CN114454196A - 轨道巡检机器人 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了轨道巡检机器人，涉及机器人技术领域。本发明包括机器人本体，机器人本体包括驱动系统、检测组件以及给机器人本体供能的电源；监控中心，监控中心包括设置于机器人本体上的监控设备，以及用于调节监控设备位置的调节组件；清障组件，清障组件包括安装于机器人本体前进方向和/或后退方向的支撑架；支撑架内可旋转的设置有若干支撑板，且若干支撑板均同轴装配于一转轴上；转轴一端连接有动力组件A；其中，支撑板上开设有用于容纳障碍物的若干容置槽。本发明通过监控设备、调节组件和清障组件的作用，解决了现有的轨道巡检机器人遇到障碍继续行驶时，容易偏离轨道，甚至会造成机器人损毁的问题。

Description

轨道巡检机器人
技术领域
本发明属于机器人技术领域，特别是涉及轨道巡检机器人。
背景技术
监控系统是无人值守的重要场所的重要系统，是保证这些地方安全的系统。而且，在环境恶劣的地方，人不适合值守或者不适合长期值守的场所就需要安装监控系统。传统的监控是将摄像头定点安装，这样就不能实现全方位无死角的监控。如果场所太大，场所里面阻挡视线的物体较多时，就需要安装多个摄像头，造成监控设备投入成本高的情况，这时就需要巡检机器人进行巡回监控。
申请号为CN201821619651.9的专利公开了一种钢丝绳牵引式轨道巡检机器人，包括：驱动装置1、托辊轮组2、钢丝绳3、巡检机器人本体4、轨道5和尾部张紧装置6.本发明采用钢丝绳+轨道的驱动方式，在钢丝绳的牵引下机器人本体能够高速、平稳移动，具备调速功能，保证采集数据的有效性；由于机器人本体没有驱动结构，整体外型小巧、占用空间小，往复运行时不影响巷道内的正常行人；本发明适用于环境恶劣、潮湿的环境中运行，可实现大坡度爬行不打滑。然而在实际过程中，机器人在轨道运行中可能会遇到障碍物，当机器人无视这些障碍继续行驶时容易造成机器人偏离轨道，甚至会造成机器人的损毁，而该专利并没有相关设计。
发明内容
本发明的目的在于提供轨道巡检机器人，通过监控设备、调节组件和清障组件的作用，解决了现有的轨道巡检机器人遇到障碍继续行驶时，容易偏离轨道，甚至会造成机器人损毁的问题。
为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明为轨道巡检机器人，包括机器人本体，所述机器人本体包括驱动系统、检测组件以及给机器人本体供能的电源；监控中心，所述监控中心包括设置于机器人本体上的监控设备，以及用于调节监控设备位置的调节组件；清障组件，所述清障组件包括安装于机器人本体前进方向和/或后退方向的支撑架；所述支撑架内可旋转的设置有若干支撑板，且若干所述支撑板均同轴装配于一转轴上；所述转轴一端连接有动力组件A；其中，所述支撑板上开设有用于容纳障碍物的若干容置槽。
作为本发明的一种优选技术方案，所述驱动系统包括设置于机器人本体上的一对驱动轮，以及辅助机器人本体运动的一对行走辅助轮。
作为本发明的一种优选技术方案，所述检测组件包括分别安装于机器人本体前进方向一侧的红外热像仪、红外测距仪以及场强检测仪。
作为本发明的一种优选技术方案，所述监控设备内设置有成像镜头、电路板以及中央处理器；所述监控设备安装于一云台上。
作为本发明的一种优选技术方案，所述调节组件包括支撑平台以及可升降的设置于支撑平台内的升降板；所述调节组件还包括用于驱动升降板位移的伺服电机，以及与伺服电机输出轴连接的传动丝杆。
作为本发明的一种优选技术方案，所述检测组件还包括分别设置于升降板两侧的报警器以及补光灯。
作为本发明的一种优选技术方案，所述报警器以及补光灯底部均固定有一丝杆，并通过所述丝杆设置于升降板上。
作为本发明的一种优选技术方案，所述支撑板为一L形板结构；所述容置槽开设于支撑板内侧壁上；所述支撑板一端设置有用于铲起障碍物的旋转组件；所述旋转组件包括旋转设置于支撑板一端的若干铲板；若干所述铲板均安装于一转动杆上，且所述转动杆一端与一电机A输出端连接；其中，所述铲板为楔形结构。
作为本发明的一种优选技术方案，所述支撑板另一端设置有用于夹持障碍物的夹持组件；所述夹持组件包括旋转设置于支撑板另一端的若干夹持板；若干所述夹持板均固定于一固定柱上，且所述固定柱一端与电机B 输出端连接。
作为本发明的一种优选技术方案，所述支撑架顶部固定有一横挡板；所述横挡板上开设有与支撑板对应的若干凹槽。
本发明具有以下有益效果：
1、本发明通过设置调节组件，当需要调节监控设备的高度时，通过伺服电机带动传动丝杆工作，从而带动升降板及监控设备上下运动，直至到达目的高度后停止工作。
2、本发明通过容置槽开设于支撑板内侧壁上，当拾起障碍物时，容置槽对障碍物进行收纳，提高储存的空间。
