CN205889197U - 一种无线自动充电智能巡逻机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种无线自动充电智能巡逻机器人，所述机器人包括机器人控制设备，所述机器人控制设备包括激光扫描模块、无线通信模块、主控制器、电源管理模块、电机驱动模块、信息采集模块及嵌入式接收器；所述机器人通过所述无线通信模块与监控中心通信连接，激光扫描模块、电源管理模块、信息采集模块和电机驱动模块分别与所述主控制器连接，激光扫描模块用于扫描机器人周围环境并建立地图进行导航定位，主控制器通过电机驱动模块驱动所述机器人行走，嵌入式接收器与充电区域的无线发射线圈耦合连接以对机器人进行无线自动充电。本实用新型提供节省了大量的劳力，实时监控了设备的运行状态，提升了巡逻的效率，提高了设备的安全性能。

Description

一种无线自动充电智能巡逻机器人

技术领域

本实用新型涉及智能机器人领域，尤其涉及一种无线自动充电智能巡逻机器人。

背景技术

传统的变电站监控和巡视主要通过人工方式，人工方式巡逻存在诸多弊端，如：人工巡视的劳动强度大、效率低，人工成本较高，人工巡逻主要是对设备进行感官的简单定性判断，不能够准确的掌握设备的健康状况及设备运行过程的变化趋势，并且人员素质参差不同并不能保证巡视的质量和结果。目前我国科技能力的不断飞跃和提高，在电力体制改革不断加大的前提下，对于现有的电力系统明确的开始趋于自动化控制，现在电网中的绝大多数变电站设备的电气信号及运行情况均已实现可通过专用的电气化监控控制系统模块和对相应的数据采集系统模块以及相应的检测、过载保护等一系列的装置系统进行全面的数字化自动化操控的功能。技术的进步对我国绝大多数的少人、无人值守变电站带来了相对稳定的安全运行环境，也在一定程度上减少了人工巡检所承载的危险性、纰漏性、效率性等问题。但现有多数的巡检方式使用的是固定式的检测监控设备及相配对的系统，较为单一且不易覆盖全站范围易出现死角。

因此，有必要提出一种新的技术方案以解决上述问题。

实用新型内容

为了克服上述现有技术的缺陷，本实用新型提供一种无线自动充电智能巡逻机器人，其节省了大量的劳力，实时监控了设备的运行状态，提升了巡逻的效率，提高了设备的安全性能。

本实用新型提供一种无线自动充电智能巡逻机器人，所述机器人包括机器人控制设备，所述机器人控制设备包括激光扫描模块、无线通信模块、主控制器、电源管理模块、电机驱动模块、信息采集模块及嵌入式接收器；

所述机器人通过所述无线通信模块与监控中心通信连接，所述激光扫描模块、电源管理模块、信息采集模块和电机驱动模块分别与所述主控制器连接，所述激光扫描模块用于扫描机器人周围环境并建立地图进行导航定位，所述主控制器通过电机驱动模块驱动所述机器人行走，所述嵌入式接收器与充电区域的无线发射线圈耦合连接以对机器人进行无线自动充电。

进一步的，所述机器人控制设备还包括与所述主控制器连接的速度检测模块，所述速度检测模块用于检测机器人行走速度，所述主控制器用于接收速度信息并控制所述电机驱动模块驱动所述机器人匀速行走。

进一步的，所述机器人控制设备还包括机器人定位模块，所述机器人定位模块包括RFID卡和RFID读写器，所述RFID卡设置于机器人行走道路上，所述RFID读写器设置于所述机器人上。

进一步的，所述电源管理模块包括用于为所述机器人供电的电源。

进一步的，所述机器人还包括行走轮，所述行走轮包括位于机器人前部的方向轮和位于机器人后部的驱动轮。

进一步的，息采集模块包括视频采集模块和温度检测模块，所述视频采集模块用于采集被检测位置的信息，所述温度检测模块用于通过红外热像仪检测被检测位置的温度信息，所述视频采集模块上设置有夜视红外智能球机，所述夜视红外智能球机水平方向0-360°旋转、垂直方向0-180°旋转。

进一步的，所述监控中心为手机或电脑终端。

进一步的，无线发射线圈为电磁感应线圈。

与现有技术相比，本实用新型的无线自动充电智能巡逻机器人具有如下优点：

(1)在机器人上应用电磁感应充电技术，以空气为介质实现电能传输，当机器人进入到充电区域(安装无线电力传输设备的空间)，嵌入式接收器就会接收信号，便开始对机器人自动充电。

