CN211399208U - 巡视机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及巡视机器人，包括车体，所述车体具有总控组件，与所述总控组件连接的行使机构、拍摄机构，所述拍摄机构包括支撑杆件、云台以及拍摄设备；所述支撑杆件纵向安装于所述车体上，其可被操作升降以实现高度调整；所述云台安装于所述支撑杆件顶部，其包括台座以及安装于所述台座上的驱动组件、活动件，所述驱动组件的输出端与所述活动件传动配合，以控制所述活动件相较于所述台座内外直线往返运动；所述拍摄设备安装于所述活动件上。改进之后的巡视机器人，拍摄机构优化，可以灵活应对不同的拍摄环境；此外，其减震系统进一步优化，有利于巡视机器人的稳定行驶。

Description

巡视机器人

技术领域

本实用新型涉及巡视机器人。

背景技术

巡视机器人常见于施工场地，具备行驶机构、拍摄机构，用于拍摄记录施工环境，以便进行信息化处理。由于施工现场一般较为复杂，容易出现拍摄死角，车体的行进过程中也容易发生颠簸，对此，有必要对现有的巡视机器人做出调整优化。

实用新型内容

本公开的一个方面解决的一个技术问题在于，提供一种改进的巡视机器人。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：巡视机器人，包括车体，所述车体具有总控组件，与所述总控组件连接的行驶机构、拍摄机构，

所述拍摄机构包括支撑杆件、云台以及拍摄设备；

所述支撑杆件纵向安装于所述车体上，其可被操作升降以实现高度调整；

所述云台安装于所述支撑杆件顶部，其包括台座以及安装于所述台座上的驱动组件、活动件，所述驱动组件的输出端与所述活动件传动配合，以控制所述活动件相较于所述台座内外直线往返运动；

所述拍摄设备外露的安装于所述活动件上。

如前所述的巡视机器人，所述驱动组件包括第一电机，所述第一电机输出端安装有第一驱动齿轮；

所述台座上设有滑腔，所述滑腔适配于所述活动件；

所述活动件包括传动杆、支杆以及盖板，所述传动杆与所述第一驱动齿轮啮合，其前端经由所述滑腔穿出，以安装所述拍摄设备，其后端安装有经由所述滑腔往上穿出的所述支杆，所述支杆顶部安装有所述盖板，所述盖板与所述拍摄设备位置上下对应。

如前所述的巡视机器人，所述台座上均匀分布有三组所述拍摄设备，每组所述拍摄设备均由所述驱动组件、活动件组装。

如前所述的巡视机器人，所述车体上安装有与所述总控组件连接的减震系统，所述减震系统与所述行驶机构中车轮适配对应。

如前所述的巡视机器人，所述车轮装配有一纵杆；

所述减震系统包括第二电机、第二驱动齿轮以及复位板，所述第二驱动齿轮可转动的安装于所述第二电机的输出轴上，所述第二驱动齿轮与所述纵杆于高度方向上啮合适配，所述复位板固定安装于所述第二电机的输出轴上；

所述第二驱动齿轮侧表面设有若干第一隔板，所述复位板与所述第二驱动齿轮侧表面对应的一侧设有若干第二隔板，若干所述第一隔板、第二隔板彼此穿插呈周向分布，每组相邻的所述第一隔板、第二隔板之间设置有压缩弹簧。

如前所述的巡视机器人，相邻所述第一隔板、第二隔板之间配置有测距单元，所述测距单元与所述总控组件连接。

如前所述的巡视机器人，若干所述第一隔板、第二隔板呈均匀分布。

如前所述的巡视机器人，所述第一隔板、第二隔板各自数量均为6块。

如前所述的巡视机器人，所述纵杆两侧对称配置有所述减震系统。

如前所述的巡视机器人，所述减震系统外侧配置有防护罩。

本公开的一个方面带来的一个有益效果：改进后的巡视机器人，拍摄机构优化，可以灵活应对不同的拍摄环境。

附图说明

下面将结合附图以示例性而非限制性的方式详细描述本实用新型的一些具体实施例，附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。

