CN211890816U - 一种机器人巡检系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种机器人巡检系统，包括巡检机器人，巡检机器人的机箱的下端设有行走装置，机箱的上方设置有升降机构，升降机构的顶部设有巡检装置；机箱内设有分别与行走装置、升降机构和巡检装置相连接的控制器；巡检装置包括分别与控制器相连接的温度传感器、湿度传感器和红外摄像头；机箱上还设有与控制器相连接的通讯装置，通讯装置与远程监控端相连接；通讯装置将巡检装置探测的数据发送至远程监控端，远程监控端通过通讯装置将控制信号发至控制器，控制器分别控制行走装置、升降机构动作。本实用新型的机器人巡检系统能够根据巡检任务，进行自动巡检操作。
Description
技术领域
本实用新型涉及智能机器人技术领域，尤其涉及一种机器人巡检系统。
背景技术
为了确保铁路机房的安全维护，及时发现设备的缺陷或隐患，长期以来，要求现场人员定期对现场设备进行巡视检查，对仪器仪表设备进行人工巡视，工作量大，且容易造成巡视不到位，检测数据不准确，巡视效率及质量往往达不到预期的效果。
发明内容
本实用新型解决的技术问题在于提供一种机器人巡检系统，根据巡检任务自动进行巡检操作，自动化程度高、检测数据准确。
本实用新型是通过以下技术方案来实现：
一种机器人巡检系统，包括巡检机器人，巡检机器人的机箱的下端设有行走装置，机箱的上方设置有升降机构，升降机构的顶部设有巡检装置；
所述的机箱内设有分别与行走装置、升降机构和巡检装置相连接的控制器；巡检装置包括分别与控制器相连接的温度传感器、湿度传感器和红外摄像头；
所述的机箱上还设有与控制器相连接的通讯装置，通讯装置与远程监控端相连接；通讯装置将巡检装置探测的数据发送至远程监控端，远程监控端通过通讯装置将控制信号发至控制器，控制器分别控制行走装置、升降机构动作；
所述的升降机构包括剪叉支架以及设置在升降底座上的第一支撑座、第二支撑座，第一支撑座和第二支撑座通过支撑杆相连接；支撑杆的下方设有与第二支撑座相连接的螺纹推杆，螺纹推杆的输出轴与驱动电机相连接；支撑杆上套设有滑块，剪叉支架的一端与滑块销接，剪叉支架的另一端与第一支撑座销接；驱动电机与控制器相连接，驱动电机接收控制器的控制指令并驱动螺纹推杆动作，带动滑块在支撑杆上滑动，从而带动剪叉支架的张开或收缩。
进一步，所述的支撑杆的上方还设有与滑块相连接的连接杆，连接杆包括横杆和纵杆；横杆的一端与滑块相连接，另一端与纵杆的一端相连接；螺纹推杆的动作端与纵杆的另一端相连接，第一支撑座内设有供连接杆和螺纹推杆的动作端穿过的通槽；
剪叉支架的顶部设有用于支撑巡检装置的顶板，顶板的底部设有供剪叉支架滑动的滑槽。
进一步，所述的行走装置包括行走轮和与其通过轮轴相连接的驱动装置，驱动装置与控制器相连接。
进一步，所述的第二支撑座与滑块之间的支撑杆上套设有弹性件，弹性件的一端固定在第二支撑座上。
进一步，所述的弹性件为弹簧；当剪叉支架收缩至极限时，滑块的端部与弹性件相抵。
进一步，所述的驱动电机驱动螺纹推杆推出时，带动连接杆推出，连接杆带动滑块向第一支撑座方向滑动，从而带动剪叉支架升高；
所述的驱动电机驱动螺纹推杆收回时，带动连接杆收回，连接杆带动滑块向第二支撑座方向滑动，从而带动剪叉支架降低。
进一步，还包括供电装置，供电装置包括可充电电池和开关电源。
进一步，还包括为所述的供电装置充电的自主充电装置。
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益的技术效果：
本实用新型公开了一种机器人巡检系统，巡检机器人根据巡检任务移动至目的地进行巡检工作；巡检机器人到达巡检地点后，控制器控制升降机构以调整巡检装置的高度，巡检装置对向受检设备，温度传感器、湿度传感器对设备进行温度和湿度数据采集，红外摄像头对设备温度进行采集，并通过通讯装置将采集数据信息发至远程监控端，远程监控端将反馈信号发至控制器，控制器分别控制行走装置、升降机构动作。本实用新型的机器人巡检系统，能够根据巡检任务自动进行巡检操作，自动化程度高。
附图说明
图1为本实用新型的机器人巡检系统的结构示意图；
图2为本实用新型的机器人巡检系统的控制关系示意图；
图3为本实用新型的升降机构的结构示意图；
