CN209224077U - 一种智能巡检机器人 - Google Patents

Abstract

一种智能巡检机器人，涉及自动化设备领域，包括一行走机构，所述行走机构包括一中心架，在中心架上安装有转动电机，所述转动电机连接有转动中心盘，所述转动中心盘上方设有一伸缩机构,伸缩机构上方安装有偏转机构，偏转机构上连接有红外摄像头，所述中心架下侧设有检测机构。本实用新型利用机器人代替人工巡检，可以实现无间断巡检，降低人工成本，同时还可在巡检过程中进行机器设备的状态采集、照片录像，以备后续查看。可实现机器人的自动巡检、升降调节，角度调节，解决现有技术中出现的诸多问题。

Description

一种智能巡检机器人

技术领域

本实用新型涉及自动化设备技术领域，具体地说是一种智能巡检机器人。

背景技术

随着科技的发展，社会的进步，国家一直促进高科技的发展，在传统的药品食品加工领域，越来越多的机器人参与到了药品食品加工生产中，目前在加工车间中，大部分的加工机器需要人工进行看管以备不时之需，防止出现意外事故，造成食品药品损坏。但现有的巡检方式一般是采用人工来回巡检，通过不断的观察各个按钮来判断是否出现机械故障，当遇到相关设备上较高位置或者较低位置的表时，无法获得良好的观察角度，人们需要攀爬或者弯腰去观察检测，浪费大量人力物力。以替代人工巡检的智能移动机器人巡检方式，可以提高工作效率和质量，真正起到减员增效的作用，能更快的加快食品药品加工自动化的进程。

实用新型内容

针对现在食品药品行业中存在的人工巡检成本高、容易出现漏检导致处理不及时的问题，本实用新型提供一种智能巡检机器人，可以24小时无间断巡检，避免上述问题的发生。

本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案是：

一种智能巡检机器人，包括一行走机构，所述行走机构包括一中心架，在中心架上安装有转动电机，所述转动电机连接有转动中心盘，所述转动中心盘上方设有一伸缩机构,伸缩机构上方安装有偏转机构，偏转机构上连接有红外摄像头，所述中心架下侧设有检测机构。

进一步地，所述偏转机构包括一下板，所述下板一侧设有一连接板，所述连接板上设有一中心板，所述中心板中部设有一导向腔，所述导向腔内滑动配合有一导向块，导向块可沿导向腔上下滑动，在导向腔上下两侧设有贯通孔，所述导向块上安装有一升降杆，所述升降杆穿过贯通孔并延伸至中心板外侧，在导向块与导向腔底部之间设有压缩弹簧，在中心板顶部设有一上连板，所述上连板顶部设有一转动轴，所述转动轴上铰接有一摆动管，所述升降杆与摆动管相接触，所述摆动管内套接有一内管，内管可沿着摆动管内壁移动并定位于摆动管上的一处，所述内管连接有一红外摄像头。

进一步地，在摆动管上设有一半圆连接块，所述半圆连接块与升降杆相接触。

进一步地，所述摆动管上还设有一限制摆动管的转动角度的转动限位板。

进一步地，所述升降杆下侧连接有一连杆，所述连杆连接有第二电动缸，所述第二电动缸安装在中心板下侧。

进一步地，所述连杆末端连接在滑块上，所述滑块安装在滑轨上，所述滑轨安装在连接板侧壁上。

进一步地，所述升降杆下端部设有下定位柱，所述下板上安装有压电传感器，所述下定位柱与压电传感器相配合。

进一步地，所述检测机构包括一下置板，所述下置板上安装有若干红外探头，在地面设置有黑线。

进一步地，所述下置板上设有一安装槽，所述安装槽内滑动配合有固定板，所述固定板上安装有红外探头，在固定板与安装槽底部之间设有连接弹簧，在固定板上安装有支撑板，所述支撑板端部转动连接有转动轮，在安装槽底部设有一调节三角块，所述调节三角块可插入转动轮底部使得转动轮抬升，以调节固定板相对于安装槽底部的距离。

