CN212399670U - 一种防护装置和巡检机器人底盘 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种防护装置和巡检机器人底盘，应用于巡检机器人，包括：安全气囊成长条形内部充满气体；气囊支撑架分别安装于巡检机器人的底盘的前方和/或后方，气囊支撑架远离底盘的一端安装安全气囊；安全气囊通过气动转接头和电子气压计连接；电子气压计将检测到的安全气囊的实时气压值发送至巡检机器人的主控器以使安全气囊内的气体压力发生突变后向主控器发送突变信号。发生碰撞时，最先接触的也是充气的安全气囊，可以起到缓冲的作用；同时电子气压计通过气动转接头检测到安全气囊内气体压力的突变，可向巡检机器人的主控器发送相应的提示信号，以使巡检机器人采取关闭电源等措施进一步保证了巡检机器人的安全可靠性。

Description

一种防护装置和巡检机器人底盘

技术领域

本实用新型涉及巡检机器人技术领域，具体涉及一种防护装置和巡检机器人底盘。

背景技术

随着科学技术的发展，通信、电力等大型机房中的日常巡检工作大多都在采用巡检机器人代替了人工巡检的方式，机器人巡检的方式不仅安全可靠而且效率高，因此越来越收到人们的重视而推广开来，大多数的机器人无论是轮式还是履带式大都采用激光雷达或超声波探头的形式来判断障碍物以此来判断障碍物的有无。

但在机器人以比较高的速度进行形式或突然出现障碍物等情况时使机器人来不及紧急制动，即使及时采用了紧急制动但在惯性的作用下仍会使机器人撞击障碍物从而对障碍物和自身造成损伤并且存在着安全的隐患。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种防护装置和巡检机器人底盘，以在发生碰撞时能够减轻对巡检机器人和被撞物体的伤害以及及时采取进一步的制动措施，其包括以下内容：

一种防护装置，应用于巡检机器人，包括：安全气囊、气囊支撑架、气动转接头和电子气压计；

所述安全气囊呈长条形内部充满气体；

所述气囊支撑架分别安装于所述巡检机器人的底盘的前方和/或后方，所述气囊支撑架远离所述底盘的一端安装所述安全气囊；

所述安全气囊通过所述气动转接头和所述电子气压计连接；

所述电子气压计将检测到的所述安全气囊的实时气压值发送至所述巡检机器人的主控器以使所述安全气囊内的气体压力发生突变后向所述主控器发送突变信号。

进一步地，所述安全气囊包括：外部软管和充气管，所述充气管嵌套在所述外部软管中，所述充气管内部充满气体。

进一步地，所述气囊支撑架包括充电电极座，所述充电电极座通过固定件和所述气囊支撑架固定，用于固定和所述巡检机器人的所述底盘连接的充电电极。

进一步地，所述外部软管和所述充气管均由橡胶制成。

一种巡检机器人底盘，包括：如上所述的防护装置，还包括：主控器安装盒、电池安装板、运动轮驱动部和电压转换器；

所述主控器安装盒用于安装主控器，所述电池安装板用于安装电池，所述电压转换器用于将所述电池的电压转换后供所述运动轮驱动部和所述主控器使用。

进一步地，所述巡检机器人底盘还包括：温湿度传感器，所述温湿度传感器用于将环境的温湿度信息发送到主控器。

进一步地，所述巡检机器人底盘还包括：超声波探头和超声波探头控制盒，所述超声波探头和所述超声波探头控制盒连接用于探测障碍物。

进一步地，所述巡检机器人底盘还包括：压力开关盒，用于在检测到所述电子气压计的发送的突变数据后向所述主控器发送所述电池供电的开关信号。

进一步地，所述巡检机器人底盘还包括接触器，所述接触器和所述主控器连接用于控制所述电池的供电通断。

进一步地，所述运动轮驱动部包括：四组独立工作的电机驱动器和电机驱动总成用于控制四个运动轮的独立运动。

本实用新型采用的一种防护装置和巡检机器人底盘，通过将气囊支撑架安装在巡检机器人的底盘上，并安装采用充气的安全气囊在使用的巡检机器人发生碰撞时，最先接触的也是充气的安全气囊，可以起到缓冲的作用，保证了巡检机器人的安全和减轻对被测物的伤害尤其对于安装有精密设备的机房尤为重要；同时电子气压计通过气动转接头检测到安全气囊内气体压力的突变，可向巡检机器人的主控器发送相应的提示信号，以使巡检机器人采取关闭电源，紧急制动等措施进一步保证了巡检机器人的安全可靠性。

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，显而易见地，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他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的防护装置的结构图；

