CN213745915U - 一种安全督查机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种安全督查机器人，包括行走装置、图像采集装置和电源，所述行走装置托持图像采集装置并行走，所述电源为行走装置的行走和图像采集装置的采集提供动力；所述行走装置包括驱动组件、行走轮和履带，所述驱动组件驱动所述行走轮滚动行走，所述履带包覆于行走轮的外部；所述图像采集装置包括采集件和升降组件，所述升降组件连接于行走装置和采集件之间，所述采集件在升降组件的托持下升降移动并采集行走装置周向的图像。本实用新型的安全督查机器人具有简单实用、避免拖慢施工效率、节省人力和时间等优点。

Description

一种安全督查机器人

技术领域

本实用新型涉及机器人技术领域，尤其涉及一种安全督查机器人。

背景技术

在工程施工过程中，通常需要设立单独的安全督查人员或小组，对施工区域、设备以及工作人员的工作过程进行检查，从而及时发现生产施工过程中的安全问题，做到及时整改，以实现安全生产的目标。但是当一个工程覆盖的区域较大时，需要的安全督查人员较多，并且安全督查人员检查范围较广，所需的人力和时间成本较高；当工程覆盖区域包含人员难以进入的区域时，为了检查而停产停工会扰乱生产周期，不进行检查则会有严重的安全隐患，人员直接进入检查则容易发生危险事故，很难达到安全和效率都得到切实保障的要求。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种简单实用、避免拖慢施工效率、节省人力和时间的安全督查机器人。

为解决上述技术问题，本实用新型提出的技术方案为：

一种安全督查机器人，包括行走装置、图像采集装置和电源，所述行走装置托持图像采集装置并行走，所述电源为行走装置的行走和图像采集装置的采集提供动力；所述行走装置包括驱动组件、行走轮和履带，所述驱动组件驱动所述行走轮滚动行走，所述履带包覆于行走轮的外部；所述图像采集装置包括采集件和升降组件，所述升降组件连接于行走装置和采集件之间，所述采集件在升降组件的托持下升降移动并采集行走装置周向的图像。

作为上述技术方案的进一步改进：

安全督查机器人还包括控制单元，所述控制单元包括与控制终端无线连接的遥控信号接收器，并根据遥控信号接收器接收的移动信号和采集信号分别控制行走装置行走以及图像采集装置进行图像采集。

安全督查机器人还包括控制单元，所述控制单元包括触控信号输入模块，并根据触控信号输入模块输入的移动信号和采集信号分别控制行走装置行走以及图像采集装置进行图像采集。

所述升降组件包括升降驱动件和套筒，所述升降驱动件的驱动端连接所述采集件，通过伸缩托持采集件升降移动，所述套筒套设于升降驱动件的外部并与升降驱动件同步伸缩。

所述采集件通过传输线与控制单元连接，所述传输线沿一绕升降驱动件轴线的螺线布设于升降驱动件和套筒之间。

所述驱动组件包括行走电机和动力件，所述动力件为与行走轮连通的双流波箱，所述行走电机包括驱动双流波箱运行的直行电机和转向电机。

所述控制单元还包括电机调速器，所述电机调速器连通直行电机和转向电机，并控制直行电机和转向电机的转速和转向。

所述行走装置还包括壳体，所述壳体上安装有多个摄像头，多个所述摄像头绕壳体的周向均匀布置。

所述驱动组件和电源安装于壳体的内部，所述壳体上还装设有风扇。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

本实用新型的安全督查机器人，利用行走装置托持图像采集装置行走，从而对待检查的施工区域、设备以及工作人员的工作过程进行拍摄，实现定期检查、安全生产的目标。这种安全督查方式无需人工行走覆盖工程的所有区域，对人力劳动强度和人员数量要求极低，降低了投入成本。并且对于窄小区域和危险区域，安全督查机器人也能够自行进入，无需停产停工，不会拖慢生产周期，保证施工效率。

其中行走装置利用带有履带的行走轮进行行走，由于履带与地面接触面积更大，因此其稳定性更高，能够有效避免施工区域地面不平整导致的图像抖动和模糊。图像采集装置中，采集件在升降组件的托持下升降移动并采集行走装置周向的图像，利用升降移动和周向转动覆盖待采集区域的所有空间角落，保证安全督查质量，避免遗漏各安全问题。并且正是由于采用了能够周向采集的采集件，履带带来的平稳性还能够确保采集件的转动角度不发生振动移位。

附图说明

图1是本实用新型的安全督查机器人的三维结构示意图；

图2是本实用新型的安全督查机器人的内部结构示意图。

图例说明：1、行走装置；11、驱动组件；12、行走轮；13、履带；14、壳体；141、风扇；2、图像采集装置；21、采集件；22、升降组件；221、升降驱动件；222、套筒；3、电源。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下文将结合说明书附图和较佳的实施例对本文实用新型做更全面、细致地描述，但本实用新型的保护范围并不限于以下具体实施例。

