CN115056199B - 一种基于视觉定位的安防巡逻机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于视觉定位的安防巡逻机器人，包括遥控车，所述遥控车顶部安装有大电机，本发明涉及安防巡逻机器人技术领域。该基于视觉定位的安防巡逻机器人，通过聚光罩跟随照明灯在工字架上一同偏转调节水平照射角度，以便于对周围昏暗的环境进行定向照明，滚轮槽和挡泥瓦可对粘黏在轮胎上的异物提供双重刮除清理功能，防止异物向挡泥瓦内侧的进一步堆积而阻塞轮胎，利用凸出于遥控车前端的橡胶板，将冲击力进行部分抵消与分散，启动小电机二带动第一齿轮旋转，可自动改变使照明灯水平照射角度，可改变照明灯在聚光罩内侧的安装深度，从而改变聚光罩对光线的汇聚强弱，便于自动调整照明灯对近处、远处物体的照明情况。

Description

一种基于视觉定位的安防巡逻机器人

技术领域

本发明涉及安防巡逻机器人技术领域，具体涉及基于视觉定位的安防巡逻机器人。

背景技术

安防机器人是一种半自主、自主或者在人类完全控制下协助人类完成安全防护工作的机器人，安防机器人作为机器人行业的一个细分领域，立足于实际生产生活需要，用来解决安全隐患、巡逻监控及灾情预警等，从而减少安全事故的发生，减少生命财产损失。

现有的基于视觉定位的安防巡逻机器人，无法提供灵活的照明系统，无法结合实际使用情况，对周围的物体进行整体照明和局部聚焦照明，安防巡逻监控效果差，无法调节改变摄像头保护罩的保护范围大小，以便于为摄像头提供更有效的保护，无法改变水平照射角度以便于对昏暗的环境进行定向照明，不具备一定的防撞功能。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种基于视觉定位的安防巡逻机器人，包括遥控车，所述遥控车顶部安装有大电机，所述大电机顶部连接有工作台，且所述工作台通过大电机与遥控车旋转安装，以及固定连接在所述工作台顶部边侧的挡雨罩，为工作台上的结构部件提供防撞保护，并且避免雨水、雪花直接打湿工作台，确保工作台上的结构正常运行，所述工作台顶部设有支架，所述支架上设有两组照明机构，可在光线较暗的环境中为摄像头提供光照，使得摄像头能够对周围的环境进行清楚的监控巡查，且所述支架上设有视觉机构，用于对周围的环境进行实时监控，所述遥控车底部四角均开设有滚轮槽，所述滚轮槽内侧安装有挡泥瓦，经由滚轮槽和挡泥瓦对遥控车底部的轮胎提供双层防撞保护的同时，也可对粘黏在轮胎上的异物提供双重刮除清理功能，防止异物向挡泥瓦内侧的进一步堆积而阻塞轮胎，阻碍遥控车的正常行驶，以及固定连接在所述遥控车前端的橡胶板，利用凸出于遥控车前端的橡胶板，当遭遇障碍物时，使得橡胶板可事先被接触并遭受撞击，将冲击力进行部分抵消与分散，避免遥控车与障碍物的直接接触，降低遥控车的受损程度，所述遥控车用于对工作台进行远程遥控使用，方便工作人员远程遥控工作台对周围环境进行安防巡逻，所述挡雨罩内壁上开设有用于降低风阻的通风口，降低正面的气流阻力，使得遥控车可承载工作台顺畅行驶，所述工作台顶部固定连接有两组转角杆，用于将支架底部定位安装在工作台上，所述转角杆上设有第一丝杆，所述支架通过第一丝杆法兰连接在工作台顶部的两组转角杆之间，所述支架顶部固定连接有工字架，为照明机构提供安装空间，所述照明机构包括聚光罩，所述聚光罩表面固定连接有壁环，且所述壁环内侧安装有插销，所述工字架上连接有定位环，所述聚光罩通过壁环内侧的插销配合定位环与工字架旋转安装，使得聚光罩可绕壁环、插销所在的中轴线上旋转调节，以便于改变聚光罩前端的水平偏转角度，所述聚光罩内侧插装有照明灯，所述工字架两侧均固定连接有横板，所述横板底部限位安装有小电机一、偏转组件，其中，所述小电机一的转轴杆贯穿横板连接有第三齿轮，且所述照明灯通过聚光罩与支架组合安装，可使得聚光罩跟随照明灯在工字架上一同偏转调节水平照射角度，以便于对周围昏暗的环境进行定向照明，所述偏转组件包括小电机二，所述小电机二固定安装在横板底部，所述小电机二上设有小液压杆，所述小液压杆顶部固定连接有第一齿轮，且所述小液压杆底部固定连接有第三丝杆，所述小液压杆通过第三丝杆螺纹连接在小电机二的转轴杆上，所述第一齿轮通过小液压杆安装在横板顶部的收纳腔中，所述第一齿轮通过小电机二和小液压杆配合与第二齿轮啮合安装，所述第二齿轮、壁环、插销、定位环的中心均位于同一中轴线上，通过启动小液压杆将第一齿轮提升，使第二齿轮与第一齿轮相啮合设置，启动小电机二带动第一齿轮旋转，可自动改变使照明灯水平照射角度，以便于根据周围的具体环境，进行适应性调整照射角度，使得安防巡逻的视野更开阔清晰，然后可通过停止运转小液压杆，启动小液压杆带动第一齿轮下降的同时，启动小电机一带动第三齿轮与横齿条啮合传动，可改变照明灯在聚光罩内侧的安装深度，从而改变聚光罩对光线的汇聚强弱，便于自动调整照明灯对近处、远处物体的照明情况，可结合实际的使用情况，对周围的物体进行整体照明和局部聚焦照明，以便于提高安防巡逻的监控质量。