图2是本实用新型实施例提供的防护装置的另一结构图；

图3是本实用新型实施例提供的巡检机器人底盘的结构图；

图4是本实用新型实施例提供的巡检机器人底盘的另一结构图；

图5是本实用新型实施例提供的运动轮的结构图。

图中1-巡检机器人；2-安全气囊；3-气囊支撑架；4-气动转接头；5-电极安装板；6-充电电极座；7-电池下安装板；8-电机驱动器；9-电机总成；10-支柱；11-主控器安装盒；12-电池上安装板；13-电池；14-接触器；15-温湿度传感器；16-制动电阻；17-超声波探头控制盒；18-电压转换器；19-压力开关盒；20-运动轮；21-轮毂轴；22-轴端密封件；23-轴承；24-电机座锁定板。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。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做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。

参照图1所示，本实用新型的实施例提供了一种防护装置，应用于巡检机器人1，包括：安全气囊2、气囊支撑架3、气动转接头4和电子气压计(图中未示出)；

安全气囊2呈长条形内部充满气体；在具体使用中可使用柔性材料制成的安全气囊2在其中填充一定压力的氮气，这样在收到挤压后能够起到很好的缓冲作用；

气囊支撑架3可采用铝合金、强度高的塑料等重量轻、强度高的材料制成，可分别安装于巡检机器人的底盘的前方和/或后方，当在前方和后方都设置可起到更好的保护作用，气囊支撑架3远离底盘的一端安装安全气囊2；

安全气囊2通过气动转接头4和电子气压计连接；使电子气压计可对安全气囊2内的气体压力进行实时的监控，这样在因碰撞等情况使安全气囊2收到挤压后，电子气压计能够第一时间将气压变化信号发送至主控器，

电子气压计将检测到的安全气囊2的实时气压值发送至巡检机器人的主控器以使安全气囊2内的气体压力发生突变后向主控器发送突变信号。使主控器可根据气压的突变可采取紧急制动、关闭电源等操作在碰撞发生后避免进一步对其他物体以及巡检机器人持续运行对自身的损坏，这样既可以对发生的碰撞起到很好的缓冲作用，也能在第一时间控制住巡检机器人的运动，保证了巡检机器人和机房内设备的安全，弥补了仅依靠激光雷达等设备的进行紧急制动等措施的不足，使巡检机器人更加的安全可靠。

为进一步优化该技术方案，在本实用新型的另一具体实施例中，安全气囊2包括：外部软管和充气管，充气管嵌套在外部软管中，充气管内部充满气体。外部软管和充气管均由橡胶制成。

在具体实施过程中，针对使用单层的安全气囊2易出现老化等现象造成气囊破损产生漏气的情况发生和增强安全气囊2的使用寿命和可靠性，采用双层软管嵌套的方式，在外部软管可采用稍厚一点的橡胶制成，而内部的充气管则采用较薄的橡胶制成，这种类似足球、篮球等球类采用内胆和外胆相结合的设计方式能够延长使用的寿命，进一步的增强可靠性；同时为进一步的增强和巡检机器人的适配性，可采用压力波开关盒作为安全气囊2的气压监测装置和巡检机器人的主控器相适配，压力波开关盒可采用现有技术中各种型号的开关盒进行适配使用，本实用新型在此不做限制。

参照图2所示，在本实用新型的一些具体实施例中，气囊支撑架3包括充电电极座6，充电电极座6通过固定件和气囊支撑架3固定，用于固定和巡检机器人的底盘连接的充电电极。

在气囊支撑架3的底部可集成安装充电电极座6可安装充电电极，并由电极安装板5进行固定安装，对于大部分需要外部电源进行充电的巡检机器人(一般外接三插头的电源线进行充电)可满足其日常充电的需要，更有利于巡检机器人的使用。

参照图3至图5所示，本实用新型的实施例一种巡检机器人底盘，包括：上述实施例所述的防护装置，还包括：主控器安装盒11、电池安装板、运动轮驱动部和电压转换器18；

主控器安装盒11用于安装主控器，电池安装板用于安装电池，电压转换器用于将电池的电压转换后供运动轮驱动部和主控器使用。

具体的，电池安装板包括电池上安装板12和电池下安装板7组成并配合支柱10和固定件进行安装，两个安装板相互配合将可充电的锂电池固定在底盘中为各个部件提供所需电力，电池经电压转换器18转换为合适的电压为由电机驱动器8和电机总成9构成的运动轮驱动部提供电力，使四个运动轮20能够相互独立的运动，从而完成转弯、掉头等动作；主控器安装在主控器安装盒11中负责巡检机器人底盘的运动控制，并配合制动电阻16实现对驱动电机的紧急制动以及普通的制动控制，接触器14可为电池13的供电输出的开关，可由主控器控制实现巡检机器人电源的控制；

