CN219506135U - 一种安保巡逻机器人 - Google Patents

Abstract

一种安保巡逻机器人，包括底盘动力转向系统、机身、升降机构及云台；所述机身包括蒙皮和骨架；所述蒙皮包括能够拆卸连接的顶盖、左侧板、右侧板、前端板和后端板；所述骨架连接底盘动力转向系统和蒙皮，骨架内设有电池舱和电控元件舱；所述机身经升降机构连接云台。本实用新型一方面可实现一人独立拆装维护，大大减少零部件，简化结构；另一方面，能够防止机器人与外物剧烈撞击时发生较大变形，且机身采用轻质材料，使整机重量轻，利于提升机器人的续航能力。

Description

一种安保巡逻机器人

技术领域

本实用新型涉及机器人技术领域，特别是一种安保巡逻机器人。

背景技术

由于小区、园区、警务站等区域的人口越来越密集，使得安全需求日益增加，目前一般是通过加装视频监控系统进行安保监控，增加安保人员数量加强安保巡逻等手段来提升安保质量。但是，传统的视频监控依然需要依靠人工去发现安保问题及隐患，人工巡逻使得安保人员的工作量以及工作强度极大。因此，需要安保巡逻机器人辅助人们完成日常生活中的安保巡逻工作，很有实用价值。

现有的安保巡逻机器人的机身主要包括上盖体和箱体，有的箱体是整体注塑成型，但这种对加工要求高，成本高；有的箱体是通过多块板体焊接成一体，不可拆卸，需要对箱体内的电器件进行维修时，只能对上部的电器件进行维修，下层的进行维修时，需要先拆掉上层，不仅导致维修费时费力，而且电器件的频繁拆卸会对其性能产生影响；另外，箱体内为中空结构，与外物剧烈撞击时易发生较大的变形。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术的上述不足而提供一种便于拆装维护，强度大，重量轻，功能多，体积小的安保巡逻机器人。

本实用新型的技术方案是：一种安保巡逻机器人，包括底盘动力转向系统、机身、升降机构及云台；所述机身包括蒙皮和骨架；所述蒙皮包括能够拆卸连接的顶盖、左侧板、右侧板、前端板和后端板；所述骨架连接底盘动力转向系统和蒙皮，骨架内设有电池舱和电控元件舱；所述机身经升降机构连接云台。

进一步，所述蒙皮为铝合金或塑胶件材质；所述骨架为铝型材焊接框架式结构。

进一步，所述顶盖为翻转结构，能够翻转打开和关闭。

进一步，所述电控元件舱内设置有固定层和翻转层，固定层和翻转层内均设有电器元件，翻转层设于固定层的上方，能够翻转打开。

进一步，所述顶盖的前端与前端板之间铰接；顶盖的后端与电控元件舱可拆卸式连接；且顶盖分别与左侧板、右侧板、后端板、前端板之间可拆卸式连接；顶盖的左侧和右侧均为倾斜面，左侧板和右侧板在与顶盖倾斜面相对应的位置也设有适配连接的倾斜面。

进一步，所述左侧板和右侧板在倾斜面一侧设有向顶面弯折的第一弯折板，第一弯折板与顶盖适配连接；左侧板和右侧板在倾斜面的另一侧设有向前端板方向弯折的第二弯折板，第二弯折板的上端或者弯折板与斜面之间的区域上端与顶盖的底面适配连接；前端板的两侧分别与左、右侧板的第二弯折板的侧面适配连接；前端板的下端连接骨架；左侧板和右侧板上还分别设有与轮胎形状相适配的弧形孔，用于放置轮胎；后端板的上端与顶盖适配连接，下端与骨架连接。

进一步，所述顶盖的顶部设有凸台，凸台的顶面安装有激光雷达；顶盖的前端面设有第一超声波传感器；前端板的中部设有开孔，开孔处连接自动充电极片，自动充电极片与电池舱连接；左侧板和后侧板上均设有状态灯；后端板的顶面开设有用于安装升降机构的中心孔；后端板的中心孔两侧安装网络通信天线。

进一步，所述升降机构包括外杆、设于外杆内的内杆以及设于内杆内的电动推杆，外杆通过安装板与后端板的顶面连接，且电动推杆沿后端板伸入至骨架内固定；升降机构的外杆上端连接传感平台，传感平台上设有防跌落传感器以及设于防跌落传感器上方的第二超声波传感器；云台包括云台底座和云台摄像头，升降机构的内杆和电动推杆经云台底座连接云台摄像头，云台设于传感平台的上方。