优选的，所述照明灯表面设有横齿条，所述横齿条上端固定连接有两组插柱，以及固定连接在所述横齿条尾端的弯折弹片，所述横齿条通过插柱与照明灯组合安装，所述横板顶部开设有活动槽，所述横齿条通过照明灯和聚光罩配合安装在活动槽内，并将弯折弹片的尾端与活动槽侧壁相连接。

优选的，所述横齿条通过照明灯和聚光罩配合与第三齿轮啮合安装，所述照明灯表面固定安装有第二齿轮，所述照明灯尾端设有第二丝杆、张拉弹簧，所述横板顶部固定连接有定杆，所述张拉弹簧一端通过第二丝杆与照明灯螺栓安装，且所述张拉弹簧另一端通过定杆与横板限位安装，所述横板顶部开设有收纳腔，用于为收纳第一齿轮提供空间，其中，经由弯折弹片和张拉弹簧被挤压变形，而提供张拉回弹的动力，方便将被改变偏转角度、安装深度的照明灯及时回归初始位置。

优选的，所述视觉机构包括吊杆、dd马达、一号遮光罩、摄像头、二号遮光罩、卡装环，所述dd马达限位安装在支架底部的一侧套环中，且所述dd马达通过第一丝杆与转角杆法兰连接，所述支架另一侧的套环中安装有轴承，所述dd马达通过转轴杆与轴承旋转安装。

优选的，所述吊杆一端通过转轴杆与dd马达组合安装，且所述吊杆另一端通过螺纹槽和第四丝杆与摄像头螺纹连接，所述卡装环套设安装在吊杆上，所述一号遮光罩、二号遮光罩均通过扣环限位安装在卡装环上，且所述一号遮光罩、二号遮光罩内部均开设有穿槽，其中，所述一号遮光罩、二号遮光罩边侧均固定连接有延展部，所述延展部与穿槽相对应配合，所述一号遮光罩、二号遮光罩用于共同对摄像头提供防撞保护，通过启动dd马达，可带动吊杆最前端的摄像头旋转，自动调节改变摄像头的监控仰角，并且经由大电机带动工作台在遥控车上水平旋转，使得摄像头可以一定仰角的状态进行水平旋转式监控巡防，通过dd马达、大电机的配合，可有效扩展摄像头的有效监控范围，降低监控死角，提高安防巡逻的质量，并且经由限位安装在卡装环上的一号遮光罩、二号遮光罩，可共同为摄像头提供防尘遮挡的同时，保护摄像头不受异物的遮挡和碰撞，防止雨水直接接触到摄像头，并且可通过绕卡装环的中心旋转扣环，可改变一号遮光罩、二号遮光罩对摄像头的笼罩保护范围，使得保护范围可随心调节。

本发明提供了一种基于视觉定位的安防巡逻机器人。具备以下有益效果：

1、该基于视觉定位的安防巡逻机器人，通过聚光罩通过壁环内侧的插销配合定位环与工字架旋转安装，使得聚光罩可绕壁环、插销所在的中轴线上旋转调节，以便于改变聚光罩前端的水平偏转角度，照明灯通过聚光罩与支架组合安装，可使得聚光罩跟随照明灯在工字架上一同偏转调节水平照射角度，以便于对周围昏暗的环境进行定向照明。

