CN210757693U - 一种电力场所小型地图扫描机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及地图扫描机器人技术领域，具体是一种电力场所小型地图扫描机器人，本实用新型用于解决现有地图扫描机器人不可以获得三维空间信息，从而不利于路线规划的问题，本实用新型包括移动载体和工控机，所述移动载体的顶面安装有云台底座，所述移动载体内安装有旋转机构，所述旋转机构连接有穿过云台底座的转轴，所述转轴上连接有云台机构，所述云台机构上安装有低照度摄像头和激光雷达。本实用新型通过低照度摄像头用于前方视频的采集，通过激光雷达用于水平360度、垂直30度范围地图扫描和障碍物判断，然后各自将数据传送给工控机，这样该机器人可以获得三维空间信息，从而更有利于进行路线规划。

Description

一种电力场所小型地图扫描机器人

技术领域

本实用新型涉及地图扫描机器人技术领域，更具体的是涉及一种电力场所小型地图扫描机器人。

背景技术

机器人是自动执行工作的机器装置，它既可以接受人类指挥，叉可以运行预先编排的程序，也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动。它的任务是协助或取代人类的工作，机器人被运用于生产业、建筑业等各行各业中，可见机器人在我们的实际生活中是至关重要的。

随着智能电网概念的提出，我国电力行业发生了巨大的变化，电力巡检机器人逐渐出现在了电力领域的各个岗位上，取代工人去完成一些工作量大，危险性高的工作。电力巡检机器人在电力场所工作时，需要机器人能够完成自主导航，因此需要给巡检机器人提供整个场所的环境地图。

目前电力行业的扫描地图的机器人所采用的传感器大多是2D激光雷达，而且机器人体积较为庞大，在地图扫描时得到的是2D平面地图，无法获得三维空间的信息，难以构建完整的环境地图，不利于巡检机器人的路径规划。因此，我们迫切的需要一种可以获得三维空间信息，从而更有利于进行路线规划的地图扫描机器人。

实用新型内容

基于以上问题，本实用新型提供了一种电力场所小型地图扫描机器人，用于解决现有地图扫描机器人不可以获得三维空间信息，从而不利于路线规划的问题。本实用新型通过低照度摄像头用于前方视频的采集，通过激光雷达用于水平360度、垂直30度范围地图扫描和障碍物判断，然后各自将数据传送给工控机，这样该机器人可以获得三维空间信息，从而更有利于进行路线规划。

本实用新型为了实现上述目的具体采用以下技术方案：

一种电力场所小型地图扫描机器人，包括移动载体，所述移动载体内安装有工控机，所述移动载体的顶面安装有云台底座，所述移动载体内安装有旋转机构，所述旋转机构连接有穿过云台底座的转轴，所述转轴上连接有云台机构，所述云台机构上安装有低照度摄像头和激光雷达，所述低照度摄像头和激光雷达分别与工控机电性连接，所述移动载体上还安装有电源，所述移动载体的底面安装有行走机构。

工作原理：该地图扫描机器人通过行走机构行走的同时，通过低照度摄像头用于前方视频的采集，当低照度摄像头需要采集不同方位的视频时，可以通过旋转机构带动转轴旋转，转轴再带动云台机构旋转，云台机构再带动低照度摄像头旋转，如此低照度摄像头就可以采集不同方位的视频了，然后将采集的信息传送给工控机；通过激光雷达可以用于水平360度、垂直30度范围地图扫描和障碍物判断，激光雷达内部的发射器自身可以在360度角范围内旋转，并且大概一秒自身会旋转十转，如此激光雷达可以对水平360度地图的扫描和障碍物的判断，而在垂直30度范围地图扫描和障碍物判断是激光雷达自身具有的特性，其可以在上下15度范围内的扫描，也就是可以在垂直30度范围内的扫秒，然后将采集的信息传送给工控机。

值得注意的是：一是这里的工控机是现有的技术，其型号可以选择MIO-5272U-U3A1E，摄像头的型号可以选择但是不限于KS2A418，激光雷达的型号可以选择但是不限于VLP-16；二是摄像头与工控机可以通过usb连接，激光雷达与工控机可以通过是网线连接；三是这里的旋转机构可以是旋转电机，由旋转电机带动转轴旋转。

作为一种优选的方式，所述移动载体上还安装有惯性测量单元，所述移动载体的尾部安装有第一天线和第二天线，所述第一天线、第二天线和惯性测量单元分别与工控机电性连接。

作为一种优选的方式，所述行走机构包括安装在移动载体两侧的主动轮、诱导轮和多个从动轮，所述主动轮安装在移动载体两侧的上部，所述诱导轮安装在移动载体两侧的前方，多个所述从动轮安装在移动载体两侧的底部。

作为一种优选的方式，所述低照度摄像头的型号为KS2A418，所述激光雷达的型号为VLP-16，所述惯性测量单元的型号为3DM-GX1-15。

作为一种优选的方式，所述移动载体的长度为30厘米，宽度为25厘米，高度为26厘米。

本实用新型的有益效果如下：

(1)本实用新型通过低照度摄像头用于前方视频的采集，通过激光雷达用于水平360度、垂直30度范围地图扫描和障碍物判断，然后各自将数据传送给工控机，这样该机器人可以获得三维空间信息，从而更有利于进行路线规划。

(2)本实用新型中移动载体上还安装有惯性测量单元，移动载体的尾部安装有第一天线和第二天线，第一天线、第二天线和惯性测量单元分别与工控机电性连接。惯性测量单元用于测量机器人的里程信息，并将里程信息传送给工控机；第一天线、第二天线用于通信和数据传输，这样可以使该机器人获得更多的信息，能更有利于路线的规划。

