WO2020107957A1 - 一种机房巡检系统及其工作方法 - Google Patents

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WO2020107957A1
WO2020107957A1 PCT/CN2019/101815 CN2019101815W WO2020107957A1 WO 2020107957 A1 WO2020107957 A1 WO 2020107957A1 CN 2019101815 W CN2019101815 W CN 2019101815W WO 2020107957 A1 WO2020107957 A1 WO 2020107957A1
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robot
component
computer room
information
inspection system
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PCT/CN2019/101815
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English (en)
French (fr)
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王重山
姚秀军
桂晨光
秦宇
邓超
王超
范涛
银萍
葛华鹏
蔡禹丞
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北京海益同展信息科技有限公司
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    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J5/00—Manipulators mounted on wheels or on carriages
    • B25J5/007—Manipulators mounted on wheels or on carriages mounted on wheels
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J11/00—Manipulators not otherwise provided for
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J19/00—Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
    • B25J19/02—Sensing devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
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    • B25J19/00—Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
    • B25J19/02—Sensing devices
    • B25J19/021—Optical sensing devices
    • B25J19/023—Optical sensing devices including video camera means
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    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16—Programme controls
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16—Programme controls
    • B25J9/1674—Programme controls characterised by safety, monitoring, diagnostic
    • B25J9/1676—Avoiding collision or forbidden zones

Definitions

  • the present disclosure relates to a computer room inspection system and its working method.
  • the equipment in the equipment room sometimes fails during operation, which requires periodic inspection of the equipment in the equipment room.
  • Two methods are used for inspection.
  • the staff holds the detection device to collect data and upload it to the server for data analysis.
  • This inspection method has high working intensity and low working efficiency. It requires the staff to continue to collect with the handle, and the collection speed is slow; and due to the handheld mode and position, the data may be missed or the collection accuracy is poor.
  • the other is through monitoring the video collection equipment related fault information, but because the video collection equipment is far away from the device, it may cause inaccurate collection data, and can not be collected at the location without a monitoring camera, a large number of monitoring cameras need to be installed.
  • the above two inspection methods can only be used to inspect the equipment in the equipment room.
  • a separate person is required to operate.
  • the embodiments of the present disclosure provide a computer room inspection system and a working method thereof, which can improve the intelligence of inspection in the computer room.
  • a first aspect of an embodiment of the present disclosure provides a computer room inspection system, including:
  • Mobile robot including robot arm
  • the information shooting component is located at the end of the robotic arm and is used to shoot the target to be photographed in the equipment room reflecting the status attribute information of the equipment to be inspected;
  • Positioning detection component located at the end of the robotic arm, for detecting the orientation information of the information capturing component relative to the target to be captured;
  • the control component is used to move the robot to the equipment to be inspected according to a pre-planned path, and according to the detection information provided by the positioning detection component, control the movement of the robot arm to move the information imaging component to a suitable imaging position for imaging.
  • the positioning detection component includes a distance sensor for detecting the distance between the information capturing component and the target to be captured, and the control component is configured to determine that a suitable shooting location has been reached when the detected distance is within a preset range .
  • the control component is used to stop the movement of the robot arm when one of the positioning detection components detects the presence of obstacles around the robot arm.
  • the robot is also provided with a navigation component for guiding the robot's moving path, and performing obstacle avoidance navigation when an obstacle in front of the robot is detected.
  • the robot further includes a chassis, and obstacle detection components are installed in the four directions of the chassis to allow the robot to circumvent the obstacle when the obstacle is detected.
  • control component is used to rotate the robot forward by 90° when the obstacle detection component detects an obstacle ahead, until the obstacle completely disappears within the detection range of the side obstacle detection component, and then the robot Rotate in the reverse direction by 90° and continue to move along the previous path.
  • the robot is also provided with a thermal infrared human detector for detecting people around the robot, so that the robot actively avoids obstacles to people.
  • the robot further includes a chassis, a buffer bar is provided on the outer periphery of the chassis, and an alarm is built in the chassis. The alarm is used to trigger the buffer bar when an external impact is applied to stop the robot from moving.
  • the robot further includes a lifting mechanism, and one end of the robot arm is connected to the lifting mechanism, so that the lifting mechanism drives the robot arm to move in the vertical direction.
  • the robot is also provided with a remote shooting component, which is used to follow and record the personnel in the machine room.
  • the end of the robotic arm is also provided with a fill light source, which is used for fill light when the information shooting part is shooting.
  • the robot is also provided with a thermal infrared imager, which is used to detect the temperature of the equipment in the machine room to stop the equipment from running when the temperature exceeds a preset threshold.
