人主体1靠近暗礁时，首先所述气囊5受力，气压减轻碰撞力，同时所述支撑杆3内部的所述减震弹簧4受力被压缩，弹力抵消碰撞力，减轻所述机器人主体1的碰撞力度，对所述机器人主体1起到防护作用，保障所述机器人主体1能够安全行驶；所述动力组件10为所述机器人主体1的行驶提供动力，所述巡检组件20安装在所述机器人主体1上，用于巡检，进而能够有效对所述机器人主体1进行防护，避免与硬物进行触碰，保障所述机器人主体1的安全行驶，减少经济损失。

进一步地，请参阅图2和图4，所述动力组件10包括防护筒11和螺旋桨12，所述防护筒11与所述机器人主体1固定连接，并位于所述机器人主体1远离所述安装杆2的一侧；所述螺旋桨12与所述机器人主体1转动连接，并位于所述防护筒11的内侧。

进一步地，请参阅图1、图2和图4，所述动力组件10还包括防护箱13和飞行构件14，所述防护箱13与所述机器人主体1固定连接，并位于所述机器人主体1远离所述防护筒11的一侧；所述飞行构件14与所述防护箱13固定连接。

进一步地，图1、图2、图4和图5，所述飞行构件14包括驱动电机141的旋转叶片142，所述驱动电机141与所述防护箱13固定连接，并位于所述防护箱13的内部；所述旋转叶片142与所述驱动电机141的输出端固定连接，并位于所述驱动电机141远离所述机器人主体1的一侧。

在本实施方式中，所述防护筒11安装在所述机器人主体1的底部，所述螺旋桨12与所述机器人主体1相配合设置，由所述机器人主体1内部的驱动装置驱动旋转，并安装在所述防护筒11的内侧，所述防护筒11对所述螺旋桨12起到保护作用，避免所述螺旋桨12与暗礁等硬物触碰，有利于所述螺旋桨12的正常运行；所述防护箱13固定安装在所述机器人主体1的上方，所述驱动电机141固定在所述防护箱13的内部，并输出端与所述旋转叶片142固定连接，由所述机器人主体1内部设置的控制器控制所述驱动电机141运行，带动所述旋转叶片142转动，使所述机器人主体1具有飞行功能，进而在所述机器人主体1遇到较大障碍物或受阻时，由操作人员控制所述旋转叶片142运行，使所述机器人主体1能够飞行，离开障碍物，保障所述机器人主体1的安全，减少经济损失。

进一步地，请参阅图1至图4，所述巡检组件20包括旋转台21、电动推杆22和摄像头23，所述旋转台21与所述机器人主体1转动连接，并位于所述机器人主体1远离所述防护筒11的一侧；所述电动推杆22与所述旋转台21固定连接，并位于所述旋转台21远离所述机器人主体1的一侧；所述摄像头23与所述电动推杆22固定连接，并位于所述电动推杆22远离所述机器人主体1的一侧。

进一步地，请参阅图1、图2和图4，所述巡检组件20还包括支撑座24和扬声器25，所述支撑座24与所述机器人主体1固定连接，并位于所述机器人主体1靠近所述旋转台21的一侧；所述扬声器25与所述支撑座24固定连接，并位于所述支撑座24远离所述机器人主体1的一侧。

进一步地，请参阅图1至图3，所述巡检组件20还包括闪烁灯26和声音采集器27，所述闪烁灯26与所述机器人主体1固定连接，并位于所述机器人主体1的外侧；所述声音采集器27与所述机器人主体1固定连接，并位于所述机器人主体1靠近所述旋转台21的一侧。

在本实施方式中，所述旋转台21与所述机器人主体1相配合设置，由所述机器人主体1内部的驱动装置驱动转动，所述电动推杆22的型号为PYT200，与所述旋转台21固定连接，并跟随所述旋转台21转动，所述摄像头23的型号为XT01，与所述机器人主体1内部的控制器电连接，然后控制器通过无线网络将所述摄像头23拍摄的图像上传至远程的控制中心，所述摄像头23还与所述电动推杆22的伸缩一端固定连接，由所述电动推杆22操纵上下移动，还由所述旋转台21操作旋转，进而所述摄像头23具备旋转和高度调节功能，能够具有最佳的拍摄角度，将巡检区域的图像更好的拍摄，有利于工作人员对巡检区域情况的了解；所述支撑座24安装在所述机器人主体1的上方，支撑起所述扬声器25，所述扬声器25型号为DYS-2，与所述机器人主体1内部的控制器电连接，接收信号发出声音，对巡检区域进行语音宣传或语音警示作用；所述闪烁灯26型号为R200，设置在所述机器人主体1的外壁上，由所述机器人主体1内部的控制器进行控制闪烁，对巡检区域进行灯光警示，所述声音采集器27型号为YK-D，与所述机器人主体1内部的控制器电连接，获取巡检区域的语音信息，再通过所述控制器传送至远程控制中心，进而能够监测巡检区域内是否有事故发生，有利于工作人员对巡检区域的监测。

