CN218567903U - 基于5g和卫星通信的散货码头巡检机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型是基于5G和卫星通信的散货码头巡检机器人，包括机器人主体，还包括安装在机器人主体上的巡检控制系统、行走机构、定位系统移动站、5G通讯模块，巡检控制系统、定位系统移动站通过5G通讯模块与中央控制室连接，巡检控制系统通过5G通讯模块获取中央控制室的巡检任务，利用定位系统移动站导航并控制行走机构行走至巡检对象处进行信息采集，采集数据经过处理后通过5G通讯模块无线传输至中央控制室。本实用新型通过5G通讯技术进行中央控制室和巡检机器人之间的数据双向交互，节省了通讯控制电缆的敷设工程量及其后期运行维护成本，保证巡检机器人通讯的稳定性和实时性。

Description

基于5G和卫星通信的散货码头巡检机器人

技术领域

本实用新型涉及散货码头生产运维领域，尤其涉及基于5G和卫星通信的散货码头巡检机器人。

背景技术

随着我国主要散货码头建设日趋成熟，散货码头的生产运维成为了码头管理方的重要工作之一，在社会信息化、数字化技术不断进步背景下，提高巡检设备的智能化水平，更有利于提升散货码头的生产效率及管理水平。

散货码头巡检机器人在堆场巡检的过程中，需要对堆场散货输送系统中各个建筑、结构、设备、物料等巡检对象进行周期性的检查，当前的巡检机器人往往需要固定的轨道或规定路线进行移动，行走至待检对象位置附近进行检测，需要操作人员对机器人的行走路线进行规划和控制，相对人工巡检并没有减少劳动成本。且机器人位移的目标定位点需要远程传输，电缆的敷设工程量大、后期运行维护成本高，在网络信号不佳的位置，巡检机器人检测反馈信号以及行走控制存在延时，自动巡检的安全性和准确性无法得到保证。

发明内容

本实用新型旨在解决现有技术的不足，而提供基于5G和卫星通信的散货码头巡检机器人。

本实用新型为实现上述目的，采用以下技术方案：基于5G和卫星通信的散货码头巡检机器人，包括机器人主体，还包括安装在机器人主体上的巡检控制系统、行走机构、定位系统移动站、5G通讯模块，巡检控制系统、定位系统移动站通过5G通讯模块与中央控制室连接，巡检控制系统通过5G通讯模块获取中央控制室的巡检任务，利用定位系统移动站导航并控制行走机构行走至巡检对象处进行信息采集，采集数据经过处理后通过5G通讯模块无线传输至中央控制室；

巡检控制系统包括巡检控制器、巡检传感器组、巡检执行机构，巡检传感器组和巡检执行机构分别与巡检控制器连接；

巡检传感器组包括图像采集模块、环境检测模块、防碰撞模块；

图像采集模块安装在机器人主体顶部，包括红外视频摄像机、摄像机云台、三维激光扫描仪、扫描仪云台，红外视频摄像机安装在摄像机云台上，三维激光扫描仪安装在扫描仪云台上；

环境检测模块安装在机器人主体顶部，包括温湿度传感器、风速风向仪、粉尘检测仪、音频采集器；

防碰撞模块包括防碰撞雷达，防碰撞雷达安装在机器人主体沿行走方向的前后两端；

巡检执行机构安装在机器人主体内部，包括控制行走机构前进、后退、转弯的行走控制机构、控制摄像机云台移动的摄像机云台控制机构、控制扫描仪云台移动的扫描仪云台控制机构。

特别的，行走机构为双履带式行走机构。

特别的，行走机构和机器人主体之间设有减震机构。

特别的，巡检控制器安装在机器人主体内部。

特别的，定位系统移动站安装在机器人主体顶部，包括卫星定位系统和5G天线。

特别的，巡检机器人操控方式分为手动操作和自动操作，当巡检任务发生变化，巡检机器人需要更换巡检位置时，可切换为手动操控，由中央控制室的人员手动将巡检机器人驾驶至预定巡检位置，当巡检机器人到达预定巡检位置后，切换至自动操控模式，根据巡检任务规划路线进行自动巡检。

本实用新型的有益效果是：本实用新型通过设置5G通讯模块、定位系统移动站，利用5G通讯技术进行中央控制室和巡检机器人之间的数据双向交互，节省了通讯控制电缆的敷设工程量及其后期运行维护成本，保证巡检机器人通讯的稳定性和实时性；定位系统的应用可实时监测巡检机器人工作位置，为巡检机器人的行走提供参考，实现巡检定位自动化；同时，行走机构和巡检控制系统的设置，使得巡检机器人便于在堆场等复杂环境道路上行驶，并且便于完成各巡检任务。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图中：1-机器人主体；2-行走机构；3-减震机构；4-防碰撞雷达；5-定位系统移动站；6-环境检测模块；7-摄像机云台；8-红外视频摄像机；9-扫描仪云台；10-三维激光扫描仪；

以下将结合本实用新型的实施例参照附图进行详细叙述。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：

如图1所示，基于5G和卫星通信的散货码头巡检机器人，包括机器人主体1，还包括安装在机器人主体1上的巡检控制系统、行走机构2、定位系统移动站5、5G通讯模块，巡检控制系统、定位系统移动站5通过5G通讯模块与中央控制室连接，巡检控制系统通过5G通讯模块获取中央控制室的巡检任务，利用定位系统移动站5导航并控制行走机构2行走至巡检对象处进行信息采集，采集数据经过处理后通过5G通讯模块无线传输至中央控制室；利用5G通讯技术进行中央控制室和巡检机器人之间的数据双向交互，节省了通讯控制电缆的敷设工程量及其后期运行维护成本，保证巡检机器人通讯的稳定性和实时性。

