CN219755854U - 一种提升臂装置及巡检机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及升降装置技术领域，公开了一种提升臂装置及巡检机器人，提升臂装置包括支撑座、升降机构、平移驱动机构和检测控制机构。此结构的提升臂装置使用时，将其固定在巡检机器人的顶部或底部，当巡检机器人向前或向后行走时，壳体前后两侧的第二检测器和第一检测器工作，壳体前侧的第二检测器检测到前方有障碍物时，第一检测器同时检测障碍物位置信息，并将障碍物信息反馈给控制器，控制器得出障碍物的三维坐标，根据障碍物的三维坐标，平移驱动机构驱动支撑座和升降机构沿第一方向平移一段距离，以避开障碍物，避免巡检机器人运行过程中出现意外，确保人员和设备安全，保证升降机构顺畅通行。

Description

一种提升臂装置及巡检机器人

技术领域

本实用新型涉及升降装置技术领域，具体涉及一种提升臂装置及巡检机器人。

背景技术

带式输送机巡检机器人是一种新型机器人，其可以在轨道上进行定点巡检、查验查抄等工作。带式输送机巡检机器人被广泛应用于厂房巡检、车间监控等行业。带式输送机巡检机器人的顶部或底部设有提升臂，提升臂上设有检测机构，当带式输送机巡检机器人运行至障碍物处，提升臂升降以使检测机构对准障碍物。现有的提升臂仅能进行竖向升降，当巡检机器人沿轨道运行过程中提升臂前方出现障碍物时，提升臂无法左右移动避障。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种提升臂装置及巡检机器人，以解决现有技术中的提升臂无法左右移动避障的问题。

第一方面，本实用新型提供了一种提升臂装置，包括支撑座、升降机构、平移驱动机构和检测控制机构，升降机构可沿第一方向滑动地设于支撑座上；平移驱动机构，一端设于支撑座上、另一端连接升降机构；检测控制机构，包括壳体和控制器，壳体的前后两侧分别设有第二检测器；壳体固定于升降机构远离支撑座的一端，控制器设于壳体内，控制器与第一检测器、升降机构、平移驱动机构和第二检测器电连接；控制器根据第一检测器反馈的障碍物信息得出障碍物的三维坐标。

提升臂装置，应用于巡检机器人中，可将提升臂装置固定在巡检机器人的顶部或底部，巡检机器人前后行走方向与第一方向垂直，当巡检机器人向前或向后行走时，现以巡检机器人向前行走为例，壳体前后两侧的第二检测器和第一检测器工作，壳体前侧的第二检测器检测到前方有障碍物时，第一检测器同时检测障碍物位置信息，并将障碍物信息反馈给控制器，控制器得出障碍物的三维坐标，根据障碍物的三维坐标，平移驱动机构驱动支撑座和升降机构沿第一方向平移一段距离，以避开障碍物，避免巡检机器人运行过程中出现意外，确保人员和设备安全，保证升降机构顺畅通行。

在一种可选的实施方式中，所述第一检测器为双目识别摄像头，所述支撑座的前侧和后侧分别设有所述双目识别摄像头。第二检测器配合双目识别摄像头以高效识别并定位障碍物，实现精准避障，避免升降装置因遇到障碍物而停滞不前或造成人员伤害的风险。

在一种可选的实施方式中，第二检测器为红外传感器，通过红外传感器准确检测升降机构前侧是否有障碍物。

在一种可选的实施方式中，支撑座与升降机构之间设有第一导向机构，升降机构通过第一导向机构可滑动地设于支撑座上，通过第一导向机构引导升降机构在支撑座上平稳移动。

在一种可选的实施方式中，第一导向机构包括设于支撑座上的第一滑槽和设于升降机构上的第一导向柱，第一导向柱可滑动地设于第一滑槽内。第一导向机构结构简单，导向效果好。

在一种可选的实施方式中，平移驱动机构为第一电动推杆。平移驱动机构结构简单，成本低。

在一种可选的实施方式中，升降机构包括第一滑动座、第二滑动座、剪刀架和升降驱动机构，其中，第一滑动座可沿第一方向滑动地设于支撑座上；第二滑动座固定于壳体上；剪刀架靠近支撑座的端部的一侧固定于第一滑动座上、另一侧与第一滑动座滑动连接；剪刀架远离支撑座的端部的一侧固定于第二滑动座上、另一侧与第二滑动座滑动连接；升降驱动机构一侧设于第一滑动座上、另一侧连接剪刀架。升降驱动机构的驱动端伸缩以带动剪刀架的活动端相对第一滑动座和第二滑动座滑动，以带动检测控制机构升降。