(3)本实用新型中移动载体的长度为30厘米，宽度为25厘米，高度为26厘米。该机器人体积较小，从而可以进入一些狭窄的空间中，可以对这些狭窄的空间进行地图扫描，构建完整的环境地图。

附图说明

图1为本实用新型的立体结构简图：

附图标记：1移动载体，2云台底座，3云台机构，4低照度摄像头，5激光雷达，6第一天线，7第二天线，8惯性测量单元，9电源，10履带，11主动轮，12从动轮，13诱导轮。

具体实施方式

为了本技术领域的人员更好的理解本实用新型，下面结合附图和以下实施例对本实用新型作进一步详细描述。

实施例1：

如图1所示，一种电力场所小型地图扫描机器人，包括移动载体1，移动载体1内安装有工控机，移动载体1的顶面安装有云台底座2，移动载体1内安装有旋转机构，旋转机构连接有穿过云台底座2的转轴，转轴上连接有云台机构3，云台机构3上安装有低照度摄像头4和激光雷达5，低照度摄像头4和激光雷达5分别与工控机电性连接，移动载体1上还安装有电源9，移动载体1的底面安装有行走机构。

工作原理：该地图扫描机器人通过行走机构行走的同时，通过低照度摄像头4用于前方视频的采集，当低照度摄像头4需要采集不同方位的视频时，可以通过旋转机构带动转轴旋转，转轴再带动云台机构3旋转，云台机构3再带动低照度摄像头4旋转，如此低照度摄像头4就可以采集不同方位的视频了，然后将采集的信息传送给工控机；通过激光雷达5可以用于水平360度、垂直30度范围地图扫描和障碍物判断，激光雷达5内部的发射器自身可以在360度角范围内旋转，并且大概一秒自身会旋转十转，如此激光雷达5可以对水平360度地图的扫描和障碍物的判断，而在垂直30度范围地图扫描和障碍物判断是激光雷达5自身具有的特性，其可以在上下15度范围内的扫描，也就是可以在垂直30度范围内的扫秒，然后将采集的信息传送给工控机。

值得注意的是：一是这里的工控机是现有的技术，其型号可以选择研华公司的MIO-5272U-U3A1E，摄像头的型号可以选择但是不限于KS2A418，激光雷达5的型号可以选择但是不限于VLP-16；二是摄像头与工控机可以通过usb连接，激光雷达5与工控机可以通过是网线连接；三是这里的旋转机构可以是旋转电机，由旋转电机带动转轴旋转。imu和工控机是串口线。

实施例2：

如图1所示，在实施例1的基础上，本实施例给出了一些优选机构，即移动载体1上还安装有惯性测量单元8，移动载体1的尾部安装有第一天线6和第二天线7，第一天线6、第二天线7和惯性测量单元8分别与工控机电性连接。惯性测量单元8用于测量机器人的里程信息，并将里程信息传送给工控机；第一天线6、第二天线7用于通信和数据传输，这样可以使该机器人获得更多的信息，能更有利于路线的规划，惯性测量单元8与工控机可以通过串口线连接，惯性测量单元的型号可以选择但是不限于3DM-GX1-15。

优选的，行走机构包括安装在移动载体1两侧的主动轮11、诱导轮13和多个从动轮12，主动轮11安装在移动载体1两侧的上部，诱导轮13安装在移动载体1两侧的前方，多个从动轮12安装在移动载体1两侧的底部。该行走机构为常规的行走，故在此不作赘述。

优选的，移动载体1的长度为30厘米，宽度为25厘米，高度为26厘米。该机器人体积较小，从而可以进入一些狭窄的空间中，可以对这些狭窄的空间进行地图扫描，构建完整的环境地图。

如上即为本实用新型的实施例。上述实施例以及实施例中的具体参数仅是为了清楚表述实用新型验证过程，并非用以限制本实用新型的专利保护范围，本实用新型的专利保护范围仍然以其权利要求书为准，凡是运用本实用新型的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (5)

1.一种电力场所小型地图扫描机器人，包括移动载体(1)，所述移动载体(1)内安装有工控机，其特征在于：所述移动载体(1)的顶面安装有云台底座(2)，所述移动载体(1)内安装有旋转机构，所述旋转机构连接有穿过云台底座(2)的转轴，所述转轴上连接有云台机构(3)，所述云台机构(3)上安装有低照度摄像头(4)和激光雷达(5)，所述低照度摄像头(4)和激光雷达(5)分别与工控机电性连接，所述移动载体(1)上还安装有电源(9)，所述移动载体(1)的底面安装有行走机构。

2.根据权利要求1所述的一种电力场所小型地图扫描机器人，其特征在于：所述移动载体(1)上还安装有惯性测量单元(8)，所述移动载体(1)的尾部安装有第一天线(6)和第二天线(7)，所述第一天线(6)、第二天线(7)和惯性测量单元(8)分别与工控机电性连接。

3.根据权利要求2所述的一种电力场所小型地图扫描机器人，其特征在于：所述行走机构包括安装在移动载体(1)两侧的主动轮(11)、诱导轮(13)和多个从动轮(12)，所述主动轮(11)安装在移动载体(1)两侧的上部，所述诱导轮(13)安装在移动载体(1)两侧的前方，多个所述从动轮(12)安装在移动载体(1)两侧的底部。

4.根据权利要求2所述的一种电力场所小型地图扫描机器人，其特征在于：所述低照度摄像头(4)的型号为KS2A418，所述激光雷达(5)的型号为VLP-16，所述惯性测量单元(8)的型号为3DM-GX1-15。

5.根据权利要求1所述的一种电力场所小型地图扫描机器人，其特征在于：所述移动载体(1)的长度为30厘米，宽度为25厘米，高度为26厘米。

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