附图中：

图1为本实用新型巡视机器人实施例示意图；

图2为本实用新型巡视机器人云台、拍摄设备爆炸示意图；

图3为本实用新型巡视机器人活动件、拍摄设备示意图；

图4为本实用新型巡视机器人减震系统示意图；

图5为本实用新型巡视机器人第二驱动电机、复位板以及第二驱动齿轮组装示意图；

图中标识说明如下：

1、车体；2、行驶机构；20、纵杆；21、齿纹；22、第二电机；23、第二驱动齿轮；230、第一隔板；240、第二隔板；24、复位板；25、压缩弹簧；3、云台；30、台座；31、滑腔；32、活动件；320、传动杆；321、支杆；322、盖板；33、顶盖；4、拍摄设备；5、支撑杆件。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例的附图，对本实用新型实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。

基于所描述的本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的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。除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。

本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”、“一”或者“该”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

参阅附图1-3，所示为巡视机器人，包括车体1，所述车体1具有总控组件，与所述总控组件连接的行驶机构、拍摄机构，所述拍摄机构包括支撑杆件5、云台3以及拍摄设备4；所述支撑杆件5纵向安装于所述车体1上，其可被操作升降以实现高度调整；所述云台3安装于所述支撑杆件5顶部，其包括台座30以及安装于所述台座30上的驱动组件、活动件32，所述驱动组件的输出端与所述活动件32传动配合，以控制所述活动件32相较于所述台座 30内外直线往返运动；所述拍摄设备4外露的安装于所述活动件32上。

可在车体1中间位置设置一底座，通过螺栓将支撑杆件5的底端固定，支撑杆件5的升降操作可以通过人工施力压缩、拉长，但一般采用常见的液压系统或是机械传动方式，由总控组件发布电平信号实现自动操作，从而实现拍摄设备4高度的调节。云台3中的台座30可以通过螺栓固接在支撑杆件5的顶部，驱动组件通过螺栓固定在台座30上，启动驱动组件使其输出动力促使活动件32运动，从而调整拍摄设备4相较于台座30伸缩运动，适应不同的拍摄环境。

驱动组件包括第一电机，所述第一电机输出端安装有第一驱动齿轮；所述台座30上设有滑腔31，所述滑腔31适配于所述活动件32，即其具有一定长度满足活动件32内外往返运动所需，其前端以及顶端都贯穿。具体的，活动件32包括传动杆320、支杆321以及盖板322，所述传动杆320与所述第一驱动齿轮啮合，即传动杆320上沿其长度方向设有直线分布的齿纹供第一驱动齿轮啮合适配，传动杆320前端经由所述滑腔31穿出，以安装所述拍摄设备4，传动杆320后端安装有经由所述滑腔31往上穿出的所述支杆321，所述支杆 321顶部安装有所述盖板322，所述盖板322与所述拍摄设备4位置上下对应。台座顶部也可设置顶盖33起遮挡防护作用。

第一电机通过螺栓固定在台座30中，其第一驱动齿轮进入滑腔31内与传动杆320装配，启动第一电机之后第一驱动齿轮发生相应的正、反转动，动力由传动杆320传递至活动件32整体，促使活动件32在滑腔31中相应的内外往返运动，往外时拍摄设备4水平伸出，往内时拍摄设备4水平回收直至收容在滑腔31前端。而滑腔31顶端贯穿，避免了盖板322造成干涉，实现盖板 322的同步运动，使得盖板322可以持续的遮挡在拍摄设备4上方，进行遮挡保护。

拍摄设备4可以设置若干组，如以60度为间隔均匀的环设三组，每组同样如前述采用驱动组件、活动件32进行安装。云台3的支撑作用，三组拍摄设备4始终保持同样水平高度，通过支撑杆件5的伸缩调节实现统一的高度调整；拍摄设备4可固定或可活动的安装在传动杆320外端，可根据需求联合总控组件调节水平伸出长度(由第一电机控制传动杆320伸缩运动实现长度调整)，实现三组拍摄设备4同时不同角度进行拍摄，可联合主控组件与激光测量对捕捉的图像信息进行处理，自动生成立体图像和模型。

