CN217143916U

CN217143916U - 一种巡检机器人

Info

Publication number: CN217143916U
Application number: CN202220210236.8U
Authority: CN
Inventors: 杨二朋; 时俊普
Original assignee: Shanghai Lingzhou Intelligent Technology Co ltd
Current assignee: Shanghai Lingzhou Intelligent Technology Co ltd
Priority date: 2022-01-26
Filing date: 2022-01-26
Publication date: 2022-08-09
Anticipated expiration: 2032-01-26

Abstract

本实用新型涉及机器人技术领域，具体涉及一种巡检机器人；包括箱体、设置在箱体上的充电模块、设置在箱体上的避障模块、设置在箱体上的升降机构、安装于升降机构上的摄像单元以及安装于箱体底部的车轮。本实用新型通过的升降装置可调节摄像单元的高度，以满足不同高度的图像信息的采集，进而满足不同巡检任务对于图像采集的要求；通过设置的充电桩上的电源端与受电端，能保证在无线充电时的充电效率，充电稳定。

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，具体涉及一种巡检机器人。

背景技术

近几年巡检机器发展很快，主要被用在危险的地方，如高温、有毒有害的环境中，或者劳动强度大的地方，用于替代人工巡检。

现有的巡检机器人有一定的缺陷：1、现有机器人无线充电时，对机器人定位精度的要求很高，要求充电桩的电源端和受电端在左右方向误差小于20MM，同时满足电源端和受电端两工作面平行度小于10MM,且精度越高越好，充电效率越高，现有的激光导航无法满足这样的要求，所以充电效率会减小，充电时间加长；

2、现有巡检机器人，相机的高度是固定的，相机的高度、角度会影响到拍摄效果，造成图片不清晰，所以增加了相机的升降功能，这样可以减小相机的水平倾角，拍出更清晰的图片。

实用新型内容

针对现有技术中提到的问题，本实用新型提出一种巡检机器人以解决背景技术中的问题。

本实用新型包括箱体、设置在箱体上的充电模块、设置在箱体上的避障模块、设置在箱体上的升降机构、安装于升降机构上的摄像单元以及安装于箱体底部的车轮。

优选的，所述充电模块包括电源端、受电端、前挡板、前安装板以及单点激光，所述电源端安装在充电桩上，与电源端相匹配的受电端安装在前安装板上且前安装板上还设有前挡板，所述前安装板设于箱体与避障模块相对一端上；所述单点激光为多个，多个单点激光环绕箱体设置。

优选的，所述箱体内设有多个驱动电机和减速机，每个驱动电机与减速机对应相连一个车轮，所述减速机设置在减速机座上，所述驱动电机轴穿过减速机、轴承座与车轮相连。

优选的，所述箱体顶部设有焊接架，所述焊接架上设置有底板，其中焊接架上设有升降机构；所述升降机构包括伺服电机、底座、从动齿轮、主动齿轮、丝杆、丝母、外套管、外端盖、内套管以及内端盖，所述外套管一端与底座相连，另一端与外端盖相连，其中外套管内设有内套管，内套管内设有丝杆，所述丝杆上套设有从动齿轮，设于底座上的伺服电机上设有主动齿轮，其主动齿轮与从动齿轮相啮合，所述丝母套设于丝杆上且丝母与内套管内壁相连，所述内套管一端还设有内端盖。

优选的，还包括立柱，所述立柱套设于升降机构外，其中立柱顶部还设有接近开关A与接近开关B。

优选的，还包括感应片，所述感应片分别与接近开关A、接近开关B相适应，其中感应片设于摄像单元底部。

优选的，所述立柱顶部还设有风琴罩，其摄像单元设于风琴罩顶部。

优选的，还包括电气模块，所述电气模块设于所述底板上，所述电气模块包括风扇与激光雷达。

优选的，所述避障模块包括超声波与防撞条，所述防撞条设置在防撞条底座上。

优选的，所述箱体上还设有检修口。

本实用新型相对于现有技术，取得了以下的技术效果：

本实用新型通过的升降装置可调节摄像单元的高度，以满足不同高度的图像信息的采集，进而满足不同巡检任务对于图像采集的要求；通过设置的充电桩上的电源端与受电端，能保证在无线充电时的充电效率，充电稳定。