进一步地，所述下置板上设有一安装槽，所述安装槽底部设有一层橡胶层，在安装槽内部设有若干固定轴，所述固定轴上转动连接有红外探头，所述红外探头底部与橡胶层相接触。

进一步地，所述红外探头选用型号为ST168的对管，用于红外光的发送接收。

进一步地，所述红外探头可以采用型号为E3F－DS10C4集成断续式光电开关探测器。

进一步地，所述内管与红外摄像头之间设有球铰接，红外摄像头安装在球铰接上。

进一步地，所述转动电机与转动中心盘之间设有一变速箱。通过变速箱来实现速度的调节。

进一步地，所述伸缩机构为一交叉式升降台，伸缩机构包括一底盘、上安装盘及交叉连杆，所述底盘与上安装盘之间设有交叉连杆，所述底盘上设有一下滑动槽，所述下滑动槽内滑动配合有滑动杆，在底盘上铰接有第一电动缸，所述第一电动缸的伸缩杆连接在滑动杆上，交叉连杆连接在滑动杆上，在上安装盘上设有上滑动槽，所述上滑动槽上滑动配合有交叉连杆的上部，

进一步地，所述伸缩机构包括一底盘、上安装盘及升降电动缸，在底盘上安装有多个升降电动缸，所述升降电动缸顶部连接有上安装盘。

进一步地，所述伸缩机构包括一底盘、上安装盘及一滚珠丝杠组件，其中底盘上安装有滚珠丝杠组件，滚珠丝杠组件竖直设置，在滚珠丝杠的滑块上安装有上安装盘。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型利用机器人代替人工巡检，可以实现无间断巡检，降低人工成本，同时还可在巡检过程中进行机器设备的状态采集、照片录像，以备后续查看。可实现机器人的自动巡检、升降调节，角度调节，解决现有技术中出现的诸多问题。

附图说明

图1为本实用新型的主视图；

图2为检测机构第二实施例的结构示意图；

图3为图2中A处的局部放大图；

图4为检测机构第三实施例的局部剖视图；

图5为行走机构的三维结构示意图。

图中：1行走机构，11中心架，12驱动机构，

21转动电机，22转动中心盘，

3伸缩机构，31底盘，32上安装盘，33交叉连杆，34下滑动槽，35第一电动缸，36滑动杆，37上滑动槽，

4偏转机构，41下板，42连接板，43中心板，44导向腔，45导向块，46升降杆，47压缩弹簧，48下定位柱，49压电传感器，410滑轨，411滑块，412连杆，413第二电动缸，414上连板，415转动轴，416摆动管，417半圆连接块，418转动限位板，419内管，420球铰接，421红外摄像头，

5检测机构，51下置板，52红外探头，53安装槽，54固定板，55连接弹簧，56支撑板，57转动轮，58调节三角块，59调节孔，510侧穿孔，511固定孔，512固定螺栓，513固定轴，514橡胶层。

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。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。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。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

如图1至图5所示，一种智能巡检机器人，包括一行走机构1，所述行走机构包括一中心架11，所述中心架两侧各设有一驱动机构12，驱动机构用以驱动整个机器人前行。行走机构作为整个机器人的动力来源，实现机器人的行走。行走机构上可使用蓄电池作为动力，或者利用汽油机、柴油机提供前行动力。行走机构作为现有技术，不做过多介绍。

具体在本实施例中，行走机构可采用履带传动的方式实现机器人的前行。

在其他附图未示出的实施例中，行走机构可采用电动机带动转轮转动的方式前行。

在中心架上安装有转动电机21，所述转动电机连接有转动中心盘22，通过转动电机的带动可实现转动中心盘的旋转。

进一步细化，所述转动电机与转动中心盘之间设有一变速箱。通过变速箱来实现速度的调节。

所述转动中心盘上方设有一伸缩机构3。伸缩机构上方安装有偏转机构4，偏转机构上连接有红外摄像头421。通过伸缩机构可实现红外摄像头在竖直高度的升降。通过偏转机构可实现红外摄像头的角度转动，通过转动电机的转动能够实现红外摄像头的角度偏转。

具体在本实施例中，所述伸缩机构为一交叉式升降台，伸缩机构包括一底盘31、上安装盘32及交叉连杆33，所述底盘与上安装盘之间设有交叉连杆33，通过交叉连杆的形变可实现上安装盘的升降。

所述底盘上设有一下滑动槽34，所述下滑动槽内滑动配合有滑动杆36，在底盘上铰接有第一电动缸35，所述第一电动缸的伸缩杆连接在滑动杆上，交叉连杆连接在滑动杆上，在上安装盘上设有上滑动槽37，所述上滑动槽上滑动配合有交叉连杆的上部，通过第一电动缸的伸缩能够带动交叉连杆的形变，使得上安装盘相对于底盘上下移动。伸缩机构在日常生活中非常常见，例如交叉式升降机。