图4为本实用新型的升降机构的剪叉支架降低时的结构示意图。
其中，101为机箱，102为通讯装置，103为控制器，104为行走轮，105为驱动装置，106为供电装置，1为剪叉支架，2为升降底座，3为第一支撑座，4为第二支撑座，5为支撑杆，6为螺纹推杆，7为驱动电机，8为滑块，9为横杆，10为纵杆，11为弹性件，12为顶板，13为滑槽。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述，所述是对本实用新型的解释而不是限定。
参见图1、图2、图3和图4，一种机器人巡检系统，包括巡检机器人，巡检机器人的机箱101的下端设有行走装置，机箱101的上方设置有升降机构，升降机构的顶部设有巡检装置；
所述的机箱101内设有分别与行走装置、升降机构和巡检装置相连接的控制器103；巡检装置包括分别与控制器103相连接的温度传感器、湿度传感器和红外摄像头；
所述的机箱101上还设有与控制器103相连接的通讯装置102，通讯装置102与远程监控端相连接；通讯装置102将巡检装置探测的数据发送至远程监控端，远程监控端通过通讯装置102将控制信号发至控制器103，控制器103分别控制行走装置、升降机构动作；
所述的升降机构包括剪叉支架1以及设置在升降底座2上的第一支撑座3、第二支撑座4，第一支撑座3和第二支撑座4通过支撑杆5相连接；支撑杆5的下方设有与第二支撑座4相连接的螺纹推杆6，螺纹推杆6的输出轴与驱动电机7相连接；支撑杆5上套设有滑块8，剪叉支架1的一端与滑块8销接，剪叉支架1的另一端与第一支撑座3销接；
驱动电机7与控制器103相连接，驱动电机7接收控制器103的控制指令并驱动螺纹推杆6动作，带动滑块8在支撑杆5上滑动，从而带动剪叉支架1的张开或收缩。
本实用新型提供了一种机器人巡检系统，采用巡检机器人对铁路机房进行数据采集，与当前人工巡检相比，机器人巡检系统具有采集数据准确、自动化程度高、效率高、工作强度高、安全可靠等诸多优势。
所述的巡检装置用于探测机房温湿度以及其他数据，温湿度监控为保证铁路区间无人值守信号中继站的机房内各种信号设备的正常工作；所述的巡检装置包括分别与控制器103相连接的温度传感器、湿度传感器和红外摄像头，温度传感器采用型号为DS18B20-1型温度传感器，湿度传感器采用型号为HIH-3602型湿度传感器，红外摄像头采用型号为DS-2CD2T20FD型红外摄像头，所述的温度传感器、湿度传感器和红外摄像头能够对环境温度、湿度以及现场情况进行监测，并将监测数据与信息通过通讯装置102发送只远程监控端；所述的通讯装置102是用来与远程监控端进行信息沟通的装置。远程监控端发出巡检任务，通讯装置102接受巡检任务，控制器103分别控制巡检装置和行走装置动作。
当将所述巡检装置到达所述巡检位置时，升降机构用于调整所述巡检装置的高度，以便执行所述巡检操作。具体的，当驱动电机7驱动螺纹推杆6推出时，带动连接杆推出，从而带动滑块8向第一支撑座3方向滑动，带动剪叉支架1收缩，从而使得剪叉支架1的高度升高；当驱动电机7驱动螺纹推杆6收回时，带动连接杆收回，从而带动滑块8向第二支撑座4方向滑动，带动剪叉支架1张开，从而使得剪叉支架1的高度降低。本实用新型将剪叉支架1用于机器人升降机构上，同时搭载螺纹推杆6和驱动电机7实现垂直升降。剪叉支架1广泛运用在高空作业的场所，机房设备高采集数据相对困难，本申请提供的机器人升降机构结构稳固，故障率低，剪叉支架1和螺纹推杆6配合使用，机器人升降机构可平稳上升或下降，防止巡检装置到达指定位置后上下晃动，确保数据采集的准确。
具体的，所述的驱动电机7驱动螺纹推杆6动作，螺纹推杆6的动作端与纵杆10的另一端相连接，螺纹推杆6的输出轴动作时，螺纹推杆6和纵杆10在第一支撑座3内伸出或收缩。所述的螺纹推杆6采用无缝全封闭结构，体积轻便，不易生锈，安装维护方便，寿命也比传统的长，具体采用型号为XTL100的电动螺纹推杆6。所述的驱动电机7可采用型号为57EB75LC-40DA、57EB98LC-40DA、57EB106LC-40DA的步进电机，定位更加精确，误差在10mm，确保采集准确。步进电机运转非常平稳，即使在低速时也不会出现振动现象。