3、本发明通过支撑板一端设置有用于铲起障碍物的旋转组件，当需要拾起障碍物时，通过电机A带动转动杆转动，从而带动所有的铲板转动到合适角度，然后机器人本体继续向前行走，铲起障碍物后，一边收起铲板，从而将障碍物收纳起来，避免机器人无视障碍物造成机器人的损毁。
4、本发明通过支撑板另一端设置有用于夹持障碍物的夹持组件，当旋转组件铲起障碍物后，夹持组件动作，对障碍物进行夹持，直至输送至目的位置，避免障碍物在途中掉落。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述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为本发明的轨道巡检机器人的结构示意图；
图2为图1的侧视示意图；
图3为图1的俯视示意图；
图4为机器人本体的结构示意图；
图5为清障组件的立体结构示意图；
图6为清障组件的侧视结构示意图；
图7为支撑架的结构示意图；
图8为支撑板的结构示意图。
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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
请参阅图1-2所示，本发明为轨道巡检机器人，包括机器人本体1，机器人本体1包括驱动系统101、检测组件102以及给机器人本体1供能的电源103，电源103提供机器人本体1移动的动力，以及检测组件102和监控中心的能源；监控中心，监控中心包括设置于机器人本体1上的监控设备2，以及用于调节监控设备2位置的调节组件3，调节组件3用于调节监控设备 2的高度和角度，从而便于更好地对区域进行巡检；清障组件4，清障组件 4包括安装于机器人本体1前进方向和/或后退方向的支撑架401；支撑架 401内设置有若干可旋转的支撑板402，且若干支撑板402均同轴装配于一转轴403上；转轴403一端连接有动力组件A404，动力组件A404固定于支撑架401上，当需要进行清障时，通过动力组件A404工作将支撑板402旋转至合适角度，便于进行清障或夹持障碍物；其中，支撑板402上开设有用于容纳障碍物的若干容置槽4021，用于容纳障碍物。
请参阅图1所示，驱动系统101包括设置于机器人本体1上的一对驱动轮1011，以及辅助机器人本体1运动的一对行走辅助轮1012，驱动轮1011 用于进行主要的移动，行走辅助轮1012用于辅助进行移动，驱动轮1011 和行走辅助轮1012可以设置成圆周中部凹陷的结构，用于与环形轨道配合，保证机器人本体1不容易脱离环形轨道，始终在上面稳定运行。
请参阅图1所示，检测组件102包括分别安装于机器人本体1前进方向一侧的红外热像仪1021、红外测距仪1022以及场强检测仪，用于进行红外检测，红外测距和测量场强。检测组件102还包括分别设置于升降板302 两侧的报警器1023以及补光灯1024，当出现异常情况时，通过控制报警器 1023报警，当亮度不够时，通过补光灯1024对区域进行补光，从而进行更好的巡检。报警器1023以及补光灯1024底部均固定有一丝杆1025，并通过丝杆1025设置于升降板302上，用于调节高度。
请参阅图1所示，监控设备2内设置有成像镜头、电路板以及中央处理器；监控设备2安装于一云台201上，当需要调节监控的方向时，通过云台201工作，从而将监控设备2调节至目的朝向或角度，再进行巡检。
实施例二
在上述实施例一的基础上，请参阅图1所示，调节组件3包括支撑平台301以及可升降的设置于支撑平台301内的升降板302，用于辅助调节监控设备2的高度，从而对不同高度上的情况进行巡检；调节组件3还包括用于驱动升降板302位移的伺服电机303，以及与伺服电机303输出轴连接的传动丝杆304，当需要调节监控设备2的高度时，通过伺服电机303带动传动丝杆304工作，从而带动升降板302及监控设备2上下运动，直至到达目的高度后停止工作。
实施例三
在上述实施例二的基础上，请参阅图5所示，支撑板402为一L形板结构；容置槽4021开设于支撑板402内侧壁上，当拾起障碍物时，容置槽 4021对障碍物进行收纳，提高储存的空间，容置槽4021可以设置多个凸起，用于分隔多个不同的障碍物；支撑板402一端设置有用于铲起障碍物的旋转组件405；旋转组件405包括旋转设置于支撑板402一端的若干铲板4051；若干铲板4051均安装于一转动杆上，且转动杆一端与一电机A4052输出端连接，电机A4052固定于支撑板402上，当需要拾起障碍物时，通过电机 A4052带动转动杆转动，从而带动所有的铲板4051转动到合适角度，比如靠近地面，然后机器人本体1继续向前行走，铲起障碍物后，收起铲板4051，从而将障碍物收纳起来；其中，铲板4051为楔形结构，便于铲起障碍物。