行走机构2为双履带式行走机构，行走机构2和机器人主体1之间设有减震机构3，便于在堆场等复杂环境道路上行驶。

定位系统移动站5安装在机器人主体1顶部，包括卫星定位系统和5G天线，定位系统的应用可实时监测巡检机器人工作位置，为巡检机器人的行走提供参考，实现巡检定位自动化。

巡检控制系统包括巡检控制器、巡检传感器组、巡检执行机构，巡检传感器组和巡检执行机构分别与巡检控制器连接，巡检控制器安装在机器人主体1内部。

巡检传感器组包括图像采集模块、环境检测模块6、防碰撞模块；图像采集模块安装在机器人主体1顶部，包括红外视频摄像机8、摄像机云台7、三维激光扫描仪10、扫描仪云台9，红外视频摄像机8安装在摄像机云台7上，三维激光扫描仪10安装在扫描仪云台9上；环境检测模块6安装在机器人主体1顶部，包括温湿度传感器、风速风向仪、粉尘检测仪、音频采集器；防碰撞模块包括防碰撞雷达4，防碰撞雷达4安装在机器人主体1沿行走方向的前后两端，可实时检测巡检路径上的障碍物，防止发生碰撞。

巡检执行机构安装在机器人主体1内部，包括控制行走机构2前进、后退、转弯的行走控制机构、控制摄像机云台移动的摄像机云台控制机构、控制扫描仪云台移动的扫描仪云台控制机构；巡检执行机构的设置，便于控制巡检机器人、三维激光扫描仪10、红外视频摄像机8的移动，使用更加灵活方便，检测效果好。

巡检机器人操控方式分为手动操作和自动操作，当巡检任务发生变化，巡检机器人需要更换巡检位置时，可切换为手动操控，由中央控制室的人员手动将巡检机器人驾驶至预定巡检位置，当巡检机器人到达预定巡检位置后，切换至自动操控模式，根据巡检任务规划路线进行自动巡检。

码头巡检任务分为堆场物料巡检、生产设备巡检、作业状态巡检。工作时，中央控制室的散货码头巡检监控平台根据现场巡检需求给巡检机器人下发巡检任务，巡检机器人依靠堆场内的定位系统基站和定位系统移动站5差分信号，根据目标位置以及码头堆场预先划定的行走区域自动行走至巡检区域附近，进行规定的检测动作，将检测数据通过5G通讯模块回传到中央控制室。

本实用新型通过设置5G通讯模块、定位系统移动站，利用5G通讯技术进行中央控制室和巡检机器人之间的数据双向交互，节省了通讯控制电缆的敷设工程量及其后期运行维护成本，保证巡检机器人通讯的稳定性和实时性；定位系统的应用可实时监测巡检机器人工作位置，为巡检机器人的行走提供参考，实现巡检定位自动化；同时，行走机构和巡检控制系统的设置，使得巡检机器人便于在堆场等复杂环境道路上行驶，并且便于完成各巡检任务。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，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，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。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。

上面结合附图对本实用新型进行了示例性描述，显然本实用新型具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.基于5G和卫星通信的散货码头巡检机器人，包括机器人主体(1)，其特征在于，还包括安装在机器人主体(1)上的巡检控制系统、行走机构(2)、定位系统移动站(5)、5G通讯模块，巡检控制系统、定位系统移动站(5)通过5G通讯模块与中央控制室连接，巡检控制系统通过5G通讯模块获取中央控制室的巡检任务，利用定位系统移动站(5)导航并控制行走机构(2)行走至巡检对象处进行信息采集，采集数据经过处理后通过5G通讯模块无线传输至中央控制室；

巡检控制系统包括巡检控制器、巡检传感器组、巡检执行机构，巡检传感器组和巡检执行机构分别与巡检控制器连接；

巡检传感器组包括图像采集模块、环境检测模块(6)、防碰撞模块；

图像采集模块安装在机器人主体(1)顶部，包括红外视频摄像机(8)、摄像机云台(7)、三维激光扫描仪(10)、扫描仪云台(9)，红外视频摄像机(8)安装在摄像机云台(7)上，三维激光扫描仪(10)安装在扫描仪云台(9)上；

环境检测模块(6)安装在机器人主体(1)顶部，包括温湿度传感器、风速风向仪、粉尘检测仪、音频采集器；

防碰撞模块包括防碰撞雷达(4)，防碰撞雷达(4)安装在机器人主体(1)沿行走方向的前后两端；

巡检执行机构安装在机器人主体(1)内部，包括控制行走机构(2)前进、后退、转弯的行走控制机构、控制摄像机云台移动的摄像机云台控制机构、控制扫描仪云台移动的扫描仪云台控制机构。

2.根据权利要求1所述的基于5G和卫星通信的散货码头巡检机器人，其特征在于，行走机构(2)为双履带式行走机构。

3.根据权利要求2所述的基于5G和卫星通信的散货码头巡检机器人，其特征在于，行走机构(2)和机器人主体(1)之间设有减震机构(3)。

4.根据权利要求3所述的基于5G和卫星通信的散货码头巡检机器人，其特征在于，巡检控制器安装在机器人主体(1)内部。

5.根据权利要求4所述的基于5G和卫星通信的散货码头巡检机器人，其特征在于，定位系统移动站(5)安装在机器人主体(1)顶部，包括卫星定位系统和5G天线。

6.根据权利要求5所述的基于5G和卫星通信的散货码头巡检机器人，其特征在于，巡检机器人操控方式分为手动操作和自动操作，当巡检任务发生变化，巡检机器人需要更换巡检位置时，可切换为手动操控，由中央控制室的人员手动将巡检机器人驾驶至预定巡检位置，当巡检机器人到达预定巡检位置后，切换至自动操控模式，根据巡检任务规划路线进行自动巡检。

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