CN215701764U - 一种工厂巡迹检测机器人及其管理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种工厂巡迹检测机器人及其管理系统，通过设置巡迹路线规划，在无人干预的情况下自主实现工厂巡迹工作，智能化程度大大提升，当设备异常时，巡迹检测机器人通过通信模块将定位信息和高清摄像头装置获取的故障设备型号与编号发送至后台提醒人员，便捷高效；本实用新型还通过设置温度传感器、光敏传感器，空气质量检测模块，实时对工厂内温度、光强和空气质量进行检测，当发生异常时，设备通过与后台联动，自动启用环境设备模块进行工厂内部环境自主调节，当发生应急情况，及时应急处理模块，进一步预防安全事故的发生。

Description

一种工厂巡迹检测机器人及其管理系统

技术领域

本实用新型属于工厂安全机器人技术领域，具体涉及一种工厂巡迹检测机器人及其管理系统。

背景技术

在工厂复杂的环境中，在流水线工作过程中可能会发生机器故障等影响机器正常工作的情况，人为检测哪个机器发生故障既费时又费力，并且不能及时处理故障机器。同时，现有工厂对于安全隐患的预防通常是人工在厂内巡逻进行的，监控效率较低，一般需发生较为明显的现象才可觉察到，并且后台无法及时知晓发生事故的地点、现场情况及涉及的机器分布等情况，不利于有效地操作工厂内部的换气机、照明设备等基础设备进行调节。

实用新型内容

本实用新型正是为了解决上述技术问题而设计的一种工厂巡迹检测机器人及其管理系统，通过巡迹提高发现机器故障的效率，由机器人模块与后台管理系统通过通讯模块连接，保证工厂环境的管理、故障设备的型号与位置等数据指令的实时传输。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种工厂巡迹检测机器人，包括机器人本体、以及两组行走机构，所述两组行走机构分别与机器人本体上对应其直线行走两侧的侧面一一对应，所述两组行走机构结构彼此相同，各组行走机构分别包括沿前进方向依次布设于所在侧面的后向履带行走机构、前向履带行走机构，所述后向履带行走机构与机器人本体内置的控制装置相连受控进行转动，进而驱动前向履带行走机构进行转动，所述两组行走机构相对于机器人的行走方向两侧呈轴对称。

所述后向履带行走机构包含至少两个相同的并排与机器人本体连接的传动轮、以及共同围绕各个传动轮一圈的一个传动履带，各传动轮的中心连线与机器人前进方向相平行布设在对应的位置，各传动轮的中心与机器人本体连接；所述前向履带行走机构为一个正多边形履带行走机构，前向履带行走机构正多边形的每个角点对应有一个行走带轮，所述正多边形履带行走机构的正中心位置与机器人本体连接。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述后向履带行走机构包括传送带、方形支撑板、传动履带、以及至少两个相同的并排与机器人本体连接的传动轮，所述各传动轮的中心连线与机器人前进方向相平行布设在对应的位置与机器人本体连接，所述传动履带共同围绕各传动轮一圈，所述方形支撑板的长与传动履带包裹的两端的两传动轮中心之间的距离相适应，所述方形支撑板的两端分别安装在传动履带包裹的两端的两传动轮背向机器人本体的端面中心位置，所述方形支撑板两端之间分别与各传动轮中心位置连接支撑各传动轮，所述各传动轮的轴分别贯穿所在侧面延伸至所述机器人本体内部，所述机器人本体内置有内腔体，所述传送带于机器人本体的内腔体内联动各传动轮的轴进行转动。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述两组后向履带行走机构中两侧面靠近机器人本体端部的两传动轮的轴通过一个传动转轴连接，传动转轴与机器人本体内置与控制装置相连的的动力组件连接，动力组件经传动转轴驱动后向履带行走机构进行转动，进而驱动前向履带行走机构进行转动。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述动力组件为机器人本体内置与控制装置相连的电机。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述前向履带行走机构包括行走履带、两面相同的正多边形支撑板、以及与正多边形支撑板各角点一一对应的各行走带轮，各行走带轮相同，所述两面相同的正多边形支撑板以相对位置重合且相对平行设置，所述多边形支撑板的正中心位置与机器人本体连接，各行走带轮转动连接在两正多边形支撑板之间的各角点处，所述行走履带共同围绕各个行走带轮一周，联动各行走带轮进行转动，所述前向履带行走机构受后向履带行走机构的驱动进行转动与翻滚。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述两面相同的正多边形支撑板采用两正三角形支撑板，所述各行走带轮的中心位置转动安装于两正三角形支撑板之间对应正三角形支撑板的三个角点处。