在其他附图未示出的实施例中，所述伸缩机构可包括一底盘31、上安装盘32及升降电动缸，在底盘上安装有多个升降电动缸，所述升降电动缸顶部连接有上安装盘，通过升降电动缸的伸缩可带动上安装盘的竖直方向移动。

在其他附图未示出的实施例中，所述伸缩机构可为一底盘31、上安装盘及一滚珠丝杠组件，其中底盘上安装有滚珠丝杠组件，滚珠丝杠组件竖直设置，在滚珠丝杠的滑块上安装有上安装盘。这样上安装盘就能相对于底盘上下移动。

所述偏转机构4包括一下板41，所述下板一侧设有一连接板42，所述连接板上设有一中心板43，所述中心板中部设有一导向腔44，所述导向腔内滑动配合有一导向块45，导向块可沿导向腔上下滑动，

在导向腔上下两侧设有贯通孔，所述导向块上安装有一升降杆46，所述升降杆穿过贯通孔并延伸至中心板外侧，在导向块与导向腔底部之间设有压缩弹簧47。在压缩弹簧的作用下，升降杆可沿着贯通孔上下升降。

在中心板顶部设有一上连板414，所述上连板顶部设有一转动轴415，所述转动轴上铰接有一摆动管416，所述升降杆与摆动管相接触，通过升降杆的上下移动，能够调节摆动管的角度。所述摆动管内套接有一内管419，内管可沿着摆动管内壁移动并定位于摆动管上的一处。所述内管连接有一红外摄像头421。通过摆动管的角度变化，能够改变红外摄像头的角度。

进一步细化，所述内管与红外摄像头之间设有球铰接420。红外摄像头安装在球铰接上，可以实现红外摄像头的360°调节。

进一步细化，在摆动管上设有一半圆连接块417，所述半圆连接块与升降杆相接触。

进一步细化，所述摆动管上还设有一转动限位板418，限制摆动管的转动角度。

所述升降杆下侧连接有一连杆412，所述连杆连接有第二电动缸413，所述第二电动缸安装在中心板43下侧。通过第二电动缸可带动升降杆上下移动，进而带动红外摄像头的角度偏转。

进一步细化，所述连杆末端连接在滑块411上，所述滑块安装在滑轨410上，所述滑轨安装在连接板侧壁上。起到支撑、辅助导向作用。

进一步细化，所述升降杆下端部设有下定位柱48，所述下板上安装有压电传感器49，所述下定位柱与压电传感器相配合，每当行走至一处设备前，下定位柱挤压压电传感器使得压电传感器发出触发信号。红外摄像头及相关机构开始工作，进行拍照、摄像等工作资料的留存。

为了实现机器人的自动定位。

所述中心架下侧设有检测机构5。

具体在本实施例中，该检测机构为一循迹行走检测机构。

循迹行走原理：红外探测法，即利用红外线在不同颜色的物体表面具有不同的反射性质的特点，在小车行驶过程中不断地向地面发射红外光，当红外光遇到白色纸质地板时发生漫反射，反射光被装在小车上的接收管接收；如果遇到黑线则红外光被吸收，小车上的接收管接收不到红外光。单片机就是否收到反射回来的红外光为依据来确定黑线的位置和小车的行走路线。

在地面可设置有黑线，所述检测机构包括一下置板51，所述下置板上安装有若干红外探头52，红外探头即上文中提及的发射管及接收管。

所述红外探头52选用型号为ST168的对管，用于红外光的发送接收。

所述红外探头52可以采用型号为E3F－DS10C4集成断续式光电开关探测器，它具有简单、可靠的工作性能，只要调节探头上的一个旋钮就可以控制探头的灵敏度。该探头输出端只有三根线(电源线、地线、信号线)，只要将信号线接在单片机的I/O口，然后不停地对该I/O口进行扫描检测，当其为高电平时则检测到白纸，当为低电平时则检测到黑线。此种探头还能有效地防止普通光源的干扰。

图2为检测机构第二实施例的结构示意图；所述下置板51上设有一安装槽53，所述安装槽内滑动配合有固定板54，所述固定板上安装有红外探头52。在固定板与安装槽底部之间设有连接弹簧55。