附图说明

图1为本实用新型整体结构示意图；

图2为本实用新型整体结构另一角度示意图；

图3为本实用新型车轮连接示意图；

图4为本实用新型充电桩充电示意图；

图5为本实用新型图4中A处放大示意图；

图6为本实用新型升降机构示意图；

图7为本实用新型升降机构剖视图；

图8为本实用新型充电示意图。

附图标记：1、箱体；2、防撞条；3、防撞条底座；4、车轮；5、驱动电机；6、轴承座；7、单点激光；8、超声波；9、风扇；10、激光雷达；11、立柱；12、风琴罩；13、感应片；14、相机；15、检修口；16、受电端；17、前挡板；18、前安装板；19、焊接架；20、底板；21、后安装板；22、后挡板；23、电源端；24、伺服电机；25、底座；26、主动齿轮；27、外套管；28、内套管；29、丝母；30、丝杆；31、外端盖；32、内端盖；33、接近开关A；34、接近开关B。

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。

如图1与图2所示，本实用新型包括箱体1、设置在箱体1上的充电模块、设置在箱体1上的避障模块、设置在箱体1上的升降机构、安装于升降机构上的摄像单元以及安装于箱体1底部的车轮4。

如图4和图8所示，所述充电模块包括电源端23、受电端16、前挡板17、前安装板18以及单点激光7，所述电源端23安装在充电桩上，与电源端23相匹配的受电端16安装在前安装板18上且前安装板18上还设有前挡板17，所述前安装板18设于箱体1与避障模块相对一端上；所述单点激光7为多个，多个单点激光7环绕箱体1设置。本实施例中的受电端16如图所示，充电桩上设有后安装板21，后安装板21上设有电源端23，后安装板21还与伸缩机构相连，其中后安装板21上还设有后挡板22，本实施例中后挡板22与前挡板17均为多个，且一一对应设置，其中后挡板22高度大于电源端23，前挡板17高度大于受电端16，当后挡板22和前挡板17的高度之和减去电源端23高度和受电端16高度之和即为电源端23与受电端16之间的距离；设置的单点激光7可以为其提供距离数据，本装置可根据距离数据提供定位。

需要说明是本实施例中选用的受电端16与电源端23之间的距离选为20mm，受电端16与电源端23的高度分别为50mm且为固定尺寸，则后挡板22的高度与前挡板17高度均为60mm，相减则为受电端16与电源端23之间的距离，但不仅限于如此，可根据具体的实际使用来改变受电端16与电源端23之间的距离，如为10mm时，则调整后挡板22和前挡板17的高度均为55mm，可根据具体实际使用来改变。

所述箱体1内设有多个驱动电机5和减速机，每个驱动电机5与减速机对应相连一个车轮4，所述减速机设置在减速机座上，所述驱动电机5轴穿过减速机、轴承座6与车轮4相连。如图他3所示，本实施例中的车轮4都单独设有驱动电机5和减速机，每个车轮4独立控制，可实现差速转弯和原地转向；本实施例中箱体1底部距离地面的高度大于100mm，车轮4直径为Φ320mm，能提高车轮4越障能力且涉水深度大。

所述箱体1顶部设有焊接架19，所述焊接架19上设置有底板20，其中焊接架19上设有升降机构；所述升降机构包括伺服电机24、底座25、从动齿轮、主动齿轮26、丝杆30、丝母29、外套管27、外端盖31、内套管28以及内端盖32，所述外套管27一端与底座25相连，另一端与外端盖31相连，其中外套管27内设有内套管28，内套管28内设有丝杆30，所述丝杆30上套设有从动齿轮，设于底座25上的伺服电机24上设有主动齿轮26，其主动齿轮26与从动齿轮相啮合，所述丝母29套设于丝杆30上且丝母29与内套管28内壁相连，所述内套管28一端还设有内端盖32。还包括立柱11，所述立柱11套设于升降机构外，其中支架顶部设有限位架13，所述限位架13顶部设有接近开关A33，底部设有接近开关B34。34还包括感应片，所述感应片分别与接近开关A33、接近开关B相适应，其中感应片设于摄像单元底部。如图6和图7所示，本实施例中升降机构升降时，伺服电机24驱动丝杆30于底座25上转动，丝杆30转动时，套设于丝杆30上的丝母29沿传动丝杆30的轴线方向运动，进而带动与丝母29相连的内套管28沿丝杆30的轴线方向运动，实现内套管28伸出或缩入外套管27，从而带动摄像单元移动，摄像单元为相机14。

本实施例中立柱11套设于升降机构外部，其中立柱顶部还设有接近开关A33与接近开关B34。通过设置的接近开关A33、接近开关B34对内套管28伸缩的位置进行限位，接近开关A33为机械原点，接近开关B34用于限位，每次上升时以接近开关信号作为运动参照，利于提高精度，限位可保障运动部件不超出设计行程。

