CN208314568U - 一种室外巡逻机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种室外巡逻机器人，包括底盘、骨架、外壳和功能元器件，外壳固定于底盘上，骨架位于底盘和外壳之间。所述骨架固定于所述外壳上，骨架包括上下平行布置的多个层板，所述功能元器件安装于各层板上，至少有一个层板能相对于其它层板前后移动，便于层板之间的叠装，将功能元器件安装于各层板上，合理利用了外壳的空间，可大大减小整个机器人的体积，在保证机器人功能全面的前提下节约机器人投入成本。机器人上可以安装各种先进的传感器，用于自动探测各种异常情况，工作人员主要在控制中心监控机器人的巡逻反馈即可可以实现无死角的监控，可以减少大量的固定摄像头安装，实现智能安防，大大节省人力以及管理成本。

Description

一种室外巡逻机器人

技术领域

本实用新型涉及一种安防机器人，具体涉及一种室外巡逻机器人。

背景技术

在传统安防体系中，人防加物防是最主要的防护手段，单目前主要采用固定摄像头加人力值班巡逻的方式实现防护。这种防护手段虽然技术上很容易实现，但随着人口老龄化加重，劳动力成本飙升，存在安保人员流失率高以及安装成本高、使用不灵活、不够智能友好等问题。也就是说传统安防已难以适应现代安防需求。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种体积小投入成本低但功能全面的室外巡逻机器人，实现智能安防。

本实用新型提供的这种室外巡逻机器人，包括底盘、骨架、外壳和功能元器件，外壳固定于底盘上，骨架位于底盘和外壳之间。所述骨架固定于所述外壳上，骨架包括上下平行布置的多个层板，所述功能元器件安装于各层板上，至少有一个层板能相对于其它层板前后移动。

所述底盘包括车架和连接于车架上的前桥总成和后桥总成，前桥总成包括驱动轮胎、电机、驱动器、驱动器固定件和电池；后桥总成包括转轴、横臂和万向轮，横臂为开口朝上布置的U型体，横臂的两端分别通过支架板与万向轮的中心轴连接，横臂一对侧臂的长度方向中心面上有圆孔，圆孔中连接有T形套；所述车架下侧对应横臂的两侧壁外侧设置有连接板，转轴穿过两连接板和两T形套，使横臂与车架连为一体。

所述骨架包括上下平行布置的上层板和下层板，上层板为左右两侧有下向折边的水平板，两下向折边外侧对称连接有多节式的抽屉滑轨，抽屉滑轨最内侧的一节固定于下向折边上。

所述上层板和下层板之间通过拖链连接为一体。

所述外壳包括上部外壳总成、中部外壳总成、下部外壳总成、上部前壳总成和下部前壳总成，中部外壳总成的下端固定于所述车架的上侧，上部外壳总成连接于中部外壳总成的上方，下部外壳总成连接于中部外壳总成的下方对应车架的后端，下部前壳总成连接于车架的前端，上部前壳总成连接于上部外壳总成和中部外壳总成的前端下部。

所述中部外壳总成包括中部外壳及对称连接于中部外壳左右两侧内壁的滑轨安装板，所述抽屉滑轨最外侧的一节固定于滑轨安装板上；中部外壳对应滑轨安装板的下方有用于连接所述骨架下层板的插接槽；中部壳体的前底部连接有放电叉组件。

所述上层板的长度大于所述抽屉滑轨的长度，上层板下向折边的端部垂直连接有分度销。

所述下部前壳总成包括下部前壳、碰撞检测装置和柔性软盖，碰撞检测装置包括硅胶软管和气压传感器，柔性软盖通过卡扣连接于下部前壳的外侧下端，气压传感器固定于下部前壳的内壁，硅胶软管位于柔性软盖和下部前壳之间，两端穿过下部前壳的内壁与气压传感器连接。

所述功能元器件包括视频板、网桥、行人检测模块、路由器、功放、工控机、交换机、电源压降模块、CAN分析仪、传感器板和避障板。

本实用新型将具有多个上下层板的骨架固定于外壳上，且骨架的多个层板中至少有一块能前后移动，便于层板之间的叠装，将功能元器件安装于各层板上，合理利用了外壳的空间，可大大减小整个机器人的体积，在保证机器人功能全面的前提下节约机器人投入成本。机器人上可以安装各种先进的传感器，用于自动探测各种异常情况，工作人员主要在控制中心监控机器人的巡逻反馈即可可以实现无死角的监控，可以减少大量的固定摄像头安装，实现智能安防，大大节省人力以及管理成本。另外使用机器人巡逻，也能避免人力巡逻的其他安全隐患。

