CN212500734U - 一种智能巡检机器人 - Google Patents

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Abstract

一种智能巡检机器人，所述机器人主体内设有安置舱，安置舱顶部设有开合舱门，开合舱门分别通过转轴活动连接在安置舱上端两侧，且转轴的末端均连接有转动电机；所述安置舱上设有起降调控装置和充电装置，所述无人机上设有检测传输装置；所述机器人主体上设有多线激光装置；所述云台上设有热成像云台相机。产生的有益效果是：巡检机器人采用3D‑SLAM激光导航装置与热成像云台相机对周围环境进行巡检，当机器人主体前进路径受阻或/和热成像云台相机拍摄范围受限时，通过电路信号传输控制无人机从安置舱内飞出，无人机进行飞行中检测，热成像传感器进行实时监控，能够实现各个场地的全天候、全方位、全自主智能巡检和监控，有效降低劳动强度。

Description

一种智能巡检机器人
技术领域
本实用新型涉及智能巡检机器人技术领域，具体为一种智能巡检机器人。
背景技术
在石油与天然气生产等行业，巡检安全生产是基本要求，为保证安全生产，要求工作人员定期对相关设备进行巡视检查，但人工巡检存在巡视及时性差、劳动强度大、效率低等缺点，一般采用智能型巡检机器人技术进行巡检工作，既具有人工巡检的灵活性、智能性，同时也克服和弥补了人工巡检存在的一些缺陷和不足，但市场上智能巡检类型的机器人普遍采用的是二维激光定位导航，而二维激光只能扫描到同等高度的物体，物体摆置的高度发生变化时，容易导致二维激光的定位导航出现碰到障碍物、错误规划路线、定位错误等问题，且缺少可辅助巡检的侦查飞行设备，使二维激光定位导航的路径规划效率不够智能，定位精度、建图等各个方面都不够运用于情况复杂的巡检环境，容易造成失误。
实用新型内容
针对以上所述，本实用新型提供了一种智能巡检机器人，以解决上述背景技术中提出的问题。
本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案是：提供了一种智能巡检机器人，包括机器人主体、安装在机器人主体顶部的云台、以及安装在机器人主体底部的四轮差分底盘，所述机器人主体内设有可供无人机起降的安置舱，所述安置舱顶部设有翻转式的开合舱门，开合舱门对称分为第一舱门与第二舱门，第一舱门与第二舱门分别通过转轴活动连接在安置舱上端两侧，且转轴的末端均连接有转动电机；所述安置舱上设有可调控无人机在安置舱内安全起降及执行飞行检测任务的无线自动调控装置和对无人机进行充电操作的充电装置，所述无人机上设有可进行环境检测与信号传输的检测传输装置，且无线自动调控装置与转动电机通过电性连接；所述机器人主体上设有进行三维地图构建、定位与导航的多线激光装置；所述云台上设有用于采集巡检机器人周围监控信息的热成像云台相机，当机器人主体前进路径受阻或/和热成像云台相机拍摄范围受限时，无线自动调控装置驱动第一舱门与第二舱门打开，无人机从安置舱内起飞。
进一步，所述无线自动调控装置包括第一无线接发装置、微控器，第一无线接发装置与微控器设置在安装舱内，且第一无线接发装置与微控器通过电性连接。
进一步，所述检测传输装置包括第二无线接发装置、热成像传感器，第二无线接发装置、热成像传感器均设置在无人机内，第二无线接发装置与第一无线接发装置可进行匹配连接，且第二无线接发装置与热成像传感器通过电性连接。
进一步，所述充电装置包括设置在安置舱底部的充电接口、设置在无人机上的充电插口和设置在机器人主体内的蓄电池，蓄电池通过充电接口与充电插口连接导通电路，为无人机提供电能。
进一步，所述多线激光装置为可采用三维激光导航的3D-SLAM激光导航装置。
进一步，所述热成像云台相机为防火材料制成，且检测范围为0-10米。
进一步，所述机器人主体内还设有可远程调控无人机的服务终端模块，所述服务终端模块与第一无线接发装置、第二无线接发装置通过电性连接。