  • it also includes a workbench, a distant shooting component, a fill light source, and a thermal infrared imager.
  • the worktable is located at the end of the robotic arm, and a positioning detection component, a distant shooting component, a fill light source, and a thermal infrared imager are integrated. Set on the workbench.
  • a panoramic monitoring component is further included, and the panoramic monitoring component can be rotatably installed on the top of the robot for real-time monitoring of the environment in which the robot is located.
  • the robot further includes a chassis, and the bottom of the chassis is provided with anti-drop detection components at four corners to detect the distance between the bottom of the chassis and the ground, and the control component is used to detect the anti-drop detection component When the value exceeds the preset distance, it is determined that there is a concave area on the ground in front of the robot traveling, and the robot is allowed to travel around the concave area.
  • it also includes at least one of a face recognition camera and an ID card scanning module provided on the robot, for verifying the identity of the person entering the computer room.
  • it further includes a charging pile, a first electrode is provided on the robot, a second electrode is provided on the charging pile, the first electrode and the second electrode can be charged when they are joined, and an infrared pair is provided between the first electrode
  • the tube is used for detecting the contact state of the first electrode and the second electrode.
  • it also includes a navigation component and a charging pile.
  • the left and right sides of the charging pile are provided with reflective columns, and the navigation component is provided on the robot, so that the robot can accurately reach the charging position through the detection of the reflective column by the navigation component.
  • both the robot and the charging pile are provided with a wifi module, and the charging pile is provided with a network cable interface, so that the robot transmits data to the charging pile through the wifi module, and then connects to The network cable of the network cable interface is uploaded to the background system.
  • the robot further includes a chassis.
  • the chassis is provided with two driving wheels and four universal wheels.
  • the two driving wheels are respectively disposed on both sides of the middle position of the chassis in the front-rear direction.
  • the four illustrated universal wheels are respectively Set at the four corners of the chassis.
  • the robot is provided with lighting components for providing a light source for the robot to work in a dark detection environment.
  • a second aspect of an embodiment of the present disclosure provides a working method of a computer room inspection system based on the foregoing embodiment, including:
  • the information shooting component reaches the appropriate shooting position by controlling the movement of the robot arm;
  • the information photographing component is caused to photograph the target to be photographed reflecting the state attribute information of the equipment to be inspected.
  • the step of controlling the movement of the robotic arm to bring the information capturing component to a suitable target shooting location specifically includes:
  • two positioning detection components are provided, which are located on the left and right sides of the robot arm.
  • the working method further includes:
  • the detection information provided by the positioning detection component it is determined whether there is an obstacle around the robot arm, and when one of the positioning detection components detects the presence of the obstacle information, the robot arm is stopped.
  • the robot further includes a chassis, and obstacle detection components are installed in the four directions of the chassis.
  • the working method further includes:
  • the robot further includes a chassis, and the bottom of the chassis is provided with anti-drop detection components at four corners respectively.
  • the working method further includes:
  • the detection value of the fall prevention detection component exceeds a preset distance, it is determined that there is a concave area on the ground in front of the robot traveling, and the robot is allowed to travel around the concave area.
  • the robot after receiving an instruction to enter a computer room from a visitor, further includes:
  • the computer room patrol inspection system of some embodiments of the present disclosure sets information shooting components and positioning detection components at the end of the robotic arm of the mobile robot.
  • the robot is first planned The path moves to the equipment to be inspected, and then according to the information provided by the positioning detection component, the information shooting component is brought to the appropriate target shooting position by controlling the movement of the mechanical arm, and the information shooting component shoots.
  • This type of computer room inspection system can automatically and intelligently inspect each equipment in the computer room in turn, which can reduce the intensity of manual work and improve the efficiency of inspection; moreover, after the robot reaches the equipment to be inspected, the information can be transferred through the movement of the mechanical arm
  • the shooting part is positioned to the proper shooting posture, which can realize close shooting and make the information collection more accurate.
  • FIG. 1 is a schematic structural view of some embodiments of a robot in a computer room inspection system of the present disclosure
  • FIG. 2 is a front view of some embodiments of the robot chassis in the computer room inspection system of the present disclosure
  • FIG. 3 is a bottom view of some embodiments of a robot chassis in a computer room inspection system of the present disclosure
  • FIG. 4 is a left side view of some embodiments of the robot in the computer room inspection system of the present disclosure
  • FIG. 5 is a schematic structural diagram of a robot lifting mechanism and a mechanical arm in a computer room inspection system of the present disclosure
  • FIG. 6 is a right side view of some embodiments of the robot in the computer room inspection system of the present disclosure.