参阅图4-5，现常见的减震系统一般是为车轮配置减震弹簧，而本案中，车体1上安装有与所述总控组件连接的减震系统，所述减震系统与所述行驶机构2中车轮适配对应。具体的，车轮装配有一纵杆20，减震系统包括第二电机22、第二驱动齿轮23以及复位板24，所述第二驱动齿轮23可转动(的安装于所述第二电机22的输出轴上(第二驱动齿轮23相较于第二电机22输出轴可自由转动，第二驱动齿轮23可以自由旋转活动的套设在第二电机22输出轴，设置相应限位结构避免其沿输出轴轴向运动即可)，所述第二驱动齿轮23 与所述纵杆20于高度方向上啮合适配，即纵杆上设有沿高度方向分布的齿纹 21，所述复位板24固定安装于所述第二电机22的输出轴上。

所述第二驱动齿轮23侧表面设有若干第一隔板230，所述复位板24与所述第二驱动齿轮23侧表面对应的一侧设有若干第二隔板240，若干所述第一隔板230、第二隔板240彼此穿插呈周向分布，每组相邻的所述第一隔板230、第二隔板240之间设置有压缩弹簧25，压缩弹簧25的两端分别与相应的第一隔板230、第二隔板240连接。参考表盘，单数整点设置为第一隔板230位置，双数整点为第二隔板240位置，各压缩弹簧25首尾对应，整体轮廓大致呈环状。

当车体1瞬时重心不在中心(即车体1行进中颠簸)时，各个车轮、纵杆 20瞬时受力不均匀，则其向上或向下运动趋势，与纵杆20啮合的第二驱动齿轮23会出现顺时针或逆时针转动趋势，由于复位板24是固定在第二电机22 输出轴上，第二驱动齿轮23的作用力并不会使复位板24发生位移，因此第二驱动齿轮23的受力会通过第一隔板230、第二隔板240的作用，使得各隔板间的压缩弹簧25出现受压或受拉现象。由于行进中受力非恒力，在弹簧的弹性模量属性作用下压缩弹簧25会产生相反的弹力以恢复初始状态，从而达到缓冲减震的作用。

相邻压缩弹簧25的弹性模量不同，以保证在车体1水平停于地面上时相邻的第一隔板230、第二隔板240之间的间距相同。如共设有12个隔板(各6 块)，当间距相同时，则第二驱动齿轮23在压缩弹簧25作用下可绕第二电机 22的输出轴转轴顺时针或逆时针旋转30°，如本设计中第二驱动齿轮23分度圆直径为72mm，则在第二驱动齿轮23齿条机构中车轮垂直方向可调节的范围为±(30°)/(360°)πd＝±18.8mm。

进一步的，可对减震系统进行主动操作，在相邻的第一隔板230、第二隔板240上设置测距单元，如分设相适配的高精度测距激光发射器、激光接受器，间距每2秒测一次，设标准间距为L，实际间距为L’，当ΔL＝L′-L≥1mm 时，第二电机22顺时针运行2秒；当ΔL＝L′-L≤-1mm时，第二电机22逆时针运行2秒，第二电机22配合主控组件的操作信号在行进时每2秒调节一次平衡。第二电机22启动时其输出轴旋转，而固定在输出轴上的复位板24也会同步发生转动，复位板24转动时会带动第二隔板240，动力再经由压缩弹簧25、第一隔板23传递至第二驱动齿轮23上，通过第二驱动齿轮23的转动促使纵杆、车轮相较于车体升降。由此，减震系统可以更好的确保车体1稳定的行进。