请参阅图7，一种水面巡查机器人巡查方法，包括如下步骤：

为巡查机器人设计巡查路线，并将所述巡查路线上传至所巡查机器人；

所述巡查机器人根据所述巡查路线进行巡查，并将巡查过程拍摄成图像，以及将所述图像存储并上传至远程控制中心；

所述远程控制中心对获取的所述图像进行图像识别，并将检测结果传送至工作人员。

在本实施方式中，首先，根据监测区域设计出监测路线，并将监测路线数据上传至巡查机器人，然后，巡查机器人根据设计的巡查路线进行自动行驶巡查，并将巡查过程拍摄成图像，并将图像数据进行存储，以及通过无线网络上传至远程控制中心，远程控制中心获取图像数据后，对图像数据进行识别，并将识别结果根据设定参数进行分类，最后，将判断出的预警结果上传至工作人员，便于工作人员及时做出相应的措施，提高巡查效果。

以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。

Claims (6)

1.一种水面巡查机器人（100），其特征在于，包括机器人主体（1）、安装杆（2）、支撑杆（3）、减震弹簧（4）、气囊（5）、动力组件（10）和巡检组件（20）；

所述安装杆（2）与所述机器人主体（1）固定连接，并位于所述机器人主体（1）的一侧，所述支撑杆（3）与所述安装杆（2）滑动连接，并位于所述安装杆（2）远离所述机器人主体（1）的一侧，所述减震弹簧（4）的两端分别与所述安装杆（2）和所述支撑杆（3）固定连接，并位于所述安装杆（2）的内部，所述气囊（5）与所述支撑杆（3）固定连接，并位于所述支撑杆（3）远离所述安装杆（2）的一侧，所述动力组件（10）与所述机器人主体（1）固定连接，所述巡检组件（20）与所述机器人主体（1）固定连接。

2.如权利要求1所述的水面巡查机器人（100），其特征在于，

所述动力组件（10）包括防护筒（11）和螺旋桨（12），所述防护筒（11）与所述机器人主体（1）固定连接，并位于所述机器人主体（1）远离所述安装杆（2）的一侧；所述螺旋桨（12）与所述机器人主体（1）转动连接，并位于所述防护筒（11）的内侧。

3.如权利要求2所述的水面巡查机器人（100），其特征在于，

所述巡检组件（20）包括旋转台（21）、电动推杆（22）和摄像头（23），所述旋转台（21）与所述机器人主体（1）转动连接，并位于所述机器人主体（1）远离所述防护筒（11）的一侧；所述电动推杆（22）与所述旋转台（21）固定连接，并位于所述旋转台（21）远离所述机器人主体（1）的一侧；所述摄像头（23）与所述电动推杆（22）固定连接，并位于所述电动推杆（22）远离所述机器人主体（1）的一侧。

4.如权利要求3所述的水面巡查机器人（100），其特征在于，

所述巡检组件（20）还包括支撑座（24）和扬声器（25），所述支撑座（24）与所述机器人主体（1）固定连接，并位于所述机器人主体（1）靠近所述旋转台（21）的一侧；所述扬声器（25）与所述支撑座（24）固定连接，并位于所述支撑座（24）远离所述机器人主体（1）的一侧。

5.如权利要求3所述的水面巡查机器人（100），其特征在于，

所述巡检组件（20）还包括闪烁灯（26）和声音采集器（27），所述闪烁灯（26）与所述机器人主体（1）固定连接，并位于所述机器人主体（1）的外侧；所述声音采集器（27）与所述机器人主体（1）固定连接，并位于所述机器人主体（1）靠近所述旋转台（21）的一侧。

6.一种水面巡查机器人巡查方法，应用于如权利要求1所述的水面巡查机器人，其特征在于，包括如下步骤：

为巡查机器人设计巡查路线，并将所述巡查路线上传至所巡查机器人；

所述巡查机器人根据所述巡查路线进行巡查，并将巡查过程拍摄成图像，以及将所述图像存储并上传至远程控制中心；

所述远程控制中心对获取的所述图像进行图像识别，并将检测结果传送至工作人员。

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