(2)本实用新型解决了变电站人工巡视带来的一系列弊端，有效消除当前“过巡维”和“欠巡维”并存的现象，逐步实现变电巡维工作从抓“量”向保“质”和提“效”转变。

(3)本实用新型能分担运行人员的劳动强度，减少运行人员的数量，直接降低维护费用。

(4)本实用新型智能巡视机器人参与变电站日常巡视和数据抄录工作，节省了大量的人力，同时提升了变电站管理的智能化水平，为智能电网的发展起到了很大的作用。

附图说明

图1是本实用新型无线自动充电智能巡逻机器人的系统框图；

图2是本实用新型机器人巡航路线的结构示意图。

其中，1-机器人，2-方向轮，3-驱动轮，4-金属传感器，5-摄像机，6-行走道路，7-RFID卡。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域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，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1至图2，图1是本实用新型无线自动充电智能巡逻机器人的系统框图；图2是本实用新型机器人巡航路线的结构示意图。如图1至图2所示，所述无线自动充电智能巡逻机器人1包括机器人控制设备，所述机器人控制设备设置于所述机器人1上，所述机器人控制设备包括激光扫描模块、无线通信模块、主控制器、电源管理模块、电机驱动模块、信息采集模块及嵌入式接收器。

所述机器人1通过所述无线通信模块与监控中心通信连接。所述激光扫描模块、电源管理模块、信息采集模块和电机驱动模块分别与所述主控制器连接，所述激光扫描模块用于扫描机器人周围环境并建立地图进行导航定位，所述主控制器通过电机驱动模块驱动所述机器人行走，所述嵌入式接收器与充电区域的无线发射线圈耦合连接以对机器人进行无线自动充电。本实用新型无线自动充电智能巡视机器人运用了很多无线通讯技术，WLAN用于机器人与网络的连接，大量的数据信息有此接入站内局域网，实现实时监测。

在一个实施例中，所述监控中心为手机或电脑终端。在一个实施例中，无线发射线圈为电磁感应线圈。

所述激光扫描模块扫描机器人周围环境并建立地图进行导航定位，并将导航定位结果发送给主控制器，所述主控器对结果判断分析，根据判断结果主动电机驱动模块驱动机器人行走。

在一个实施例中，所述机器人定位模块用于检测所述机器人的位置信息。机器人定位模块检测采用RFID技术，所述机器人定位模块包括RFID卡和RFID读写器，所述RFID卡设置于机器人行走道路上，所述RFID读写器设置于所述机器人1上。在需要机器人停留下来进行视频或其他检测时，在行走道路上预埋定位RFID卡，机器人经过预埋点停留下来。根据RFID读写器所读取RFID卡内信息进行相应操作，操作完成之后，更改RFID卡内操作记录，继续巡航。

所述电机驱动模块用于驱动所述机器人1行走。所述电机驱动模块包括电机，所述电机通过MOS管进行驱动。

所述信息采集模块用于采集被检测位置的信息并传入所述主控制器，所述主控制器用于处理信息并将信息传入机器人监控中心。

所述电源管理模块用于检测机器人电量信息，所述主控制器用于接收电量信息并控制所述电机驱动模块，所述电机驱动模块用于驱动所述机器人1行走无线充电区域。本实用新型的为所述机器人供电的电源采用蓄电池供电，续航能力强。充电区域内设置有无线发射线圈，机器人从充电区域内开始巡航，结束后自动回到充电区域内连接无线发射线圈进行无线自动充电，根据电池的实际状态进行充电。所述电源管理模块负责对电池的充放电电流，电池电压、温度、能量进行监测，控制电池的充电方式和时间。

所述机器人控制设备还包括与所述主控制器连接的速度检测模块，所述速度检测模块用于检测机器人行走速度，所述主控制器用于接收速度信息并控制所述电机驱动模块驱动所述机器人1匀速行走。本实用新型根据当前机器人的速度实时调整电机驱动模块的驱动功率，保证机器人在整个巡航线路上保持匀速行驶。

所述信息采集模块包括视频采集模块和温度检测模块，所述视频采集模块用于采集被检测位置的信息，所述温度检测模块用于通过红外热像仪检测被检测位置的温度信息。视频采集模块配置高清夜视红外智能球机，水平方向可0-360度旋转，垂直方向0-180度可视。视频信号通过WLAN网路传给终端后台，在终端计算机上可以控制摄像机5的旋转和焦距，以获取关注点的清晰图像。机器人经过RFID卡时，根据RFID卡内信息，摄像机5自动对准关注点，拍摄图片，记录状态。温度检测模块通过红外热像仪对变电站的电气设备进行温度检测，同时形成热像图片，并实时上传至机器人监控中心。对每个点进行温度控制点设置，当检测到温度超过这个值时，机器人会进行高密度检测，将多次测量的数据上传至监控中心，已获得准确的设备温度和故障信息。