与现有技术相比，本实用新型产生的有益效果是：在一般的巡检过程中，该巡检机器人采用3D-SLAM激光导航装置与热成像云台相机对机器人主体周围0-10m范围内的环境进行巡检操作，防止发生安全事故，当机器人主体前进路径受阻或/和热成像云台相机拍摄范围受限时，使巡检机器人无法进行正常巡检操作时，通过电性信号传输，控制无人机从安置舱内飞出，无人机针对超过热成像云台相机检测范围或有障碍物的复杂环境进行飞行中侦查检测，热成像传感器进行实时监控，并及时将检测信号传输回机器人主体中，该实用新型整合无人机技术、热成像技术、多传感器融合技术、导航定位技术以及物联网技术等，能够实现各个场地的全天候、全方位、全自主智能巡检和监控，提高正常巡检作业和管理的自动化和智能化水平，且3D-SLAM激光导航装置的运用，提高了巡检机器人的智能化程度，扫描距离更远、范围更大、点频更高，实现了更高效的工作效率。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
图2是本实用新型的俯视图。
图3是本实用新型的侧视图。
图4是开合舱门与无人机的配合操作流程图。
图5是无人机的结构示意图。
图6是本实用新型的电路流程示意图。
在图中，1.机器人主体，2.云台，3.3D-SLAM激光导航装置，4.热成像云台相机，5.四轮差分底盘，6.安置舱，7.转轴，8.转动电机，9.第一舱门，10.第二舱门，11.无人机,12.第二无线接发装置,13.热成像传感器,14.充电插口,15.充电接口,16.第一无线接发装置,17.微控器,18.蓄电池。
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，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
在图1-图6中，提供了一种智能巡检机器人，包括机器人主体1、安装在机器人主体1顶部的云台2、以及安装在机器人主体1底部的四轮差分底盘5，所述机器人主体1内设有可供无人机11起降的安置舱6，所述安置舱6顶部设有翻转式的开合舱门，开合舱门对称分为第一舱门9与第二舱门10，第一舱门9与第二舱门10分别通过转轴7活动连接在安置舱6上端两侧，且转轴7的末端均连接有转动电机8；所述安置舱6上设有可调控无人机11在安置舱6内安全起降及执行飞行检测任务的无线自动调控装置和对无人机11进行充电操作的充电装置，所述无人机11上设有可进行环境检测与信号传输的检测传输装置，且无线自动调控装置与转动电机通过电性连接。
在本实施例中，所述无线自动调控装置包括第一无线接发装置16、微控器17，第一无线接发装置16与微控器17均设置在安装舱6内，且第一无线接发装置16与微控器17通过电性连接；所述检测传输装置包括第二无线接发装置12、热成像传感器13，第二无线接发装置12、热成像传感器13均设置在无人机11内，第二无线接发装置12与第一无线接发装置16可进行匹配连接，且第二无线接发装置12与热成像传感器13通过电性连接；当机器人主体1前进路径受阻或/和热成像云台相机4拍摄范围受限时，检测范围超出了10米或出现了无法越过的障碍物，使巡检机器人无法进行正常巡检操作时，机器人主体1的服务终端模块便会发出侦查信号,微控器17接收到侦查信号,并将侦查信号转化为控制信号,控制信号传输到转动电机8与无人机11中,转动电机8带动第一舱门9与第二舱门10翻转打开,然后无人机11便可从安置舱6内飞出，无人机11针对超过热成像云台相机4检测范围或有障碍物的复杂环境进行飞行中侦查检测，无人机11中的热成像传感器13进行对环境内的物体进行实时检测，并将检测信号通过第二无线接发装置12发射传输到第一无线接发装置16中,第一无线接发装置16将接收的检测信号输入机器人主体1的服务终端模块中,实现机器人主体1与无人机11的巡检信息共享,能够实现各个场地的全天候、全方位、全自主智能巡检和监控，对于普通巡检机器人无法巡检的地方也可以进行全方位的巡检；当无人机11的巡检工作完成后,第二无线接发装置12发射出回舱信号到第一无线接发装置16中,无人机11与安置舱6进行实时对接停放,使无人机11降落在安置舱6内,机器人主体1接收到了安全降落信号,然后通过电路信号传输,控制转动电机8带动第一舱门9与第二舱门10重新闭合,使无人机11安全放置在安置舱6内,巡检机器人与无人机11技术的相结合,能够实现各个场地的全天候、全方位、全自主智能巡检和监控，提高正常巡检作业和管理的自动化和智能化水平,实现了更高效的工作效率。