作为本实用新型的一种优选技术方案，还包括设置于所述机器人本体顶部表面的高清摄像头装置、环境感知装置，所示高清摄像头装置、环境感知装置与机器人本体内置的的控制装置相连受控进行工作。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述环境检测装置包括分别与通信模块相连的温度传感器、光敏传感器、空气质量检测模块，所述通信模块与机器人本体内置的的控制装置相连受控进行工作，所述通信模块、温度传感器、光敏传感器、空气质量检测模块均设置于所述机器人本体顶部表面。

一种巡迹检测机器人的管理系统，巡迹检测机器人通过预设巡迹路线检测监控目标区域的状态，其特征在于：包括巡迹检测机器人、以及由环境设备模块、监控终端、应急处理模块构成的后台管理模块，巡迹检测机器人将高清摄像头装置、环境感知装置与后台管理模块经过通信模块进行通信，环境设备模块用于调整目标区域的环境，应急处理模块针对应急事件进行报警提醒。

本实用新型的有益效果是：本实用新型通过设置巡迹路线规划，在无人干预的情况下自主实现工厂巡迹工作，智能化程度大大提升，当设备异常时，巡迹检测机器人通过通信模块将定位信息和高清摄像头装置获取的故障设备型号与编号发送至后台提醒人员，便捷高效；本实用新型还通过设置温度传感器、光敏传感器，空气质量检测模块，实时对工厂内温度、光强和空气质量进行检测，当发生异常时，设备通过与后台联动，自动启用环境设备模块进行工厂内部环境自主调节，当发生应急情况，及时应急处理模块，进一步预防安全事故的发生；另外本实用新型通过三角履带和传动履带双重设置加强了适应环境的能力。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型的内部结构示意图；

图3为本实用新型的系统结构示意图；

图4为本实用新型的巡迹规划示意图；

图5为本实用新型的整体工作流程图。

附图标记：1、机器人本体，2、后向履带行走机构，2a、传动轮，2b、传送带，2c、方形支撑板，2d、传动履带，2e、传动转轴，3、前向履带行走机构，3a、行走履带，3b、正多边形支撑板；3c、行走带轮，4、高清摄像头装置，5、环境感知装置。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型进一步详细说明。

如图1至图2所示，一种工厂巡迹检测机器人，包括机器人本体1、以及两组行走机构，所述两组行走机构分别与机器人本体1上对应其直线行走两侧的侧面一一对应，所述两组行走机构结构彼此相同，各组行走机构分别包括沿前进方向依次布设于所在侧面的后向履带行走机构2、前向履带行走机构3，所述后向履带行走机构2与机器人本体1内置的控制装置相连受控进行转动，进而驱动前向履带行走机构3进行转动，所述两组行走机构相对于机器人的行走方向两侧呈轴对称。

所述后向履带行走机构2包含至少两个相同的并排与机器人本体1连接的传动轮2a、以及共同围绕各个传动轮2a一圈的一个传动履带2d，各传动轮2a的中心连线与机器人前进方向相平行布设在对应的位置，各传动轮2a的中心与机器人本体1连接；所述前向履带行走机构3为一个正多边形履带行走机构，前向履带行走机构3正多边形的每个角点对应有一个行走带轮3c，所述正多边形履带行走机构的正中心位置与机器人本体1连接。

