CN212265818U - 一种巡检机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种巡检机器人，所述巡检机器人包括升降机构、旋转机构和多个摄像单元；其中，所述升降机构包括升降支撑板以及设置在所述升降支撑板上的升降推杆，所述多个摄像单元设置在所述升降推杆的升降端上，通过所述升降推杆可对所述多个摄像单元的摄像高度进行调节；所述旋转机构包括旋转云台，所述旋转云台的旋转端与所述升降支撑板连接，所述升降支撑板在所述旋转云台的驱动下旋转，通过所述旋转云台可对所述多个摄像单元的摄像角度进行调节；可见，该巡检机器人可对多个摄像单元进行旋转角度调节和高度调节，提高了摄像单元的拍摄范围，适用于复杂环境，具有很好的实用性。

Description

一种巡检机器人

技术领域

本实用新型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

巡检机器人项目起步于上世纪90年代的日本，东京电力公司实验室设计了一款用于巡视架空地线的巡线机器人，这是电力行业最早投入使用的机器人；其它诸如美国、加拿大、法国等国家也纷纷在当时开始了研究，并取得一定成果；随着工业发展迅速，巡检机器人技术已经延展到各种高危有害环境中，如石油化工厂、变电站等，为保障在这些高危有害环境下工业安全运转，需要对相关设备进行巡检监控，目前的巡检方式主要为人工巡视，定期人工记录相关巡检数据，人工巡检存在强度大、效率低和危险程度高的问题，因此巡检机器人被引入到高危有害环境的巡检工作中。

现有的巡检机器人中，由于搭载的摄像头过少且摄像头的位置相对固定，当遇到目标对象高度超出摄像头拍摄范围时，摄像头无法对目标对象进行拍摄，极大地影响了巡检效果，且导致所述巡检机器人无法应用复杂环境中，降低了巡检机器人的实用性。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，本实用新型提供了一种巡检机器人，该巡检机器人可对摄像头进行旋转角度调节和高度调节，提高了摄像头的拍摄范围，适用于复杂环境，具有很好的实用性。

相应的，本实用新型实施例提供了一种巡检机器人，所述巡检机器人包括升降机构、旋转机构和多个摄像单元；

所述升降机构包括升降支撑板以及设置在所述升降支撑板上的升降推杆，所述多个摄像单元设置在所述升降推杆的升降端上；

所述旋转机构包括旋转云台，所述旋转云台的旋转端与所述升降支撑板连接，所述升降支撑板在所述旋转云台的驱动下旋转。

可选的实施方式，所述巡检机器人还包括底盘，所述底盘中设置有旋转云台固定架，所述旋转云台固定在所述旋转云台固定架上。

可选的实施方式，所述旋转机构还包括电刷滑环，所述电刷滑环的转子总成与所述旋转云台的旋转端配合并与所述升降支撑板连接，所述电刷滑环的定子总成固定在所述旋转云台固定架上。

可选的实施方式，所述升降推杆的升降端两侧分别设置有第一机械义肢和第二机械义肢；所述第一机械义肢上设置有第一滑轨，所述第一滑轨上滑动设置有第一滑块；所述第二机械义肢上设置有第二滑轨，所述第二滑轨上滑动设置有第二滑块；

