CN116922417A - 巡检机器人的控制方法、装置和巡检机器人 - Google Patents

Abstract

本发明涉及巡检设备技术领域，具体为巡检机器人的控制方法、装置和巡检机器人，包括躯干，所述躯干一侧设有机械臂，所述躯干上设有云台电机，所述躯干上转动设有用于挡板组件、气吹组件和固定组件；所述挡板组件包括固定设置在躯干顶部的上盖；该机器人借助机械臂对物品进行抓取时，通过配重块的位置以及横向挡板的转动角度对躯干的重心进行调节，不仅实现机器人正常工作的稳定住和性，同时提高机械臂的抓取平稳性，操作更简单，稳定性更强；同时通过对配重块移动距离的进一步调节，还能实现对热成像双光谱云台和超长焦相机的镜头端的振动风力清洁，从而有效的提高装置的清洁性和检测的准确性，适应性更强，控制更加精准高效。

Description

巡检机器人的控制方法、装置和巡检机器人

技术领域

本发明涉及巡检设备技术领域，具体为巡检机器人的控制方法、装置和巡检机器人。

背景技术

智能巡检机器人是一个实现了自主移动，自我管理，自动避障，自动充电的智能机器人，智能巡检可以实现连续不间断的巡视巡检作业，是一个通过智能机器人对厂区内设备状态进行自动化巡检的解决方案，机器人本体搭载红外和可见光双路视频服务器，无线通讯系统，实现在厂站观察周围环境、监控设备运行状况以及检查设备热故障、自动识别表及读数和噪音故障检测的相关功能要求，巡检机器人能够实现厂站全天候、全自主巡检，有效降低劳动强度和变电站运维，提高巡检作业和管理的自动化和智能化水平。

现有技术中，公开号为“CN110722583A”的一种巡检机器人及巡检系统，属于机器人制造技术领域。巡检机器人包括移动平台、成像装置以及机械臂；成像装置通过机械臂设置于移动平台上，用于对巡检目标进行图像采集。巡检系统包括上述的巡检机器人；该巡检机器人检测精度低，稳定性差。

为了完成一些指令动作，往往会在巡检机器人上加装机械手臂，然而现有技术中巡检机器人的机械手臂都是直接暴露在外的，这样一来，巡检机器人在使用的过程中，如果机器人本体站立不稳，发生翻转或摔倒，极有可能造成机械手臂磕碰，甚至导致机械手臂中的传动组件损坏失灵，尽管现有技术中可以通过防撞架等装置来对机械手臂进行保护，但固定式的防撞架的保护范围有限，如果固定式的防撞架的保护范围过大，也势必会影响机械手臂的运动，因此，传统固定式的防撞架仍存在弊端，机械手臂仍有损坏的可能。

现有技术中，巡检机器人在长期的使用中，巡检机器人的雷达等传感组件难免会沾染灰尘，尽管操作人员可以通过擦拭等方法对雷达进行清理，但不规范的擦拭方式或不正确的擦拭方法极有可能造成雷达损坏或加剧雷达的污染，导致雷达无法正常工作甚至失灵。

且当借助机械臂夹取物品时，由于机械臂夹取物品后所处的位置不同，则整个机器人的重心同样会发生变化，而现有技术中均缺乏对机器人重心的调节功能，从而降低机械人抓取的稳定性和准确性。

而当长时间使用时，该机器人的检测镜头端容易附着大量的灰尘杂质等，而现有技术中均缺乏对镜头端的清洁除尘功能，从而容易降低检测精度和检测效率。

发明内容

本发明的目的在于提供巡检机器人的控制方法、装置和巡检机器人，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：巡检机器人，包括躯干，所述躯干一侧设有机械臂，所述躯干上设有云台电机，所述躯干上转动设有用于挡板组件、气吹组件和固定组件；

所述挡板组件包括固定设置在躯干顶部的上盖，所述上盖一侧设有驱动电机，所述上盖内转动设有若干转杆，所述转杆外表面设有竖向挡板，所述竖向挡板顶部转动设有横向挡板，所述上盖与横向挡板之间转动设有若干电动伸缩杆；

所述气吹组件包括固定设置在上盖中的气缸，所述躯干上方设有防护架，所述防护架下方转动设有清理管，所述清理管的输出端通过转动弹簧转动连接有旋转喷头；所述防护架的底部设有挡块，所述挡块靠近挡板组件一侧顶部开设有楔形槽；

所述驱动电机的输出端设有传动丝杆，所述传动丝杆外表面活动套设有配重块，所述气缸的活动端与配重块固定连接；

所述云台电机上设有防护板，所述防护板内部滑动连接有多组透明防尘板，所述透明防尘板的底部设有插块，所述插块的另一端穿过上盖并与配重块相匹配。

该巡检机器人不仅实现对物品的抓取，同时还能对机器人的重心进行调节，提高机器人抓取物品的稳定性，而当热成像双光谱云台和超长焦相机的镜头附着灰尘杂质等时，借助旋转喷头与楔形槽的配合实现对镜头端的风力除杂，清洁性更高。

