CN218428332U - 一种自动生成路线的巡检机器人装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种自动生成路线的巡检机器人装置，包括：四轮驱动系统、高清云台摄像头、激光雷达传感器；激光雷达传感器和高清云台摄像头均固定设置在四轮驱动系统的上部，高清云台摄像头位于激光雷达传感器的前方，用于获取四轮驱动系统在巡检路线上拍摄的图像信息；激光雷达传感器用于获取四轮驱动系统所处的位置信息；边缘计算设备终端固定设置在四轮驱动系统内部，用于对四轮驱动系统、高清云台摄像头、激光雷达传感器进行数据处理和控制。本实用新型巡检机器人装置可以自动在园区生成随机巡检路线，同时通过搭载的高清云台摄像头检测园区内存在的违规现象，将检测出的违规现象的图像信息上传到云端，便于值班工作人员执行相应处罚规定。

Description

一种自动生成路线的巡检机器人装置

技术领域

本实用新型涉及巡检机器人技术领域，具体而言，涉及一种自动生成路线的巡检机器人装置。

背景技术

目前巡检机器人已应用在军事、工业、民用等多个领域，并且还在不断地更新发展。

巡检机器人的自主巡检是智能化的一个重要标志。当前巡检机器人的定位技术一般采用GPS定位、雷达定位、光反射导航定位等方式，在厂区内进行违规巡查的传统方式是使用人力巡检，存在高成本，低效率且人工巡检劳动强度大、作业时间长等缺点。

有鉴于此，特提出本实用新型。

实用新型内容

本实用新型的目的在于为工厂、产业园区等区域提供一种自动巡查的巡检机器人装置，该装置上搭载激光雷达、高清云台摄像头，可实现在园区内的自主避障路线生成及检测园区内的人员及车辆是否存在违规操作等。

采用自动化的巡检机器人不仅可以节省企业成本，同时可以解放一部分劳动力用于其他复杂场景下的劳动作业，提高工厂效益产出等。巡检机器人拥有工作状态稳定、检测精度高、检测信息智能分析的特点，巡检机器人厂区内的巡检违规、安全隐患作业可以提高厂区内的可靠性和安全性，加强厂区巡检系统的智能化建设。

本实用新型提供一种自动生成路线的巡检机器人装置，包括：四轮驱动系统、高清云台摄像头、激光雷达传感器；

所述激光雷达传感器和所述高清云台摄像头均固定设置在所述四轮驱动系统的上部，所述高清云台摄像头位于所述激光雷达传感器的前方，所述高清云台摄像头用于获取四轮驱动系统在巡检路线上拍摄的图像信息，所述激光雷达传感器用于获取四轮驱动系统所处位置的位置信息；

所述边缘计算设备终端固定设置在所述四轮驱动系统的内部，用于对所述四轮驱动系统、高清云台摄像头、激光雷达传感器进行数据处理和控制。

进一步地，所述自动生成路线的巡检机器人装置还包括设备电源，所述设备电源固定设置在所述四轮驱动系统的内部，位于所述边缘计算设备终端的下方，用于给所述四轮驱动系统、高清云台摄像头、激光雷达传感器进行电源供给。

进一步地，所述高清云台摄像头包括云台、高清摄像头，所述云台设置在所述四轮驱动系统的底盘上用于给高清摄像头调整方向；所述高清摄像头位于所述云台的上部，用于拍摄所述四轮驱动系统的巡检路线上的图像信息。

进一步地，所述云台和所述高清摄像头之间设置有支架用于固定支撑所述高清摄像头的重量，所述支架包括固定部、活动部，所述固定部与所述云台之间固定连接，所述活动部与所述高清摄像头之间连接。

进一步地，所述活动部包括水平转动机构、俯仰转动机构，所述水平转动机构和所述俯仰转动机构用于所述高清摄像头随所述云台在水平角度和俯仰角度进行旋转拍摄；

优选地，所述水平转动机构的水平转动角度为0-270°，所述俯仰转动机构的俯仰转动角度为0-120°。

进一步地，所述四轮驱动系统通过四个电机和四个电机驱动器对四个驱动轮进行动力驱动，所述电机的动力输出轴与所述驱动轮的轴线平行或同轴设置，所述电机驱动器与所述电机之间电连接。

进一步地，所述激光雷达传感器获取的位置信息在所述边缘计算设备终端上通过激光雷达slam地图生成系统进行处理以获取巡检机器人的巡检路径信息；

在四轮驱动系统的底盘上通过加装激光雷达传感器获取巡检机器人装置周围的物体障碍物数据，通过slam技术对激光雷达获取的数据进行处理，生成地图数据，实现在工厂、园区等区域内的自主避障巡检任务，同时设置多个巡检线路点，并通过随机的方式选择巡检任务点，达到自动生成线路的目的。