2、该基于视觉定位的安防巡逻机器人，通过滚轮槽和挡泥瓦对遥控车底部的轮胎提供双层防撞保护的同时，也可对粘黏在轮胎上的异物提供双重刮除清理功能，防止异物向挡泥瓦内侧的进一步堆积而阻塞轮胎，阻碍遥控车的正常行驶，利用凸出于遥控车前端的橡胶板，当遭遇障碍物时，使得橡胶板可事先被接触并遭受撞击，将冲击力进行部分抵消与分散，避免遥控车与障碍物的直接接触，降低遥控车的受损程度。

3、该基于视觉定位的安防巡逻机器人，通过启动小液压杆将第一齿轮提升，使第二齿轮与第一齿轮相啮合设置，启动小电机二带动第一齿轮旋转，可自动改变使照明灯水平照射角度，以便于根据周围的具体环境，进行适应性调整照射角度，使得安防巡逻的视野更开阔清晰，然后可通过停止运转小液压杆，启动小液压杆带动第一齿轮下降的同时，启动小电机一带动第三齿轮与横齿条啮合传动，可改变照明灯在聚光罩内侧的安装深度，从而改变聚光罩对光线的汇聚强弱，便于自动调整照明灯对近处、远处物体的照明情况，可结合实际的使用情况，对周围的物体进行整体照明和局部聚焦照明，以便于提高安防巡逻的监控质量。

4、该基于视觉定位的安防巡逻机器人，通过dd马达、大电机的配合，可有效扩展摄像头的有效监控范围，降低监控死角，提高安防巡逻的质量，并且经由限位安装在卡装环上的一号遮光罩、二号遮光罩，可共同为摄像头提供防尘遮挡的同时，保护摄像头不受异物的遮挡和碰撞，防止雨水直接接触到摄像头，并且可通过绕卡装环的中心旋转扣环，可改变一号遮光罩、二号遮光罩对摄像头的笼罩保护范围，使得保护范围可随心调节。

附图说明

图1为本发明一种基于视觉定位的安防巡逻机器人的局部组装结构示意图；

图2为本发明照明机构和视觉机构的结构示意图；

图3为本发明支架和照明机构的结构示意图；

图4为本发明横齿条和张拉弹簧的结构示意图；

图5为本发明偏转组件的结构示意图；

图6为本发明横板和横板的结构示意图；

图7为本发明聚光罩和支架的局部组装结构示意图；

图8为本发明视觉机构的结构示意图；

图9为本发明一种基于视觉定位的安防巡逻机器人的外部结构示意图。

图中：1、遥控车；2、工作台；3、挡雨罩；4、支架；5、照明机构；51、聚光罩；52、照明灯；53、横板；54、小电机一；55、偏转组件；551、小电机二；552、小液压杆；553、第一齿轮；56、横齿条；57、第二齿轮；58、张拉弹簧；59、收纳腔；6、视觉机构；61、吊杆；62、dd马达；63、一号遮光罩；64、摄像头；65、二号遮光罩；66、卡装环；7、大电机；8、挡泥瓦；9、橡胶板。

具体实施方式

实施例1

如图1和图9所示，本发明提供一种技术方案：一种基于视觉定位的安防巡逻机器人，包括遥控车1，遥控车1顶部安装有大电机7，大电机7顶部连接有工作台2，且工作台2通过大电机7与遥控车1旋转安装，以及固定连接在工作台2顶部边侧的挡雨罩3，工作台2顶部设有支架4，支架4上设有两组照明机构5，且支架4上设有视觉机构6，遥控车1底部四角均开设有滚轮槽，滚轮槽内侧安装有挡泥瓦8，以及固定连接在遥控车1前端的橡胶板9，遥控车1用于对工作台2进行远程遥控使用，挡雨罩3内壁上开设有用于降低风阻的通风口，工作台2顶部固定连接有两组转角杆，转角杆上设有第一丝杆，支架4通过第一丝杆法兰连接在工作台2顶部的两组转角杆之间，支架4顶部固定连接有工字架。

使用时，通过挡雨罩3为工作台2上的结构部件提供防撞保护，并且避免雨水、雪花直接打湿工作台2，确保工作台2上的结构正常运行，照明机构5可在光线较暗的环境中为摄像头64提供光照，使得摄像头64能够对周围的环境进行清楚的监控巡查，经由滚轮槽和挡泥瓦8对遥控车1底部的轮胎提供双层防撞保护的同时，也可对粘黏在轮胎上的异物提供双重刮除清理功能，防止异物向挡泥瓦8内侧的进一步堆积而阻塞轮胎，阻碍遥控车1的正常行驶，利用凸出于遥控车1前端的橡胶板9，当遭遇障碍物时，使得橡胶板9可事先被接触并遭受撞击，将冲击力进行部分抵消与分散，避免遥控车1与障碍物的直接接触，降低遥控车1的受损程度。