附图说明

图1为本实用新型一个实施例的总装示意图。

图2为图1的爆炸示意图。

图3为图2中底盘的三维结构放大示意图。

图4为图2中底盘的纵剖放大示意图。

图5为图4中的A部放大示意图。

图6为图2中底盘的横剖放大示意图。

图7为图2中骨架的三维结构放大示意图。

图8为骨架的俯视放大示意图。

图9为骨架的侧视放大示意图。

图10为图7中抽屉滑轨的伸长状态示意图。

图11为上部外壳总成的纵剖放大示意图。

图12为中部外壳总成的放大结构示意图。

图13为下部外壳总成的放大结构示意图。

图14为上部前壳总成的放大结构示意图。

图15为下部前壳总成的纵剖放大示意图。

图16为下部前壳总成的三维结构放大示意图。

图17为滑轨安装板、抽屉滑轨和上层板之间的装配连接示意图。

图18为放电叉组件的主视放大示意图。

图19为放电叉组件的三维结构放大示意图。

具体实施方式

如图1、图2所示，本实施例公开的这种自动巡逻机器人，其主要结构包括底盘1、骨架2、放电叉组件3和外壳4。

从图3至图6可以看出，底盘1包括车架12和连接于车架上的后桥总成11和前桥总成13。

前桥总成13包括驱动轮胎131、电机132、驱动器133、驱动器固定件134和电池135。后桥总成11包括转轴111、横臂112和万向轮113，横臂112为开口朝上布置的U型体，横臂112的两端分别通过支架板与万向轮113的中心轴连接，横臂112一对侧臂的长度方向中心面上有圆孔，圆孔中连接有T形套114。车架12下侧对应横臂112的两侧臂外侧设置有连接板121，转轴111穿过两连接板121和两T形套114，使横臂112与车架12连为一体，使横臂112可绕转轴111旋转一定角度，从而使两万向轮113的水平高度可在一定范围内变化，以适应不平整地形而依然保持万向轮与地面接触，从而保证驱动轮胎131不悬空。

结合图2和图7至图9可以看出，骨架2用于安装内部元器件。内部元器件包括视频板24、网桥22、行人检测模块219、路由器LYQ、功放218、工控机220、交换机215、电源压降模块21、CAN分析仪212、传感器板和避障板。

本实施例的骨架2包括上层板214、下层板210、拖链27，上层板214和下层板210上下平行布置，两者之间通过拖链27连为一体。采用上、下层板平行布置，利用中部外壳的空间，可大大减小机器人的体积。

上层板214为左右两侧有下向折边的水平板，其上连接有PVC线槽XC、交换机固定件216、功放固定件217和工控机安装支架21。

如图7所示，上层板214两下向折边外侧对称连接有抽屉滑轨23，本实施例的抽屉滑轨采用三节式的抽屉滑轨，其伸长状态如图10所示，图7所示为抽屉滑轨处于收缩状态。图10中抽屉滑轨的截面尺寸最小段通过紧固件固定于上层板的下向折边上。上层板的前后两端均伸出于抽屉滑轨的两端外，上层板的下向折边端部连接有位于抽屉滑轨外的分度销213。

PVC线槽XC固定在上层板214左右方向的中间位置，交换机固定件216通过紧固件安装在上层板214上PVC线槽XC的右侧，交换机215通过紧固件固定在交换机固定件的右侧，路由器LYQ固定在交换机固定件216的左侧。功放固定件217通过紧固件与交换机固定件216锁紧连在一起，功放218放置固定在功放固定件上，位于路由器的上方。工控机安装支架21通过紧固件安装在上层板214的后部，工控机220通过紧固件固定在工控机安装支架21上，行人检测模块219固定在工控机安装支架21的右侧，网桥22固定在工控机安装支架21的左侧。

下层板210上连接有传感器板安装框架26、避障板安装框架25、PVC线槽XC、接线端子29，传感器板安装框架26连接于下层板210的左侧，传感器板安装于传感器板安装框架内，避障板安装于避障板安装框架25内，避障板安装框架25连接于传感器板安装框架26上，PVC线槽XC固定于下层板210左右方向的中间位置，电源压降模块219和CAN分析仪212固定在下层板210的右侧，电源压降模块211位于CAN分析仪212的前方。

拖链27的一端固定在上层板214左右方向的中间位置，开口对准上层板214上PVC线槽的后方末端处，另一端固定在下层板210左右方向的中间位置，开口对准下层板上PVC线槽的后方末端。