在本实施例中，所述充电装置包括设置在安置舱6底部的充电接口15、设置在无人机11上的充电插口14和设置在机器人主体1内的蓄电池18，蓄电池18通过充电接口15与充电插口14连接导通电路，为无人机11提供电能；当无人机11放置在安置舱6内,无人机11上的充电插口14与充电接口15相对接,实现电路导通,蓄电池18通过充电插口14与充电接口15为无人机11提供电能,使无人机11能保持电力充足的状态,保证巡检工作的正常运行,提高工作效率。
在本实施例中，所述多线激光装置2为可采用三维激光导航的3D-SLAM激光导航装置3；当机器人主体1在各个场地巡检时，3D-SLAM激光导航装置3发射出三维激光，并在接触到物体后返回3D-SLAM激光导航装置3中，通过三维激光扫描更多的点云、能有效的检测地面，同时有效的避开不同高度的障碍物，且三维激光导引能精确的计算倾角和高度，满足机器人在非平面场景下的定位导航，更能满足二次开发或其他位姿的工作需求，扫描距离更远、范围更大、点频更高，使巡检机器人的智能化更高，运用范围更广，适用于各种不同的工作环境。
在本实施例中，所述热成像云台相机4为防火材料制成，且检测范围为0-10米；所述机器人主体1内还设有可远程调控无人机11的服务终端模块，所述服务终端模块与第一无线接发装置16、第二无线接发装置12通过电性连接；在巡检过程中，该巡检机器人一般采用3D-SLAM激光导航装置3与热成像云台相机4对机器人主体1周围0-10米范围内进行巡检操作，无人机11则停放在安置舱6内,当机器人主体1前进路径受阻或/和热成像云台相机4拍摄范围受限时，例如出现了无法越过的障碍物或检测范围超出了10米，使巡检机器人无法进行正常巡检操作时，机器人主体1的服务终端模块便会发出侦查信号,通过电路信号传输，控制无人机11从安置舱6内飞出在飞行中侦查巡检，巡检机器人与无人机11技术的相结合，能够实现各个场地的全天候、全方位、全自主智能巡检和监控，使巡检智能化更高。
在本实施例中，本实用新型的控制电路为电路领域内的常见电路，所属技术领域的技术人员都能够实现，在此不做累述。
在本实施例中，所述热成像云台相机4为常见的热成像设备，例如Zenmuse XT S型号、JSA-8HSOTX30TH型号等热成像云台相机。
在本实施例中，所述多线激光装置为常见的3D-SLAM激光导航装置3，例如MZT8VIA型号、GS-SR002型号等3D-SLAM激光导航装置。
在本实施例中,所述转动电机8为常见的异步电机设备,例如GB/T4831-2016型号、Y160M-4型号等转动电机。
在本实施例中,所述无人机11为常见的工业巡检无人机设备,例如Phantom 4 ProV2.0型号、闪电F-28型号等无人机。
在本实施例中，所述微控器17为可编程的AT89C2051或TMS320VC5509A的单片机等。
在本实施例中，所述无线接发装置为常见的无线接收装置和无线发射装置，例如TL-WDN5200H型号无线接收器，ZF-7型号无线发射器等。
在本实施例中，所述热成像传感器13为常见的热成像传感装置，例如TP-0225EK.TP-型号、FST600-ZNHW0-07型号等热成像传感器。
本实用新型在具体实施时：在巡检过程中，巡检机器人一般采用3D-SLAM激光导航装置3与热成像云台相机4对机器人主体1周围0-10米范围内的环境进行巡检操作，无人机11则停放在安置舱6内,当机器人主体1前进路径受阻或/和热成像云台相机4拍摄范围受限时，机器人主体1的服务终端模块便会发出侦查信号,通过电路信号传输，控制转动电机8带动第一舱门9与第二舱门10翻转打开,然后无人机11便可从安置舱6内飞出，无人机11针对超过热成像云台相机4检测范围或有障碍物的复杂环境进行飞行中侦查检测，无人机11中的热成像传感器13进行对环境内的物体进行实时检测，并将检测信号通过第二无线接发装置12发射传输到第一无线接发装置16中,第一无线接发装置16将接收的检测信号输入机器人主体1的服务终端模块中,实现机器人主体1与无人机11的巡检信息共享,能够实现各个场地的全天候、全方位、全自主智能巡检和监控，对于普通巡检机器人无法巡检的地方也可以进行全方位的巡检；当无人机11的巡检工作完成后,第二无线接发装置12发射出回舱信号到第一无线接发装置16中,无人机11与安置舱6进行实时对接停放,使无人机11降落在安置舱6内,机器人主体1接收到了安全降落信号,然后通过电路信号传输,控制转动电机8带动第一舱门9与第二舱门10重新闭合,使无人机11安全放置在安置舱6内,巡检机器人与无人机11技术的相结合,能够实现各个场地的全天候、全方位、全自主智能巡检和监控，提高正常巡检作业和管理的自动化和智能化水平,实现了更高效的工作效率。