实施例2

如图1、图2、图3、图4、图5、图6和图7所示，照明机构5包括聚光罩51，聚光罩51表面固定连接有壁环，且壁环内侧安装有插销，工字架上连接有定位环，聚光罩51通过壁环内侧的插销配合定位环与工字架旋转安装，聚光罩51内侧插装有照明灯52，工字架两侧均固定连接有横板53，横板53底部限位安装有小电机一54、偏转组件55，其中，小电机一54的转轴杆贯穿横板53连接有第三齿轮，且照明灯52通过聚光罩51与支架4组合安装，照明灯52表面设有横齿条56，横齿条56上端固定连接有两组插柱，以及固定连接在横齿条56尾端的弯折弹片，横齿条56通过插柱与照明灯52组合安装，横板53顶部开设有活动槽，横齿条56通过照明灯52和聚光罩51配合安装在活动槽内，横齿条56通过照明灯52和聚光罩51配合与第三齿轮啮合安装，照明灯52表面固定安装有第二齿轮57，照明灯52尾端设有第二丝杆、张拉弹簧58，横板53顶部固定连接有定杆，张拉弹簧58一端通过第二丝杆与照明灯52螺栓安装，且张拉弹簧58另一端通过定杆与横板53限位安装，横板53顶部开设有收纳腔59，偏转组件55包括小电机二551，小电机二551固定安装在横板53底部，小电机二551上设有小液压杆552，小液压杆552顶部固定连接有第一齿轮553，且小液压杆552底部固定连接有第三丝杆，小液压杆552通过第三丝杆螺纹连接在小电机二551的转轴杆上，第一齿轮553通过小液压杆552安装在横板53顶部的收纳腔59中，第一齿轮553通过小电机二551和小液压杆552配合与第二齿轮57啮合安装，第二齿轮57、壁环、插销、定位环的中心均位于同一中轴线上。

使用时，通过启动小液压杆552将第一齿轮553提升，使第二齿轮57与第一齿轮553相啮合设置，启动小电机二551带动第一齿轮553旋转，可自动改变使照明灯52水平照射角度，以便于根据周围的具体环境，进行适应性调整照射角度，使得安防巡逻的视野更开阔清晰，然后可通过停止运转小液压杆552，启动小液压杆552带动第一齿轮553下降的同时，启动小电机一54带动第三齿轮与横齿条56啮合传动，可改变照明灯52在聚光罩51内侧的安装深度，从而改变聚光罩51对光线的汇聚强弱，便于自动调整照明灯52对近处、远处物体的照明情况，可结合实际的使用情况，对周围的物体进行整体照明和局部聚焦照明，以便于提高安防巡逻的监控质量。

实施例3

如图1、图2、图8和图9所示，视觉机构6包括吊杆61、dd马达62、一号遮光罩63、摄像头64、二号遮光罩65、卡装环66，dd马达62限位安装在支架4底部的一侧套环中，且dd马达62通过第一丝杆与转角杆法兰连接，支架4另一侧的套环中安装有轴承，dd马达62通过转轴杆与轴承旋转安装，吊杆61一端通过转轴杆与dd马达62组合安装，且吊杆61另一端通过螺纹槽和第四丝杆与摄像头64螺纹连接，卡装环66套设安装在吊杆61上，一号遮光罩63、二号遮光罩65均通过扣环限位安装在卡装环66上，且一号遮光罩63、二号遮光罩65内部均开设有穿槽，其中，一号遮光罩63、二号遮光罩65边侧均固定连接有延展部，延展部与穿槽相对应配合，一号遮光罩63、二号遮光罩65用于共同对摄像头64提供防撞保护。

使用时，通过启动dd马达62，可带动吊杆61最前端的摄像头64旋转，自动调节改变摄像头64的监控仰角，并且经由大电机7带动工作台2在遥控车1上水平旋转，使得摄像头64可以一定仰角的状态进行水平旋转式监控巡防，通过dd马达62、大电机7的配合，可有效扩展摄像头64的有效监控范围，降低监控死角，提高安防巡逻的质量，并且经由限位安装在卡装环66上的一号遮光罩63、二号遮光罩65，可共同为摄像头64提供防尘遮挡的同时，保护摄像头64不受异物的遮挡和碰撞，防止雨水直接接触到摄像头64，并且可通过绕卡装环66的中心旋转扣环，可改变一号遮光罩63、二号遮光罩65对摄像头64的笼罩保护范围，使得保护范围可随心调节。

