CN210081754U - 一种巡检机器人 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种巡检机器人，通过可移动平台实现位移，并通过摄像器和受控机械臂实现对机柜的打开或关闭操作，从而实现对通信机房的巡检。本申请实施例的巡检机器人，可以实现对通信机房的自动巡检，不需要投入人力专门进行通信机房的巡检，减少了人力成本和运维成本。

Description

一种巡检机器人

技术领域

本申请涉及机器人技术领域，具体而言，涉及一种巡检机器人。

背景技术

随着电子信息产业的不断发展，各类规模大小不等、设备种类和数量不同的通信机房担任着日益复杂的信息处理任务。通信机房内存储着大量的关键数据。由于欠缺与运行网络的规模体系相对称的运维系统，数量众多的无人值守机房的情况变化无法得到及时的发现和处理，出现问题也很难被有效预见、防范和避免。一旦通信机房出现故障，将会造成非常严重的影响，所以通信机房的日常巡检就极为重要。目前，对于机房的巡检通常都是采用人工巡检的方式来实现，人力成本和运维成本很高。

实用新型内容

本申请实施例的目的在于提供一种巡检机器人，用以实现通信机房的日常巡检，降低人力成本和运维成本。

本申请实施例提供了一种巡检机器人，包括：可移动平台；机器人控制器，设置于所述可移动平台内；摄像器，设置于所述可移动平台上；受控机械臂，设置于所述可移动平台前端；所述前端为位于所述可移动平台前进方向的一端；其中，所述摄像器用于拍摄机房影像并传给所述机器人控制器；所述机器人控制器用于根据所述机房影像确定是否存在机柜，并在存在机柜时控制所述受控机械臂移动至所述机柜处对所述机柜进行打开或关闭操作。

在上述实现结构中，巡检机器人通过可移动平台实现位移，并通过摄像器和受控机械臂实现对机柜的打开或关闭操作，从而实现对通信机房的巡检。由以上技术方案可见，本申请实施例的巡检机器人，可以实现对通信机房的自动巡检，不需要投入人力专门进行通信机房的巡检，减少了人力成本和运维成本。

进一步地，所述巡检机器人还包括红外热成像仪，设置于所述可移动平台上；所述红外热成像仪与所述机器人控制器连接。

在上述实现结构中，因为巡检机器人还配置有红外热成像仪，当红外热成像仪处于工作状态时，可以对通信机房内的设备(如机柜、设备板卡、设备端口、电源等)的无接触温度测量，因为红外热成像仪还与机器人控制器连接，所以可以将温度测量结果反馈给机器人控制器，以便机器人控制器可以根据温度测量结果进行决策，例如发现设备超负荷运转、电源老化等异常情况，从而可以实现机房范围的温度动态监测与预警。

进一步地，所述可移动平台包括升降杆；所述红外热成像仪设于所述升降杆的顶部。

在上述实现结构中，通过将红外热成像仪设置在升降杆的顶部，使得通过对升降杆的调整可以调整红外热成像仪的高度位置，从而使得巡检机器人可以更适应于复杂的通信机房环境，使得红外热成像仪对于不同设置高度的设备均可有效的进行监测，保证了温度监测的准确性。

进一步地，所述摄像器设置在所述升降杆的顶部。

在上述实现结构中，通过将摄像器设置在升降杆的顶部，使得通过对升降杆的调整可以调整摄像器的高度位置，从而使得巡检机器人可以更适应于复杂的通信机房环境，对于不同高度范围的通信机房的情况均可有效的进行监测。

进一步地，所述升降杆为中空结构；所述摄像器和所述红外热成像仪通过位于所述中空结构内的数据线与所述机器人控制器连接。

在上述实现结构中，升降杆为中空结构，摄像器和红外热成像仪与机器人控制器之间的用于连接的数据线置于中空结构内，这就减少了巡检机器人的外部露线，降低了电路受损几率，同时提升了外部美观性。