所述多个摄像单元包括第一摄像单元和第二摄像单元，所述第一摄像单元固定在所述第一滑块上，所述第二摄像单元固定在所述第二滑块上。

可选的实施方式，所述第一摄像单元为第一摄像头，所述第二摄像单元为第二摄像头。

可选的实施方式，所述巡检机器人还包括设置在所述底盘上的外壳，其中：

所述外壳的一侧设置有可容纳所述第一机械义肢的第一凹槽，在所述升降推杆的升降过程中，所述第一机械义肢在所述第一凹槽内滑动；

所述外壳的另一侧设置有可容纳所述第二机械义肢的第二凹槽，在所述升降推杆的升降过程中，所述第二机械义肢在所述第二凹槽内滑动。

可选的实施方式，所述外壳上设置有人机交互显示器，所述底盘上设置有工控机，所述人机交互显示器通过所述电刷滑环与所述工控机电连接。

可选的实施方式，所述升降支撑板上设置有自动收线盘；

所述升降推杆的顶部设置有无线路由器，所述无线路由器通过所述自动收线盘、所述电刷滑环与所述工控机电连接；

所述第一摄像头和第二摄像头通过所述自动收线盘、所述电刷滑环与所述工控机电连接。

可选的实施方式，所述底盘上还设置有电源模块，所述电源模块为所述升降推杆、第一摄像头、第二摄像头、旋转云台、电刷滑环、人机交互显示器、工控机和无线路由器供电。

可选的实施方式，所述电源模块为聚合电池。

本实用新型实施例提供了一种巡检机器人，所述巡检机器人包括升降机构、旋转机构和多个摄像单元；其中，所述升降机构包括升降支撑板以及设置在所述升降支撑板上的升降推杆，所述多个摄像单元设置在所述升降推杆的升降端上，通过所述升降推杆可对所述多个摄像单元的摄像高度进行调节；所述旋转机构包括旋转云台，所述旋转云台的旋转端与所述升降支撑板连接，所述升降支撑板在所述旋转云台的驱动下旋转，通过所述旋转云台可对所述多个摄像单元的摄像角度进行调节；可见，该巡检机器人可对多个摄像单元进行旋转角度调节和高度调节，提高了摄像单元的拍摄范围，适用于复杂环境，具有很好的实用性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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它的附图。

图1是本实用新型实施例中巡检机器人的正面三维结构示意图；

图2是本实用新型实施例中巡检机器人的背面三维结构示意图；

图3是本实用新型实施例中巡检机器人上部的内部左侧结构示意图；

图4是本实用新型实施例中巡检机器人上部的内部右侧结构示意图；

图5是本实用新型实施例中巡检机器人的内部左侧结构示意图；

图6是本实用新型实施例中巡检机器人的内部右侧结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

图1是本实用新型实施例中巡检机器人的正面三维结构示意图，图2是本实用新型实施例中巡检机器人的背面三维结构示意图。

本实用新型实施例提供了一种巡检机器人，所述巡检机器人包括底盘1、升降机构、旋转机构和多个摄像单元。

在本实用新型实施例中，所述底盘1中设置有移动机构，所述巡检机器人基于所述底盘1中的移动机构并按照规划路径移动至目标对象处。

图3是本实用新型实施例中巡检机器人上部的内部左侧结构示意图，

图4是本实用新型实施例中巡检机器人上部的内部右侧结构示意图，图5是本实用新型实施例中巡检机器人的内部左侧结构示意图，图6是本实用新型实施例中巡检机器人的内部右侧结构示意图。

其中，所述升降机构包括升降支撑板21以及设置在所述升降支撑板21上的升降推杆22，所述多个摄像单元设置在所述升降推杆22的升降端上；其中，所述旋转机构包括旋转云台31，所述旋转云台31的旋转端与所述升降支撑板21连接，所述升降支撑板21在所述旋转云台31的驱动下旋转；在本实用新型实施例中，通过控制所述升降推杆22的升降高度和所述旋转云台31的旋转角度，保证所述多个摄像单元可以到拍摄到目标对象的图像。

具体的，所述底盘1上设置有旋转云台固定架11，所述旋转云台31固定在所述旋转云台固定架11上，通过所述旋转云台固定架11对所述旋转云台31进行固定定位。

具体的，所述旋转云台31的旋转端与所述升降支撑板21连接，所述升降推杆22设置在所述升降支撑板21上，即通过所述旋转云台31可驱动所述升降推杆22的旋转。

在本实用新型实施例中，所述升降推杆22的升降端两侧分别设置有第一机械义肢23和第二机械义肢24，所述多个摄像单元包括第一摄像单元25和第二摄像单元26；其中，所述第一机械义肢23上设置有第一滑轨231，所述第一滑轨231上滑动设置有第一滑块，所述第一摄像单元25固定在所述第一滑块上，通过所述第一滑块在所述第一滑轨231上的滑动来对所述第一摄像单元25的位置进行调节，以满足不同的拍摄高度要求，且在调节完成后，通过螺栓将所述第一滑块固定在所述第一滑轨231上，以对所述第一摄像单元25的位置进行固定；同样的，所述第二机械义肢24上设置有第二滑轨241，所述第二滑轨241上滑动设置有第二滑块，所述第二摄像单元26固定在所述第二滑块上，通过所述第二滑块在所述第二滑轨241上滑动来对所述第二摄像单元26的位置进行调节，以满足不同的拍摄高度要求，且在调节完成后，通过螺栓将所述第二滑块固定在所述第二滑轨241上，以对所述第二摄像单元26的位置进行固定。

其中，所述第一摄像单元25为第一摄像头，所述第二摄像单元26为第二摄像头，通过所述第一摄像头和第二摄像头拍摄到目标对象的图像。

具体的，为了对所述巡检机器人的内部结构进行保护，所述巡检机器人还包括设置在所述底盘1上的外壳4，通过所述外壳4对所述旋转云台31的旋转端和所述升降推杆22的升降端进行包裹，能避免水分和灰尘影响所述旋转云台31和所述升降推杆22的正常运行，延长了所述旋转云台31和所述升降推杆22的使用寿命。

