CN209492625U - 一种履带式巡逻安防机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种履带式巡逻安防机器人，从结构模块上区分包括移动单元、传感探测单元、信息处理单元、执行单元、通讯单元、电源单元。移动单元包括霍尔传感器、激光雷达、双路驱动模块、直流电机，霍尔传感器、激光雷达用于定位和运动传感，双路驱动模块、直流电机用于履带式巡逻；传感探测单元包括传感器组，用于采集外界信息，根据条件切换传感器组内的传感探测器，从而实现多场景下的应用。机器人从功能模式上包括防盗模式、火警模式、毒气预警模式、空气质量监测模式。执行单元实现灭火和/或报警功能。本实用新型实现了防火、防盗、毒气检测等功能，兼顾功能、智能和成本。

Description

一种履带式巡逻安防机器人

技术领域

本机器人涉及巡逻安防机器人领域，尤其涉及一种履带式巡逻安防机器人。

背景技术

巡逻机器人是在安保自动化需求日渐迫切的环境之下，催生出的一种在大型场合中需求量极大的新型机器人。它集移动机器人技术与保安监控技术于一体，具有广阔的研发与应用前景。由于人口老龄化的加重、劳动力成本的激增和安保人员流失率的增加等问题，传统的“人防 + 物防”安防体系来已经难以适应现代安防需求，安防巡逻机器人产业因此迎来了新的发展契机。虽然安防巡逻机器人目前还处于起步阶段，但在巨大的安防市场需求下，其发展潜力无穷、未来前景广阔。

当前室内的传感器存在检测精度低、价格高昂以及功能单一等问题，导致其难以第一时间检测到安全事故的发生；而增加室内夜间安全巡逻人员则会导致大量的人力浪费。当前因室内气体检测不当也导致安全事故频发，例如毒气问题已经引起了高度重视，一次室内毒气安全事故的发生就会给人身安全、公共财产等各方面带来巨大的损失，导致严重的后果。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明涉及一种履带式巡逻安防机器人，用以解决室内环境下的巡逻、预警等问题。

一种履带式巡逻安防机器人，从结构模块上区分包括移动单元、传感探测单元、信息处理单元、执行单元、通讯单元、电源单元；

所述移动单元实现自定位和移动功能，移动单元包括霍尔传感器、激光雷达、双路驱动模块、直流电机，霍尔传感器、激光雷达用于定位和运动传感，双路驱动模块、直流电机用于履带式巡逻；

所述传感探测单元包括传感器组，用于采集外界信息，根据条件切换传感器组内的传感探测器，从而实现多场景下的应用；所述的机器人从功能模式上包括防盗模式、火警模式、毒气预警模式、空气质量监测模式，根据不同的功能模式选取传感探测器，传感探测器可拆卸和增减，传感器组包括烟雾传感器、光敏传感器、毒气传感器、人体红外传感器、摄像头、温度传感器；

所述的信息处理单元，对输入信息进行处理，并输出响应信号到执行单元；信息处理单元包括微处理器，用于处理采集的信息，并控制移动单元、传感探测单元、执行单元、通讯单元、电源单元；

所述的执行单元接受信息处理单元的信号，并实现灭火和/或报警功能；执行单元包括防盗模块、火警模块、毒气模块、空气质量预警模块、报警模块中的一种或多种；

所述的电源单元为机器人供电，包括电源管理模块；

所述的通讯单元实现与远端进行通讯，进行信息的交互，所述的通讯单元包括WiFi模块。

所述的防盗模式下，所述光敏传感器、人体红外传感器分别采集环境光强、人体红外信息；通过检测人体红外信息，判断环境中是否存在活动的人员。

所述的火警模式下，所述光敏传感器、温度传感器、烟雾传感器、人体红外传感器分别采集环境光强、温度、烟雾浓度、人体红外信息，通过检测环境中的温度、光强、烟雾信息，判断是否发生火灾，并通过所述人体红外传感器的检测环境中是否有被困人员，结合摄像头采集的图像，调用执行单元中的灭火模块进行灭火工作。

所述的毒气预警模式下，所述毒气传感器、人体红外传感器分别采集环境毒气浓度、人体红外信息，通过检测环境中特定毒气的含量，结合摄像头采集的图像，当毒气含量超标时，通过报警模块实现报警功能。

所述的空气质量监测模式下，所述烟雾传感器采集环境烟雾浓度信息；通过所述的传感器组可检测环境中的污染颗粒物含量，并结合摄像头传感器的图像信息检测空气质量，得到环境的空气质量，调用空气质量预警模块，通过WiFi模块进行空气质量监测结果的传输。