进一步，所述底盘动力转向系统的各个轮胎上分别设有独立悬架，悬架上设有减速机和减震器，减速机的输入端连接转向电机的输出端，减速机的输出端连接转向轴；转向轴的下端连接轮毂电机支架，轮毂电机固定于轮毂电机支架上；减震器的上端通过减震器支架连接机身的骨架，悬架经悬架支座连接机身的骨架，且悬架经连接销连接悬架支座。

进一步，所述骨架的前端设有前防撞条，后端设有后防撞条。

本实用新型的有益效果：一方面，通过对机身进行模块化设计，及通过设置顶盖、右侧板、左侧板、前端板和后端板组成蒙皮，结构层次清晰，可实现一人独立拆装维护，无需对电控元件舱和电池舱进行拆卸，且大大减少零部件，简化结构；通过设置蒙皮与骨架组合形成机身，大大提高机身的强度和刚性，能够防止机器人与外物剧烈撞击时发生较大变形；且机身采用轻质材料，使整机重量轻，利于提升机器人的续航能力；另一方面，通过将顶盖设计成翻转结构，可无需将顶盖全部拆下，就可对电控元件舱内的电器件进行拆装和维护，省时省力；通过将电控元件舱的上层设计成倾斜结构，便于顶盖翻转扣合；通过在电控元件舱内设置固定层和翻转层，能够充分利用舱内富余空间，减小机器人体积。

附图说明

图1是本实用新型实施例的整体结构示意图；

图2是图1所示实施例的拆分结构示意图；

图3是图1所示实施例的剖视图；

图4是图3所示实施例顶盖翻转打开以及升降机构带动云台上升的结构示意图。

附图标识说明：

1.底盘动力转向系统；2.蒙皮；3.骨架；4.电控元件舱；5.电池舱；6.升降机构；7.云台；8.前防撞条；9.后防撞条；10.传感平台；11.悬架；12.减速机；13.减震器；14.转向电机；15.减震器支架；16.轮毂电机；17.悬架支座；21.顶盖；22.左侧板；23.右侧板；24.前端板；25.后端板；31.横向框架；32.纵向框架；41.固定层；42.翻转层；61.外杆；62.电动推杆；71.云台底座；72.云台摄像头；101.激光雷达；102.第一超声波传感器；103.自动充电极片；104.状态灯；105.网络通信天线；106.防跌落传感器；107.第二超声波传感器；108.警示灯；211.凸台；221.第一弯折板；222.第二弯折板；611.安装板。

具体实施方式

以下将结合说明书附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细说明。

如图1~图4所示：一种安保巡逻机器人，包括底盘动力转向系统1、机身、电控元件舱4、电池舱5、升降机构6及云台7。其中底盘动力转向系统2安装于机身的下方，机身经升降机构6连接云台7；电控元件舱4和电池舱5设于机身的腔体内。

本实施例中，机身包括蒙皮2和骨架3，其中蒙皮2包括顶盖21、左侧板22、右侧板23、前端板24和后端板25。本实施例的蒙皮2采用铝合金钣金加工，亦或采用塑胶件开模加工，批量成本低；骨架3采用铝型材焊接框架式结构，强度及刚性高，成本低。可以说，本实施例的机身通过模块化设计，结构层次清晰，可实现一人独立拆装维护；而且轻质材料的使用使整机重量轻，利于提升机器人续航能力。底盘采用四轮四驱，四轮独立转向，四轮独立悬架，可实现原地360度旋转，小巧灵活，动力强劲，通过性强，可适应较复杂的室外路面行走。

具体地，底盘动力转向系统1的四个轮胎上分别设有独立悬架，悬架11上设有减速机12和减震器13，减速机12的输入端连接转向电机14的输出端，减速机的输出端连接转向轴。转向电机14工作时，通过减速机12将扭力传递给转向轴，再由转向轴带动轮胎绕转向轴旋转，实现机器人转向动作；当轮胎遇到崎岖不平的路而上下跳动时，经轮毂电机16支架带动悬架11绕连接销转动，使减震器13产生压缩或拉伸变形，起到减震作用。其中，减震器13的上端通过减震器支架15连接机身的骨架3，悬架11经悬架支座17连接机身的骨架，且悬架11经所述连接销连接悬架支座17。

机身的骨架3采用铝型材焊接框架式结构，其底面呈十字型，十字型的横向框架31四个边角与三个轮胎的悬架支座17螺纹连接；骨架3的内腔下层用于放置电池舱5并固定，内腔上层用于放置电控元件舱4并固定。十字型的纵向框架32的四个边角处沿纵向向外延伸出连接座，位于前端的连接座上用于安装前防撞条8；位于后端的连接座上用于安装后防撞条9；通过设置前防撞条，能够优先检测到碰撞时，机器人随即停止前进；通过设置后防撞条，能够优先检测到碰撞时，机器人随即停止后退。