在靠近电池13的安装位置设置的温湿度传感器15用于将环境的温湿度信息发送到主控器，实时感知外界环境的变化，采集的温湿度信息可作为火灾等室内环境的监测依据为机房内的环境进行监控。

安装在底盘前后方的各三个超声波探头和超声波探头控制盒17中的超声波处理单元连接用于超声波的壁障，超声波探头和超声波探头控制盒17连接用于探测障碍物。超声波探头可发出频率高于20000赫兹的声波，方向性较好，穿透能力强。正是基于这种特性来工作。在运动底盘的前后各有三个超声波探头，当小车行驶的时候，六个超声波探头会发出超声波，当超声波遇到障碍物时，就会被发射回来，这是就利用超声波接收器接受反射回来的声波，把反射回来的声波转化成电信号传输给超声波探头控制盒。由相应的控制单元根据物体的距离做出预判并及时避障，提高了巡检机器人运动的安全性和可靠性。

再有，压力开关盒19，用于在检测到电子气压计的发送的突变数据后向主控器发送电池供电的开关信号，压力开关盒19可采用现有技术中的压力波开关盒，可实时感知安全气囊中的气压的变化，并在气压发生突变时向主控器发送相应的控制信号，实现紧急制动切断电源等操作增强安全性。

在本实用新型的另一些具体实施例中，运动轮20由依次连接的电机座锁定板24、轴承23、轴端密封件22和轮毂轴21进行转动的控制，电机总成9的驱动轴的输出端和轴承23传动连接实现运动轮转动的控制。

本实用新型提供的防护装置和巡检机器人底盘，在发生碰撞时最先接触的是充气的安全气囊，可以起到缓冲的作用，保证了巡检机器人的安全和减轻对被测物的伤害尤其对于安装有精密设备的机房尤为重要；同时电子气压计通过气动转接头检测到安全气囊内气体压力的突变，可向巡检机器人的主控器发送相应的提示信号，以使巡检机器人采取关闭电源，紧急制动等措施进一步保证了巡检机器人的安全可靠性。

可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指至少两个。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种防护装置，应用于巡检机器人，其特征在于，包括：安全气囊、气囊支撑架、气动转接头和电子气压计；

所述安全气囊呈长条形内部充满气体；

所述气囊支撑架分别安装于所述巡检机器人的底盘的前方和/或后方，所述气囊支撑架远离所述底盘的一端安装所述安全气囊；

所述安全气囊通过所述气动转接头和所述电子气压计连接；

所述电子气压计将检测到的所述安全气囊的实时气压值发送至所述巡检机器人的主控器以使所述安全气囊内的气体压力发生突变后向所述主控器发送突变信号。

2.根据权利要求1所述的防护装置，其特征在于，所述安全气囊包括：外部软管和充气管，所述充气管嵌套在所述外部软管中，所述充气管内部充满气体。

3.根据权利要求1所述的防护装置，其特征在于，所述气囊支撑架包括充电电极座，所述充电电极座通过固定件和所述气囊支撑架固定，用于固定和所述巡检机器人的所述底盘连接的充电电极。

4.根据权利要求2所述的防护装置，其特征在于，所述外部软管和所述充气管均由橡胶制成。

5.一种巡检机器人底盘，其特征在于，包括：权利要求1至4任意项所述的防护装置，还包括：主控器安装盒、电池安装板、运动轮驱动部和电压转换器；

所述主控器安装盒用于安装主控器，所述电池安装板用于安装电池，所述电压转换器用于将所述电池的电压转换后供所述运动轮驱动部和所述主控器使用。

6.根据权利要求5所述的巡检机器人底盘，其特征在于，还包括：温湿度传感器，所述温湿度传感器用于将环境的温湿度信息发送到主控器。

7.根据权利要求5所述的巡检机器人底盘，其特征在于，还包括：超声波探头和超声波探头控制盒，所述超声波探头和所述超声波探头控制盒连接用于探测障碍物。

8.根据权利要求5所述的巡检机器人底盘，其特征在于，还包括：压力开关盒，用于在检测到所述电子气压计的发送的突变数据后向所述主控器发送所述电池供电的开关信号。

9.根据权利要求8所述的巡检机器人底盘，其特征在于，还包括接触器，所述接触器和所述主控器连接用于控制所述电池的供电通断。

10.根据权利要求5至9任意项所述的巡检机器人底盘，其特征在于，所述运动轮驱动部包括：四组独立工作的电机驱动器和电机驱动总成用于控制四个运动轮的独立运动。

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