结合图1、图2可以看出，外壳4包括上部外壳总成41、中部外壳总成42、下部外壳总成43、上部前壳总成44和下部前壳总成45。

从图11可以看出，上部外壳总成41包括上部外壳411及安装于其上的摄像头412、摄像头安装件413、喇叭414和风扇415。摄像头412通过摄像头安装件413固定在上部外壳411的内壁，摄像头安装件413、喇叭414和风扇415通过紧固件固定在上部外壳411的内壁。上部外壳411的上部四周均安装摄像头412。

从图12可以看出，中部外壳总成42包括中部外壳421、滑轨安装板422、防水盖423、灯罩424、灯板425、灯带426、超声波探头CSBTT、急停按钮428和锁S。防水盖423布置于中部外壳421的前端底部，通过紧固件与中部外壳固定。灯带426、灯罩424和灯板425装配为整体件后固定在中部外壳421左右两侧内壁，对应滑轨安装板422的上方，灯带粘结于灯罩的内侧上部，并通过灯板和紧固件与中部外壳固定。超声波探头CSBTT、急停按钮428安装在中部外壳421上，中部外壳对应超声波探头CSBTT、急停按钮428安装位置处开设有安装通孔。

滑轨安装板422对称布置于中部外壳421的左右两侧内壁。中部外壳421对应滑轨安装板422的下方有用于连接骨架2下层板210的插接槽，下层板的相应位置插入插接槽中后通过紧固件固定。

图10中抽屉滑轨的截面尺寸最大段通过紧固件固定于滑轨安装板422上，滑轨安装板422、抽屉滑轨23和上层板214之间的装配连接如图17所示。

骨架安装好后，由于拖链为柔性件，可以在一端相对固定的情况下，另一端在一定范围内自由移动。所以在拖链27的带动下，上层板210通过抽屉滑轨可前后滑动，这样便于上、下层板上各功能元器件安装、调试及更换操作。

骨架安装好后，抽屉滑轨处于收缩状态，这时将上层板端部的分度销213底端插入到滑轨安装板422对应位置的圆孔内，使上层板214和中部外壳421相对固定。当需要维护或者更换功能元器件时，只需将分度销213的底端从滑轨安装板422上的对应孔内抽出时，将上层板214可以通过抽屉滑轨23移动位置，使下层板和上层板上的功能元器件都能方便的操作。

如图13所示，下部外壳总成43包括下部外壳431和电机调试外壳432，电机调试外壳432通过紧固件安装在下部外壳431的外侧前部。

如图14所示，上部前壳总成44包括上部前壳441和超声波探头CSBTT。上部前壳441通过紧固件安装于上部外壳总成41上部外壳411的下部前端，超声波探头CSBTT通过安装孔固定于上部前壳441的前端。

结合图15和图16可以看出，下部前壳总成45包括下部前壳451、柔性软盖452和碰撞检测装置、激光雷达455、雷达安装支架456、锁S。碰撞检测装置包括硅胶软管453和气压传感器454。

柔性软盖452通过卡扣插入到下部前壳451的外侧下端的方形小孔内固定，气压传感器454固定于下部前壳451的内壁，硅胶软管453位于柔性软盖452和下部前壳451之间，两端穿过下部前壳451的内壁与气压传感器454连接。雷达安装支架456通过紧固件安装在下部前壳451的内壁前部，激光雷达455通过紧固件与雷达安装支架456连为一体，可检测机器人前方障碍物或者凸起或者低洼路面，增加户外可通行性。锁S固定在下部前壳上壁开孔处。

结合图1、图2可以看出，中部外壳总成42的下端固定于底盘的车架上侧，上部外壳总成41连接于中部外壳总成42上方，下部外壳总成43连接于中部外壳总成42的下方对应车架的后端，下部前壳总成45连接于车架的前端，上部前壳总成44连接于上部外壳总成41和中部外壳总成的前端下部。

从图2可以看出，中部壳体421的前底部连接有放电叉组件3。

从图18、图19可以看出，放电叉组件3包括直线电机固定架31、直线电机32、放电叉板33、电极座板34、放电电极35、铝管36、升压模块安装盒37、直线电机驱动板38和升压模块39。

放电叉板33安装在直线电机32输出轴端，通过紧固件与直线电机连为一体，升压模块39、直线电机驱动板38放置在升压模块安装盒37内，升压模块39的输出放电端依次穿过铝管36和放电叉板33。

放电电极35的小端由外而内穿过电极座板34后与升压模块39的输出放电端焊接在一起。放电电极35穿过电极座板34并焊接在一起。电极座板34通过紧固件与放电叉板33连接在一起。铝管36的一端插入到放电叉板33上的圆孔内，并用紧固件固定，铝管36的另一端为悬臂。