在一种可选的实施方式中，滑动座与剪刀架之间设有第二导向机构，剪刀架通过第二导向机构可滑动地设于第一滑动座和第二滑动座上。剪刀架通过第二导向机构可滑动地设于第一滑动座和第二滑动座上，以引导剪刀架的活动端沿两个滑动座平稳滑动，以带动检测控制机构平稳升降。

在一种可选的实施方式中，剪刀架设有至少两组，至少两组剪刀架相对设置，所有剪刀架的相对位置处的铰接点通过连接轴同轴连接；第一滑动座和第二滑动座与所述剪刀架一一对应设置。所有剪刀架通过连接轴连接成整体结构，通过连接轴支撑相对的剪刀架，以防止单个剪刀架在升降过程中偏移，升降机构结构稳定，以稳定支撑检测控制机构。

第二方面，本实用新型还提供了一种巡检机器人，包括车体和上述中任一项的提升臂装置，支撑座设于车体上。因巡检机器人包括提升臂装置，具有与提升臂装置相同的技术效果，在此不在赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例的一种提升臂装置的第一角度示意图；

图2为本实用新型实施例的一种提升臂装置的第二角度示意图；

图3为本实用新型实施例的一种提升臂装置的第三角度示意图。

附图标记说明：

1、支撑座；101、第一滑槽；2、第一检测器；301、第一导向柱；302、第一滑动座；303、第二滑动座；304、剪刀架；305、升降驱动机构；4、平移驱动机构；51、壳体；52、第二检测器；6、连接轴。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

下面结合图1至图3，描述本实用新型的实施例。

根据本实用新型的实施例，一方面，提供了一种提升臂装置，包括支撑座1、升降机构、平移驱动机构4和检测控制机构。

其中，支撑座1上设有第一检测器2；升降机构可沿第一方向滑动地设于支撑座1上；平移驱动机构4的一端设于支撑座1上、另一端连接升降机构；检测控制机构包括壳体51和控制器，壳体51的前后两侧分别设有第二检测器52；壳体51固定于升降机构远离支撑座1的一端，控制器设于壳体51内，控制器与第一检测器2、升降机构、平移驱动机构4和第二检测器52电连接；控制器根据第一检测器2反馈的障碍物信息得出障碍物的三维坐标。

此结构的提升臂装置，应用于巡检机器人中，可将提升臂装置固定在巡检机器人的顶部或底部，巡检机器人前后行走方向与第一方向垂直，当巡检机器人向前或向后行走时，现以巡检机器人向前行走为例，壳体51前后两侧的第二检测器52和第一检测器2工作，壳体51前侧的第二检测器52检测到前方有障碍物时，第一检测器2同时检测障碍物位置信息，并将障碍物信息反馈给控制器，控制器得出障碍物的三维坐标，根据障碍物的三维坐标，平移驱动机构4驱动支撑座1和升降机构沿第一方向平移一段距离，以避开障碍物，避免巡检机器人运行过程中出现意外，确保人员和设备安全，保证升降机构顺畅通行。

具体地，参见图1，第一检测器2为双目识别摄像头，支撑座1的前侧和后侧分别设有双目识别摄像头。本实用新型利用现有技术中的双目立体视觉技术获得障碍物的三维坐标，即双目识别摄像头从不同角度同时获得障碍物的两幅数字图像，基于视差原理恢复障碍物的三维坐标，以通过控制器控制平移驱动机构4的伸缩行程，以控制升降机构相对障碍物横向平移，第二检测器52配合双目识别摄像头以高效识别并定位障碍物，实现精准避障，避免升降装置因遇到障碍物而停滞不前或造成人员伤害的风险。