优选的，所述躯干上设有若干倾斜电机，若干所述倾斜电机的输出端设有髋关节电机，所述髋关节电机的输出端转动设有机械上臂，所述机械上臂上转动设有机械下臂，所述躯干上设有雷达、视觉摄像头，所述云台电机上转动设有热成像双光谱云台和超长焦相机。

优选的，所述驱动电机外表面设有蜗杆，所述上盖内部转动设有转轴，所述转轴上设有与蜗杆相啮合的蜗轮，所述转杆上设有从动锥齿轮，所述转轴的两端设有与从动锥齿轮相啮合的主动锥齿轮，若干所述电动伸缩杆与横向挡板之间设有扭簧。

优选的，所述气缸的出气端固定连通有气管，所述清理管与气管连通，所述传动丝杆通过连接块转动设置在上盖内部，所述连接块之间设有导杆，所述配重块一侧转动设有与传动丝杆上的螺纹槽相配合的摇摆块。

优选的，所述连接块与防护架之间设有导管，所述导管中活动设有挠性轴，所述雷达上方设有转动盘，所述挠性轴的一端固定设置在所述转动盘侧壁，所述挠性轴的另一端固定设置在配重块一侧，所述转动盘内部设有复位弹簧。

优选的，所述连接块与防护架之间设有导管，所述导管中活动设有挠性轴，所述清理管上设有转动盘，所述挠性轴的一端固定设置在所述转动盘上，所述挠性轴的另一端固定设置在配重块上，所述转动盘上设有复位弹簧。

优选的，所述固定组件包括若干固定套设在转轴外表面的螺杆，所述螺杆通过螺纹孔活动套设有夹块，所述夹块贯穿所述上盖，所述上盖上内部设有导轴，所述夹块活动设置在导轴外表面，所述夹块外表面设有缓冲垫。

优选的，所述防护板底部设有电推杆，所述电推杆的输出端设有升降板，所述升降板的底部与若干透明防尘板的顶部固定连接，所述透明防尘板贯穿所述防护板，所述防护板上设有若干海绵块。

优选的，所述躯干的内部设有重心测量仪，所述重心测量仪用以检测躯干整体的重心位置，所述躯干一侧设有控制器，所述控制器电性控制各电器元件，所述上盖的顶部开设有插槽，所述插槽与插块相匹配，所述插块位于配重块远离驱动电机的一侧，所述楔形槽与旋转喷头相匹配，所述楔形槽的倾斜角度正对透明防尘板，所述旋转喷头的内部设有滤网，所述横向挡板靠近机械臂的端部开设有让位孔。

一种巡检机器人的控制方法，所述控制方法利用所述的巡检机器人进行控制，包括以下步骤：

S1：首先操作人员操作本巡检机器人到达指定巡检地点，到达指定地点后，操作人员通过程序或遥控的方式启动所述驱动电机；

S2：所述驱动电机转动，所述竖向挡板和横向挡板打开为机械臂展开做准备，所述固定组件打开不再夹持机械臂；

S3：所述驱动电机转动的过程中，所述气缸往复运动，将压缩气体通过气管和清理管吹至雷达表面对雷达进行清理；

S4、当所述重心检测仪检测到的重心发生偏移时，所述控制器控制驱动电机和电动伸缩杆分别启动并对重心进行调节；

S5、当所述热成像双光谱云台和超长焦相机的镜头端有灰尘杂质时，所述控制器控制驱动电机正转至最大程度，所述旋转喷头与楔形槽相匹配并正对热成像双光谱云台和超长焦相机的镜头端进行风力清洁。

一种巡检机器人的控制装置，包含有所述的巡检机器人。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.通过挡板组件的设置，挡板组件能够有效的对机械臂进行保护，在机械臂工作时，竖向挡板与横向挡板同时转动，横向挡板在转动时还能够朝着竖向挡板的方向转动，在转动到位后，横向挡板与竖向挡板重叠，为机械臂的工作提供更多的运动空间。

2.通过气吹组件的设置，在驱动电机带动挡板组件运动的同时，驱动电机还能够通过传动丝杆带动气缸伸缩，气缸伸缩通过气管和清理管向雷达的表面吹气，对雷达的表面进行清理，同时配重块在往复运动的过程中，还能够通过挠性轴拉动清理管转动，实现对雷达表面更好的清理。

3.通过固定组件的设置，在驱动电机带动挡板组件关闭的同时，转输出端的螺杆转动，带动夹块向内侧直线运动，两个夹块靠近，对机械臂进行夹持固定，减小机械臂上电机的负载；

4.本发明通过设置电动伸缩杆和配重块，该机器人借助机械臂对物品进行抓取时，通过配重块的位置以及横向挡板的转动角度对躯干的重心进行调节，不仅实现机器人正常工作的稳定住和准确性，同时提高机械臂的抓取平稳性，操作更简单，稳定性更强；同时通过对配重块移动距离的进一步调节，还能实现对热成像双光谱云台和超长焦相机的镜头端的振动风力清洁，从而有效的提高装置的清洁性和检测的准确性，适应性更强，控制更加精准高效。