直线电机32水平置于下部外壳432的上壁外侧，直线电机32的一端通过直线电机固定架31与下部外壳432固定，直线电机32的另一端固定于防水盖423上。

本实施例的工作原理如下：

机器人前面前桥总成有两个驱动轮，后桥总成有两个万向轮，当两个驱动轮速度一致时，机器人沿直线前进或后退，当两个驱动轮的速度不一致时，机器人前进或后退的同时向速度小的一侧转向。当机器人中任意一个轮子与其他三个轮子不在同一平面时，后桥的横臂绕转轴上下旋转一定角度，带动万向轮上下运动相应距离，而保证每个轮子都接触地面以保持驱动力。

机器人外壳前后左右各有两个超声波探头，能探测一定范围内的障碍物并将信号反馈到主控制器，可实现自主避障，下部前壳上装有碰撞检测装置，当机器人前方碰撞到其他物体或人时，碰撞装置中的气压传感器会将碰撞信号经传感器控制板处理后传送到主控制器，再控制机器人改变行走方向，而避免继续碰撞。

机器人外壳上的灯带能通过不同的颜色和闪烁模式展现机器人当前状态。

机器人外壳上前后左右各装有一个摄像头，能实时监控周围360°环境，并通过网络将监控视频传输到后台服务器，前后摄像头可识别人脸和行人检测，当发现有陌生人入侵时会在向后台发起告警。后台可向机器人端发送语音指令，并通过喇叭播放。

当发生危险情况时，后台可以控制机器人上的放电叉板伸出，并进行放电威慑。

Claims (9)

1.一种室外巡逻机器人，包括底盘、骨架、外壳和功能元器件，外壳固定于底盘上，骨架位于底盘和外壳之间，其特征在于：所述骨架固定于所述外壳上，骨架包括上下平行布置的多个层板，所述功能元器件安装于各层板上，至少有一个层板能相对于其它层板前后移动。

2.如权利要求1所述的室外巡逻机器人，其特征在于：所述底盘包括车架和连接于车架上的前桥总成和后桥总成，前桥总成包括驱动轮胎、电机、驱动器、驱动器固定件和电池；后桥总成包括转轴、横臂和万向轮，横臂为开口朝上布置的U型体，横臂的两端分别通过支架板与万向轮的中心轴连接，横臂一对侧臂的长度方向中心面上有圆孔，圆孔中连接有T形套；所述车架下侧对应横臂的两侧壁外侧设置有连接板，转轴穿过两连接板和两T形套，使横臂与车架连为一体。

3.如权利要求2所述的室外巡逻机器人，其特征在于：所述骨架包括上下平行布置的上层板和下层板，上层板为左右两侧有下向折边的水平板，两下向折边外侧对称连接有多节式的抽屉滑轨，抽屉滑轨最内侧的一节固定于下向折边上。

4.如权利要求3所述的室外巡逻机器人，其特征在于：所述上层板和下层板之间通过拖链连接为一体。

5.如权利要求4所述的室外巡逻机器人，其特征在于：所述外壳包括上部外壳总成、中部外壳总成、下部外壳总成、上部前壳总成和下部前壳总成，中部外壳总成的下端固定于所述车架的上侧，上部外壳总成连接于中部外壳总成的上方，下部外壳总成连接于中部外壳总成的下方对应车架的后端，下部前壳总成连接于车架的前端，上部前壳总成连接于上部外壳总成和中部外壳总成的前端下部。

6.如权利要求5所述的室外巡逻机器人，其特征在于：所述中部外壳总成包括中部外壳及对称连接于中部外壳左右两侧内壁的滑轨安装板，所述抽屉滑轨最外侧的一节固定于滑轨安装板上；中部外壳对应滑轨安装板的下方有用于连接所述骨架下层板的插接槽；中部壳体的前底部连接有放电叉组件。

7.如权利要求6所述的室外巡逻机器人，其特征在于：所述上层板的长度大于所述抽屉滑轨的长度，上层板下向折边的端部垂直连接有分度销。

8.如权利要求5所述的室外巡逻机器人，其特征在于：所述下部前壳总成包括下部前壳、碰撞检测装置和柔性软盖，碰撞检测装置包括硅胶软管和气压传感器，柔性软盖通过卡扣连接于下部前壳的外侧下端，气压传感器固定于下部前壳的内壁，硅胶软管位于柔性软盖和下部前壳之间，两端穿过下部前壳的内壁与气压传感器连接。

9.如权利要求1所述的室外巡逻机器人，其特征在于：所述功能元器件包括视频板、网桥、行人检测模块、路由器、功放、工控机、交换机、电源压降模块、CAN分析仪、传感器板和避障板。