可选地，第二检测器52为红外传感器，通过红外传感器准确检测升降机构前侧是否有障碍物。

参见图1至图3，支撑座1与升降机构之间设有第一导向机构，升降机构通过第一导向机构可滑动地设于支撑座1上，通过第一导向机构引导升降机构在支撑座1上平稳移动。

例如，可选地，第一导向机构包括设于支撑座1上的第一滑槽101和设于升降机构上的第一导向柱301，第一导向柱301可滑动地设于第一滑槽101内，第一导向机构结构简单，导向效果好。可选地，支撑座1呈矩形板状，并且其中部设有减重孔，支撑座1相对的两侧均设有第一滑槽101，第一导向柱301与第一滑槽101对应设置。

如图1至图3所示，可选地，平移驱动机构4为第一电动推杆，平移驱动机构4结构简单，成本低。

如图1至图3所示，升降机构包括第一滑动座302、第二滑动座303、剪刀架304和升降驱动机构305，其中，第一滑动座302可沿第一方向滑动地设于支撑座1上；第二滑动座303固定于壳体51上；剪刀架304靠近支撑座1的端部的一侧固定于第一滑动座302上、另一侧与第一滑动座302滑动连接；剪刀架304远离支撑座1的端部的一侧固定于第二滑动座303上、另一侧与第二滑动座303滑动连接；升降驱动机构305的一侧设于第一滑动座302上、另一侧连接剪刀架304。升降驱动机构305的驱动端伸缩以带动剪刀架304的活动端相对第一滑动座302和第二滑动座303滑动，以带动检测控制机构升降。

优选地，第一滑动座302与剪刀架304之间，以及第二滑动座303与剪刀架304之间设有第二导向机构，剪刀架304通过第二导向机构可滑动地设于第一滑动座302和第二滑动座303上，以引导剪刀架304的活动端沿两个滑动座平稳滑动，以带动检测控制机构平稳升降。

例如，第二导向机构包括第二滑槽和第二导向柱，第二滑槽设于第一滑动座302和第二滑动座303上，第二导向柱设于剪刀架304的上端和下端的活动端。

优选地，如图1和图2所示，剪刀架304设有至少两组，至少两组剪刀架304相对设置，所有剪刀架304的相对位置处的铰接点通过连接轴6同轴连接，第一滑动座302和第二滑动座303与剪刀架304一一对应设置。即所有剪刀架304通过连接轴6连接成整体结构，通过连接轴6支撑相对的剪刀架304，以防止单个剪刀架304在升降过程中偏移，升降机构结构稳定，以稳定支撑检测控制机构。

例如，可选地，剪刀架304、第一滑动座302和第二滑动座303均设有两组，两组第一滑动座302相对设置于支撑座1上，两组第二滑动座303相对设于壳体51上，两组剪刀架304的铰接点之间通过连接轴6同轴连接，剪刀架304上端的活动端和下端的活动端上的连接轴6作为第二导向柱，分别可滑动地穿设在第一滑动座302和第二滑动座303的第二滑槽中。

具体地，第一滑动座302和第二滑动座303均呈长条板状，第一滑动座302立着固定在支撑座1的上表面，两个第一滑动座302的顶面固定有连接板，连接板上设有支座，升降驱动机构305的缸体端铰接在支座上，升降驱动机构305的驱动端连接剪刀架304上部活动端上的连接轴6，升降驱动机构305的驱动端伸缩，以带动该活动端的连接轴6平移，进而使剪刀架304上下伸缩。

可选地，第一导向柱301为固定在第一滑动座302底部的螺栓，螺栓头部位于支撑座1下方。可选地，升降驱动机构305为第二电动推杆。第一电动推杆的缸体端固定在支撑座1上，第一电动推杆的驱动端固定在靠近其一侧的第一滑动座302上。

可选地，第一滑动座302焊接在支撑座1上。第二滑动座303立着固定在壳体51上。

优选地，参见图3，壳体51的底部也设有第二检测器52，该第二检测器52与控制器电连接。在升降机构升降过程中，第二检测器52开启，当该第二检测器52检测到壳体51下方有障碍物时，将检测信号传递给控制器，控制器与第二电动推杆电连接，控制器控制第二电动推杆停止动作，以使剪刀架304停止伸缩。壳体51的底部设有用于巡检的摄像机。可选地，壳体51底部的第二检测器52也为红外传感器。

提升臂装置形成一个整体的模块化结构，方便将其安装在不同的巡检机器人上，提升臂装置适用于各种需要进行巡检、监测、维护和修理等任务的场合，例如危险、高空、狭窄或难以到达的区域，能够大幅提高工作效率和安全性，具有广泛的应用前景。提升臂装置安装和拆卸方便。