显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域及相关领域的普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。本发明中未具体描述和解释说明的结构、装置以及操作方法，如无特别说明和限定，均按照本领域的常规手段进行实施。

Claims (1)

1.一种基于视觉定位的安防巡逻机器人，具体包括遥控车（1），其特征在于：所述遥控车（1）顶部安装有大电机（7），所述大电机（7）顶部连接有工作台（2），且所述工作台（2）通过大电机（7）与遥控车（1）旋转安装，以及固定连接在所述工作台（2）顶部边侧的挡雨罩（3），所述工作台（2）顶部设有支架（4），所述支架（4）上设有两组照明机构（5），且所述支架（4）上设有视觉机构（6），所述遥控车（1）底部四角均开设有滚轮槽，所述滚轮槽内侧安装有挡泥瓦（8），以及固定连接在所述遥控车（1）前端的橡胶板（9），所述遥控车（1）用于对工作台（2）进行远程遥控使用，所述挡雨罩（3）内壁上开设有用于降低风阻的通风口，所述工作台（2）顶部固定连接有两组转角杆，所述转角杆上设有第一丝杆，所述支架（4）通过第一丝杆法兰连接在工作台（2）顶部的两组转角杆之间，所述支架（4）顶部固定连接有工字架，所述照明机构（5）包括聚光罩（51），所述聚光罩（51）表面固定连接有壁环，且所述壁环内侧安装有插销，所述工字架上连接有定位环，所述聚光罩（51）通过壁环内侧的插销配合定位环与工字架旋转安装，所述聚光罩（51）内侧插装有照明灯（52），所述工字架两侧均固定连接有横板（53），所述横板（53）底部限位安装有小电机一（54）、偏转组件（55），其中，所述小电机一（54）的转轴杆贯穿横板（53）连接有第三齿轮，且所述照明灯（52）通过聚光罩（51）与支架（4）组合安装，所述偏转组件（55）包括小电机二（551），所述小电机二（551）固定安装在横板（53）底部，所述小电机二（551）上设有小液压杆（552），所述小液压杆（552）顶部固定连接有第一齿轮（553），且所述小液压杆（552）底部固定连接有第三丝杆，所述小液压杆（552）通过第三丝杆螺纹连接在小电机二（551）的转轴杆上，所述第一齿轮（553）通过小液压杆（552）安装在横板（53）顶部的收纳腔（59）中，所述第一齿轮（553）通过小电机二（551）和小液压杆（552）配合与第二齿轮（57）啮合安装，所述第二齿轮（57）、壁环、插销、定位环的中心均位于同一中轴线上；

所述照明灯（52）表面设有横齿条（56），所述横齿条（56）上端固定连接有两组插柱，以及固定连接在所述横齿条（56）尾端的弯折弹片，所述横齿条（56）通过插柱与照明灯（52）组合安装，所述横板（53）顶部开设有活动槽，所述横齿条（56）通过照明灯（52）和聚光罩（51）配合安装在活动槽内，并将弯折弹片的尾端与活动槽侧壁相连接；

所述横齿条（56）通过照明灯（52）和聚光罩（51）配合与第三齿轮啮合安装，所述照明灯（52）表面固定安装有第二齿轮（57），所述照明灯（52）尾端设有第二丝杆、张拉弹簧（58），所述横板（53）顶部固定连接有定杆，所述张拉弹簧（58）一端通过第二丝杆与照明灯（52）螺栓安装，且所述张拉弹簧（58）另一端通过定杆与横板（53）限位安装，所述横板（53）顶部开设有收纳腔（59）；

所述视觉机构（6）包括吊杆（61）、dd马达（62）、一号遮光罩（63）、摄像头（64）、二号遮光罩（65）、卡装环（66），所述dd马达（62）限位安装在支架（4）底部的一侧套环中，且所述dd马达（62）通过第一丝杆与转角杆法兰连接，所述支架（4）另一侧的套环中安装有轴承，所述dd马达（62）通过转轴杆与轴承旋转安装；

所述吊杆（61）一端通过转轴杆与dd马达（62）组合安装，且所述吊杆（61）另一端通过螺纹槽和第四丝杆与摄像头（64）螺纹连接，所述卡装环（66）套设安装在吊杆（61）上，所述一号遮光罩（63）、二号遮光罩（65）均通过扣环限位安装在卡装环（66）上，且所述一号遮光罩（63）、二号遮光罩（65）内部均开设有穿槽，其中，所述一号遮光罩（63）、二号遮光罩（65）边侧均固定连接有延展部，所述延展部与穿槽相对应配合，所述一号遮光罩（63）、二号遮光罩（65）用于共同对摄像头（64）提供防撞保护。

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