一种工厂巡迹检测机器人还包括设置于所述机器人本体1顶部表面的高清摄像头装置4、环境感知装置5，所示高清摄像头装置4、环境感知装置5与机器人本体1内置的的控制装置相连受控进行工作。所述环境检测装置包括分别与通信模块相连的温度传感器、光敏传感器、空气质量检测模块，所述通信模块与机器人本体1内置的的控制装置相连受控进行工作，所述通信模块、温度传感器、光敏传感器、空气质量检测模块均设置于所述机器人本体1顶部表面，共同安装在环境感知装置5所设的盒体内。所述温度传感器模块、光敏传感器模块，实时对工厂内温度和光强进行检测；所述空气质量检测模块实时对工厂空气质量进行检测并实时发送至后台管理系统。

所述通信模块由无线数据传输模块和无线图像传输模块组成，所述无线数据传输模块与所述无线图像传输模块分别与机器人本体内部设置的控制装置连接，所述机器人本体内部设置电池仓和电机，所述电池仓给控制装置和电机提供动能。

所述后向履带行走机构2包括传送带2b、方形支撑板2c、传动履带2d、以及至少两个相同的并排与机器人本体1连接的传动轮2a，所述各传动轮2a的中心连线与机器人前进方向相平行布设在对应的位置与机器人本体1连接，所述传动履带2d共同围绕各传动轮2a一圈，所述方形支撑板2c的长与传动履带2d包裹的两端的两传动轮2a中心之间的距离相适应，所述方形支撑板2c的两端分别安装在传动履带2d包裹的两端的两传动轮2a背向机器人本体1的端面中心位置，所述方形支撑板2c两端之间分别与各传动轮2a中心位置连接支撑各传动轮2a，所述各传动轮2a的轴分别贯穿所在侧面延伸至所述机器人本体1内部，所述机器人本体1内置有内腔体，所述传送带2b于机器人本体1的内腔体内联动各传动轮2a的轴进行转动。本设计各组后向履带行走机构2中采用两个相同的并排与机器人本体1连接的传动轮2a。

所述两组后向履带行走机构2中两侧面靠近机器人本体端部的两传动轮的轴通过一个传动转轴2e连接，传动转轴2e与机器人本体1内置与控制装置相连的的动力组件连接，所述动力组件为机器人本体1内置与控制装置相连的电机。电机联动传动转轴2e驱动后向履带行走机构2进行转动，进而驱动前向履带行走机构3进行转动，

所述前向履带行走机构3包括行走履带3a、两面相同的正多边形支撑板3b、以及与正多边形支撑板3b各角点一一对应的各行走带轮3c，各行走带轮3c相同，所述两面相同的正多边形支撑板3b以相对位置重合且相对平行设置，所述多边形支撑板3b的正中心位置与机器人本体1连接，各行走带轮3c转动连接在两正多边形支撑板3b之间的各角点处，所述行走履带3a共同围绕各个行走带轮3c一周，联动各行走带轮3c进行转动，所述前向履带行走机构3受后向履带行走机构2的驱动进行转动与翻滚，通过一些凸起或不平整的地方。 本设计中两面相同的正多边形支撑板3b采用两正三角形支撑板，所述各行走带轮3c的中心位置转动安装于两正三角形支撑板之间对应正三角形支撑板的三个角点处。