附图说明

图1为本发明挡板组件关闭状态立体结构示意图；

图2为本发明挡板组件开启状态立体结构示意图；

图3为本发明髋关节电机转动设置在倾斜电机上立体结构示意图；

图4为本发明热成像双光谱云台和超长焦相机立体结构示意图；

图5为本发明固定组件立体结构示意图；

图6为本发明气吹组件立体结构示意图；

图7为本发明气吹组件中清理管转动后的状态立体结构示意图；

图8为本发明挡板组件关闭状态立体结构示意图；

图9为本发明挡板组件关闭状态平面示意图；

图10为本发明挡板组件开启状态平面示意图；

图11为本发明挡块的立体结构示意图。

图中：1、躯干；2、倾斜电机；3、髋关节电机；4、机械上臂；5、机械下臂；6、雷达；7、视觉摄像头；8、云台电机；9、热成像双光谱云台；10、超长焦相机；11、机械臂；12、上盖；1201、驱动电机；1202、蜗杆；1203、转轴；1204、蜗轮；1205、转杆；1206、竖向挡板；1207、从动锥齿轮；1208、主动锥齿轮；1209、横向挡板；1210、电动伸缩杆；1211、扭簧；13、气缸；1301、气管；1302、防护架；1303、清理管；1304、传动丝杆；1305、连接块；1306、导杆；1307、配重块；1308、摇摆块；1309、导管；1310、挠性轴；1311、转动盘；1312、复位弹簧；1313、挡块；1314、楔形槽；1315、旋转喷头；14、螺杆；1401、螺纹孔；1402、夹块；1403、导轴；1404、缓冲垫；15、防护板；1501、电推杆；1502、升降板；1503、透明防尘板；1504、海绵块；1505、插块；1506、插槽。

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。

请参阅图1-11，本发明提供一种技术方案：

实施例一：

巡检机器人包括躯干1，躯干1上设有若干倾斜电机2，躯干1一侧设有机械臂11，躯干1上设有云台电机8，若干倾斜电机2的输出端设有髋关节电机3，髋关节电机3的输出端转动设有机械上臂4，机械上臂4上转动设有机械下臂5，躯干1上设有雷达6、视觉摄像头7，云台电机8上转动设有热成像双光谱云台9和超长焦相机10，躯干1上设有机械臂11，躯干1上转动设有用于挡板组件、气吹组件和固定组件。

本实施例中，躯干1中设有电池、智能芯片、控制器及通信装置，操作人员通过对控制器和智能芯片编程，实现髋关节电机3和倾斜电机2的转动，从而完成机器人的行走，在机器人的上臂上还设有电机等组件，该电机通过电动伸缩杆1210等装置带动下臂转动，该技术为本技术领域中技术人员熟知的技术，是本技术领域中常用的装置，本处不做赘述，同时，上述雷达6、视觉摄像头7均为本技术领域中成熟的技术，雷达6能够实时构建三维侦查地图，为机器人的巡查提供依据。

上述实施例中的云台电机8为本技术领域中技术人员熟知的技术，为本技术领域中常用的装置，云台电机8能够带动热成像双光谱云台9和超长焦相机10转动，使热成像双光谱云台9和超长焦相机10的检测监视范围更广，热成像双光谱云台9和超长焦相机10通过智能芯片和通信装置将视频信号传递至操作人员的监视屏幕上，上述技术为本技术领域中技术人员熟知的技术，是本技术领域中常用的装置，本处不做赘述。

上述实施例中的机械臂11为本技术领域中技术人员熟知的技术，为本技术领域中常用的装置，本处不做赘述，机械臂11上的机械爪上设有摄像机等组件，使操作人员能够更好的操作机械臂11，躯干1上转动设有用于对机械臂11进行防护的挡板组件、用于对雷达6进行清理的气吹组件和用于对机械臂11进行支撑的固定组件。

实施例二：

在实施例一的基础上，考虑到机械臂11暴露在外，如果机器人在行走或工作的过程中摔倒，极有可能使机械臂11产生磕碰，造成机械臂11损坏，本实施例中设置了挡板组件对机械臂11进行防护。

挡板组件包括固定设置在躯干1上的上盖12，上盖12一侧设有驱动电机1201，驱动电机1201的输出端设有蜗杆1202，上盖12内部转动设有转轴1203，转轴1203上设有与蜗杆1202相啮合的蜗轮1204，当驱动电机1201带动蜗杆1202转动时，转轴1203通过蜗轮1204与蜗杆1202的啮合带动蜗轮1204同步转动，本实施例中的驱动电机1201与控制器等组件电性连接，操作人员通过程序或遥控的方式控制驱动电机1201的转动，蜗轮1204与蜗杆1202的传动中，蜗轮1204的扭矩会增加，转速会降低，因此，蜗轮1204可以为转轴1203提供较大的扭矩。

