CN220197685U - 一种智能巡检机器人 - Google Patents

Abstract

一种智能巡检机器人，包括智能巡检机器人本体、电动推杆、电机减速机构、干粉灭火器、短信模块、可燃气体探测模块，还具有火灾探测电路和无线控制电路；电机减速机构下端安装在机器人本体壳体上端外，灭火器安装在电机减速机构的动力输出轴上，电动推杆安装在灭火器的外侧一端，灭火器压杆侧端安装有连接杆，电动推杆的上端和连接杆侧端铰接安装在一起，短信模块、可燃气体探测模块、火灾探测电路和无线控制电路安装在电控箱内并电性连接。本新型发生火灾或可燃气体泄漏时，能给远端人员的手机推送短信，火灾时远端人员能方便经手机通过无线控制电路远程控制灭火器工作，进而使得火灾能尽可能被消灭在初始阶段，减少了火灾带来的更大损失几率。

Description

一种智能巡检机器人

技术领域

本实用新型涉及巡检机器人设备技术领域，特别是一种智能巡检机器人。

背景技术

可视智能巡检机器人，是一种具有自助规划路径对相关区域(比如配电房或者燃气配气站)进行巡检的设备。可视智能巡检机器人一般结构包括履带式或者轮式车体，安装在车体前后端及侧部的雷达、红外传感器，安装在车体前端的摄像头，安装在车体内的主控电路板、蓄电池等及其他必要的配套部件。工作时，车体按照主控电路板程序控制在设定的区域行走，雷达、红外传感器主要防止车体碰撞障碍物，并输出信号到主控电路板，主控电路板结合信号以及摄像头输入的现场视频数据能更好规划车体(电机驱动履带式传动机构或者轮式机构运动)的运动轨迹，车体巡检中，摄像头采集的视频信号经GPRS模块等远传，远端相关人员经身边PC机的应用软件接收到数据后，能实时经屏幕显示现场三维图像，进而远端相关管理人员不在现场情况下、就能直观掌握现场的具体情况，实现了安全远程管理效果。

随着工业技术的发展，可视智能巡检机器人的技术也得到了一定进步，比如我国专利号“202222870600.6”、专利名称“一种防碰撞智能巡检机器人”的授权专利，其内容记载到“通过侧防护架和前防护杆的设置，使智能巡检机器人在行驶过程中发生碰撞时，侧防护架和前防护杆可以抵消碰撞时的部分力，使碰撞时产生剩余的力无法对智能巡检机器人造成损害，避免了因智能巡检机器人发生碰撞而损坏的现象产生，使智能巡检机器人更加耐用。”。上述可见，虽然对比专利具有防止碰撞损坏、以及更耐用的优点，但是和本领域其他智能巡检机器人一样受到结构所限，还存在如下问题。具体体现如下，其一：可视智能巡检机器人用于配电房、配气站等区域巡检时，由于不具有相关配套设备，相关区域发生火灾及燃气泄漏时，并不能及时主动提示远端的相关人员(相关人员不主动观察PC机的显示界面，也就无法了解到火灾情况)，远端相关人员无法及时提示间隔相关区域距离较近的人员进行处置，所以存在一定的安全隐患。其二：不具有主动灭火功能，当远端相关人员了解到现场发生火灾赶到具体位置灭火时，由于时间的延迟，会相对造成更大的损失。基于上述，提供一种能在现场发生火灾及燃气泄漏时及时提示远端相关人员，以及能在火灾时主动进行灭火的智能巡检机器人显得尤为必要。

实用新型内容

为了克服现有可视智能巡检机器人，因结构所限存在如背景所述弊端，本实用新型提供了基于具有自主规划行驶路径及采集传输现场视频图像、到远端的可视智能巡检机器人本体，在相关机构共同作用下，应用于相关区域巡检，在现场发生火灾或者可燃气体泄漏时，能及时短信方式提示相关人员，防止了相关人员没有主动观察屏幕从而不能及时了解现场情况带来的安全隐患(比如燃气泄漏没有及时处理，后续进入现场的人员中毒，或者发生爆燃事故；火灾时得不到及时灭火、火灾造成的损失扩大化)，且火灾时远端人员能方便经手机远程控制灭火器工作，进而使得火灾能尽可能被消灭在初始阶段，减少了火灾带来更大损失几率的一种智能巡检机器人。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种智能巡检机器人，包括智能巡检机器人本体、电动推杆、电机减速机构、干粉灭火器、短信模块、可燃气体探测模块，其特征在于，还具有火灾探测电路和无线控制电路；所述电机减速机构的下端安装在智能巡检机器人本体的壳体上端外，电机减速机构的动力输出轴上端安装有支撑板，灭火器的下端安装在支撑板的上端，灭火器的外侧一端安装有固定板，电动推杆的下端安装在固定板的上端；所述灭火器的压杆侧端安装有连接杆，电动推杆的上端和连接杆侧端铰接安装在一起，灭火器的喷口前端安装有喷管，灭火器的喷头安装在喷管前端；所述短信模块、可燃气体探测模块、火灾探测电路和无线控制电路安装在智能巡检机器人本体内的电控箱内；所述短信模块的信号输入端和可燃气体探测模块的信号输出端电性连接，可燃气体探测模块的信号输入端和火灾探测电路的信号输出端电性连接；所述无线控制电路的电源输出端和电机减速机构及电动推杆的电源输入端分别电性连接，无线控制电路的控制电源输出端和智能巡检机器人本体的总电源输入端电性连接。

