CN205238036U - 道路交通事故现场车底自动勘查机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种道路交通事故现场车底自动勘查机器人，包括承载核心部件的机器人本体、具有良好密封特性的顶盖、安装在机器人本体上的行走机构、用于采集图像信息的视觉系统、调整视觉系统位姿的两自由度云台等。机器人本体内部安装有可快速更换的电源模块、核心控制模块、视频存储模块和视频无线传输模块、能够获取机器人位姿的电子指南针传感器和惯性导航传感器等。机器人本体四周安装有红外传感器和超声传感器，用于获取工作环境中的障碍信息。顶盖上部安装有红外传感器阵列，用于车辆底盘边缘探测。本实用新型可弥补事故车辆底盘人工勘查以及固定式车底检查系统的缺陷，能够提高事故现场勘查的效率和准确率。

Description

道路交通事故现场车底自动勘查机器人

技术领域

本实用新型属于道路交通事故勘查及移动机器人领域，具体地说是一种道路交通事故现场车底自动勘查机器人。

背景技术

交通事故勘查是道路交通事故调查与处理的重要内容。随着社会的快速发展和人们法律意识的增强，要求交管部门在事故现场勘查中既要快速高效又要准确无误。可见，交通事故处理对现场勘查取证的要求越来越高。特别是涉及车辆的交通事故，车辆底盘勘查取证对于还原事故事实、认定事故责任往往起到至关重要的作用。针对交通事故现场涉事车辆底盘的勘查，多年来都依靠工作人员爬进车底或采用手持镜进行勘查取证，速度慢、效率低；或者将涉事车辆拖离现场后借助地沟或举升装置进行勘查，容易破坏现场证据，影响勘查结果的准确性。

专利CN203414606U是一种固定式车底安全检查系统，包括传感装置、微控制器、采集卡、第一摄像机、第一辅助光源、第二摄像机、第二辅助光源等。车辆行使通过该系统后，能够快速准确的记录显示车底状况及车辆牌照。该实用新型在不影响车辆正常行驶的情况下进行车底扫描和车牌识别记录，提高了检测速率，有效防止危险车辆的进入。该系统的不便之处在于体积较大，无法带到事故现场进行勘查，且涉事车辆往往不能行驶，因此该系统的适应性大大受限。

随着科技的发展，机器人技术，特别是微小型移动机器人技术，为实现便捷高效、全面精准的现场勘察提供了有力的技术支撑。

专利CN201133901Y是一种用于车底安全检查的小型侦察机器人装置，包括本体和后方监控箱。机器人本体由履带型行走底盘、多个摄像机、视频分割器、无线图像发送模块、照明灯、无线遥控接收器、继电器板、电机驱动器等部件组成；后方监控箱由操作面板、无线图像接收模块、无线遥控操作器、监视器组成。使用该实用新型的操作人员通过后方监控箱遥控机器人进入汽车底部，通过机器人上配置的摄像机传回的图像检查藏匿在车底的爆炸物、武器、可疑物品、违禁品等，既保护了工作人员的人身安全，又提高了工作效率。该装置的不便之处在于系统整体偏大，携带不便；操作人员在操控机器人的同时监视实时传回的画面，容易降低效率和可靠性。

发明内容

为解决上述现有技术中存在的问题，特别是针对道路交通事故现场车辆底盘人工勘查的缺陷，本实用新型提出一种微小型道路交通事故现场车底自动勘查机器人，能够对事故现场进行遥控勘察；能够对事故现场车辆底盘进行自主勘查；能够作为通用机器人平台，携带不同工具对事故现场进行勘查。其发挥的作用使得道路交通事故现场车辆底盘勘查工作更加灵活、便捷、全面，节省人力、物力，提高现场勘查的效率和准确率。本实用新型采用的技术方案是：