上盖12内转动设有若干转杆1205，转杆1205外表面设有竖向挡板1206，转杆1205外表面设有从动锥齿轮1207，转轴1203的两端设有与从动锥齿轮1207相啮合的主动锥齿轮1208，本实施例中，转杆1205的数量为两个，转杆1205对称设置在上盖12的两侧，竖向挡板1206贯穿上盖12，通过转杆1205的转动可以控制竖向挡板1206的翻转。

竖向挡板1206顶部转动设有横向挡板1209，上盖12与横向挡板1209之间转动设有若干电动伸缩杆1210，若干电动伸缩杆1210与横向挡板1209之间设有扭簧1211。

当驱动电机1201转动时，驱动电机1201上的蜗杆1202转动，蜗轮1204与蜗杆1202啮合，蜗轮1204转动带动转轴1203在上盖12中转动，转轴1203带动固定在转轴1203两端的主动锥齿轮1208转动，主动锥齿轮1208与从动锥齿轮1207啮合，从动锥齿轮1207带动转杆1205在上盖12中转动，转杆1205转动时，带动竖向挡板1206向两侧转动。

竖向挡板1206、上盖12，电动伸缩杆1210和横向挡板1209构成四连杆机构，当竖向挡板1206转动时，横向挡板1209会在电动伸缩杆1210的约束下发生反向转动，当竖向挡板1206转动至水平位置时，驱动电机1201停止转动，此时横向挡板1209会在电动伸缩杆1210的约束下与竖向挡板1206重合，为机械臂11的工作提供更多的空间。

实施例三：

在实施例一的基础上，考虑到机器人长期在户外工作，雷达6上会附着大量的灰尘，对雷达6的测定精度会造成影响，本实施例中设置了气吹组件，对雷达6的表面进行清理。

气吹组件包括固定设置在上盖12中的气缸13，本实施例中的气缸13原理类似于打气筒的原理，气缸13中设有单向阀等组件，气缸13的出气端固定连通有气管1301，气缸13的外表面设有单向进气端，即当气缸13内部空间增大时，外界气体沿单向进气端进入气缸13内部，而当气缸13内部受到压缩体积减小时，气缸13内部的气体沿出气端排至气管1301内部，躯干1上设有防护架1302，防护架1302用于对雷达6进行防护，防护架1302上转动设有清理管1303，清理管1303与气管1301连通。

驱动电机1201的输出端设有传动丝杆1304，传动丝杆1304通过连接块1305转动设置在上盖12上，连接块1305之前设有导杆1306，传动丝杆1304与导杆1306上活动套设有配重块1307，配重块1307活动设置在导杆1306上，配重块1307一侧转动设有与传动丝杆1304上的螺纹槽相配合的摇摆块1308，气缸13的活动端与配重块1307固定连接，本实施例中，传动丝杆1304为本技术领域中技术人员熟知的技术，是本技术领域中常用的装置，本处不做赘述，当驱动电机1201转动时，驱动电机1201的轴带动传动丝杆1304转动，传动丝杆1304转动通过摇摆块1308带动配重块1307沿着传动丝杆1304的轴线进行做直线运动，配重块1307运动的过程中带动气缸13的活动端做直线运动，活动端在直线运动的过程中产生气体，气体通过气管1301吹至清理管1303，气体从清理管1303中喷出对雷达6的表面进行清理。

连接块1305与防护架1302之间设有导管1309，导管1309中活动设有挠性轴1310，雷达6的上方转动设有转动盘1311，挠性轴1310的一端固定设置在转动盘1311侧壁，挠性轴1310的另一端固定设置在配重块1307一侧，转动盘1311内部设有复位弹簧1312，本实施例中，在配重块1307往复移动的过程中，还会通过挠性轴1310带动转动盘1311转动，转动盘1311是套设在清理管1303的转动端，因此转动盘1311转动时，也会带动清理管1303转动。

上述实施例中的挠性轴1310与导管1309类似于自行车的刹车线，当配重块1307沿着导杆1306的轴线向靠近驱动电机1201的方向移动时，配重块1307会拉动挠性轴1310，挠性轴1310的另一端是固定设置在转动盘1311上的，转动盘1311上还开设有供挠性轴1310绕设的凹槽，因此，当挠性轴1310被配重块1307拉动时，挠性轴1310会拉动转动盘1311转动，此时复位弹簧1312转动蓄力。

当配重块1307沿着导杆1306轴线向远离驱动电机1201的方向移动时，挠性轴1310也被放松，但此时复位弹簧1312会带动转动盘1311复位，转动盘1311再一次带动清理管1303向相反的方向转动。