减震系统外可以设置防护罩，防护罩与车体固接，防护罩内可以设置与纵杆适配的套筒，套筒能引导纵杆上下活动方向，也能稳定纵杆位置。

主控组件常见可配置中央处理器、显示单元、通讯单元、存储单元、交互单元、供电单元等等，中央处理器接收系统数据传输并集中处理，同时控制调节或发布指令传递给其他系统与构件，其内部可集成或更新软件提高数据处理精度与效率，中央处理器中装载GPS导航，进行远程控制及规划路线，通讯单元是中央处理器数据与云服务器连接载体，可提高实时数据处理能力和接收远程控制指令，同时为交互系统提供网络连接。

本案中供电单元采用太阳能技术得以实现，太阳能板螺接在车体顶盖内壁，顶盖与侧板间通过自控活页螺接，电源螺接在车体内底部。自控活页在主控组件的调节下控制顶盖的开合，同时达到开合太阳能板的目的。

电源由两部分组成，下层为电能储蓄区，上层为充电变压区，太阳能充足时，太阳能板借助自控活页展开，与水平形成一定的角度最大化吸收太阳能，并将太阳能转化为电能储存在电源下层电能储蓄区，再为车体提供电能；太阳能不足时，电源上层的充电变压区为车体及车载设备供电。太阳能和电源联合供电模式，可避免光线不足导致机器人无法工作的窘况发生，保证机器人在非极端天气情况下正常出行工作。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改、组合和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.巡视机器人，包括车体，所述车体具有总控组件，与所述总控组件连接的行驶机构、拍摄机构，其特征在于：

所述拍摄机构包括支撑杆件、云台以及拍摄设备；

所述支撑杆件纵向安装于所述车体上，其可被操作升降以实现高度调整；

所述云台安装于所述支撑杆件顶部，其包括台座以及安装于所述台座上的驱动组件、活动件，所述驱动组件的输出端与所述活动件传动配合，以控制所述活动件相较于所述台座内外直线往返运动；

所述拍摄设备外露的安装于所述活动件上。

2.如权利要求1所述的巡视机器人，其特征在于：所述驱动组件包括第一电机，所述第一电机输出端安装有第一驱动齿轮；

所述台座上设有滑腔，所述滑腔适配于所述活动件；

所述活动件包括传动杆、支杆以及盖板，所述传动杆与所述第一驱动齿轮啮合，其前端经由所述滑腔穿出，以安装所述拍摄设备，其后端安装有经由所述滑腔往上穿出的所述支杆，所述支杆顶部安装有所述盖板，所述盖板与所述拍摄设备位置上下对应。

3.如权利要求2所述的巡视机器人，其特征在于：所述台座上均匀分布有三组所述拍摄设备，每组所述拍摄设备均由所述驱动组件、活动件组装。

4.如权利要求1所述的巡视机器人，其特征在于：所述车体上安装有与所述总控组件连接的减震系统，所述减震系统与所述行驶机构中车轮适配对应。

5.如权利要求4所述的巡视机器人，其特征在于：所述车轮装配有一纵杆；

所述减震系统包括第二电机、第二驱动齿轮以及复位板，所述第二驱动齿轮可转动的安装于所述第二电机的输出轴上，所述第二驱动齿轮与所述纵杆于高度方向上啮合适配，所述复位板固定安装于所述第二电机的输出轴上；

所述第二驱动齿轮侧表面设有若干第一隔板，所述复位板与所述第二驱动齿轮侧表面对应的一侧设有若干第二隔板，若干所述第一隔板、第二隔板彼此穿插呈周向分布，每组相邻的所述第一隔板、第二隔板之间设置有压缩弹簧。

6.如权利要求5所述的巡视机器人，其特征在于：相邻所述第一隔板、第二隔板之间配置有测距单元，所述测距单元与所述总控组件连接。

7.如权利要求5所述的巡视机器人，其特征在于：若干所述第一隔板、第二隔板呈均匀分布。

8.如权利要求7所述的巡视机器人，其特征在于：所述第一隔板、第二隔板各自数量均为6块。

9.如权利要求5所述的巡视机器人，其特征在于：所述纵杆两侧对称配置有所述减震系统。

10.如权利要求5所述的巡视机器人，其特征在于：所述减震系统外侧配置有防护罩。

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