请参阅图1所示，支撑架401顶部固定有一横挡板4011，当支撑板402 旋转到极限位置时，横挡板4011对支撑板402及支撑板402上的障碍物进行辅助支撑，避免对动力组件A404的损坏；横挡板4011上开设有与支撑板402对应的若干凹槽4012，用于较好的固定支撑板402，对其进行限位和支撑。
实施例四
在上述实施例三的基础上，请参阅图1所示，支撑板402另一端设置有用于夹持障碍物的夹持组件406，当旋转组件405铲起障碍物后，夹持组件406动作，对障碍物进行夹持，直至输送至目的位置，避免障碍物在途中掉落；夹持组件406包括旋转设置于支撑板402另一端的若干夹持板 4061；若干夹持板4061均固定于一固定柱4062上，且固定柱4062一端与电机B4063输出端连接，电机B4063固定于支撑板402上，当旋转组件405 铲起障碍物后，通过电机B4063工作将多个夹持板4061旋转，直至夹紧所铲起的障碍物，输送至目的位置后再释放。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属机器人技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (10)

1.轨道巡检机器人，其特征在于，包括：
机器人本体(1)，所述机器人本体(1)包括驱动系统(101)、检测组件(102)以及给机器人本体(1)供能的电源(103)；
监控中心，所述监控中心包括设置于机器人本体上的监控设备(2)，以及用于调节监控设备(2)位置的调节组件(3)；
清障组件(4)，所述清障组件(4)包括安装于机器人本体(1)前进方向和/或后退方向的支撑架(401)；所述支撑架(401)内可旋转的设置有若干支撑板(402)，且若干所述支撑板(402)均同轴装配于一转轴(403)上；所述转轴(403)一端连接有动力组件A(404)；
其中，所述支撑板(402)上开设有用于容纳障碍物的若干容置槽(4021)。
2.根据权利要求1所述的轨道巡检机器人，其特征在于，所述驱动系统(101)包括设置于机器人本体(1)上的一对驱动轮(1011)，以及辅助机器人本体(1)运动的一对行走辅助轮(1012)。
3.根据权利要求1所述的轨道巡检机器人，其特征在于，所述检测组件(102)包括分别安装于机器人本体(1)前进方向一侧的红外热像仪(1021)、红外测距仪(1022)以及场强检测仪。
4.根据权利要求1所述的轨道巡检机器人，其特征在于，所述监控设备(2)内设置有成像镜头、电路板以及中央处理器；所述监控设备(2)安装于一云台(201)上。
5.根据权利要求1所述的轨道巡检机器人，其特征在于，所述调节组件(3)包括支撑平台(301)以及可升降的设置于支撑平台(301)内的升降板(302)；
所述调节组件(3)还包括用于驱动升降板(302)位移的伺服电机(303)，以及与伺服电机(303)输出轴连接的传动丝杆(304)。
6.根据权利要求5所述的轨道巡检机器人，其特征在于，所述检测组件(102)还包括分别设置于升降板(302)两侧的报警器(1023)以及补光灯(1024)。
7.根据权利要求6所述的轨道巡检机器人，其特征在于，所述报警器(1023)以及补光灯(1024)底部均固定有一丝杆(1025)，并通过所述丝杆(1025)设置于升降板(302)上。
8.根据权利要求1所述的轨道巡检机器人，其特征在于，所述支撑板(402)为一L形板结构；所述容置槽(4021)开设于支撑板(402)内侧壁上；所述支撑板(402)一端设置有用于铲起障碍物的旋转组件(405)；
所述旋转组件(405)包括旋转设置于支撑板(402)一端的若干铲板(4051)；若干所述铲板(4051)均安装于一转动杆上，且所述转动杆一端与一电机A(4052)输出端连接；
其中，所述铲板(4051)为楔形结构。
9.根据权利要求1所述的轨道巡检机器人，其特征在于，所述支撑板(402)另一端设置有用于夹持障碍物的夹持组件(406)；
所述夹持组件(406)包括旋转设置于支撑板(402)另一端的若干夹持板(4061)；若干所述夹持板(4061)均固定于一固定柱(4062)上，且所述固定柱(4062)一端与电机B(4063)输出端连接。
10.根据权利要求1所述的轨道巡检机器人，其特征在于，所述支撑架(401)顶部固定有一横挡板(4011)；所述横挡板(4011)上开设有与支撑板(402)对应的若干凹槽(4012)。
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