  • FIG. 7 is a schematic structural view of a panoramic monitoring component provided on the top of the robot.
  • FIG. 8 is a schematic structural diagram of an integrated detection system at the end of a robot mechanical arm
  • FIG. 9 is a schematic view of the structure of the robot manipulator with a worktable at the end and an integrated detection system on the worktable;
  • FIG. 10 is a rear view of some embodiments of the robot chassis
  • FIG. 11 is a front view of the charging pile in the inspection room inspection system of the present disclosure.
  • FIG. 13 is a schematic diagram of a robot uploading data to a background system through a charging pile
  • Figure 14 is a schematic diagram of the workflow of robot inspection
  • 15 is a schematic diagram of the workflow of robot identification and registration.
  • first and second appearing in the present disclosure are only for convenience of description, to distinguish different component parts having the same name, and do not indicate a sequential or primary-subordinate relationship.
  • orientation or positional relationship indicated by “upper”, “lower”, “top”, “bottom”, “front”, “back”, “inner”, and “outer” is used as the basis
  • the orientation or positional relationship shown in the drawings is only for the convenience of describing the present disclosure, and does not indicate or imply that the device referred to must have a specific orientation, be constructed and manipulated in a specific orientation, and therefore cannot be construed as limiting the protection scope of the present disclosure .
  • the present disclosure provides a computer room inspection system.
  • it includes a mobile robot, an information shooting component 31, a positioning detection component 32, and a control component.
  • the information photographing component 31 is provided at the end of the robot arm 2 and is used to photograph the target to be photographed reflecting the state attribute information of the equipment to be inspected in the machine room.
  • the positioning detection component 32 is provided at the end of the robot arm 2 and is used to detect the orientation information of the information capturing component 31 relative to the target to be captured, including the shooting distance and the shooting angle.
  • the control part is used to move the robot to the device to be inspected according to a pre-planned path, and according to the detection information provided by the positioning detection part 32, control the movement of the robot arm 2 to move the information photographing part 31 to a suitable photographing position for photographing.
  • control part may control the movement of the robotic arm 2 to make the information shooting part 31 directly reach a suitable shooting position according to the shooting distance and shooting angle between the information shooting part 31 and the target to be photographed, and during the movement of the robotic arm 2 Use the distance sensor to determine whether the appropriate shooting position is reached.
  • the shooting position can be reached by linear motion to minimize the moving path.
  • This positioning method can move the information shooting component 31 to a suitable shooting position more quickly and efficiently, eliminating the need for alignment, which can not only improve positioning efficiency without repeated adjustment, but also improve positioning accuracy.
  • the robot can check each device in the machine room in sequence according to the preset order, or it can check some devices according to the task requirements.
  • the robot can perform regular inspections, or it can only perform inspections when it receives task orders.
  • the information shooting part is located at the end of the robotic arm. Through the flexible movement of the robotic arm, the information shooting part can be moved to various positions of the device, and even if there is a recess on the device, the information shooting part can be extended into the recess. Into the department, you can achieve close-range shooting, improve the shooting quality, in order to more clearly determine the working state of the device.
  • the information shooting component can be positioned to the appropriate shooting posture by the movement of the robot arm, and the second positioning adjustment can be used to make the information shooting
  • the parts are aligned with the shooting target, the positioning is more accurate, and the information collection is more accurate.
  • the positioning accuracy requirements of the robot chassis relative to the equipment to be inspected can be reduced.
  • the robot runs autonomously, and the state attribute information of all the equipment in the machine room can be collected by moving, without the need for multiple surveillance cameras to work together.
  • the equipment to be inspected may be a cabinet, a server, or the like.
  • the target to be photographed can include fault codes, indicator lights and/or material codes, for example, a digital display screen is provided on the device, and the binary code can be used to determine whether the device is in a normal working state, or there is an indicator light on the device. Or the color changes to determine whether the device is in normal working condition.
  • the material code is the number of the device.
  • the positioning detection component 32 includes a distance sensor for detecting the distance between the information capturing component 31 and the target to be captured, and the control component is configured to determine that the appropriate distance has been reached when the detected distance is within a preset range The target shooting position to ensure that the captured image is clear and improve the accuracy of information collection.
  • the positioning detection component 32 may use a close-range depth camera to determine the distance to the shooting target by detecting the feedback of the light after emitting the light, so as to improve the shooting quality and the accuracy of information collection.
  • two positioning detection components 32 are provided, which are respectively located on the left and right sides of the robot arm 2.
  • the control component is used to control the machine when one of the positioning detection components 32 detects an obstacle around the robot arm 2. Arm 2 stops moving.