一种道路交通事故现场车底自动勘查机器人，包括：

承载所有部件的机器人本体，用于安装放置机器人各个部件；

安装在所述机器人本体上部的顶盖，顶盖与所述机器人本体构成密封腔体，保护内部部件；

安装在所述机器人本体上的行走机构，用于实现机器人运动所需要的前进、后退、转弯以及原地转向功能；

安装在所述机器人本体前端的云台，用于调整视觉系统的位姿；

安装在云台上的视觉系统，用于采集图像信息；

安装在所述机器人本体内部的核心控制模块用于对机器人的所有活动进行控制；

安装在所述机器人本体内部的电源模块和稳压模块为各个部件提供电力；

以及：安装在机器人本体上的传感器系统。

进一步地，所述行走机构包括左前轮式机构、右前轮式机构、左后轮式机构和右后轮式机构；各个轮式机构主要由电机、减速器、支架和驱动轮四部分组成；所述轮式机构通过各自支架固连于所述机器人本体；各个驱动轮与各自的减速器输出轴直接固连。

进一步地，所述云台包括云台基座、垂向转动驱动电机、云台支架和横向转动驱动电机；云台基座安装在机器人本体前端，垂向转动驱动电机安装在云台基座上，垂向转动驱动电机的输出轴带动云台支架旋转；视觉系统的摄像头安装在云台支架上；横向转动驱动电机安装在云台支架上一侧，输出轴带动视觉系统的摄像头旋转。

进一步地，所述视觉系统包括摄像头、视频存储模块和视频无线传输模块；所述摄像头安装于所述云台的云台支架上，与横向转动驱动电机输出轴固连；所述视频存储模块，安装在所述云台基座和所述电源模块之间；所述视频无线传输模块安装在所述电源模块后部，并和安装在所述机器人本体后部的天线接口连接。

进一步地，所述传感器系统包括红外传感器、红外传感器阵列、超声波传感器、电子指南针和惯性导航传感器；

所述红外传感器包括左前红外传感器、右前红外传感器、左后红外传感器、右后红外传感器，分别安装于所述机器人本体的四角；

所述红外传感器阵列包括前列红外传感器和后列红外传感器，安装在所述顶盖上部，沿机器人本体横向排列；

所述超声波传感器包括左前超声波传感器和右前超声波传感器，安装在所述机器人本体前端两侧，位于所述云台下方；

所述电子指南针和所述惯性导航传感器安装于所述核心控制模块底部。

进一步地，所述核心控制模块安装于所述机器人本体中间外侧，在右前驱动轮和右后驱动轮之间。

进一步地，所述电源模块安装于所述机器人本体的中部；所述稳压模块安装于所述机器人本体中间外侧，在左前驱动轮和左后驱动轮之间。

本实用新型的优点在于：

1.本实用新型的自动勘查机器人通过结构优化使整体高度小于汽车底盘高度，可以驶入汽车底部进行勘查，降低了车辆底盘勘查的难度。

2.本实用新型的自动勘查机器人依靠自身所携带的传感器系统可以实现车底自主巡航勘查，提高了车辆底盘人工勘查的全面性和可靠性。

3.本实用新型的自动勘查机器人降低了操作人员的技术要求、提高了事故现场勘查的灵活性和效率。

4.本实用新型的自动勘查机器人对于车辆底盘勘查具有良好的适应性，在反恐、消防、交通等领域都有着广泛的应用前景和重要的经济效益。。

附图说明

图1为本实用新型的自动勘查机器人整体结构组成示意图。

图2为本实用新型的自动勘查机器人去掉顶盖之后的结构示意图。

图3为本实用新型的自动勘查机器人的云台结构俯视图。

图4为本实用新型的自动勘查机器人传感器系统布局图。

图5为本实用新型的自动勘查机器人的底盘自主巡航检测流程图。

具体实施方式

下面结合具体附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

如图1和图2所示，本实用新型提供的道路交通事故现场车底自动勘查机器人，包括：顶盖1、红外传感器2、左后轮式机构3，机器人本体4、左前轮式机构5、超声波传感器6、云台7、视觉系统8、红外传感器阵列9、右前轮式机构10、右后轮式机构11、电源模块12、稳压模块13、核心控制模块14、电子指南针15、惯性导航传感器16等。