进一步地，所述可移动平台还包括旋转结构，所述升降杆设置于所述旋转结构上。

在上述实现结构中，通过将升降杆设置在旋转结构上，这就使得设置于升降杆上的设备不仅可以在上下方向上实现位置调整，还可以在左右方向上实现位置调整。这就进一步的提升了巡检机器人对于复杂的通信机房环境的适应性。

进一步地，所述摄像器内集成有麦克风。

在通信机房的巡检过程中，声音是一种重要的监测资源，例如设备的运行声音可以在一定程度上体现出设备的运行情况。而在上述实现结构中，通过在摄像器内集成麦克风，可以使得巡检机器人实现对通信机房内的音频数据的采集，这就提升了对于通信机房内的设备的监测有效性，进一步保证了巡检机器人的巡检可靠性和有效性。

进一步地，所述巡检机器人还包括无线通信装置，设置于所述可移动平台上；所述机器人控制器与所述无线通信装置连接，并可通过所述无线通信装置与外部设备通信。

在上述实现结构中，因为巡检机器人还配置有无线通信装置，因此巡检机器人所采集到的数据在通过机器人控制器处理后，可以通过无线通信装置发送给外部设备，例如后台服务器，工作人员管理终端等，从而使得监测数据可以被外部接收到，进而进行相应的处理，保证巡检机器人的巡检工作真正起到作用。

进一步地，所述巡检机器人还包括避障机构，设置于所述可移动平台上；所述避障机构包括避障传感器和定位模块；所述避障传感器和定位模块均分别与所述机器人控制器连接。

在上述实现结构中，巡检机器人通过避障传感器和定位模块，可以实现在巡检过程中的智能避障，降低巡检机器人在巡检过程中因障碍物的存在而无法执行巡检的概率，保证了巡检有效性。

进一步地，所述定位模块集成于所述机器人控制器内。

在上述实现结构中，通过在机器人控制器内集成定位模块，即不需要设计定位模块的安装位置，直接选用具有定位功能的机器人控制器即可，可以有效降低整个机器人的设计成本。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请实施例提供的一种巡检机器人的基本组成结构示意图；

图2为本申请实施例提供的一种巡检机器人的外形结构示意图；

图3为本申请实施例提供的一种受控升降杆的结构示意图。

图标：1-巡检机器人；11-可移动平台；12-机器人控制器；13-摄像器；14-受控机械臂；15-红外热成像仪；16-升降杆；161-升降杆主体；162-传动结构；163-气缸；1631-活塞；17-无线通信装置；18-避障机构；19-旋转结构。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。

实施例一：

请参看图1，图1为本申请实施例提供的一种可以实现对通信机房的自动巡检的巡检机器人1的结构示意图。在本申请实施例中，巡检机器人1包括：可移动平台11，机器人控制器12，摄像器13，受控机械臂14。

在本申请实施例中，可移动平台11是具有位移结构的平台。在本申请实施例中，对于位移结构的具体实现形式不做限定，只要能使得平台可移动即可。例如，位移结构可以是类似于汽车的轮胎结构，也可以是类似于坦克的履带结构。

在本申请实施例中，机器人控制器12设置于可移动平台11内。

应当理解的是，机器人控制器12是根据指令以及传感信息控制机器人完成一定的动作或作业任务的装置，是机器人的心脏，决定了机器人性能的优劣。机器人控制器12内可以编写所需的机器人控制算法，从而实现机器人的自动化控制。

在本申请实施例中，可以采用CP263/X型号的控制器、KeMotionr5000系列的控制器、FANUCRobotR-30iA型号的控制器等来实现。应当理解的是，在本申请实施例中，只要机器人控制器12能通过编程实现所需的控制功能，即可被本申请实施例所采用，本申请实施例对于所采用的机器人控制器12的具体型号和结构不做限定。

在本申请实施例中，摄像器13设置于可移动平台11上。

在本申请实施例中，摄像器13应当与机器人控制器12可通信连接，从而根据机器人控制器12的控制进行开启和关闭操作，以及根据将所拍摄的数据传输至机器人控制器12进行分析处理。