清理管1303以上述的方式往复转动，对雷达6的表面进行清理，实现更好的清理效果，。

实施例四：

在实施例一的基础上，本实施例中设置了固定组件，对机械臂11进行支撑固定，固定组件包括若干固定套设在转轴1203上的螺杆14，螺杆14通过螺纹孔1401活动套设有夹块1402，夹块1402贯穿上盖12，上盖12内部转动设有导轴1403，夹块1402活动设置在导轴1403外表面，夹块1402端部设有缓冲垫1404，本实施例中，螺杆14的数量有两个，两个螺杆14的导程角和螺距相同，但两个螺杆14的旋向不同，因此，当转动带动两个螺杆14转动时，两个夹块1402会向相反的方向运动，实现对机械臂11的夹紧或放松。

在挡板组件打开时，转轴1203上的螺杆14转动，螺杆14上的夹块1402向远离蜗轮1204的方向运动，不再对机械臂11进行夹持，当挡板组件关闭时，螺杆14上的夹块1402向靠近蜗轮1204的方向运动，夹块1402对机械臂11进行夹持固定。

云台电机8上的热成像双光谱云台9和超长焦相机10端部设有防护板15，防护板15内部滑动连接有多组透明防尘板1503，防护板15底部设有电推杆1501，电推杆1501的输出端穿过防护板15并设有升降板1502，升降板1502的底部与若干透明防尘板1503的顶部固定连接，透明防尘板1503贯穿防护板15，防护板15上设有若干海绵块1504，本实施例中，当气吹组件对雷达6进行清理时，灰尘极有可能附着到热成像双光谱云台9和超长焦相机10上，因此，当气吹组件对雷达6进行清理时，电推杆1501会带动升降板1502升降，升降板1502升降的同时，会带动透明防尘板1503上下运动，此时，海绵块1504对透明防尘板1503的面进行清理。

平时状态时，电推杆1501处于伸长状态，此时透明防尘板1503不对热成像双光谱云台9和超长焦相机10的镜头进行防护，当挡板组件开启或关闭的过程中，电推杆1501在程序的控制下收缩，此时，透明防尘板1503下降对热成像双光谱云台9和超长焦相机10的镜头进行防护，防止灰尘落到镜头上，在电推杆1501下降一段时间后，电推杆1501在程序的控制下复位，此时透明防尘板1503上升，透明防尘板1503上升的同时，与防护板15上的海绵块1504接触，海绵块1504对透明防尘板1503进行清洁。

本发明在使用的过程中，首先操作人员操作本巡检机器人到达指定巡检地点，到达指定地点后，操作人员通过程序或遥控的方式启动驱动电机1201，当驱动电机1201转动时，驱动电机1201上的蜗杆1202转动，蜗轮1204与蜗杆1202啮合，蜗轮1204转动带动转轴1203在上盖12中转动，转轴1203带动固定在转轴1203两端的主动锥齿轮1208转动，主动锥齿轮1208与从动锥齿轮1207啮合，从动锥齿轮1207带动转杆1205在上盖12中转动，转杆1205转动时，带动竖向挡板1206向两侧转动。

竖向挡板1206、上盖12，电动伸缩杆1210和横向挡板1209构成四连杆机构，当竖向挡板1206转动时，横向挡板1209会在电动伸缩杆1210的约束下发生转动，当竖向挡板1206转动至水平位置时，驱动电机1201停止转动，此时横向挡板1209会在电动伸缩杆1210的约束下与竖向挡板1206重合，为机械臂11的工作提供更多的空间。

当配重块1307沿着导杆1306的轴线向靠近驱动电机1201的方向移动时，配重块1307会拉动挠性轴1310，挠性轴1310的另一端是固定设置在转动盘1311上的，转动盘1311上还开设有供挠性轴1310绕设的凹槽，因此，当挠性轴1310被配重块1307拉动时，挠性轴1310会拉动转动盘1311转动，此时复位弹簧1312转动蓄力。

当配重块1307沿着导杆1306轴线向远离驱动电机1201的方向移动时，挠性轴1310也被放松，但此时复位弹簧1312会带动转动盘1311复位，转动盘1311再一次带动清理管1303向相反的方向转动，清理管1303以上述的方式往复转动，对雷达6的表面进行清理，实现更好的清理效果。

在挡板组件打开时，转轴1203上的螺杆14转动，螺杆14上的夹块1402向远离蜗轮1204的方向运动，不再对机械臂11进行夹持；

当挡板组件关闭时，螺杆14上的夹块1402向靠近蜗轮1204的方向运动，夹块1402对机械臂11进行夹持固定。

实施例五：

在上述实施例基础上，在实际使用机械臂11夹取物料时，由于机械臂11的位置不同，因此机械臂11带动整个机器人的重心会发生变化，而上述技术中均缺乏对机器人重心的调节功能；同时当借助热成像双光谱云台9和超长焦相机10进行检测时，热成像双光谱云台9和超长焦相机10的镜头端容易附着大量的灰尘杂质等，而上述机器人均缺乏对镜头端的外表面附着灰尘杂质的清洁功能，从而降低机器人的检测精度。