其中，为了使所述巡检机器人的整体结构更加合理和协调，所述外壳4的一侧设置有可容纳所述第一机械义肢23的第一凹槽41，在所述升降推杆22的升降过程中，所述第一机械义肢23在所述第一凹槽41内滑动；相应的，所述外壳4的另一侧设置有可容纳所述第二机械义肢24的第二凹槽42，在所述升降推杆22的升降过程中，所述第二机械义肢24在所述第二凹槽42内滑动。

具体的，所述外壳4上设置有人机交互显示器43，且所述底盘1上设置有工控机12，所述人机交互显示器43与所述底盘1上的工控机12电连接；在实用新型实施例中，若所述人机交互显示器43直接通过导线与所述工控机12电连接，由于所述导线必须经过所述升降支撑板21，在所述升降支撑板21的旋转过程中，会对所述导线产生一个扭矩，使所述导线可能出现截断的情况，影响所述巡检机器人的正常运行，因此在本实用新型具体实施过程中，所述人机交互显示器43通过电刷滑环27与所述工控机12电连接。

具体的，所述电刷滑环27属于所述旋转机构的一部分，所述电刷滑环27的转子总成与所述旋转云台31的旋转端配合，所述电刷滑环27的转子总成与所述旋转云台31的旋转端以同样的转动速度旋转；而且，所述电刷滑环27的转子总成与所述升降支撑板21连接，所述升降支撑板21在所述转子总成的连接处开有导线连接通孔，方便所述电刷滑环27与其它设备的电连接；另外，所述电刷滑环27的定子总成固定在所述旋转云台固定架11上，通过所述旋转云台固定架11对所述电刷滑环27的位置进行固定。需要说明的是，所述电刷滑环27相当于导线的作用，且所述电刷滑环27的转自总成随所述旋转机构进行旋转，能有效避免出现导线截断的情况。

另外，所述升降推杆22的顶部设置有无线路由器5，所述无线路由器5与所述工控机12电连接；在本实用新型实施例中，所述第一摄像头和第二摄像头与所述工控机12电连接，将拍摄到的图像传输到所述工控机12中，所述工控机12对所述图像进行压缩预处理，且所述工控机12与所述无线路由器5电连接，通过所述无线路由器5将所述图像以无线传输的形式发送至远程控制中心，实现对目标的远程实时监控。

在本实用新型实施例中，若所述无线路由器5、所述第一摄像头和第二摄像头直接通过导线与所述工控机12电连接，由于所述导线必须经过所述升降支撑板21，在所述升降支撑板21的旋转过程中，会对所述导线产生一个扭矩，使所述导线可能出现截断的情况；另外，所述无线路由器5设置在所述升降推杆22的顶部，所述第一摄像头和第二摄像头分别设置在所述升降推杆22的两侧，在所述升降推杆22的升降过程中，需要对所述导线的长度进行及时调整，因此在本实用新型具体实施过程中，所述无线路由器5通过自动收线盘6、电刷滑环27与所述工控机12电连接，所述第一摄像头和第二摄像头同样通过自动收线盘6、电刷滑环27与所述工控机12电连接。

具体的，所述自动收线盘6设置在所述升降支撑板21上，所述自动收线盘6可以实现自动收线和自动放线的功能，所述自动收线盘6随升降推杆22的升高而释放线缆，当升降推杆22下降时，通过所述自动收线盘6内部的弹簧弹力把释放的导线收回到自动收线盘6中。

另外，所述底盘1上还设置有电源模块13，所述电源模块为所述升降推杆22、第一摄像头、第二摄像头、旋转云台31、电刷滑环27、人机交互显示器43、工控机12和无线路由器5供电；优选地，所述电源模块13为聚合电池，聚合电池有能量密度高、体积小、重量轻以及安全性能好的优点。