在本申请实施例中，受控机械臂14设置于可移动平台11前端。

需要说明的是，在本申请实施例中，前端是指位于可移动平台11前进方向的一端。

还需要说明的是，在本申请实施例中，受控机械臂14应当与机器人控制器12可通信连接，从而在机器人控制器12的控制进行相关操作。具体而言，摄像器13可以拍摄机房影像并传给机器人控制器12，机器人控制器12可以根据机房影像确定是否存在机柜，并在存在机柜时控制受控机械臂14移动至机柜处对机柜进行打开或关闭操作。应当理解的是，本申请实施例中受控机械臂14除了可以用来对机柜进行打开或关闭操作外，还可以用来进行其他操作，例如对巡检路线中可被移除的障碍物进行移除，又例如对机房门进行打开或关闭等操作。

在本申请实施例中，受控机械臂14可以采用多段灵活可控、且具有机械爪结构的多自由度机械臂，例如可以采用LOBOT、众灵科技等品牌所生产的6自由度机械手臂。

参见图2所示，本申请实施例中还可以在可移动平台11上设置红外热成像仪15，进而通过红外热成像仪15来实现对通信机房内的设备(如机柜、设备板卡、设备端口、电源等)的无接触温度测量。在本申请实施例中，红外热成像仪15应当与机器人控制器12(图中未示出)连接，从而将所采集到的温度数据传输给机器人控制器12进行分析处理。

在本申请实施例中，机器人控制器12可以依据摄像器13所采集到的图像，结合设定的巡检路线来控制受控机械臂14以及控制红外热成像仪15。

仍旧参见图2所示，在本申请实施例的一种可行实施方式中，可移动平台11可以包括升降杆16，红外热成像仪15可以设置于升降杆16顶部，从而利用升降杆16高度可调整的特性，使得通过对升降杆16的调整可以调整红外热成像仪15的高度位置，从而使得巡检机器人1可以更适应于复杂的通信机房环境，使得红外热成像仪15对于不同设置高度的设备均可有效的进行监测，保证了温度监测的准确性。同理，在本申请实施例的又一种可行实施方式中，摄像器13也可以设置在升降杆16的顶部，从而利用升降杆16高度可调整的特性，使得通过对升降杆16的调整可以调整摄像器13的拍摄区域，使得巡检机器人1能获取到通信机房内更全面的图像数据。

需要说明的是，在本申请实施例中，升降杆16可以为受控升降杆，例如图3所示的结构，升降杆主体161具有多节可收缩结构，与常规升降杆16结构相同，升降杆主体161通过传动结构162(如连接杆等)与气缸163的活塞1631连接，这样气缸163活塞1631收缩时即带动升降杆主体161收缩，而气缸163活塞1631外伸时即带动升降杆主体161外伸。而气缸163可与机器人控制器12连接，从而在机器人控制器12的控制下收缩或外伸。应当理解的是，图3仅为本申请实施例的一种可行的受控升降杆的实现结构，并不能据此认为本申请只能采用图3所示的受控升降杆结构。事实上，只要能使得升降杆16受机器人控制器12的控制自动升降的结构都可被本申请实施例所采用。

应当理解的是，在实际应用过程中，设置于升降杆16顶部的摄像器13、红外热成像仪15等器件可以通过有线或无线的方式来实现与机器人控制器12之间的连接。但应当了解的是，无线连接的方式较有线连接的方式而言，设备成本要高，但是采用有线连接的方式则需要布置用于连接摄像器13、红外热成像仪15和机器人控制器12之间的数据线。那么为了减少了巡检机器人1的外部露线，从而降低电路受损几率，提升外部美观性，本申请实施例中可以设计升降杆16为中空结构，并将摄像器13和红外热成像仪15通过位于中空结构内的数据线与机器人控制器12连接。

应当理解的是，实际应用过程是复杂的，为了适应于复杂的应用场景，在本申请实施例中可移动平台11还可以包括旋转结构19，并将升降杆16设置于该旋转结构19上，从而使得升降杆16上的设备(如红外热成像仪15、摄像器13等)不仅可以在上下方向上实现位置调整，还可以在左右方向上实现位置调整，从而进一步地提升巡检机器人1对于复杂的通信机房环境的适应性。