所述的执行单元中，进一步包括灭火模块，火警模块和灭火模块相连，火警模块内置灭火器，当检测到火情时，进行调用。

所述的执行单元中，进一步包括语音模块，语音模块连接到微处理器，通过智能语音识别，对来人身份进行验证，或者实现路程向导功能。

本实用新型的有益效果：

1、精确度高，集成多种传感器综合监测环境空气质量，判断精准；

2、模块化，构建协作模式，机器人可以分工合作，负责不同的模块，共同协作完成检验；

3、系统化，机器人可将采集到的传感器数据上传到云服务器，对室内环境数据进行算法分析与可视化处理，工作人员可在移动端与PC端进行实时查看；

4、高效率化，多种传感器确保一次性检测多种不同的事故，相较固定传感器小范围部署，大大提高效率与成本；

5、低成本化，相较于雇佣夜间巡逻保安，单个机器人即可对室内等环境进行全面巡检，具有成本低的优点。

附图说明

图1为巡逻安防机器人的一种系统框图；

图2为传感器组的一种系统框图；

图3为毒气预警模式的一种系统框图；

图4为防盗模式的一种系统框图；

图5为火警模式的一种系统框图；

图6为空气质量监测模式的一种系统框图；

其中，霍尔传感器1、激光雷达2、传感器组3、电源管理模块4、微处理器6、防盗模块7、火警模块8、毒气模块9、空气质量预警模块10、报警模块11、灭火模块12、火焰传感器13、烟雾传感器14、光敏传感器15、毒气传感器16、人体红外传感器17、摄像头18、WiFi模块19、双路驱动模块20、直流电机21、温度传感器22。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步阐述。

一种履带式巡逻安防机器人，从结构模块上区分包括移动单元、传感探测单元、信息处理单元、执行单元、通讯单元、电源单元。

如图1、3、4、5、6所示，所述移动单元实现自定位和移动功能，移动单元包括霍尔

传感器1、激光雷达2、双路驱动模块20、直流电机21，霍尔传感器1、激光雷达2用于

定位和运动传感，双路驱动模块20、直流电机21用于履带式巡逻。

所述传感探测单元包括传感器组3，用于采集外界信息，根据条件切换传感器组3内

的传感探测器，从而实现多场景下的应用；所述的机器人从功能模式上包括毒气预警模式（如图3所示）、防盗模式（如图4所示）、火警模式（如图5所示）、空气质量监测模式（如图6所示），根据不同的功能模式选取传感探测器，传感探测器可拆卸和增减，如图2所示，传感器组3包括烟雾传感器14、光敏传感器15、毒气传感器16、人体红外传感器17、摄像头18、温度传感器22。

所述的信息处理单元，对输入信息进行处理，并输出响应信号到执行单元；信息处理单元包括微处理器6，用于处理采集的信息，并控制移动单元、传感探测单元、执行单元、通讯单元、电源单元。所述的微处理器6可采用STM32高性能微处理器等。

所述的执行单元接受信息处理单元的信号，并实现灭火和/或报警功能；执行单元包括防盗模块7、火警模块8、毒气模块9、空气质量预警模块10、报警模块11中的一种或多种。所述的执行单元中，进一步包括灭火模块12，火警模块8和灭火模块12相连，火警模块8内置灭火器，当检测到火情时，进行调用。报警模块可以以语音或者LED灯闪亮等方式进行报警。执行单元可进一步包括语音模块。语音模块连接到微处理器6，通过智能语音识别，实现简单的智能对话功能，可以对来人身份进行验证，也可以实现路程向导与简单的聊天机器人的功能。

所述的电源单元为机器人供电，包括电源管理模块4；所述的通讯单元实现与远端进行通讯，进行信息的交互，所述的通讯单元包括WiFi模块19。

如图3所示，所述的毒气预警模式下，所述毒气传感器16、人体红外传感器17分别采集环境毒气浓度、人体红外信息，通过检测环境中特定毒气的含量，结合摄像头18采集的图像，当毒气含量超标时，通过报警模块11实现报警功能。所述毒气传感器16、人体红外传感器17分别与微处理器相连；所述的霍尔传感器1、激光雷达2、电源管理模块4、摄像头18分别与微处理器6相连；所述报警模块11、WiFi模块19、双路驱动模块20与微处理器6相连；所述直流电机21与双路驱动模块20相连。

如图4所示，所述的防盗模式下，所述光敏传感器15、人体红外传感器17分别采集环境光强、人体红外信息；通过检测人体红外信息，判断环境中是否存在活动的人员。所述光敏传感器15、人体红外传感器17分别与微处理器6相连；所述的霍尔传感器1、激光雷达2、电源管理模块4、摄像头18分别与微处理器6相连；所述报警模块11、WiFi模块19、双路驱动模块20与微处理器6相连；所述直流电机21与双路驱动模块20相连。