承载所有部件的机器人本体4，用于安装放置机器人各个部件；安装在机器人本体4顶部的顶盖1与机器人本体4构成密封腔体，保护内部部件；安装在机器人本体4四角的左后轮式机构3、左前轮式机构5、右前轮式机构10、右后轮式机构11共同作用，实现机器人运动所需要的前进、后退、转弯以及原地转向等功能；安装在机器人本体4前端的云台7，用于调整视觉系统8的位姿；视觉系统8安装在云台7上可采集车辆底部的图像信息；安装在机器人本体4内部的核心控制模块14用于对机器人的所有活动进行控制；安装在机器人本体4内部的电源模块12和稳压模块13为各部件提供电力。红外传感器2、红外传感器阵列9、超声波传感器6、电子指南针15和惯性导航传感器16等构成传感器系统。

本实用新型的道路交通事故现场车底自动勘查机器人具有一套行走机构，包括：左前轮式机构5、右前轮式机构10、左后轮式机构3和右后轮式机构11；各个轮式机构5、10、3、11主要由电机501、1001、301、1101、减速器502、1002、302、1102、支架503、1003、303、1103和驱动轮504、1004、304、1104四部分组成；所述轮式机构5、10、3、11通过各自支架503、1003、303、1103固连于所述机器人本体4；各个驱动轮504、1004、304、1104与各自的减速器502、1002、302、1102输出轴直接固连。

电源模块12安装于机器人本体4的中部。稳压模块13安装于机器人本体4中间外侧，在左前驱动轮504和左后驱动轮304之间。

视觉系统8用于采集图像信息，包括摄像头801、视频存储模块802和视频无线传输模块803；所述摄像头801安装于所述云台7的云台支架703上，与横向转动驱动电机704输出轴固连；所述视频存储模块802，安装在所述云台基座701和所述电源模块13之间；所述视频无线传输模块803安装在所述电源模块13后部，并和安装在所述机器人本体4后部的天线接口804连接。

如图3所示，云台7包括云台基座701、垂向转动驱动电机702、云台支架703和横向转动驱动电机704；云台基座701安装在机器人本体4前端，垂向转动驱动电机702安装在云台基座701上，垂向转动驱动电机702的输出轴带动云台支架703旋转；视觉系统8的摄像头801安装在云台支架703上；横向转动驱动电机704安装在云台支架703上一侧，输出轴带动摄像头801旋转。

如图4所示，本实用新型的道路交通事故现场车底自动勘查机器人的核心控制模块14安装于机器人本体4中间外侧，在右前驱动轮1004和右后驱动轮1104之间。传感器系统包括红外传感器2、红外传感器阵列9、超声波传感器6、电子指南针15和惯性导航传感器16。红外传感器包括左前红外传感器201、右前红外传感器202、左后红外传感器203、右后红外传感器204，分别安装于机器人本体4的四角。红外传感器阵列包括前列红外传感器901和后列红外传感器902，安装在顶盖1上，沿机器人本体4横向排列，所述前列红外传感器901位于所述电源模块12前部，所述后列红外传感器902位于所述电源模块12后部。超声波传感器6包括左前超声波传感器601和右前超声波传感器602，安装在机器人本体4前端两侧，位于所述云台7下方；电子指南针15和惯性导航传感器16安装于核心控制模块14底部。

机器人各个部件，包括机器人本体4、顶盖1、轮式机构3、5、10、11、云台7、视觉系统8、核心控制模块14、电源模块12和稳压模块13等，其结构设计和排列布置使得机器人总体高度不超过汽车底盘的高度，进而可以驶入汽车底部进行勘查。

图5所示，本实用新型的道路交通事故现场车底自动勘查机器人进行汽车底盘自主巡航勘查的流程共分成六步，步骤为：

A.启动机器人，进入自主巡航状态；

B.通过控制轮式机构5、10、3、11使机器人直线移动，利用红外传感器阵列9判断是否进入汽车底盘下部；

C.机器人驶入汽车底部后，利用红外传感器2、红外传感器阵列9、超声波传感器6、电子指南针15和惯性导航传感器16进行汽车底盘边缘检测；

D.根据底盘边缘检测的结果构建巡航地图；

E.以所构建的巡航地图为基础，利用红外传感器2、红外传感器阵列9、超声波传感器6、电子指南针15和惯性导航传感器16进行‘弓’字形巡航，行驶轨迹遍历汽车底部；

F.巡航结束后返回初始位置，自主巡航勘查结束。

Claims (8)