应当理解的是，在本申请实施例中，旋转结构19应当为受控旋转结构，例如，可以在旋转结构19的外壳内固定一个齿轮，并在电机的转轴上固定一个齿轮，且两个齿轮相互垂直啮合，这样电机的转动即可通过两个齿轮的传动带动旋转结构19的外壳转动，而电机与机器人控制器12连接，从而接受机器人控制器12的控制进行转动。其中，机器人控制器12可以控制电机的转动方向、转动速度等参数。应当理解的是，上述示例仅为本申请实施例的一种可行的受控旋转结构的实现结构，并不能据此认为本申请只能采用上述示例中的受控旋转结构结构。事实上，只要能使得所设置的升降杆16受机器人控制器12的控制自动旋转的结构都可被本申请实施例所采用。

还应当理解的是，在通信机房的巡检过程中，声音是一种重要的监测资源，例如设备的运行声音可以在一定程度上体现出设备的运行情况。因此在本申请实施例的一种可行实施方式中，还可以选用集成有麦克风的摄像器13，从而使得摄像器13在采集图像数据的同时，还可以采集到对应的音频数据，从而提升对于通信机房内的设备的监测有效性，进一步保证了巡检机器人1的巡检可靠性和有效性。

在本申请实施例中，仍旧参见图2所示，巡检机器人1还可以包括无线通信装置17(例如WIFI模块、蓝牙模块等)，可以设置于可移动平台11上。机器人控制器12与该无线通信装置17连接，从而通过该无线通信装置17与外部设备(例如后台服务器、运维人员终端等)通信。示例性的，机器人控制器12可以将摄像器13采集的图像、红外热成像仪15采集的温度数据发送给外部设备。

在本申请实施例中，仍旧参见图2所示，巡检机器人1还可以包括避障机构18，设置于可移动平台11上，从而实现在巡检过程中的智能避障，保证巡检过程的有效性。在本申请实施例的一种可行实施方式中，避障机构18可以包括避障传感器(例如红外避障传感器、激光避障传感器等)和定位模块(例如GPS(Global Positioning System，全球定位系统))等。在本申请实施例的一种可行实施方式中，可以将定位模块集成于机器人控制器12内，从而降低整个机器人的设计成本。

应当理解的是，在本申请实施例中，可以在机器人控制器12内预先写好巡检路线，并可通过无线通信装置17实现充电器的定位，从而实现巡检机器人1的自动回充。

需要说明的是，图2仅为本申请的一种巡检机器人1的可行设计结构，但是不代表本申请中仅能采用图2所示的结构来实现。例如，可以不设置红外热成像仪15或避障机构18等。

综上所述，本申请实施例中所提供的巡检机器人1，通过可移动平台11实现位移，并通过摄像器13和受控机械臂14实现对机柜的打开或关闭操作，从而实现对通信机房的巡检。而由以上技术方案可见，本申请实施例的巡检机器人1，可以实现对通信机房的自动巡检，不需要投入人力专门进行通信机房的巡检，减少了人力成本和运维成本。

实施例二：

本申请实施例在实施例一的基础上，以图2所示的结构对本申请的方案作进一步实例说明。

参见图2所示，在可移动平台11前端部署受控机械臂14，该受控机械臂14的底端与可移动平台11前端固定连接，受控机械臂14上设有转轴和机械爪，转轴和机械爪通过机器人控制器12来实现自动化控制。机器人控制器12根据摄像头采集的数据进行精确定位，受控机械臂14可以依据机器人控制器12的控制满足巡检要求的可用高度，并实现开关机房机柜门功能。