进一步地，所述火灾探测电路包括电性连接的热敏电阻和电阻、可调电阻，热敏电阻和电阻一端、可调电阻一端连接。

进一步地，所述可燃气体探测模块配套有电性连接的电阻、NPN三极管，可燃气体探测模块的电源输出端和电阻一端电性连接，电阻另一端和NPN三极管基极连接，NPN三极管发射极和可燃气体探测模块负极输入端连接。

进一步地，所述无线控制电路包括电性连接的手机远程控制模块和继电器，手机远程控制模块的正极电源输入端和五只继电器正极控制电源输入端连接，手机远程控制模块的五路电源输出端和五只继电器正极电源输入端分别电性连接，手机远程控制模块的负极电源输入端和五只继电器负极电源输入端及负极控制电源输入端连接。

进一步地，所述电机减速机构是同轴电机齿轮减速器，电动推杆是往复式电动伸缩杆。

本实用新型有益效果是：本新型基于具有自主规划行驶路径及采集传输现场视频图像、到远端的可视智能巡检机器人本体，在自身功能作用下，能实时将现场巡检的图像数据经无线移动网络远传，远端相关人员能实时了解现场的具体情况。特别的，本新型中，在现场发生火灾或者可燃气体泄漏时，火灾探测电路或者可燃气体探测模块会经短信模块、及时给远端人员的手机推送一条短信，防止了相关人员没有主动观察屏幕从而不能及时了解现场情况带来的安全隐患(比如燃气泄漏没有及时处理，后续进入现场的人员中毒，或者发生爆燃事故；火灾时得不到及时灭火、火灾造成的损失扩大化)，且火灾时远端人员能方便经手机通过无线控制电路远程控制灭火器工作，进而使得火灾能尽可能被消灭在初始阶段，减少了火灾带来的更大损失几率。基于上述，本新型具有好的应用前景。

附图说明

以下结合附图和实施例将本实用新型做进一步说明。

图1是本实用新型结构示意图。

图2是本实用新型电路图。

具体实施方式

图1、2所示，一种智能巡检机器人，包括履带驱动式可视智能巡检机器人本体1、电动推杆M1、电机减速机构M2、干粉灭火器2、短信模块A3、可燃气体探测模块A2，还具有火灾探测电路3和无线控制电路4；所述电机减速机构M2的壳体下端经螺杆螺母安装在智能巡检机器人本体1的壳体外上端中部，电机减速机构M2的动力输出轴上端焊接有一只支撑板5，灭火器2的下端焊接在支撑板5的上端中部，灭火器2的外右外侧端上中部焊接有固定板6，电动推杆M1的筒体下端经螺杆螺母安装在固定板的6上端中部；所述灭火器的压杆右上侧端焊接有一只右端具有轴孔的连接杆21，电动推杆M1的活动杆上端和连接杆21右端铰接安装在一起，灭火器2的喷口左前端水平经螺纹安装有一只喷管22，灭火器的喷头23右端安装在喷管22左端；所述短信模块A3、可燃气体探测模块A2、火灾探测电路3和无线控制电路4安装在智能巡检机器人本体1内的电控箱内。