本实用新型实施例提供了一种巡检机器人，所述巡检机器人的工作过程如下：所述巡检机器人通过所述无线路由器5接收到远程控制中心发送的或是从所述人机交互显示器43输入的巡检命令，并将所述巡检命令反馈到所述工控机12中，所述工控机12基于所述巡检命令控制所述底盘1的运行，将所述巡检机器人移动到目标对象中；所述巡检机器人根据巡检现场实际目标对象的高中，通过控制所述升降推杆22的升降高度和所述旋转云台31的旋转角度，使得所述第一摄像头和/或第二摄像头可拍摄到目标对象的图像；所述第一摄像头和/或第二摄像头将拍摄到的图像传输到所述工控机12中，所述工控机12对所述图像进行压缩预处理，且所述工控机12与所述无线路由器5电连接，通过所述无线路由器5将所述图像以无线传输的形式发送至远程控制中心，实现对目标的远程实时监控；另外，在图像采集结束后，所述工控机12控制所述升降推杆22、所述旋转云台31位置归零，同时所述自动收线盘6把巡检工作过程中伸长的导线收回，所述工控机12控制所述巡检机器人驶出巡检区域结束巡检任务，并把巡检结果显示到所述人机交互显示器43上。

本实用新型实施例提供了一种巡检机器人，所述巡检机器人包括升降机构、旋转机构和多个摄像单元；其中，所述升降机构包括升降支撑板21以及设置在所述升降支撑板21上的升降推杆22，所述多个摄像单元设置在所述升降推杆22的升降端上，通过所述升降推杆22可对所述多个摄像单元的摄像高度进行调节；所述旋转机构包括旋转云台31，所述旋转云台31的旋转端与所述升降支撑板21连接，所述升降支撑板21在所述旋转云台31的驱动下旋转，通过所述旋转云台31可对所述多个摄像单元的摄像角度进行调节；可见，该巡检机器人可对多个摄像单元进行旋转角度调节和高度调节，提高了摄像单元的拍摄范围，适用于复杂环境，具有很好的实用性。

另外，以上对本实用新型实施例所提供的一种巡检机器人进行了详细介绍，本文中应采用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (10)

1.一种巡检机器人，其特征在于，所述巡检机器人包括升降机构、旋转机构和多个摄像单元；

所述升降机构包括升降支撑板以及设置在所述升降支撑板上的升降推杆，所述多个摄像单元设置在所述升降推杆的升降端上；

所述旋转机构包括旋转云台，所述旋转云台的旋转端与所述升降支撑板连接，所述升降支撑板在所述旋转云台的驱动下旋转。

2.根据权利要求1所述的巡检机器人，其特征在于，所述巡检机器人还包括底盘，所述底盘中设置有旋转云台固定架，所述旋转云台固定在所述旋转云台固定架上。

3.根据权利要求2所述的巡检机器人，其特征在于，所述旋转机构还包括电刷滑环，所述电刷滑环的转子总成与所述旋转云台的旋转端配合并与所述升降支撑板连接，所述电刷滑环的定子总成固定在所述旋转云台固定架上。

4.根据权利要求3所述的巡检机器人，其特征在于，所述升降推杆的升降端两侧分别设置有第一机械义肢和第二机械义肢；所述第一机械义肢上设置有第一滑轨，所述第一滑轨上滑动设置有第一滑块；所述第二机械义肢上设置有第二滑轨，所述第二滑轨上滑动设置有第二滑块；

所述多个摄像单元包括第一摄像单元和第二摄像单元，所述第一摄像单元固定在所述第一滑块上，所述第二摄像单元固定在所述第二滑块上。

5.根据权利要求4所述的巡检机器人，其特征在于，所述第一摄像单元为第一摄像头，所述第二摄像单元为第二摄像头。

6.根据权利要求5所述的巡检机器人，其特征在于，所述巡检机器人还包括设置在所述底盘上的外壳，其中：

所述外壳的一侧设置有可容纳所述第一机械义肢的第一凹槽，在所述升降推杆的升降过程中，所述第一机械义肢在所述第一凹槽内滑动；

所述外壳的另一侧设置有可容纳所述第二机械义肢的第二凹槽，在所述升降推杆的升降过程中，所述第二机械义肢在所述第二凹槽内滑动。

7.根据权利要求6所述的巡检机器人，其特征在于，所述外壳上设置有人机交互显示器，所述底盘上设置有工控机，所述人机交互显示器通过所述电刷滑环与所述工控机电连接。

8.根据权利要求7所述的巡检机器人，其特征在于，所述升降支撑板上设置有自动收线盘；

所述升降推杆的顶部设置有无线路由器，所述无线路由器通过所述自动收线盘、所述电刷滑环与所述工控机电连接；

所述第一摄像头和第二摄像头通过所述自动收线盘、所述电刷滑环与所述工控机电连接。

9.根据权利要求8所述的巡检机器人，其特征在于，所述底盘上还设置有电源模块，所述电源模块为所述升降推杆、第一摄像头、第二摄像头、旋转云台、电刷滑环、人机交互显示器、工控机和无线路由器供电。

10.根据权利要求9所述的巡检机器人，其特征在于，所述电源模块为聚合电池。

Images