  • the positioning detection part 32 can also detect the closest distance between the robot arm 2 and the device, and if it is less than the preset distance, stop the movement of the robot arm 2.
  • This embodiment can prevent the mechanical arm 2 from colliding with the device during the movement, and stop the movement in time when the distance is close, protect the mechanical arm 2, and prevent the information shooting component 31 from being damaged, and improve the reliability of the inspection process.
  • Chassis system (1) Chassis system:
  • the chassis system mainly includes a drive system, lighting components, navigation obstacle avoidance system.
  • the chassis system of the robot includes a chassis 1.
  • the driving system on the chassis 1 includes two driving wheels 18 and four universal wheels 18'.
  • the two driving wheels 18 are respectively disposed on both sides of the middle position of the chassis 1 in the front-rear direction.
  • the shown universal wheels 18' are provided at the four corners of the chassis 1, respectively.
  • the driving wheel 18 is a rubber-coated rubber wheel, but it is not limited to this kind of wheel system.
  • a Mecanum wheel can also be used for omnidirectional movement, or a track or other type of wheel system can be used according to the road surface.
  • the universal wheel 18' adopts a rotating universal wheel or a spherical universal wheel. For example, the size selection of the universal wheel 18' allows the robot to smoothly pass through a ventilated floor with vents.
  • the chassis 1 has a built-in iron-lithium battery, and drives the motor 19 to rotate.
  • the motor 19 is connected to the driving wheel 18 through a speed reducer to realize the steering and running of the driving wheel 18.
  • the side of the chassis 1 is provided with a lighting component 13, such as four LED lamp beads, for providing a light source for the robot to work in a dark detection environment.
  • a lighting component 13 such as four LED lamp beads
  • a navigation obstacle avoidance system is also provided.
  • the robot is provided with a navigation component 16 that can be mounted on the side of the chassis 1 to guide the robot's moving path and avoid when an obstacle in front is detected Barrier navigation.
  • the navigation component 16 may use a single-line laser radar to construct a travel map through 360° real-time scanning to guide the robot's travel direction.
  • obstacle detection components 14 are installed in all four directions of the chassis 1 to allow the robot to circumvent the obstacle when the obstacle is detected.
  • the obstacle detection part 14 may employ an ultrasonic sensor to detect obstacles from various directions of the robot. By adopting partial detours, the obstacles can be avoided reliably without re-planning the path, and still move according to the previously planned path, improving the orderliness of task execution.
  • control part is used to rotate the robot forward by 90° when the obstacle detection part detects that there is an obstacle in front, until the obstacle completely disappears in the detection range of the side obstacle detection part, and then reverse the rotation of the robot Travel 90° and continue to move along the previous path.
  • This path design method can enable the robot to partially bypass the obstacle with the shortest path, and improve the robot's traveling efficiency.
  • the robot further includes a chassis 1.
  • the bottom of the chassis 1 is located at four corners with anti-drop detection components 9 for detecting the distance between the bottom of the chassis 1 and the ground.
  • the detection value of the drop detection part 9 exceeds a preset distance, it is determined that there is a concave area on the ground in front of the robot traveling, the concave area may be a pit or a hole, and the robot is allowed to travel around the concave area.
  • the anti-drop detection component 9 in the forward direction further detects whether there is a new recessed area, and after completely bypassing, the robot can still move along the previously planned path.
  • This embodiment can prevent the robot from partially sinking into pits or holes on the ground during the travel process, improve the reliability during the autonomous travel process, and also prevent the information shooting part 31 and other detection parts from being subject to large bumps and jitters, ensuring The use reliability and life span of the information photographing part 31 and other detection parts.
  • a thermal infrared human detector 12 is also provided on the chassis 1 for detecting people around the robot, so as to actively avoid obstacles for people or animals.
  • the thermal infrared human detector 12 is provided at the four corners of the chassis 1, and can detect people who are close to the robot by about 1 meter, thereby achieving active obstacle avoidance.
  • a buffer bar 15 is provided on the outer periphery of the chassis 1 to buffer the robot when it collides and reduce the impact force.
  • the chassis 1 has a built-in alarm 16, and the alarm 16 corresponds to the buffer bar 15 in the height direction.
  • the alarm 16 is used to trigger when the buffer bar 15 is subjected to an external impact, and feed back the trigger signal to the robot control system, so that the driving motor 19 of the robot immediately brakes to stop the robot from moving.
  • the robot adopts two methods: active obstacle avoidance and passive obstacle avoidance.
  • the active obstacle avoidance methods include: (1) the navigation component 16 scans the obstacle, and realizes obstacle avoidance navigation when it detects an obstacle in front; (2) the obstacle detection component 14 realizes partial when the obstacle is detected in front Detour; (3) Thermal infrared human detector 12 detects people or animals.