清理管1303的输出端通过转动弹簧转动连接有旋转喷头1315；因此旋转喷头1315可以绕着清理管1303发生转动，且转动时并不会对清理管1303和旋转喷头1315的连通性造成影响，防护架1302的底部设有挡块1313，挡块1313靠近挡板组件一侧顶部开设有楔形槽1314，楔形槽1314与旋转喷头1315相匹配，楔形槽1314的倾斜角度正对透明防尘板1503，旋转喷头1315的内部设有滤网，滤网的设置避免外界灰尘杂质等进入旋转喷头1315以及清理管1303内部造成污染，当旋转喷头1315与挡块1313的一侧相互挤压接触时，清理管1303会落在楔形槽1314内部，且旋转喷头1315在楔形槽1314的支撑作用下斜对透明防尘板1503外表面。

透明防尘板1503的底部设有插块1505，插块1505的另一端穿过上盖12并与配重块1307相匹配，因此当配重块1307不断向远离驱动电机1201端移动至最大距离时，配重块1307与插块1505碰撞并发生振动，该振动传递至防护板15和透明防尘板1503端，从而带动透明防尘板1503发生振动并将外表面附着的灰尘杂质等进行振动清洁，上盖12的顶部开设有插槽1506，插槽1506与插块1505相匹配，插块1505位于配重块1307远离驱动电机1201的一侧，借助插槽1506有效的提高插块1505的滑动稳定性和准确性，避免插块1505发生倾斜并降低后续与配重块1307的碰撞振动效果。

躯干1的内部设有重心测量仪，重心测量仪为现有技术，重心测量仪用以检测躯干1整体的重心位置，则借助重心测量仪对躯干1的重心进行测量，进而保证机械臂11在抓取物品时躯干1的稳定性和移动准确性，躯干1一侧设有控制器，控制器电性控制各电器元件，横向挡板1209靠近机械臂11的端部开设有让位孔，该让位孔的设置保证即使机械臂11伸出上盖12并正常进行工作时，控制器仍能够控制驱动电机1201启动并配合电动伸缩杆1210对竖向挡板1206和横向挡板1209的倾斜角度进行调节，从而提高机器人的调控精准性和广泛性，清理管1303为弹性结构，因此清理管1303转动至挡块1313端时，借助清理管1303自身的弹力结构使得清理管1303落入楔形槽1314，旋转喷头1315与楔形槽1314相匹配并发生转动。

使用时，按照上述实施例驱动躯干1至合适位置，之后控制器控制驱动电机1201启动正转，则驱动电机1201带动蜗杆1202正转，进而带动两侧的横向挡板1209和竖向挡板1206向两侧张开，机械臂11伸出并开始工作，同时控制器控制电推杆1501启动并带动升降板1502向上移动，升降板1502带动透明防尘板1503向上移动并取消对热成像双光谱云台9和超长焦相机10的阻挡，借助机械臂11抓紧物品，从而完成巡检机器人的基本工序。

而当机械臂11抓取物品后，躯干1的重心发生偏移，而当机械臂11的位置与上盖12处于同一水平面时，躯干1沿左右方向发生重心偏移，即当机械臂11抓取物品位于后端时，躯干1的重心会向右端发生偏移，则此时控制器控制驱动电机1201继续正转，驱动电机1201带动传动丝杆1304正转，传动丝杆1304通过与配重块1307的螺纹配合带动配重块1307向远离驱动电机1201端移动，配重块1307移动时同步带动躯干1的重心向左侧发生偏移，则当重心检测仪检测到的重心重新恢复至躯干1的中心位置时，说明配重块1307对机械臂11抓取的物品进行配重，不断重复上述过程对躯干1在左右方向上的重心偏移进行校准，有效的提高躯干1移动的稳定性和准确性，同步提高机械臂11对物品的抓取稳定性和抓取效率。

而当机械臂11抓取物品并向前后方向发生重心偏移，例如重心向前侧发生偏移时，重心检测仪检测到的躯干1的重心向前侧偏移，则控制器控制后侧的电动伸缩杆1210启动并带动横向挡板1209向外侧发生倾斜偏移，则前后两侧的横向挡板1209与竖向挡板1206之间的夹角不同，躯干1的重心重新向后侧发生偏移并不断恢复原位，同步的不断重复上述过程对躯干1在前后方向上的重心偏移进行校准，有效的提高躯干1在前后方向的稳定性和重心准确性，配合配重块1307对躯干1在左右方向上的重心校准，共同配合实现对躯干1整体重心的精准调节。

当机器人正常工作并通过机械臂11抓取物品时，控制器控制驱动电机1201不断正反转，则驱动电机1201带动传动丝杆1304不断正反转动，传动丝杆1304不断带动配重块1307横向往复移动，配重块1307对气缸13内部气体不断发生变化，则外界气体不断进入气缸13，并沿气缸13、气管1301、清理管1303和旋转喷头1315喷出，并且配合挠性轴1310带动转动盘1311转动，转动盘1311带动清理管1303转动并对雷达6的外表面进行圆周往复喷气清洁，有效的提高雷达6的清洁性和检测精度。