进一步地，所述高清云台摄像头拍摄的图像信息在边缘计算设备终端上通过深度学习图像处理技术进行图像处理及巡检结果的信息输出。

进一步地，所述四个电机驱动器均通过所述边缘计算设备终端进行转动控制，设置所述四个电机驱动器的配合转动实现巡检机器人装置的前进、后退、左转以及右转。

进一步地，所述巡检机器人装置还包括自主导航系统、违规检测系统，所述自主导航系统通过GPS定位、雷达定位、光反射导航定位中的一种或多种进行巡检机器人装置的定位导航，所述违规检测系统用于检测园区内的存在的违规现象，并将检测出违规的图像信息上传到云端；

所述边缘计算设备终端对所述高清摄像头拍摄的图片、视频进行预处理后通过无线网络的连接方式上传至后台的云端，记录园区内人员或者车辆存在的违规信息。边缘计算设备终端重量轻，架设在四轮驱动系统内部的空间，收集高清摄像头拍摄的数据并回传给当时在值守的工作人员执行相应的处罚规定，同时边缘计算设备终端还可以通过遥感控制着四轮驱动系统的底盘的驱动电机，以便于实现在某个新场景下的场景环境扫描或某些场景需要手动控制，同时搭载高清摄像头的云台也可以手动控制。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

本实用新型巡检机器人装置可以自动在园区生成随机巡检路线，同时通过搭载的高清云台摄像头检测园区内存在的违规现象，并将检测出的违规现象的图像信息上传到云端，便于值班的工作人员执行相应的处罚规定。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。

在附图中：

图1为本实用新型实施例的巡检机器人装置的正视图；

图2为本实用新型实施例的高清云台摄像头的结构示意图；

图3为本实用新型实施例的支架的结构示意图。

其中：

10-四轮驱动系统； 20-高清云台摄像头；

21-云台； 22-高清摄像头；

23-支架； 231-水平转动机构；

232-俯仰转动机构； 30-边缘计算设备终端；

40-激光雷达传感器； 50-设备电源；

60-驱动轮。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和产品的例子。

在本公开使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本公开。在本公开和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

应当理解，尽管在本公开可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本公开范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。

下面结合附图对本实用新型实施例作进一步详细说明。

本实用新型实施例提供一种自动生成路线的巡检机器人装置，参见图1所示，包括：四轮驱动系统10、高清云台摄像头20、激光雷达传感器40；

所述激光雷达传感器40和所述高清云台摄像头20均固定设置在所述四轮驱动系统10的上部，所述高清云台摄像头20位于所述激光雷达传感器40的前方，所述高清云台摄像头20用于获取四轮驱动系统10在巡检路线上拍摄的图像信息，所述激光雷达传感器40用于获取四轮驱动系统10所处位置的位置信息；

所述边缘计算设备终端30固定设置在所述四轮驱动系统10的内部，用于对所述四轮驱动系统10、高清云台摄像头20、激光雷达传感器40进行数据处理和控制。

所述自动生成路线的巡检机器人装置还包括设备电源50，所述设备电源50固定设置在所述四轮驱动系统10的内部，位于所述边缘计算设备终端30的下方，用于给所述四轮驱动系统10、高清云台摄像头20、激光雷达传感器40进行电源供给。

所述高清云台摄像头20包括云台21、高清摄像头22，所述云台21设置在所述四轮驱动系统10的底盘上用于给高清摄像头22调整方向；所述高清摄像头22位于所述云台21的上部，用于拍摄所述四轮驱动系统10的巡检路线上的图像信息。

参见图2所示，所述云台21和所述高清摄像头22之间设置有支架23用于固定支撑所述高清摄像头22的重量，所述支架23包括固定部、活动部，所述固定部与所述云台21之间固定连接，所述活动部与所述高清摄像头22之间连接。

参见图3所示，所述活动部包括水平转动机构231、俯仰转动机构232，所述水平转动机构231和所述俯仰转动机构232用于所述高清摄像头22随所述云台21在水平角度和俯仰角度进行旋转拍摄；

优选地，所述水平转动机构231的水平转动角度为0-270°，所述俯仰转动机构232的俯仰转动角度为0-120°。

所述四轮驱动系统10通过四个电机和四个电机驱动器对四个驱动轮60进行动力驱动，所述电机的动力输出轴与所述驱动轮60的轴线平行或同轴设置，所述电机驱动器与所述电机之间电连接。

所述激光雷达传感器获取的位置信息在所述边缘计算设备终端30上通过激光雷达slam地图生成系统进行处理以获取巡检机器人的巡检路径信息；

在四轮驱动系统10的底盘上通过加装激光雷达传感器获取巡检机器人装置周围的物体障碍物数据，通过slam技术对激光雷达获取的数据进行处理，生成地图数据，实现在工厂、园区等区域内的自主避障巡检任务，同时设置多个巡检线路点，并通过随机的方式选择巡检任务点，达到自动生成线路的目的。

所述高清云台摄像头20拍摄的图像信息在边缘计算设备终端30上通过深度学习图像处理技术进行图像处理及巡检结果的信息输出。

所述四个电机驱动器均通过所述边缘计算设备终端30进行转动控制，设置所述四个电机驱动器的配合转动实现巡检机器人装置的前进、后退、左转以及右转；

优选地，四个电机驱动器通过单片机进行驱动管理控制。

所述巡检机器人装置还包括自主导航系统、违规检测系统，所述自主导航系统通过GPS定位、雷达定位、光反射导航定位中的一种或多种进行巡检机器人装置的定位导航，所述违规检测系统用于检测园区内的存在的违规现象，并将检测出违规的图像信息上传到云端；