在一个实施例中，所述机器人还具有超限报警功能，当某一监测数据异常时，一方面通过WLAN网络向监控后台告警，另一方面通过GPRS向指定手机发送告警短信，或者给指定手机拨打电话。通过手机向机器人发送特定格式短信可以查询监测数据。

在一个实施例中，所述机器人还包括行走轮，所述行走轮包括位于机器人前部的方向轮2和位于机器人后部的驱动轮3。

在其他实施例中，请继续参阅图2。如图2所示，所述机器人1上设置有金属传感器4，所述金属传感器4设置于所述机器人1上。所述金属传感器4设置于所述机器人1的前部靠近所述方向轮2。所述RFID卡7设置于机器人行走道路6上，所述RFID读写器设置于所述机器人1上。在需要机器人停留下来进行视频或其他检测时，在行走道路6上预埋定位RFID卡7，机器人1经过预埋点停留下来。根据RFID读写器所读取RFID卡7内信息进行相应操作，操作完成之后，更改RFID卡7内操作记录，继续巡航。

本实用新型的机器人可根据当前的速度实时调整电机驱动模块的驱动功率，保证机器人在整个巡航线路上保持匀速行驶。

与现有技术相比，本实用新型的无线自动充电智能巡逻机器人具有如下优点：

(1)在机器人上应用电磁感应充电技术，以空气为介质实现电能传输，当机器人进入到充电区域(安装无线电力传输设备的空间)，嵌入式接收器就会接收信号，便开始对机器人自动充电。

(2)本实用新型解决了变电站人工巡视带来的一系列弊端，有效消除当前“过巡维”和“欠巡维”并存的现象，逐步实现变电巡维工作从抓“量”向保“质”和提“效”转变。

(3)本实用新型能分担运行人员的劳动强度，减少运行人员的数量，直接降低维护费用。

(4)本实用新型智能巡视机器人参与变电站日常巡视和数据抄录工作，节省了大量的人力，同时提升了变电站管理的智能化水平，为智能电网的发展起到了很大的作用。

上述说明已经充分揭露了本实用新型的具体实施方式。需要指出的是，熟悉该领域的技术人员对本实用新型的具体实施方式所做的任何改动均不脱离本实用新型的权利要求书的范围。相应地，本实用新型的权利要求的范围也并不仅仅局限于前述具体实施方式。

Claims (8)

1.一种无线自动充电智能巡逻机器人，其特征在于：所述机器人(1)包括机器人控制设备，所述机器人控制设备包括激光扫描模块、无线通信模块、主控制器、电源管理模块、电机驱动模块、信息采集模块及嵌入式接收器；

所述机器人通过所述无线通信模块与监控中心通信连接，所述激光扫描模块、电源管理模块、信息采集模块和电机驱动模块分别与所述主控制器连接，所述激光扫描模块用于扫描机器人周围环境并建立地图进行导航定位，所述主控制器通过电机驱动模块驱动所述机器人行走，所述嵌入式接收器与充电区域的无线发射线圈耦合连接以对机器人进行无线自动充电。

2.根据权利要求1所述的无线自动充电智能巡逻机器人，其特征在于：所述机器人控制设备还包括与所述主控制器连接的速度检测模块，所述速度检测模块用于检测机器人行走速度，所述主控制器用于接收速度信息并控制所述电机驱动模块驱动所述机器人匀速行走。

3.根据权利要求1所述的无线自动充电智能巡逻机器人，其特征在于：所述机器人控制设备还包括机器人定位模块，所述机器人定位模块包括RFID卡(7)和RFID读写器，所述RFID卡(7)设置于机器人行走道路上，所述RFID读写器设置于所述机器人(1)上。

4.根据权利要求1所述的无线自动充电智能巡逻机器人，其特征在于：所述电源管理模块包括用于为所述机器人供电的电源。

5.根据权利要求1所述的无线自动充电智能巡逻机器人，其特征在于：所述机器人还包括行走轮，所述行走轮包括位于机器人前部的方向轮(2)和位于机器人后部的驱动轮(3)。

6.根据权利要求1所述的无线自动充电智能巡逻机器人，其特征在于：

所述信息采集模块包括视频采集模块和温度检测模块，所述视频采集模块用于采集被检测位置的信息，所述温度检测模块用于通过红外热像仪检测被检测位置的温度信息，所述视频采集模块上设置有夜视红外智能球机，所述夜视红外智能球机水平方向0-360°旋转、垂直方向0-180°旋转。

7.根据权利要求1所述的无线自动充电智能巡逻机器人，其特征在于：所述监控中心为手机或电脑终端。

8.根据权利要求1所述的无线自动充电智能巡逻机器人，其特征在于：无线发射线圈为电磁感应线圈。