进一步，所述的支撑杆5的上方还设有与滑块8相连接的连接杆，连接杆包括横杆9和纵杆10；横杆9的一端与滑块8相连接，另一端与纵杆10的一端相连接；螺纹推杆6的动作端与纵杆10的另一端相连接，第一支撑座3内设有供连接杆和螺纹推杆6的动作端穿过的通槽；
剪叉支架1的顶部设有用于支撑巡检装置的顶板12，顶板12的底部设有供剪叉支架1滑动的滑槽13。
进一步，所述的行走装置包括行走轮104和与其通过轮轴相连接的驱动装置105，驱动装置105与控制器103相连接。所述的驱动装置105是机器人巡检系统按照移动路线进行移动的执行装置，所述的驱动装置105为差速驱动电机。驱动装置105用于驱动巡检机器人行走，驱动装置105包括两个万向轮和两个差速驱动电机；根据所述移动路线驱动装置105驱动万向轮动作，巡检机器人移动至巡检位置进行巡检工作。
具体的，为了避免在机器人巡检系统移动过程中与通信线路相互干涉，可以选择无线AP(AccessPoint)网桥通讯的方式接受巡检任务；本领域的技术人员还可以根据机器人巡检系统具体的工作场景选择适当的通信方式。
进一步，所述的第二支撑座4与滑块8之间的支撑杆5上套设有弹性件11，弹性件11的一端固定在第二支撑座4上。
进一步，所述的弹性件11为弹簧；当剪叉支架1收缩至极限时，滑块8的端部与弹性件11相抵。当剪叉支架1收缩至极限时，滑块8的端部与弹性件11相抵。具体的，当剪叉支架1收缩至极限时，滑块8的端部与弹性件11的端部相抵，避免滑块8与第二支撑座4碰撞，减少磨损。
进一步，所述的驱动电机7驱动螺纹推杆6推出时，带动连接杆推出，连接杆带动滑块8向第一支撑座3方向滑动，从而带动剪叉支架1升高；
所述的驱动电机7驱动螺纹推杆6收回时，带动连接杆收回，连接杆带动滑块8向第二支撑座4方向滑动，从而带动剪叉支架1降低。
具体的，所述的剪叉支架1的一端与滑块8通过销轴相连接，剪叉支架1的另一端与第一支撑座3通过销轴相连接。所述的支撑杆5与螺纹推杆6相平行；所述的横杆9与螺纹推杆6相平行，所述的纵杆10与螺纹推杆6相垂直。
进一步，还包括供电装置106，供电装置106包括可充电电池和开关电源。供电装置106用于为所述巡检装置、行走装置和通讯装置102提供电能。
进一步，还包括为所述的供电装置106充电的自主充电装置。
本实用新型用于铁路机房的机器人巡检系统的巡检工作，具体的巡检步骤为：
(1)远程监控端下达巡检命令，通过通讯装置102向巡检机器人的控制器103发命令，驱动装置将巡检机器人退出充电桩，巡检机器人移动至巡检点。
(2)到达巡检点，差速驱动电机做差速运动转向，将巡检装置对向受检设备，根据预设高度，升降机构升到指定高度。
(3)红外摄像头对设备温度进行采集，温度传感器、湿度传感器对设备进行温度和湿度数据采集，并将采集数据信息发至远程监控端。
(4)每一次巡检点完成后，升降机构回到最低位置，机器人巡检系统转向，然后行进到下一个巡检点。
(5)任务完成后，机器人巡检系统返回充电桩，机器人检测到电压低于阈值后，停止运动，一直充电直到下一个命令执行。
所述的升降机构能够实现巡检机器人的巡检装置的多方位视角。机房仪器设备安装范围较大，从0～220cm高处都有可能安装设备，因此要求巡检机器人能够观察到各个高度的仪器。本申请提供的机器人巡检系统将升降机构与巡检机器人的机箱101统一设计，可满足0.5～2m高度范围的垂直升降，升降机构运动时重心低，稳定性较好。
由以上技术方案，本实用新型提供了一种机器人巡检系统，巡检机器人根据巡检任务移动至目的地进行巡检工作；巡检机器人到达巡检地点后，控制器103控制升降机构以调整巡检装置的高度，巡检装置对向受检设备，温度传感器、湿度传感器对设备进行温度和湿度数据采集，红外摄像头对设备温度进行采集，并通过通讯装置102将采集数据信息发至远程监控端，远程监控端将反馈信号发至控制器103，控制器103分别控制行走装置、升降机构动作。本实用新型的机器人巡检系统，能够根据巡检任务自动进行巡检操作，自动化程度高。
以上给出的实施例是实现本实用新型较优的例子，本实用新型不限于上述实施例。本领域的技术人员根据本实用新型技术方案的技术特征所做出的任何非本质的添加、替换，均属于本实用新型的保护范围。
Claims (8)
1.一种机器人巡检系统，其特征在于，包括巡检机器人，巡检机器人的机箱(101)的下端设有行走装置，机箱(101)的上方设置有升降机构，升降机构的顶部设有巡检装置；