同时当驱动电机1201带动蜗杆1202不断往复转动时，转轴1203带动竖向挡板1206和横向挡板1209不断转动，而横向挡板1209的转动并不会对机械臂11的正常抓取工作造成影响，并且竖向挡板1206和横向挡板1209转动时产生的风力可以有效的对躯干1外表面的灰尘杂质等进行风力清洁，有效的提高机器人的清洁性和稳定性，而当两组竖向挡板1206同步转动时，前后侧的重心并不会发生变化，但是当竖向挡板1206的倾斜角度不同时，通过控制器电动伸缩杆1210带动横向挡板1209的倾斜角度从而对躯干1在前后方向的重心进行调节时，需要电动伸缩杆1210带动横向挡板1209的倾斜角度不同，但是均可以通过重心传感器检测到在前后方向上的重心偏移量进行适应的调节，从而保证躯干1整体的重心准确性和稳定性。

而当热成像双光谱云台9和超长焦相机10镜头处存在灰尘杂质等时，为了实现对镜头的快速高效清洁，则控制器控制驱动电机1201的正转角度不断增大并到达所设的最大角度值，对应的驱动电机1201带动传动丝杆1304正转至最大角度，传动丝杆1304通过与配重块1307的螺纹配合带动配重块1307向远离驱动电机1201端移动至最大值，则在复位弹簧1312的弹力作用下带动转动盘1311转动至最大角度，转动盘1311带动清理管1303转动至挡块1313端，借助清理管1303自身的弹性结构使得清理管1303与挡块1313挤压并落在楔形槽1314内部，在楔形槽1314的楔形配合下带动旋转喷头1315绕着清理管1303发生转动并正对热成像双光谱云台9和超长焦相机10的镜头端，随着配重块1307的进一步移动，在挡块1313的阻挡作用下清理管1303无法转动，且气缸13内部的气体不断沿气管1301、清理管1303和旋转喷头1315喷至镜头外表面，从而实现对镜头的彻底有效的风力清洁，提高镜头的清洁性和检测准确性。

同时随着配重块1307向远离驱动电机1201端移动，则配重块1307与插块1505发生碰撞，该碰撞产生的振动等向上传递至升降板1502端，并在升降板1502端传递至防护板15和透明防尘板1503端，借助透明防尘板1503的振动有效的提高对附着在表面的灰尘杂质等进行振动清洁，提高透明防尘板1503的清洁性能，而当防护板15发生振动时会同步传递至热成像双光谱云台9和超长焦相机10端，并配合旋转喷头1315喷出的气体对镜头端进行清洁，提高镜头的清洁性和后续检测的精准性。

当完成对热成像双光谱云台9和超长焦相机10的镜头端的清洁后，控制器控制驱动电机1201反转并恢复原位，则传动丝杆1304反向转动并带动配重块1307反向移动恢复原位，挠性轴1310带动转动盘1311转动恢复原位，转动盘1311带动清理管1303反向转动恢复原位，同时旋转喷头1315与楔形槽1314脱离并在转动弹簧的作用下反向转动恢复原位，各结构重新恢复正常工作状态并重复上述过程，进而实现对镜头端的风力振动清洁，提高热成像双光谱云台9和超长焦相机10的检测精度和检测效率。

该机器人借助机械臂11对物品进行抓取时，通过配重块1307的位置以及横向挡板1209的转动角度对躯干1的重心进行调节，不仅实现机器人正常工作的稳定住和准确性，同时提高机械臂11的抓取平稳性，操作更简单，稳定性更强；同时通过对配重块1307移动距离的进一步调节，还能实现对热成像双光谱云台9和超长焦相机10的镜头端的振动风力清洁，从而有效的提高装置的清洁性和检测的准确性，适应性更强，控制更加精准高效。

一种巡检机器人的控制方法，控制方法利用巡检机器人进行控制，包括以下步骤：

S1：首先操作人员操作本巡检机器人到达指定巡检地点，到达指定地点后，操作人员通过程序或遥控的方式启动驱动电机1201；

S2：驱动电机1201转动，竖向挡板1206和横向挡板1209打开为机械臂11展开做准备，固定组件打开不再夹持机械臂11；

S3：驱动电机1201转动的过程中，气缸13往复运动，将压缩气体通过气管1301和清理管1303吹至雷达6表面对雷达6进行清理；

S4、当重心检测仪检测到的重心发生偏移时，控制器控制驱动电机1201和电动伸缩杆1210分别启动并对重心进行调节；

S5、当热成像双光谱云台9和超长焦相机10的镜头端有灰尘杂质时，控制器控制驱动电机1201正转至最大程度，旋转喷头1315与楔形槽1314相匹配并正对热成像双光谱云台9和超长焦相机10的镜头端进行风力清洁。

通过对控制方法的进一步限定，提高控制精度，不仅提高机器人的重心稳定性，还能保证热成像双光谱云台9和超长焦相机10的镜头端的清洁性。

一种巡检机器人的控制装置，包含有巡检机器人。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.巡检机器人，包括躯干，所述躯干一侧设有机械臂，所述躯干上设有云台电机，其特征在于：所述躯干上转动设有用于挡板组件、气吹组件和固定组件；