在固定板上安装有支撑板56，所述支撑板端部转动连接有转动轮57。在安装槽底部设有一调节三角块58，所述调节三角块可插入转动轮底部使得转动轮抬升，以调节固定板相对于安装槽底部的距离。

方案细化，所述调节三角块上设有调节孔59。在下置板上设有侧穿孔510，所述侧穿孔内壁上设有固定孔511，所述固定孔与调节孔相配合并可通过固定螺栓将调节三角块固定在下置板上。

图4为检测机构第三实施例的结构示意图；所述下置板51上设有一安装槽53，所述安装槽底部设有一层橡胶层514，在安装槽内部设有若干固定轴513，所述固定轴上转动连接有红外探头52，所述红外探头底部与橡胶层相接触，通过两者之间的摩擦力可以调节红外探头的角度。

在其他附图未示出的实施例中，该检测机构采用磁导航或激光导航模式，提高系统导航精度。

工作原理，首先利用检测机构到达指定地点，然后转动电机工作以调节一合适角度，然后伸缩机构动作实现高度的上下调节，偏转机构动作实现红外摄像头的角度偏转，进行拍照、录像、自动识别。

控制板可采用arm或者单片机。识别按钮的颜色、例如按钮发射的红色光或者绿色光。或者利用模板匹配原理，实现数字识别，数字识别被广泛应用于车拍识别及其他领域中。均为现有技术。

除说明书所述的技术特征外，均为本专业技术人员的已知技术。

Claims (10)

1.一种智能巡检机器人，包括一行走机构，所述行走机构包括一中心架，在中心架上安装有转动电机，所述转动电机连接有转动中心盘，其特征在于，所述转动中心盘上方设有一伸缩机构,伸缩机构上方安装有偏转机构，偏转机构上连接有红外摄像头，所述中心架下侧设有检测机构。

2.根据权利要求1所述的智能巡检机器人，其特征在于，所述偏转机构包括一下板，所述下板一侧设有一连接板，所述连接板上设有一中心板，所述中心板中部设有一导向腔，所述导向腔内滑动配合有一导向块，导向块可沿导向腔上下滑动，在导向腔上下两侧设有贯通孔，所述导向块上安装有一升降杆，所述升降杆穿过贯通孔并延伸至中心板外侧，在导向块与导向腔底部之间设有压缩弹簧，在中心板顶部设有一上连板，所述上连板顶部设有一转动轴，所述转动轴上铰接有一摆动管，所述升降杆与摆动管相接触，所述摆动管内套接有一内管，内管可沿着摆动管内壁移动并定位于摆动管上的一处，所述内管连接有一红外摄像头。

3.根据权利要求2所述的智能巡检机器人，其特征在于，在摆动管上设有一半圆连接块，所述半圆连接块与升降杆相接触。

4.根据权利要求2所述的智能巡检机器人，其特征在于，所述摆动管上还设有一限制摆动管的转动角度的转动限位板。

5.根据权利要求2所述的智能巡检机器人，其特征在于，所述升降杆下侧连接有一连杆，所述连杆连接有第二电动缸，所述第二电动缸安装在中心板下侧。

6.根据权利要求5所述的智能巡检机器人，其特征在于，所述连杆末端连接在滑块上，所述滑块安装在滑轨上，所述滑轨安装在连接板侧壁上。

7.根据权利要求2所述的智能巡检机器人，其特征在于，所述升降杆下端部设有下定位柱，所述下板上安装有压电传感器，所述下定位柱与压电传感器相配合。

8.根据权利要求1所述的智能巡检机器人，其特征在于，所述检测机构包括一下置板，所述下置板上安装有若干红外探头，在地面设置有黑线。

9.根据权利要求8所述的智能巡检机器人，其特征在于，所述下置板上设有一安装槽，所述安装槽内滑动配合有固定板，所述固定板上安装有红外探头，在固定板与安装槽底部之间设有连接弹簧，在固定板上安装有支撑板，所述支撑板端部转动连接有转动轮，在安装槽底部设有一调节三角块，所述调节三角块可插入转动轮底部使得转动轮抬升，以调节固定板相对于安装槽底部的距离。

10.根据权利要求8所述的智能巡检机器人，其特征在于，所述下置板上设有一安装槽，所述安装槽底部设有一层橡胶层，在安装槽内部设有若干固定轴，所述固定轴上转动连接有红外探头，所述红外探头底部与橡胶层相接触。