如图5所示，所述的火警模式下，所述光敏传感器15、温度传感器22、烟雾传感器14、人体红外传感器17分别采集环境光强、温度、烟雾浓度、人体红外信息，通过检测环境中的温度、光强、烟雾信息，判断是否发生火灾，并通过所述人体红外传感器17的检测环境中是否有被困人员，结合摄像头18采集的图像，调用执行单元中的灭火模块12进行灭火工作。所述光敏传感器15、温度传感器22、烟雾传感器14、人体红外传感器17分别与微处理器6相连；所述的霍尔传感器1、激光雷达2、电源管理模块4、摄像头18分别与微处理器6相连；所述报警模块11、火警模块8、WiFi模块19、双路驱动模块20与微处理器6相连；所述直流电机21与双路驱动模块20相连；所述灭火模块12与火警模块8相连。

如图6所示，所述的空气质量监测模式下，所述烟雾传感器14采集环境烟雾浓度信息；通过所述的传感器组可检测环境中的污染颗粒物含量，并结合摄像头传感器的图像信息检测空气质量，得到环境的空气质量，调用空气质量预警模块10，通过WiFi模块19进行空气质量监测结果的传输。所述烟雾传感器14与微处理器6相连；所述的霍尔传感器1、激光雷达2、电源管理模块4、摄像头18分别与微处理器相连；所述报警模块11、WiFi模块19、双路驱动模块20与微处理器6相连；所述直流电机21与双路驱动模块20相连。

启动巡逻机器人之后，机器人完成自检功能，机器人搭载的多种传感器开始检测，经过微处理器6处理，控制直流电机21工作，开始进行自主巡逻。当检测到异常情况，就会启动语音模块与报警模块等，并将信息通过WiFi模块19传到移动端与PC端。语音模块会根据情况，发出相关声音，工作人员可以在移动端与PC端查看相关情况。

Claims (7)

1.一种履带式巡逻安防机器人，其特征在于， 机器人从结构模块上区分包括移动单元、传感探测单元、信息处理单元、执行单元、通讯单元、电源单元；

所述移动单元实现自定位和移动功能，移动单元包括霍尔传感器（1）、激光雷达（2）、双路驱动模块（20）、直流电机（21），霍尔传感器（1）、激光雷达（2）用于定位和运动传感，双路驱动模块（20）、直流电机（21）用于履带式巡逻；

所述传感探测单元包括传感器组（3），用于采集外界信息，根据条件切换传感器组（3）内的传感探测器，从而实现多场景下的应用；所述的机器人从功能模式上包括防盗模式、火警模式、毒气预警模式、空气质量监测模式，根据不同的功能模式选取传感探测器，传感探测器可拆卸和增减，传感器组（3）包括烟雾传感器（14）、光敏传感器（15）、毒气传感器（16）、人体红外传感器（17）、摄像头（18）、温度传感器（22）；

所述的信息处理单元，对输入信息进行处理，并输出响应信号到执行单元；信息处理单元包括微处理器（6），用于处理采集的信息，并控制移动单元、传感探测单元、执行单元、通讯单元、电源单元；

所述的执行单元接受信息处理单元的信号，并实现灭火和/或报警功能；执行单元包括防盗模块（7）、火警模块（8）、毒气模块（9）、空气质量预警模块（10）、报警模块（11）中的一种或多种；

所述的电源单元为机器人供电，包括电源管理模块（4）；

所述的通讯单元实现与远端通讯，进行信息的交互，所述的通讯单元包括WiFi模块（19）。

2.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于，所述的防盗模式下，所述光敏传感器（15）、人体红外传感器（17）分别采集环境光强、人体红外信息；通过检测人体红外信息，判断环境中是否存在活动的人员。

3.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于，所述的火警模式下，所述光敏传感器（15）、温度传感器（22）、烟雾传感器（14）、人体红外传感器（17）分别采集环境光强、温度、烟雾浓度、人体红外信息，通过检测环境中的温度、光强、烟雾信息，判断是否发生火灾，并通过所述人体红外传感器（17）的检测环境中是否有被困人员，结合摄像头（18）采集的图像，调用执行单元中的灭火模块（12）进行灭火工作。

4.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于，所述的毒气预警模式下，所述毒气传感器（16）、人体红外传感器（17）分别采集环境毒气浓度、人体红外信息，通过检测环境中特定毒气的含量，结合摄像头（18）采集的图像，当毒气含量超标时，通过报警模块（11）实现报警功能。

5.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于，所述的空气质量监测模式下，所述烟雾传感器（14）采集环境烟雾浓度信息；通过所述的传感器组可检测环境中的污染颗粒物含量，并结合摄像头传感器的图像信息检测空气质量，得到环境的空气质量，调用空气质量预警模块（10），通过WiFi模块（19）进行空气质量监测结果的传输。

6.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于，所述的执行单元中，进一步包括灭火模块（12），火警模块（8）和灭火模块（12）相连，火警模块（8）内置灭火器，当检测到火情时，进行调用。

7.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于，所述的执行单元中，进一步包括语音模块，语音模块连接到微处理器（6），通过智能语音识别，对来人身份进行验证，或者实现路程向导功能。