实施例：

如图1和图2所示，本实施例的安全督查机器人，包括行走装置1、图像采集装置2和电源3，行走装置1托持图像采集装置2并行走，电源3为行走装置1的行走和图像采集装置2的采集提供动力，使图像采集装置2对待检查的施工区域、设备以及工作人员的工作过程进行拍摄，实现定期检查、安全生产的目标。这种安全督查方式无需人工行走覆盖工程的所有区域，对人力劳动强度和人员数量要求极低，降低了投入成本。并且对于窄小区域和危险区域，安全督查机器人也能够自行进入，无需停产停工，不会拖慢生产周期，保证施工效率。

行走装置1包括驱动组件11、行走轮12和履带13，驱动组件11驱动行走轮12滚动行走，履带13包覆于行走轮12的外部，由于履带13与地面接触面积更大，因此其稳定性更高，能够有效避免施工区域地面不平整导致的图像抖动和模糊。图像采集装置2包括采集件21和升降组件22，升降组件22连接于行走装置1和采集件21之间，采集件21在升降组件22的托持下升降移动并采集行走装置1周向的图像，利用升降移动和周向转动覆盖待采集区域的所有空间角落，保证安全督查质量，避免遗漏各安全问题。并且正是由于采用了能够周向采集的采集件21，履带13带来的平稳性还能够确保采集件21的转动角度不发生振动移位。

本实施例中，采集件21采用了布控球，布控球能够实现高清图像的采集，并且转动速度和精度较高，能够满足安全督查的需求。

本实施例中，电源3包含高能量比的48V三元锂电池组、电源转换模块、接线端子排、电源开关等。48V三元锂电池组容量高达38AH，为安全督查机器人提供足够的能量，确保其的续航能力，内置电池保护板确保电池的充放电安全，延长电池的使用寿命。电源转换模块采用的是高能量比的DC/DC隔离电源模块，具有体积小、功率大、效率高、电压稳定性好、纹波小、可靠性高等诸多优点，可以将48V电源转换成12V与24V辅助电源。12V与24V电源模块的功率均为150W，为安全督查机器人提供辅助电源。接线端子排为安全督查机器人提供接入接口。电源开关控制电力输送的启闭。

本实施例中，安全督查机器人还包括控制单元，控制单元包括与控制终端无线连接的遥控信号接收器，并根据遥控信号接收器接收的移动信号和采集信号分别控制行走装置1行走以及图像采集装置2进行图像采集。检查过程中，操作人员可以在采集区域外，通过遥控器、手机、电脑等控制终端发送移动信号控制行走装置1行走到目标区域，之后发送采集信号控制图像采集装置2进行采集，控制终端支持安全督查机器人的位置、图像等信息回显，方便操作人员控制安全督查机器人执行各动作。其中遥控信号接收器通过快拆旋钮、固定栓等紧固件固定连接在行走装置1上。

本实施例中，控制单元还包括触控信号输入模块，并根据触控信号输入模块输入的移动信号和采集信号分别控制行走装置1行走以及图像采集装置2进行图像采集，使安全督查机器人既可以远程控制，也可以通过触控信号输入模块进行近处控制。触控信号输入模块包括设置在行走装置1上的触摸屏，为了保证触摸屏的安全防护以及防止误触，在行走装置1上还设有翻转盖，翻转盖可以扣合在触摸屏上。

本实施例中，升降组件22包括升降驱动件221和套筒222，升降驱动件221的驱动端连接采集件21，通过伸缩托持采集件21升降移动，本实施例中，升降驱动件221为一电动推杆，电动推杆的电压为24V，动力为50N，行程为1200mm。在其他实施方式中，也可以选用其他驱动方式，在此不做赘述。套筒222套设于升降驱动件221的外部并与升降驱动件221同步伸缩，以对升降驱动件221进行伸缩导向和保护。本实施例中，套筒222包括多节相互套接的筒体，其最内层筒体的端部与升降驱动件221的顶端相连，最外层筒体的端部与升降驱动件221的底端相连，从而在升降驱动件221上升时，多层筒体依次抽出实现伸长；套筒222的各筒体采用具有优良绝缘性和化学稳定性的环氧树脂板或耐磨抗老化增强的尼龙，端口处采用橡胶密封圈密封实现防尘耐水。

本实施例中，采集件21通过传输线与控制单元连接，传输线沿一绕升降驱动件221轴线的螺线布设于升降驱动件221和套筒222之间。这种内置传输线的方式能够有效避免线缆与障碍物相干涉。

本实施例中，驱动组件11包括行走电机和动力件，动力件为与行走轮12连通的双流波箱，行走电机包括驱动双流波箱运行的直行电机和转向电机，双流波箱使安全督查机器人的前进后退和转向功能相分离，避免转动过程中因转速不同导致两侧履带13跑偏，使安全督查机器人的行走功能得到优化。本实施例中，行走轮12采用套筒支撑式双轮毂油仓润滑驱动轮结构，其结构强度高，经实测能够在复杂环境下运行稳定。本实施例中，履带13的宽度为140mm～150mm，节距为45mm，诱导齿的厚度为9mm，在其他实施方式中，也可以视情况选用其他型号的履带13，在此不做赘述。