如图3所示，一种巡迹检测机器人的管理系统，巡迹检测机器人通过预设巡迹路线检测监控目标区域的状态，其特征在于：包括巡迹检测机器人、以及由环境设备模块、监控终端、应急处理模块构成的后台管理模块，巡迹检测机器人将高清摄像头装置4、环境感知装置5与后台管理模块经过通信模块进行通信，环境设备模块用于调整目标区域的环境，应急处理模块针对应急事件进行报警提醒，以及启动紧急制动设备，如机器损坏通知后台系统，空气质量不加调整排气扇等。所述环境设备模块包括照明设施、空调、加湿器与换气机等；应急处理设备包括紧急制动设备、警报器等，针对应急事件进行报警提醒，如有需要启动紧急制动设备。所述环境设备模块的照明设施，进一步优化所述工厂在夜间或光线不良处的照明能力；空调，对工厂设备所工作的环境进行改善；加湿器、换气机，可以及时对工厂内部的环境进行调整优化。

一种工厂巡迹检测机器人及其管理系统的工作过程如图4-5所示，所述巡迹检测机器人从充电桩处开始按既定路线进行巡迹，所述工厂巡迹检测机器人通过温度传感器模块、光敏传感器模块对化工厂内温度和光强进行检测，再结合空气质量检测模块对周围空气质量检测，对工厂环境进行及时感知与调整，如检测到设备异常时，将通过通信模块将定位信息和高清摄像头装置获取的故障设备型号与编号发送至后台管理模块提醒人员，高清摄像头装置搭建的图像采集模块可以分析并处理图像信息，通过对图像信息进行分析，判断出有故障的设备，此图像采集模块通过通信模块与后台管理系统相连，将有故障的设备的图像信息传送给后台管理模块，使技术人员对故障设备有初步了解。巡迹中，机器人摄像头采集沿路的图像信息，且自动感应装置可以感应并判断前方是否有障碍物，配合制动系统，实现机器人的巡迹与自动避障。如检测到环境异常时，将联动后台对空调、加湿器、换气机等进行调节保护；如检测到应急事件时，将联动后台管理系统中的警报器进行警报提醒，如果没有异常机器人继续按照既定路线进行巡逻。

上述技术方案所设计一种工厂巡迹检测机器人及其管理系统，通过设置巡迹路线规划，在无人干预的情况下自主实现工厂巡迹工作，智能化程度大大提升，当设备异常时，巡迹检测机器人通过通信模块将定位信息和高清摄像头装置获取的故障设备型号与编号发送至后台提醒人员，便捷高效；本实用新型还通过设置温度传感器、光敏传感器，空气质量检测模块，实时对工厂内温度和光强进行检测，对空气质量进行检测，当发生异常时，设备通过与后台联动，自动启用照明设施、空调、加湿器与换气机等进行工厂内部环境自主调节，当发生应急情况，及时启动紧急制动设备、警报器等，进一步预防安全事故的发生；另外本实用新型通过三角履带和传动履带双重设置加强了适应环境的能力。

上面结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (9)

1.一种工厂巡迹检测机器人，其特征在于：包括机器人本体（1）、以及两组行走机构，所述两组行走机构分别与机器人本体（1）上对应其直线行走两侧的侧面一一对应，所述两组行走机构结构彼此相同，各组行走机构分别包括沿前进方向依次布设于所在侧面的后向履带行走机构（2）、前向履带行走机构（3），所述后向履带行走机构（2）与机器人本体（1）内置的控制装置相连受控进行转动，进而驱动前向履带行走机构（3）进行转动，所述两组行走机构相对于机器人的行走方向两侧呈轴对称，

所述后向履带行走机构（2）包含至少两个相同的并排与机器人本体（1）连接的传动轮（2a）、以及共同围绕各个传动轮（2a）一圈的一个传动履带（2d），各传动轮（2a）的中心连线与机器人前进方向相平行布设在对应的位置，各传动轮（2a）的中心与机器人本体（1）连接；所述前向履带行走机构（3）为一个正多边形履带行走机构，前向履带行走机构（3）正多边形的每个角点对应有一个行走带轮（3c），所述正多边形履带行走机构的正中心位置与机器人本体（1）连接。