本实施例中，顶盖21设计成可翻转结构，顶盖21的前端与前端板24之间铰接，前端板24的顶面设有两个铰座，与顶盖铰接，使顶盖可以翻转打开，以便于对电控元件舱内的电器元件进行拆装和维护。顶盖21的另一端与电控元件舱4螺纹连接或者卡合连接，当需要将顶盖21翻转打开时，需要先将顶盖与电控元件舱解除固定，再翻转打开顶盖。顶盖21的左侧和右侧均为倾斜面，左侧板22和右侧板23在与顶盖倾斜面相对应的位置也设有适配的倾斜面，使顶盖和左右侧板相对接，且方便定位；左/右侧板的倾斜面两侧与顶盖之间进行螺接或卡接。例如：左侧板和右侧板在倾斜面一侧设有向顶面弯折的第一弯折板221，第一弯折板的前端与顶盖的后侧位置相适配螺接或卡接；左侧板和右侧板在倾斜面的另一侧设有向前端板方向弯折的第二弯折板222，第二弯折板的上端或者第二弯折板与斜面之间的区域上端与顶盖21的底面螺接或卡接。另外，前端板24的两侧分别与左右侧板的第二弯折板的侧面螺纹连接，上端与顶盖21连接，完成顶盖、左侧板、右侧板与前端板的连接；前端板24的下端两侧连接骨架3。左侧板22和右侧板23上还分别设有与轮胎形状相适配的两个弧形孔，用于放置轮胎。后端板25的上端与顶盖21螺接，下端与骨架3的后端螺接。

可以理解的是，本发明的蒙皮与骨架之间的连接、以及顶盖、左侧板、右侧板、前端板和后端板之间的连接可以是其它连接方式，只要能将顶盖、左侧板、右侧板、前端板和后端板连接形成蒙皮，以及蒙皮与骨架连成一体的连接结构均在本申请的保护范围内。

本实施例中，电控元件舱4内设置有固定层41和翻转层42，一部分电器件安装于固定层内，另一部分电器件安装于翻转层内，其中，固定层41设于电控元件舱4的下层，下层所占的空间为电控元件舱的2/3，下层为方形结构；上层为倾斜结构，其侧面的截面形状为直角梯形结构，上层用于放置翻转层42，翻转层与电控元件舱上层空间的内壁铰接，形成翻转结构。当翻转层42未上翻时，对固定层有遮挡，旋转上翻后便不再遮挡固定层，充分利用内部富余空间，减小机器人体积。

本实施例中，顶盖21的顶部设有凸台211，凸台顶面安装有激光雷达101，用于进行导航、定位和避障；凸台在激光雷达的前侧设置倾斜面，不仅减小了整体体积，还便于激光雷达工作。顶盖21的前端面左右两侧设有第一超声波传感器102，用于检测障碍物，进行避障。前端板24的中部设有开孔，开孔处连接自动充电极片103，自动充电极片与电池舱连接，用于电量不足时机器人能够自动对接充电桩进行充电。左侧板22和后侧板23上分别设有状态灯104，能够通过红蓝绿白不同颜色和闪烁状态显示机器人运行状态。

后端板25的顶面开设有中心孔，用于安装升降机构6。其中，升降机构6包括外杆61、设于外杆内的内杆以及设于内杆内的电动推杆62，外杆61通过安装板611与后端板25的顶面连接，且电动推杆62沿后端板25的中心孔伸入至骨架内进行固定。后端板的中心孔两侧安装网络通信天线105，以便于机器人与后台网络进行连接通信。

升降机构的外杆61上端连接传感平台10，传感平台上设有防跌落传感器106以及设于防跌落传感器上方的第二超声波传感器107，防跌落传感器用于检测路面台阶、凹坑等，防止机器人跌落；第二超声波传感器107用于检测高处障碍物，起到头部避障作用；传感平台上还设有警示灯108，如红蓝警示灯，通过红蓝双色闪烁起到警示作用。

云台7包括云台底座71和云台摄像头72，升降机构6的内杆和电动推杆62经云台底座71连接云台摄像头72，云台7设于传感平台10的上方。云台摄像头72运动范围水平360度，垂直90度，可以全方位进行监控作业。升降机构可带动云台摄像头上下运动，行程范围500mm，云台最高高度可达到1600mm，不会被一般低矮绿植、灌木、围栏等遮挡视野。