本实施例中，控制单元还包括电机调速器，电机调速器连通直行电机和转向电机，并控制直行电机和转向电机的转速和转向。电机调速器包含内部的电路板与电机调速盒。内部电路板采用两块电路板层叠结构，顶层用于电机调速板的信号发出、数据收发、以及驱动信号生成。底层为大功率MOS电路，采用铝基板形式，使电机调速板散热性能更加优良。电机调速盒是通过整块铝板经过加工加工制成，其具有良好的散热性能。

电机调速器能同时控制直行和转向两个电机。电机调速盒的输入有直流48V，在机器人中直接接电源3电压。电机调速器内设H桥电机驱动电路，通过不同支脚的相互导通实现电机的正转、反转切换。

本实施例中，行走装置1还包括壳体14，壳体14上安装有多个摄像头，多个摄像头绕壳体14的周向均匀布置。本实施例中，摄像头为四个，形成绕安全督查机器人360°的全景影像，方便操控人员观察。四个摄像头通过四路模拟视频转数字编码器将视频信号转换成一路网络信号传输到控制单元。

本实施例中，驱动组件11和电源3等部件安装于壳体14的内部，壳体14采用具有优良绝缘性和化学稳定性的环氧树脂板制成，利用卯榫结构拼合，结构缝隙以及表面喷涂环氧树脂漆涂层，之后采用密封圈进行防漏，可保证整身在-20～+60℃温度范围下长期使用而不会发生开裂漏水现象，保持较好的机械强度。壳体14内部由隔板分离为多个隔仓，分别放置各内部部件，余出的隔仓还可以用于储物仓，储放备用的布控球等替换零件。壳体14上设有带过滤网的通风口，通风口处还装设有风扇141，进行仓内外空气交换冷风降温，可保证仓内电器设备和动力机械的正常工作。控制系统还包括温控模块，当安全督查机器人内部温度过高时，温控模块控制风扇141工作。

本实施例中，壳体14上还设有照明灯，为黑暗工作区域的图像采集提供照明功能，照明灯采用防水硅胶密封。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例。对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型的技术构思前提下所得到的改进和变换也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种安全督查机器人，其特征在于：包括行走装置(1)、图像采集装置(2)和电源(3)，所述行走装置(1)托持图像采集装置(2)并行走，所述电源(3)为行走装置(1)的行走和图像采集装置(2)的采集提供动力；所述行走装置(1)包括驱动组件(11)、行走轮(12)和履带(13)，所述驱动组件(11)驱动所述行走轮(12)滚动行走，所述履带(13)包覆于行走轮(12)的外部；所述图像采集装置(2)包括采集件(21)和升降组件(22)，所述升降组件(22)连接于行走装置(1)和采集件(21)之间，所述采集件(21)在升降组件(22)的托持下升降移动并采集行走装置(1)周向的图像。

2.根据权利要求1所述的安全督查机器人，其特征在于：还包括控制单元，所述控制单元包括与控制终端无线连接的遥控信号接收器，并根据遥控信号接收器接收的移动信号和采集信号分别控制行走装置(1)行走以及图像采集装置(2)进行图像采集。

3.根据权利要求1所述的安全督查机器人，其特征在于：还包括控制单元，所述控制单元包括触控信号输入模块，并根据触控信号输入模块输入的移动信号和采集信号分别控制行走装置(1)行走以及图像采集装置(2)进行图像采集。

4.根据权利要求2或3所述的安全督查机器人，其特征在于：所述升降组件(22)包括升降驱动件(221)和套筒(222)，所述升降驱动件(221)的驱动端连接所述采集件(21)，通过伸缩托持采集件(21)升降移动，所述套筒(222)套设于升降驱动件(221)的外部并与升降驱动件(221)同步伸缩。

5.根据权利要求4所述的安全督查机器人，其特征在于：所述采集件(21)通过传输线与控制单元连接，所述传输线沿一绕升降驱动件(221)轴线的螺线布设于升降驱动件(221)和套筒(222)之间。

6.根据权利要求2或3所述的安全督查机器人，其特征在于：所述驱动组件(11)包括行走电机和动力件，所述动力件为与行走轮(12)连通的双流波箱，所述行走电机包括驱动双流波箱运行的直行电机和转向电机。

7.根据权利要求6所述的安全督查机器人，其特征在于：所述控制单元还包括电机调速器，所述电机调速器连通直行电机和转向电机，并控制直行电机和转向电机的转速和转向。

8.根据权利要求1所述的安全督查机器人，其特征在于：所述行走装置(1)还包括壳体(14)，所述壳体(14)上安装有多个摄像头，多个所述摄像头绕壳体(14)的周向均匀布置。

9.根据权利要求8所述的安全督查机器人，其特征在于：所述驱动组件(11)和电源(3)安装于壳体(14)的内部，所述壳体(14)上还装设有风扇(141)。

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