图1、2所示，火灾探测电路包括经电路板布线连接的热敏电阻RL和电阻R2、可调电阻RP1，热敏电阻RL和电阻R2一端、可调电阻RP1一端连接。可燃气体探测模块配套有一只电阻R1、NPN三极管Q1，可燃气体探测模块A2的电源输出端3脚和电阻R1一端经导线连接，电阻R1另一端和NPN三极管Q1基极连接，NPN三极管Q1发射极和可燃气体探测模块A2负极输入端2脚连接；可燃气体探测模块A2的探测面及火灾探测电路的热敏电阻RL感温面分别位于智能巡检机器人本体1的外壳前端外。无线控制电路包括经导线连接的手机远程控制模块A1和继电器K1、K2、K3、K4、K5，手机远程控制模块A1的正极电源输入端1脚和继电器K1、K2、K3、K4、K5正极控制电源输入端连接，手机远程控制模块A1电源输出端3、4、5、6、7脚和继电器K1、K2、K3、K4、K5正极电源输入端分别经导线连接，手机远程控制模块A1的负极电源输入端2脚和继电器K1、K2、K3、K4、K5负极电源输入端及负极控制电源输入端连接。电机减速机构M2是工作电压直流12V、功率30W的同轴电机齿轮减速器成品，其动力输出轴每分钟转速6转；电动推杆M1是工作电压直流12V、功率15W的往复式电动伸缩杆。

图1、2所示，短信模块A3的电源输入端1及2脚、可燃气体探测模块A2的电源输入端1及2脚、火灾探测电路的电源输入端热敏电阻RL另一端及可调电阻RP1另一端、无线控制电路的电源输入端手机远程控制模块A1的1及2脚、继电器K5两个控制电源输入端和智能巡检机器人本体内的蓄电池G1两极分别经导线连接，短信模块A3的信号输入端3脚和可燃气体探测模块的信号输出端NPN三极管Q1集电极经导线连接，可燃气体探测模块的信号输入端NPN三极管Q1基极和火灾探测电路的信号输出端电阻R2另一端经导线连接；无线控制电路的电源输出端继电器K3、K4、K1、K2两个常开触点端分别和电机减速机构M2及电动推杆M1的正负及负正两极电源输入端分别经导线连接。无线控制电路的控制电源输出端继电器K5两个常闭触点端和智能巡检机器人本体的总电源输入端A4(主控电路板)分别经导线连接。

图1、2所示，本新型基于具有自主规划行驶路径及采集传输现场视频图像、到远端的可视智能巡检机器人本体1，可视智能巡检机器人本体1工作时，在自身功能作用下，车体按照主控电路板程序控制在设定的区域行走，雷达、红外传感器主要防止车体碰撞障碍物，并输出信号到主控电路板，主控电路板结合信号以及摄像头输入的现场视频数据能更好规划车体(电机驱动履带式传动机构)的运动轨迹，车体巡检中，摄像头采集的视频信号经配套的GPRS模块等远传，远端相关人员经身边PC机的应用软件接收到数据后，能实时经屏幕显示现场三维图像，进而远端相关管理人员不到现场的情况下、就能直观掌握现场的具体情况，实现了安全远程管理效果(上述技术点是现有公开公知的技术，不属于本新型保护范围之内)。可燃气体探测模块得电工作后，巡检现场没有可燃气体泄漏时，可燃气体探测模块A2的3脚不输出高电平，那么短信模块A3也就不会为远端相关管理人员发送短信。现场发生可燃气体泄漏后，可燃气体探测模块A2的3脚会输出高电平，高电平经电阻R1限流降压进入NPN三极管Q1基极，NPN三极管Q1导通集电极输出低电平进入短信模块A3的3脚，于是，短信模块A3会将内部储存的短信发送出去，远端和短信模块A3建立连接的相关管理人员手机接收到短信后，就能第一时间了解到现场发生了可燃气体泄漏或者火灾事故，相应的能第一时间采取针对性措施，减少了燃气泄漏由于没有得到及时处理带来的事故扩大化几率。