所述立柱11顶部还设有风琴罩12，其摄像单元设于风琴罩12顶部。风琴罩12用于立柱11的防尘和防雨。

还包括电气模块，所述电气模块设于所述底板20上，所述电气模块包括风扇9与激光雷达10。

所述避障模块包括超声波8与防撞条2，所述防撞条2设置在防撞条底座25上。本实施例中超声波8在能弥补单点激光7在室外强光时会受到干涉时进行定位，防撞条2内部设有开关，当防撞条2与障碍物触碰时，防撞条2触发开关，使得巡检机器人紧急刹车，作为巡检机器人的保护件。

所述箱体1上还设有检修口15。检修口15上设有检修盖板方便对巡检机器人内部维修。

使用时，当巡检机器人在运行过程中会自动检测电池的电量，当电量小于设定值时，报警灯会闪，并自动返回充电位置，进行充电，无线充电时，当机器人回到距充电桩2米时，首先会调整电源端23和受电端16两工作面平行度，巡检机器人在原地做旋转动作，通过箱体1上的单点激光7反馈的距离参数相同时，使得电源端23和受电端16两工作面M、N平行度小于10MM，此时，巡检机器人慢速靠近充电桩，同时不断的调整自身角度，保持两工作面M、N的保持平行，另外单点激光7提距离供参数，此参数用于调整电源端23和受电端16左右方向的误差，当误差小于20MM时，机器人继续后退，当M、N面接触时，开始充电，直到充电完成，电源端23自动断电，如果首次调整位置不成功，机器人可向前移动，再次调整位置，直到位置满足充电要求；在巡检机器人工作时，通过车轮4用于驱动自身运动，巡检机器人具有自主导航系统及建图系统，可根据实际情况，以及当时的巡检需求，为巡检机器人设置一条初始巡检线路，同时也可实时根据巡检线路的状况自主调整巡检线路，设置的升降机构可将相机14在一定的高度范围内移动，以满足不同高度的机柜的图像信息的采集，进而满足不同巡检任务对于图像采集的要求，进而实现根据需求灵活的执行不同的巡检任务。

Claims

1.一种巡检机器人，其特征在于，包括箱体、设置在箱体上的充电模块、设置在箱体上的避障模块、设置在箱体上的升降机构、安装于升降机构上的摄像单元以及安装于箱体底部的车轮；

所述充电模块包括电源端、受电端、前挡板、前安装板以及单点激光，所述电源端安装在充电桩上，与电源端相匹配的受电端安装在前安装板上且前安装板上还设有前挡板，所述前安装板设于箱体与避障模块相对一端上；所述单点激光为多个，多个单点激光环绕箱体设置；所述箱体顶部设有焊接架，所述焊接架上设置有底板，其中焊接架上设有升降机构，所述升降机构包括伺服电机、底座、从动齿轮、主动齿轮、丝杆、丝母、外套管、外端盖、内套管以及内端盖，所述外套管一端与底座相连，另一端与外端盖相连，其中外套管内设有内套管，内套管内设有丝杆，所述丝杆上套设有从动齿轮，设于底座上的伺服电机上设有主动齿轮，其主动齿轮与从动齿轮相啮合，所述丝母套设于丝杆上且丝母与内套管内壁相连，所述内套管一端还设有内端盖。

2.根据权利要求1所述一种巡检机器人，其特征在于，所述箱体内设有多个驱动电机和减速机，每个驱动电机与减速机对应相连一个车轮，所述减速机设置在减速机座上，所述驱动电机轴穿过减速机、轴承座与车轮相连。

3.根据权利要求2所述一种巡检机器人，其特征在于，还包括立柱，所述立柱套设于升降机构外，其中立柱顶部还设有接近开关A与接近开关B。

4.根据权利要求3所述一种巡检机器人，其特征在于，还包括感应片，所述感应片分别与接近开关A、接近开关B相适应，其中感应片设于摄像单元底部。

5.根据权利要求4所述一种巡检机器人，其特征在于，所述立柱顶部还设有风琴罩，其摄像单元设于风琴罩顶部。

6.根据权利要求5所述一种巡检机器人，其特征在于，还包括电气模块，所述电气模块设于所述底板上，所述电气模块包括风扇与激光雷达。

7.根据权利要求6所述一种巡检机器人，其特征在于，所述避障模块包括超声波与防撞条，所述防撞条设置在防撞条底座上。

8.根据权利要求7所述一种巡检机器人，其特征在于，所述箱体上还设有检修口。