根据本实用新型的实施例，另一方面，还提供了一种巡检机器人，包括车体和上述的提升臂装置，支撑座1设于巡检机器人的车体上。

例如，支撑座1固定在车体的下方，检测控制装置位于车体下方。

巡检机器人工作时，壳体51下方的红外传感器打开，第二电动推杆的推杆缩回以带动剪刀架304向下伸出，壳体51下降，当壳体51下方的红外传感器检测到壳体51下方有障碍物时，第二电动推杆停止动作，壳体51停止下降；巡检机器人沿着轨道行进，位于壳体51前侧或后侧的红外传感器以及双目识别摄像头打开，红外检测器检测到壳体51运行方向的前侧有障碍物时，双目识别摄像头获取障碍物的两幅数字图像，基于视差原理恢复障碍物的三维坐标，控制器控制第一电动推杆动作，带动升降机构整体平移一段距离，以精准避障。

虽然结合附图描述了本实用新型的实施例，但是本领域技术人员可以在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (10)

1.一种提升臂装置，其特征在于，包括：

支撑座(1)，其上设有第一检测器(2)；

升降机构，可沿第一方向滑动地设于所述支撑座(1)上；

平移驱动机构(4)，一端设于所述支撑座(1)上、另一端连接所述升降机构；

检测控制机构，包括壳体(51)和控制器，所述壳体(51)的前后两侧分别设有第二检测器(52)；所述壳体(51)固定于所述升降机构远离所述支撑座(1)的一端，所述控制器设于所述壳体(51)内，所述控制器与所述第一检测器(2)、所述升降机构、所述平移驱动机构(4)和所述第二检测器(52)电连接；所述控制器根据所述第一检测器(2)反馈的障碍物信息得出障碍物的三维坐标。

2.根据权利要求1所述的提升臂装置，其特征在于，所述第一检测器(2)为双目识别摄像头，所述支撑座(1)的前侧和后侧分别设有所述双目识别摄像头。

3.根据权利要求1或2所述的提升臂装置，其特征在于，所述第二检测器(52)为红外传感器。

4.根据权利要求1或2所述的提升臂装置，其特征在于，所述支撑座(1)与所述升降机构之间设有第一导向机构，所述升降机构通过所述第一导向机构可滑动地设于所述支撑座(1)上。

5.根据权利要求4所述的提升臂装置，其特征在于，所述第一导向机构包括设于所述支撑座(1)上的第一滑槽(101)和设于所述升降机构上的第一导向柱(301)，所述第一导向柱(301)可滑动地设于所述第一滑槽(101)内。

6.根据权利要求1或2所述的提升臂装置，其特征在于，所述平移驱动机构(4)为第一电动推杆。

7.根据权利要求1或2所述的提升臂装置，其特征在于，所述升降机构包括：

第一滑动座(302)，可沿第一方向滑动地设于所述支撑座(1)上；

第二滑动座(303)，固定于所述壳体(51)上；

剪刀架(304)，靠近所述支撑座(1)的端部的一侧固定于所述第一滑动座(302)上、另一侧与所述第一滑动座(302)滑动连接；所述剪刀架(304)远离所述支撑座(1)的端部的一侧固定于所述第二滑动座(303)上、另一侧与所述第二滑动座(303)滑动连接；

升降驱动机构(305)，一侧设于所述第一滑动座(302)上、另一侧连接所述剪刀架(304)。

8.根据权利要求7所述的提升臂装置，其特征在于，所述第一滑动座(302)与所述剪刀架(304)之间，以及所述第二滑动座(303)与所述剪刀架(304)之间设有第二导向机构，所述剪刀架(304)通过所述第二导向机构可滑动地设于所述第一滑动座(302)和所述第二滑动座(303)上。

9.根据权利要求7所述的提升臂装置，其特征在于，所述剪刀架(304)设有至少两组，至少两组所述剪刀架(304)相对设置，所有所述剪刀架(304)的相对位置处的铰接点通过连接轴(6)同轴连接；所述第一滑动座(302)和第二滑动座(303)与所述剪刀架(304)一一对应设置。

10.一种巡检机器人，其特征在于，包括：

车体；

权利要求1至9中任一项所述的提升臂装置，所述支撑座(1)设于所述车体上。