在可移动平台11顶部中间区域可以设置升降杆16，升降杆16的底端与可移动平台11连接，顶部设置光摄像头(摄像器13)和红外热成像仪15。光摄像头13、红外热成像仪15与机器人控制器12连接，此外机器人控制器12还与升降杆16连接，以控制升降杆16伸缩。该光摄像头13(集成有麦克风)可以7*24小时全时段360°无死角监控覆盖，可实时查看机房状态，并实时采集储存现场图像与声音。多视角、多形式查看机房环境及信息。机器人控制器12可以基于光摄像头13以及红外热成像仪15所采集的数据，实现以下功能：①对到场人员进行人脸识别，身份验证通过方可进入。在巡检区域内自动识别并随工监视入场人员的行动路径，全面掌握他们的行为动态。如工作人员进入未经许可区域或有抽烟等违规行为，即可马上智能报警。②对机柜设备进行信息监测，实时了解机房内设备的信息，确定机房设备是否正常。③对机柜扫描形成机柜内部清晰全景。采集的数据可以通过无线通信模块传输到后台服务系统进行稽核比对等操作。

此外，红外热成像仪15通过热成像感应技术对机柜、设备板卡、设备端口、电源进行无接触温度测量并反馈给机器人控制器12，从而及时发现设备超负荷运转、电源老化等异常情况，实现全机房范围的温度动态监测与预警。

在本申请实施例中，在可移动平台11后端设避障机构18(避障机构18包括避障传感器(如红外避障传感器，超声波避障传感器等)和定位模块)。该避障机构18与可移动平台11、机器人控制器12连接。通过该避障机构18可令巡检机器人1灵活地按需设定巡视时间及路线，到达指定地点，同时当巡检机器人1因人为操纵或者其他原因导致偏离预设轨道靠近障碍物时，能够自主实现规避，防止碰撞事故的发生。另外在通信机房加装自动充电设备，当巡检机器人1完成一次巡检工作后即可自动停在充电位置。当充电时间用完后，巡检机器人1启动一次新的巡检。

在本申请实施例中，在可移动平台11后端设部署无线通信装置17，机器人控制器12通过处理器与无线通信装置17将数据发送给外部设备。

通过本申请实施例所提供的巡检机器人1，可实现人脸识别、环境温湿度监测、设备信息监测、引导和跟随等功能，降低人工巡检劳动强度和工作风险，提升通信机房巡检的智能化水平。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。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定义和解释。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

Claims (10)

1.一种巡检机器人，其特征在于，包括：

可移动平台；

机器人控制器，设置于所述可移动平台内；

摄像器，设置于所述可移动平台上；

受控机械臂，设置于所述可移动平台前端；所述前端为位于所述可移动平台前进方向的一端；

其中，所述摄像器用于拍摄机房影像并传给所述机器人控制器；所述机器人控制器用于根据所述机房影像确定是否存在机柜，并在存在机柜时控制所述受控机械臂移动至所述机柜处对所述机柜进行打开或关闭操作。

2.如权利要求1所述的巡检机器人，其特征在于，所述巡检机器人还包括红外热成像仪，设置于所述可移动平台上；所述红外热成像仪与所述机器人控制器连接。

3.如权利要求2所述的巡检机器人，其特征在于，所述可移动平台包括升降杆；所述红外热成像仪设于所述升降杆的顶部。

4.如权利要求3所述的巡检机器人，其特征在于，所述摄像器设置在所述升降杆的顶部。

5.如权利要求4所述的巡检机器人，其特征在于，所述升降杆为中空结构；所述摄像器和所述红外热成像仪通过位于所述中空结构内的数据线与所述机器人控制器连接。

6.如权利要求3所述的巡检机器人，其特征在于，所述可移动平台还包括旋转结构，所述升降杆设置于所述旋转结构上。

7.如权利要求1所述的巡检机器人，其特征在于，所述摄像器内集成有麦克风。

8.如权利要求1所述的巡检机器人，其特征在于，所述巡检机器人还包括无线通信装置，设置于所述可移动平台上；所述机器人控制器与所述无线通信装置连接，并可通过所述无线通信装置与外部设备通信。

9.如权利要求1-8任一项所述的巡检机器人，其特征在于，所述巡检机器人还包括避障机构，设置于所述可移动平台上；所述避障机构包括避障传感器和定位模块；所述避障传感器和定位模块均分别与所述机器人控制器连接。

10.如权利要求9所述的巡检机器人，其特征在于，所述定位模块集成于所述机器人控制器内。

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