综上所述，一方面，本实用新型通过对机身进行模块化设计，及通过设置顶盖、右侧板、左侧板、前端板和后端板组成蒙皮，结构层次清晰，可实现一人独立拆装维护，且大大减少零部件，简化结构；通过设置蒙皮与骨架组合形成机身，大大提高机身的强度和刚性，且机身采用轻质材料，使整机重量轻，利于提升机器人的续航能力；另一方面，通过将顶盖设计成翻转结构，可无需将顶盖全部拆下，就可对电控元件舱内的电器件进行拆装和维护，省时省力；通过将电控元件舱的上层设计成倾斜结构，便于顶盖翻转扣合；通过在电控元件舱内设置固定层和翻转层，能够充分利用舱内富余空间，减小机器人体积。

本实用新型的安保巡逻机器人主要用于在小区、园区、警务站等场景执行巡逻监控等工作。机器人配备各类传感器件，具备自动驾驶能力；机身小巧灵活，重量轻，可靠性高；并且配备云台及升降机构，可全方位无死角进行监控巡逻任务。

Claims (10)

1.一种安保巡逻机器人，包括底盘动力转向系统、机身、升降机构及云台；所述机身包括蒙皮和骨架；其特征在于，所述蒙皮包括能够拆卸连接的顶盖、左侧板、右侧板、前端板和后端板；所述骨架连接底盘动力转向系统和蒙皮，骨架内设有电池舱和电控元件舱；所述机身经升降机构连接云台。

2.根据权利要求1所述的安保巡逻机器人，其特征在于，所述蒙皮为铝合金或塑胶件材质；所述骨架为铝型材焊接框架式结构。

3.根据权利要求1所述的安保巡逻机器人，其特征在于，所述顶盖为翻转结构，能够翻转打开和关闭。

4.根据权利要求1所述的安保巡逻机器人，其特征在于，所述电控元件舱内设置有固定层和翻转层，固定层和翻转层内均设有电器元件，翻转层设于固定层的上方，能够翻转打开。

5.根据权利要求1所述的安保巡逻机器人，其特征在于，所述顶盖的前端与前端板之间铰接；顶盖的后端与电控元件舱可拆卸式连接；且顶盖分别与左侧板、右侧板、后端板、前端板之间可拆卸式连接；顶盖的左侧和右侧均为倾斜面，左侧板和右侧板在与顶盖倾斜面相对应的位置也设有适配连接的倾斜面。

6.根据权利要求5所述的安保巡逻机器人，其特征在于，所述左侧板和右侧板在倾斜面一侧设有向顶面弯折的第一弯折板，第一弯折板与顶盖适配连接；左侧板和右侧板在倾斜面的另一侧设有向前端板方向弯折的第二弯折板，第二弯折板的上端或者弯折板与斜面之间的区域上端与顶盖的底面适配连接；前端板的两侧分别与左、右侧板的第二弯折板的侧面适配连接；前端板的下端连接骨架；左侧板和右侧板上还分别设有与轮胎形状相适配的弧形孔，用于放置轮胎；后端板的上端与顶盖适配连接，下端与骨架连接。

7.根据权利要求1所述的安保巡逻机器人，其特征在于，所述顶盖的顶部设有凸台，凸台的顶面安装有激光雷达；顶盖的前端面设有第一超声波传感器；前端板的中部设有开孔，开孔处连接自动充电极片，自动充电极片与电池舱连接；左侧板和后侧板上均设有状态灯；后端板的顶面开设有用于安装升降机构的中心孔；后端板的中心孔两侧安装网络通信天线。

8.根据权利要求1所述的安保巡逻机器人，其特征在于，所述升降机构包括外杆、设于外杆内的内杆以及设于内杆内的电动推杆，外杆通过安装板与后端板的顶面连接，且电动推杆沿后端板伸入至骨架内固定；升降机构的外杆上端连接传感平台，传感平台上设有防跌落传感器以及设于防跌落传感器上方的第二超声波传感器；云台包括云台底座和云台摄像头，升降机构的内杆和电动推杆经云台底座连接云台摄像头，云台设于传感平台的上方。

9.根据权利要求1所述的安保巡逻机器人，其特征在于，所述底盘动力转向系统的各个轮胎上分别设有独立悬架，悬架上设有减速机和减震器，减速机的输入端连接转向电机的输出端，减速机的输出端连接转向轴；转向轴的下端连接轮毂电机支架，轮毂电机固定于轮毂电机支架上；减震器的上端通过减震器支架连接机身的骨架，悬架经悬架支座连接机身的骨架，且悬架经连接销连接悬架支座。

10.根据权利要求1所述的安保巡逻机器人，其特征在于，所述骨架的前端设有前防撞条，后端设有后防撞条。