图1、2所示，可视智能巡检机器人本体1巡检过程中，现场没有发生火灾时温度较低(比如低于45℃)，热敏电阻RL受到的热量低、电阻值较大和可调电阻RP1之间分压较大，这样，蓄电池G1输出的电源经热敏电阻RL、可调电阻RP1分压，电阻R2限流降压后进入NPN三极管Q1基极低于0.7V，NPN三极管Q1不会导通，那么，短信模块A2也就不会为远端相关管理人员发送短信。现场发生火灾后温度较高(比如超过45℃)，热敏电阻RL受到的热量大、电阻值较小和可调电阻RP1之间分压较小，这样，蓄电池G1输出的电源经热敏电阻RL、可调电阻RP1分压，电阻R2限流降压后进入NPN三极管Q1基极高于0.7V，NPN三极管Q1导通集电极输出低电平进入短信模块A3的3脚，于是，短信模块A3会将内部储存的短信发送出去，远端和短信模块A3建立连接的相关管理人员手机接收到短信后，就能第一时间了解到现场发生了可燃气体泄漏或火灾事故。当现场发生火灾或者可燃气体泄漏，远端相关人员接收到短信后，能及时观看PC机的屏幕了解到现场具体发生了火灾还是可燃气体泄漏。实际情况下，在现场发生火灾，远端工作人员需要远程灭火时，远端工作人员观察智能巡检机器人本体1运行到火灾点附近后，先用手通过操作手机相关应用界面发射出第五路无线闭合信号，手机远程控制模块A1接收到后其7脚输出高电平进入继电器K5正极电源输入端，继电器K5得电吸合其两个控制电源输入端和两个常闭触点端开路，这样，智能巡检机器人本体1的总电源输入端A4会失电，智能巡检机器人本体1停留在火灾点附近，为远程灭火做好准备。后续灭火完毕后，工作人员操作手机相关应用界面发射出第五路无线开路信号，手机远程控制模块A1接收到后其7脚停止输出高电平进入继电器K5正极电源输入端，继电器K5失电不再吸合其两个控制电源输入端和两个常闭触点端闭合，这样，智能巡检机器人本体1的总电源输入端会得电，智能巡检机器人本体1再次按照设定的控制模式对现场进行巡检。

图1、2所示，本新型在发生火灾，智能巡检机器人本体1的总电源输入端失电、停留在火灾点附近时，远端工作人员结合PC机显示的视频，需要调节灭火器2的喷嘴23对准火灾点时，通过操作手机相关应用界面发射出第三路或者第四路无线闭合信号，手机远程控制模块A1接收到后其5或6脚输出高电平进入继电器K3或K4正极电源输入端，继电器K3或K4得电吸合其两个控制电源输入端和两个常开触点端分别闭合，这样，电机减速机构M2正负或者负正两极电源输入端得电后其动力输出轴就会带动灭火器2左或右转动角度(为了防止和电动推杆相连的导线缠绕，灭火器转动角度控制应不超过360度)，使得前端的喷嘴23对准火灾点。当灭火器的喷嘴23对准火点后，工作人员操作手机相关应用界面发射出第三或第四路无线开路信号，手机远程控制模块A1接收到后其5或6脚停止输出高电平进入继电器K3或K4正极电源输入端，继电器K3或K4失电不再吸合其两个控制电源输入端和两个常开触点端开路、电机减速机构M2失电不再工作，这样，喷嘴就会23对准火点进入灭火流程。当喷嘴对准火点后，远端工作人员结合PC机显示的视频，通过操作手机相关应用界面发射出第一路无线闭合信号，手机远程控制模块A1接收到后其3脚输出高电平进入继电器K1正极电源输入端，继电器K1得电吸合其两个控制电源输入端和两个常开触点端分别闭合，这样，电动推杆M1的正负两极电源输入端会得电、其活动杆经连接杆21带动灭火器的压杆下行，这样，灭火器内的灭火剂就会从前端喷嘴23前端喷出进行灭火(本新型使用前，需要提前将灭火器的保险插销取下不用)。实际情况下，当灭火器的喷嘴喷出灭火剂时(压杆到位)，工作人员操作手机相关应用界面发射出第一路无线开路信号，手机远程控制模块A1接收到后其3脚停止输出高电平进入继电器K1正极电源输入端，继电器K1失电不再吸合其两个控制电源输入端和两个常开触点端开路，这样，电动推杆M1会失电其活动杆不再带动灭火器压杆下行，灭火器保持灭火状态。