1.一种道路交通事故现场车底自动勘查机器人，其特征在于，包括：

承载所有部件的机器人本体（4），用于安装放置机器人各个部件；

安装在所述机器人本体（4）上部的顶盖（1），顶盖（1）与所述机器人本体（4）构成腔体，保护内部部件；

安装在所述机器人本体（4）上的行走机构，用于实现机器人运动所需要的前进、后退、转弯以及原地转向功能；

安装在所述机器人本体（4）前端的云台（7），用于调整视觉系统（8）的位姿；

安装在云台（7）上的视觉系统（8），用于采集图像信息；

安装在所述机器人本体（4）内部的核心控制模块（14）用于对机器人的所有活动进行控制；

安装在所述机器人本体（4）内部的电源模块（12）和稳压模块（13）为各个部件提供电力；

以及：安装在机器人本体（4）上的传感器系统。

2.如权利要求1所述的道路交通事故现场车底自动勘查机器人，其特征在于：

所述行走机构包括左前轮式机构（5）、右前轮式机构（10）、左后轮式机构（3）和右后轮式机构（11）；

各个轮式机构（5、10、3、11）主要由电机（501、1001、301、1101）、减速器（502、1002、302、1102）、支架（503、1003、303、1103）和驱动轮（504、1004、304、1104）四部分组成；所述轮式机构（5、10、3、11）通过各自支架（503、1003、303、1103）固连于所述机器人本体（4）；各个驱动轮（504、1004、304、1104）与各自的减速器（502、1002、302、1102）输出轴直接固连。

3.如权利要求1所述的道路交通事故现场车底自动勘查机器人，其特征在于：

所述云台（7）包括云台基座（701）、垂向转动驱动电机（702）、云台支架（703）和横向转动驱动电机（704）；

云台基座（701）安装在机器人本体（4）前端，垂向转动驱动电机（702）安装在云台基座（701）上，垂向转动驱动电机（702）的输出轴带动云台支架（703）旋转；视觉系统（8）的摄像头（801）安装在云台支架（703）上；横向转动驱动电机（704）安装在云台支架（703）上一侧，输出轴带动视觉系统（8）的摄像头（801）旋转。

4.如权利要求1所述的道路交通事故现场车底自动勘查机器人，其特征在于：

所述视觉系统（8）包括摄像头（801）、视频存储模块（802）和视频无线传输模块（803）；

所述摄像头（801）安装于所述云台（7）的云台支架（703）上，与横向转动驱动电机（704）输出轴固连；

所述视频存储模块（802），安装在所述云台基座（701）和所述电源模块（13）之间；

所述视频无线传输模块（803）安装在所述电源模块（13）后部，并和安装在所述机器人本体（4）后部的天线接口（804）连接。

5.如权利要求1所述的道路交通事故现场车底自动勘查机器人，其特征在于：

所述传感器系统包括红外传感器（2）、红外传感器阵列（9）、超声波传感器（6）、电子指南针（15）和惯性导航传感器（16）；

所述红外传感器（2）包括左前红外传感器（201）、右前红外传感器（202）、左后红外传感器（203）、右后红外传感器（204），分别安装于所述机器人本体（4）的四角；

所述红外传感器阵列（9）包括前列红外传感器（901）和后列红外传感器（902），安装在所述顶盖（1）上部，沿机器人本体（4）横向排列；

所述超声波传感器（6）包括左前超声波传感器（601）和右前超声波传感器（602），安装在所述机器人本体（4）前端两侧，位于所述云台（7）下方；

所述电子指南针（15）和所述惯性导航传感器（16）安装于所述核心控制模块（14）底部。

6.如权利要求1所述的道路交通事故现场车底自动勘查机器人，其特征在于：

所述核心控制模块（14）安装于所述机器人本体（4）中间外侧，在右前驱动轮（1004）和右后驱动轮（1104）之间。

7.如权利要求1所述的道路交通事故现场车底自动勘查机器人，其特征在于：

所述电源模块（12）安装于所述机器人本体（4）的中部；

所述稳压模块（13）安装于所述机器人本体（4）中间外侧，在左前驱动轮（504）和左后驱动轮（304）之间。

8.如权利要求1所述的道路交通事故现场车底自动勘查机器人，其特征在于：

顶盖（1）与所述机器人本体（4）构成密封腔体。