优选地，所述边缘计算设备终端30对所述高清摄像头拍摄的图片、视频进行预处理后通过无线网络的连接方式上传至后台的云端，记录园区内人员或者车辆存在的违规信息。边缘计算设备终端重量轻，架设在四轮驱动系统内部的空间，收集高清摄像头拍摄的数据并回传给当时在值守的工作人员执行相应的处罚规定，同时边缘计算设备终端还可以通过遥感控制着四轮驱动系统的底盘的驱动电机，以便于实现在某个新场景下的场景环境扫描或某些场景需要手动控制，同时搭载高清摄像头的云台也可以手动控制。

实施例

参阅图1所示，为本实施例实施例提供的一种自动生成路线的巡检机器人装置，包括激光雷达传感器40、高清云台摄像头20、四轮驱动系统10，激光雷达传感器40、高清云台摄像头20均设置在四轮驱动系统10之上。

四轮驱动系统10包括4个驱动电机及驱动轮60，驱动轮60所带来的驱动力为所述巡检机器人装置的重量的35％-45％，四个驱动轮60均是动力驱动源，为了更方便地控制巡检机器人装置的行驶，在四轮驱动系统10中通过将四个驱动电机设置了相应的配合，实现前进、后退、左转、右转等简单的指令。

激光雷达传感器40架设在四轮驱动系统10的靠后端的中轴线上部，设备电源装置50架设在四轮驱动系统10内的底盘上，边缘计算设备终端30架设在四轮驱动系统10内部、设备电源50的上端。通过激光雷达传感器40获取巡检机器人装置周围的信息，并在边缘计算设备终端30上进行地图重建，完成地图重建后可进行自动巡检的路线生成，并通过控制四个驱动电机完成生成路线的巡检任务。

高清云台摄像头20固定设置在四轮驱动系统10靠前端的中轴线上部，高清云台摄像头20的云台21主要进行高清摄像头22的方向调整。高清云台摄像头20可以在水平角度270°、俯仰角度120°内自由旋转，同时带动高清摄像头22在水平角度270°和俯仰角度120°内进行自由拍摄。

高清摄像头22获取的图像信息通过边缘计算设备终端30的深度学习图像处理技术进行园区内的违规检测，当检测到园区内存在违规信息时，边缘计算设备终端30通过无线网络上传到后台的云端记录违规信息，值班的工作人员执行相应的处罚规定。

结合附图所示的优选实施方式描述了本实用新型的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本实用新型的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本实用新型的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本实用新型的保护范围之内。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并不用于限制本实用新型；对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种自动生成路线的巡检机器人装置，其特征在于，包括：四轮驱动系统、高清云台摄像头、激光雷达传感器、边缘计算设备终端；

所述激光雷达传感器和所述高清云台摄像头均固定设置在所述四轮驱动系统的上部，所述高清云台摄像头位于所述激光雷达传感器的前方，所述高清云台摄像头用于获取四轮驱动系统在巡检路线上拍摄的图像信息，所述激光雷达传感器用于获取四轮驱动系统所处位置的位置信息；

所述边缘计算设备终端固定设置在所述四轮驱动系统的内部，用于对所述四轮驱动系统、高清云台摄像头、激光雷达传感器进行数据处理和控制。

2.根据权利要求1所述的巡检机器人装置，其特征在于，还包括：设备电源，所述设备电源固定设置在所述四轮驱动系统的内部，位于所述边缘计算设备终端的下方，用于给所述四轮驱动系统、高清云台摄像头、激光雷达传感器进行电源供给。

3.根据权利要求1所述的巡检机器人装置，其特征在于，所述高清云台摄像头包括云台、高清摄像头，所述云台设置在所述四轮驱动系统的底盘上用于给高清摄像头调整方向；所述高清摄像头位于所述云台的上部，用于拍摄所述四轮驱动系统的巡检路线上的图像信息。

4.根据权利要求3所述的巡检机器人装置，其特征在于，所述云台和所述高清摄像头之间设置有支架用于固定支撑所述高清摄像头的重量，所述支架包括固定部、活动部，所述固定部与所述云台之间固定连接，所述活动部与所述高清摄像头之间连接。

5.根据权利要求4所述的巡检机器人装置，其特征在于，所述活动部包括水平转动机构、俯仰转动机构，所述水平转动机构和所述俯仰转动机构用于所述高清摄像头随所述云台在水平角度和俯仰角度进行旋转拍摄。

6.根据权利要求5所述的巡检机器人装置，其特征在于，所述水平转动机构的水平转动角度为0-270°，所述俯仰转动机构的俯仰转动角度为0-120°。

7.根据权利要求1所述的巡检机器人装置，其特征在于，所述四轮驱动系统通过四个电机和四个电机驱动器对四个驱动轮进行动力驱动，所述电机的动力输出轴与所述驱动轮的轴线平行或同轴设置，所述电机驱动器与所述电机之间电连接。

Images