2.根据权利要求1所述的一种工厂巡迹检测机器人，其特征在于：所述后向履带行走机构（2）包括传送带（2b）、方形支撑板（2c）、传动履带（2d）、以及至少两个相同的并排与机器人本体（1）连接的传动轮（2a），所述各传动轮（2a）的中心连线与机器人前进方向相平行布设在对应的位置与机器人本体（1）连接，所述传动履带（2d）共同围绕各传动轮（2a）一圈，所述方形支撑板（2c）的长与传动履带（2d）包裹的两端的两传动轮（2a）中心之间的距离相适应，所述方形支撑板（2c）的两端分别安装在传动履带（2d）包裹的两端的两传动轮（2a）背向机器人本体（1）的端面中心位置，所述方形支撑板（2c）两端之间分别与各传动轮（2a）中心位置连接支撑各传动轮（2a），所述各传动轮（2a）的轴分别贯穿所在侧面延伸至所述机器人本体（1）内部，所述机器人本体（1）内置有内腔体，所述传送带（2b）于机器人本体（1）的内腔体内联动各传动轮（2a）的轴进行转动。

3.根据权利要求2所述的一种工厂巡迹检测机器人，其特征在于：所述两组后向履带行走机构（2）中两侧面靠近机器人本体端部的两传动轮的轴通过一个传动转轴（2e）连接，传动转轴（2e）与机器人本体（1）内置与控制装置相连的的动力组件连接，动力组件经传动转轴（2e）驱动后向履带行走机构（2）进行转动，进而驱动前向履带行走机构（3）进行转动。

4.根据权利要求3所述的一种工厂巡迹检测机器人，其特征在于：所述动力组件为机器人本体（1）内置与控制装置相连的电机。

5.根据权利要求1所述的一种巡迹检测机器人，其特征在于：所述前向履带行走机构（3）包括行走履带（3a）、两面相同的正多边形支撑板（3b）、以及与正多边形支撑板（3b）各角点一一对应的各行走带轮（3c），各行走带轮（3c）相同，所述两面相同的正多边形支撑板（3b）以相对位置重合且相对平行设置，所述多边形支撑板（3b）的正中心位置与机器人本体（1）连接，各行走带轮（3c）转动连接在两正多边形支撑板（3b）之间的各角点处，所述行走履带（3a）共同围绕各个行走带轮（3c）一周，联动各行走带轮（3c）进行转动，所述前向履带行走机构（3）受后向履带行走机构（2）的驱动进行转动与翻滚。

6.根据权利要求5所述的一种工厂巡迹检测机器人，其特征在于：所述两面相同的正多边形支撑板（3b）采用两正三角形支撑板，所述各行走带轮（3c）的中心位置转动安装于两正三角形支撑板之间对应正三角形支撑板的三个角点处。

7.根据权利要求1所述的一种工厂巡迹检测机器人，其特征在于：还包括设置于所述机器人本体（1）顶部表面的高清摄像头装置（4）、环境感知装置（5），所示高清摄像头装置（4）、环境感知装置（5）与机器人本体（1）内置的的控制装置相连受控进行工作。

8.根据权利要求7所述的一种巡迹检测机器人，其特征在于：所述环境检测装置包括分别与通信模块相连的温度传感器、光敏传感器、空气质量检测模块，所述通信模块与机器人本体（1）内置的的控制装置相连受控进行工作，所述通信模块、温度传感器、光敏传感器、空气质量检测模块均设置于所述机器人本体（1）顶部表面。

9.一种基于权利要求1至8任意一项所述的一种巡迹检测机器人的管理系统，巡迹检测机器人通过预设巡迹路线检测监控目标区域的状态，其特征在于：包括巡迹检测机器人、以及由环境设备模块、监控终端、应急处理模块构成的后台管理模块，巡迹检测机器人将高清摄像头装置（4）、环境感知装置（5）与后台管理模块经过通信模块进行通信，环境设备模块用于调整目标区域的环境，应急处理模块针对应急事件进行报警提醒。

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