所述挡板组件包括固定设置在躯干顶部的上盖，所述上盖一侧设有驱动电机，所述上盖内转动设有若干转杆，所述转杆外表面设有竖向挡板，所述竖向挡板顶部转动设有横向挡板，所述上盖与横向挡板之间转动设有若干电动伸缩杆；

所述气吹组件包括固定设置在上盖中的气缸，所述躯干上方设有防护架，所述防护架下方转动设有清理管，所述清理管的输出端通过转动弹簧转动连接有旋转喷头；所述防护架的底部设有挡块，所述挡块靠近挡板组件一侧顶部开设有楔形槽；

所述驱动电机的输出端设有传动丝杆，所述传动丝杆外表面活动套设有配重块，所述气缸的活动端与配重块固定连接；

所述云台电机上设有防护板，所述防护板内部滑动连接有多组透明防尘板，所述透明防尘板的底部设有插块，所述插块的另一端穿过上盖并与配重块相匹配。

2.根据权利要求1所述的巡检机器人，其特征在于：所述躯干上设有若干倾斜电机，若干所述倾斜电机的输出端设有髋关节电机，所述髋关节电机的输出端转动设有机械上臂，所述机械上臂上转动设有机械下臂，所述躯干上设有雷达、视觉摄像头，所述云台电机上转动设有热成像双光谱云台和超长焦相机。

3.根据权利要求1所述的巡检机器人，其特征在于：所述驱动电机的输出端设有蜗杆，所述上盖内部转动设有转轴，所述转轴上设有与蜗杆相啮合的蜗轮，所述转杆上设有从动锥齿轮，所述转轴的两端设有与从动锥齿轮相啮合的主动锥齿轮，若干所述电动伸缩杆与横向挡板之间设有扭簧。

4.根据权利要求2所述的巡检机器人，其特征在于：所述气缸的出气端固定连通有气管，所述清理管与气管连通，所述传动丝杆通过连接块转动设置在上盖内部，所述连接块之间设有导杆，所述配重块一侧转动设有与传动丝杆上的螺纹槽相配合的摇摆块。

5.根据权利要求4所述的巡检机器人，其特征在于：所述连接块与防护架之间设有导管，所述导管中活动设有挠性轴，所述雷达上方设有转动盘，所述挠性轴的一端固定设置在所述转动盘侧壁，所述挠性轴的另一端固定设置在配重块一侧，所述转动盘内部设有复位弹簧。

6.根据权利要求1所述的巡检机器人，其特征在于：所述固定组件包括若干固定套设在转轴外表面的螺杆，所述螺杆通过螺纹孔活动套设有夹块，所述夹块贯穿所述上盖，所述上盖上内部设有导轴，所述夹块活动设置在导轴外表面，所述夹块外表面设有缓冲垫。

7.根据权利要求1所述的巡检机器人，其特征在于：所述防护板底部设有电推杆，所述电推杆的输出端设有升降板，所述升降板的底部与若干透明防尘板的顶部固定连接，所述透明防尘板贯穿所述防护板，所述防护板上设有若干海绵块。

8.根据权利要求2所述的巡检机器人，其特征在于：所述躯干的内部设有重心测量仪，所述重心测量仪用以检测躯干整体的重心位置，所述躯干一侧设有控制器，所述控制器电性控制各电器元件，所述上盖的顶部开设有插槽，所述插槽与插块相匹配，所述插块位于配重块远离驱动电机的一侧，所述楔形槽与旋转喷头相匹配，所述楔形槽的倾斜角度正对透明防尘板，所述旋转喷头的内部设有滤网，所述横向挡板靠近机械臂的端部开设有让位孔。

9.一种巡检机器人的控制方法，所述控制方法利用如权利要求书8所述的巡检机器人进行控制，其特征在于，包括以下步骤：

S1：首先操作人员操作本巡检机器人到达指定巡检地点，到达指定地点后，操作人员通过程序或遥控的方式启动所述驱动电机；

S2：所述驱动电机转动，所述竖向挡板和横向挡板打开为机械臂展开做准备，所述固定组件打开不再夹持机械臂；

S3：所述驱动电机转动的过程中，所述气缸往复运动，将压缩气体通过气管和清理管吹至雷达表面对雷达进行清理；

S4、当所述重心检测仪检测到的重心发生偏移时，所述控制器控制驱动电机和电动伸缩杆分别启动并对重心进行调节；

S5、当所述热成像双光谱云台和超长焦相机的镜头端有灰尘杂质时，所述控制器控制驱动电机正转至最大程度，所述旋转喷头与楔形槽相匹配并正对热成像双光谱云台和超长焦相机的镜头端进行风力清洁。

10.一种巡检机器人的控制装置，其特征在于，包含有如权利要求1所述的巡检机器人。