值得说明的是：在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接；对本实用新型描述的电路均为本领域常用的电路，其他相关部件均为现有常用的元器件，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
对于本领域技术人员而言，显然本实用新型专利不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型专利的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型专利。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型专利的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的得同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型专利内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (7)

1.一种智能巡检机器人，包括机器人主体、安装在机器人主体顶部的云台、以及安装在机器人主体底部的四轮差分底盘，其特征在于：所述机器人主体内设有可供无人机起降的安置舱，所述安置舱顶部设有翻转式的开合舱门，开合舱门对称分为第一舱门与第二舱门，第一舱门与第二舱门分别通过转轴活动连接在安置舱上端两侧，且转轴的末端均连接有转动电机；
所述安置舱上设有可调控无人机在安置舱内安全起降及执行飞行检测任务的无线自动调控装置和对无人机进行充电操作的充电装置，所述无人机上设有可进行环境检测与信号传输的检测传输装置，且无线自动调控装置与转动电机通过电性连接；
所述机器人主体上设有进行三维地图构建、定位与导航的多线激光装置；所述云台上设有用于采集巡检机器人周围监控信息的热成像云台相机，当机器人主体前进路径受阻或/和热成像云台相机拍摄范围受限时，无线自动调控装置驱动第一舱门与第二舱门打开，无人机从安置舱内起飞。
2.根据权利要求1所述的一种智能巡检机器人，其特征在于：所述无线自动调控装置包括第一无线接发装置、微控器，第一无线接发装置与微控器均设置在安装舱内，且第一无线接发装置与微控器通过电性连接。
3.根据权利要求2所述的一种智能巡检机器人，其特征在于：所述检测传输装置包括第二无线接发装置、热成像传感器，第二无线接发装置、热成像传感器均设置在无人机内，第二无线接发装置与第一无线接发装置可进行匹配连接，且第二无线接发装置与热成像传感器通过电性连接。
4.根据权利要求1所述的一种智能巡检机器人，其特征在于：所述充电装置包括设置在安置舱底部的充电接口、设置在无人机上的充电插口和设置在机器人主体内的蓄电池，蓄电池通过充电接口与充电插口连接导通电路，为无人机提供电能。
5.根据权利要求1所述的一种智能巡检机器人，其特征在于：所述多线激光装置为可采用三维激光导航的3D-SLAM激光导航装置。
6.根据权利要求1所述的一种智能巡检机器人，其特征在于:所述热成像云台相机为防火材料制成，且检测范围为0-10米。
7.根据权利要求1所述的一种智能巡检机器人，其特征在于：所述机器人主体内还设有可远程调控无人机的服务终端模块，所述服务终端模块与第一无线接发装置、第二无线接发装置通过电性连接。
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Address before: 101500 room 313-3291, 3 / F, Shanshui building, 3 Gulou East Street, Miyun District, Beijing (office area of yunchuanggu Economic Development Center)

Patentee before: Beijing Youpin Zhitong Information Technology Co.,Ltd.