图1、2所示，灭火完毕后，远端工作人员结合PC机显示的视频，通过操作手机相关应用界面发射出第二路无线闭合信号，手机远程控制模块A1接收到后其4脚输出高电平进入继电器K2正极电源输入端，继电器K2得电吸合其两个控制电源输入端和两个常开触点端分别闭合，这样，电动推杆M1的负正两极电源输入端会得电、其活动杆经连接杆21带动灭火器的压杆上行，这样，灭火器就会关闭、灭火剂不再从前端喷嘴23喷出。当灭火器的压杆向上到位时，工作人员操作手机相关应用界面发射出第二路无线开路信号，手机远程控制模块A1接收到后其4脚停止输出高电平进入继电器K2正极电源输入端，继电器K2失电不再吸合其两个控制电源输入端和两个常开触点端开路，这样，电动推杆M1会失电其活动杆不再带动灭火器压杆上行，灭火器保持喷嘴不喷出灭火剂状态。通过上述，本新型在现场发生火灾或者可燃气体泄漏时，火灾探测电路或者可燃气体探测模块会经短信模块、及时给远端人员的手机推送一条短信，防止了相关人员没有主动观察屏幕从而不能及时了解现场情况带来的安全隐患(比如燃气泄漏没有及时处理，后续进入现场的人员中毒，或者发生爆燃事故；火灾时得不到及时灭火、火灾造成的损失扩大化)，且火灾时远端人员能方便经手机通过无线控制电路远程控制灭火器工作，进而使得火灾能尽可能被消灭在初始阶段，减少了火灾带来的更大损失几率。图2中，电阻R1、R2阻值分别是1K、4.7K；NPN三极管Q1型号是9013；短信模块A2短信模块A3是型号GSM800的短信报警模块，短信报警模块成品具有两个电源输入端1及2脚，信号输入端口3-8脚，每个信号输入端口输入低电平信号后，短信报警模块成品会经无线移动网络发送一条短信，短信报警模块的信号输入端口3脚被输入低电平信号后，短信报警模块能发送一条短信；继电器K1、K2、K3、K4、K5是DC12V继电器；热敏电阻RL式型号NTC103D的负温度系数热敏电阻；可燃气体探测模块A2是型号MQ-9的可燃气体探测传感器模块成品，其具有两个电源输入端、两个电源输出端，负极电源输入端和负极电源输出端连接在一起，工作时，现场没有可燃气体时其两个电源输出端不输出电源、有可燃气体泄漏时电源输出端会输出电源；手机远程控制模块A1是型号CL6-GPRS的远程无线控制器成品，其具有两个电源输入端1及2脚，六路控制电源输出接线端，使用中，通过现有成熟的手机APP技术，使用者可在远端经手机APP通过无线移动网络分别发送出闭合或者开路控制指令，远程无线控制器成品接收到控制指令后，会分别控制六路控制电源输出端输出或不输出电源；可调电阻RP1阻值是100K(本示实施例调节到32.7K左右)，技术人员将可调电阻RP1的阻值调节到相对大时其分压大、那么现场温度相对低热敏电阻RT的电阻值相对大时，NPN三极管Q1就会导通，也就是说本新型温度探测阈值设置得相对低，将可调电阻RP1的阻值调节到相对小时其分压小、那么现场温度相对高热敏电阻RT的电阻值相对小时，NPN三极管Q1才会导通，也就是说本新型温度探测阈值设置得相对高。

需要说明的是，尽管上述内容已经示出和描述了本实用新型的实施例，但并非实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式，因此，本实用新型的保护范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种智能巡检机器人，包括智能巡检机器人本体、电动推杆、电机减速机构、干粉灭火器、短信模块、可燃气体探测模块，其特征在于，还具有火灾探测电路和无线控制电路；所述电机减速机构的下端安装在智能巡检机器人本体的壳体上端外，电机减速机构的动力输出轴上端安装有支撑板，灭火器的下端安装在支撑板的上端，灭火器的外侧一端安装有固定板，电动推杆的下端安装在固定板的上端；所述灭火器的压杆侧端安装有连接杆，电动推杆的上端和连接杆侧端铰接安装在一起，灭火器的喷口前端安装有喷管，灭火器的喷头安装在喷管前端；所述短信模块、可燃气体探测模块、火灾探测电路和无线控制电路安装在智能巡检机器人本体内的电控箱内；所述短信模块的信号输入端和可燃气体探测模块的信号输出端电性连接，可燃气体探测模块的信号输入端和火灾探测电路的信号输出端电性连接；所述无线控制电路的电源输出端和电机减速机构及电动推杆的电源输入端分别电性连接，无线控制电路的控制电源输出端和智能巡检机器人本体的总电源输入端电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种智能巡检机器人，其特征在于，火灾探测电路包括电性连接的热敏电阻和电阻、可调电阻，热敏电阻和电阻一端、可调电阻一端连接。

3.根据权利要求1所述的一种智能巡检机器人，其特征在于，可燃气体探测模块配套有电性连接的电阻、NPN三极管，可燃气体探测模块的电源输出端和电阻一端电性连接，电阻另一端和NPN三极管基极连接，NPN三极管发射极和可燃气体探测模块负极输入端连接。

4.根据权利要求1所述的一种智能巡检机器人，其特征在于，无线控制电路包括电性连接的手机远程控制模块和继电器，手机远程控制模块的正极电源输入端和五只继电器正极控制电源输入端连接，手机远程控制模块的五路电源输出端和五只继电器正极电源输入端分别电性连接，手机远程控制模块的负极电源输入端和五只继电器负极电源输入端及负极控制电源输入端连接。

5.根据权利要求1所述的一种智能巡检机器人，其特征在于，电机减速机构是同轴电机齿轮减速器，电动推杆是往复式电动伸缩杆。