所述的机箱(101)内设有分别与行走装置、升降机构和巡检装置相连接的控制器(103)；巡检装置包括分别与控制器(103)相连接的温度传感器、湿度传感器和红外摄像头；
所述的机箱(101)上还设有与控制器(103)相连接的通讯装置(102)，通讯装置(102)与远程监控端相连接；通讯装置(102)将巡检装置探测的数据发送至远程监控端，远程监控端通过通讯装置(102)将控制信号发至控制器(103)，控制器(103)分别控制行走装置、升降机构动作；
所述的升降机构包括剪叉支架(1)以及设置在升降底座(2)上的第一支撑座(3)、第二支撑座(4)，第一支撑座(3)和第二支撑座(4)通过支撑杆(5)相连接；支撑杆(5)的下方设有与第二支撑座(4)相连接的螺纹推杆(6)，螺纹推杆(6)的输出轴与驱动电机(7)相连接；支撑杆(5)上套设有滑块(8)，剪叉支架(1)的一端与滑块(8)销接，剪叉支架(1)的另一端与第一支撑座(3)销接；驱动电机(7)与控制器(103)相连接，驱动电机(7)接收控制器(103)的控制指令并驱动螺纹推杆(6)动作，带动滑块(8)在支撑杆(5)上滑动，从而带动剪叉支架(1)的张开或收缩。
2.根据权利要求1所述的机器人巡检系统，其特征在于，所述的支撑杆(5)的上方还设有与滑块(8)相连接的连接杆，连接杆包括横杆(9)和纵杆(10)；横杆(9)的一端与滑块(8)相连接，另一端与纵杆(10)的一端相连接；螺纹推杆(6)的动作端与纵杆(10)的另一端相连接，第一支撑座(3)内设有供连接杆和螺纹推杆(6)的动作端穿过的通槽；剪叉支架(1)的顶部设有用于支撑巡检装置的顶板(12)，顶板(12)的底部设有供剪叉支架(1)滑动的滑槽(13)。
3.根据权利要求1所述的机器人巡检系统，其特征在于，所述的行走装置包括行走轮(104)和与其通过轮轴相连接的驱动装置(105)，驱动装置(105)与控制器(103)相连接。
4.根据权利要求1所述的机器人巡检系统，其特征在于，所述的第二支撑座(4)与滑块(8)之间的支撑杆(5)上套设有弹性件(11)，弹性件(11)的一端固定在第二支撑座(4)上。
5.根据权利要求4所述的机器人巡检系统，其特征在于，所述的弹性件(11)为弹簧；当剪叉支架(1)收缩至极限时，滑块(8)的端部与弹性件(11)相抵。
6.根据权利要求2所述的机器人巡检系统，其特征在于，所述的驱动电机(7)驱动螺纹推杆(6)推出时，带动连接杆推出，连接杆带动滑块(8)向第一支撑座(3)方向滑动，从而带动剪叉支架(1)升高；
所述的驱动电机(7)驱动螺纹推杆(6)收回时，带动连接杆收回，连接杆带动滑块(8)向第二支撑座(4)方向滑动，从而带动剪叉支架(1)降低。
7.根据权利要求1所述的机器人巡检系统，其特征在于，还包括供电装置(106)，供电装置(106)包括可充电电池和开关电源。
8.根据权利要求7所述的机器人巡检系统，其特征在于，还包括为所述的供电装置(106)充电的自主充电装置。
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| CN202020063738.3U CN211890816U (zh) | 2020-01-13 | 2020-01-13 | 一种机器人巡检系统 |
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Cited By (3)
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| CN113074778A (zh) * | 2021-03-24 | 2021-07-06 | 辽宁省海洋水产科学研究院 | 一种无居民海岛生态环境大数据监测预警装置 |
| CN114216028A (zh) * | 2021-11-10 | 2022-03-22 | 国信智能系统(广东)有限公司 | 一种用于巡检机器人的摄像机自动升降装置 |
| CN117798955A (zh) * | 2024-03-01 | 2024-04-02 | 中铁一局集团电务工程有限公司 | 一种高速公路隧道智能巡检机器人 |
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