  • the passive obstacle avoidance method includes: when the buffer bar 15 touches an obstacle, the alarm 16 is triggered to realize an emergency stop of the robot.
  • the motion mechanism system includes: a lifting mechanism 7 and a robot arm 2.
  • the lifting mechanism 7 is provided on the main body of the robot, and one end of the robot arm 2 is connected to the lifting mechanism 7 to drive the lifting mechanism 7
  • the robot arm 2 moves in the vertical direction.
  • the lifting mechanism 7 may use a lifting rail
  • the mechanical arm 2 is installed on a supporting flange
  • the flange is connected to the lifting rail.
  • the range of the information shooting part 31 can be increased up and down; in some embodiments, the robot arm 2 has multiple degrees of freedom, and the position of each joint can be adjusted to make the information shooting part 31 in a suitable target shooting Image acquisition at a location.
  • the secondary position adjustment can be performed through the movement mechanism system to ensure that the workbench is finally in the proper shooting position and accurate shooting angle.
  • the information photographing component 31 can be moved to various positions of the device, even if there is a recessed portion on the device, the information photographing component can be penetrated into the recessed portion, Take close-up shots to improve the quality of the shots so that you can determine the working status of the device more clearly.
  • the robot display interactive system mainly communicates information to users through text, images, videos, and sounds.
  • the robot is equipped with a touch screen 5, and the user can check the current working status of the robot through the touch screen and can also set related tasks. And release.
  • Text, images, and videos are all output externally using the touch screen 5 on the front of the robot.
  • the display screen can be adjusted according to the user's height for easy reading.
  • the robot has a built-in power amplifier and amplifier, and audio information can be output through this module.
  • a panoramic monitoring component 4 is provided on the top of the robot, which can rotate around the entire circumference of the robot and is used to monitor the environment in which the robot is located in real time. For example, whether there is a shedding layer on the top of the equipment room, and whether suspicious persons or objects appear around the equipment room.
  • the panoramic monitoring part 4 is located at the topmost position of the robot, for example, the height from the ground is about 1450 mm, and can be rotated to observe the 360° range and the top viewing angle area.
  • the identification and registration system includes at least one of a face recognition camera and an ID card scanning module 6, which can be set at the central position of the robot body and used to verify the identity of the person entering the machine room.
  • the robot of the present disclosure can realize one machine multi-function, not only can carry out inspection of equipment in the equipment room, but also can monitor personnel entering the equipment room on-the-job and identify and register personnel entering and leaving the equipment room.
  • the workbench system mainly collects relevant picture information, and the target to be shot includes fault codes, indicator lights and/or material codes.
  • the workbench system includes a workbench 3, which is located at the end of the robot arm 2.
  • the movement of the chassis 1 and the posture adjustment of the robot arm 2 can make the workbench 3 in a suitable position. Shoot clearly at the target shooting location.
  • the aforementioned information photographing component 31 may be provided on the workbench 3 for photographing the state attribute information of the device, and the information photographing component 31 may use an RGB camera.
  • the workbench system further includes a telephoto shooting component 33, such as a telephoto depth camera, which can be provided on the workbench 3 and used to follow and record the personnel in the machine room.
  • the vision shooting part 33 can be used to perform the "work with work” task: the vision shooting part 33 on the robot workbench 3 can follow the designated person.
  • the robot can follow the time according to its clothing and body characteristics. "Outsiders" monitor their behaviors in the computer room and issue warning prompts for their violations and operations.
  • the workbench system further includes a fill light source 34, which is provided on the workbench 3 and used for fill light when the information shooting part 31 shoots to achieve clear shooting.
  • the workbench system further includes a thermal infrared imager 35 for detecting the temperature of the equipment in the computer room to stop the equipment from operating when the temperature exceeds a preset threshold, and to shut down the equipment when the operating temperature is high Heat dissipation to ensure the safe operation of equipment.
  • the information shooting part 31, the positioning detection part 32, the distant view shooting part 33, the fill light source 34 and the thermal infrared imager 35 are integrated on the workbench 3.
  • each detection component and the light source that need to be provided at the end of the robot arm 2 can be more reliably fixed, and the installation is more concentrated, saving space.
  • the information shooting part 31 is provided at the middle position of the table 3 in the height direction
  • the positioning detection part 32 is provided at the left and right sides below the information shooting part 31
  • the distant view shooting part 33 is provided above the information shooting part 31
  • the thermal infrared imager 35 is provided on the left side or the right side of the information photographing part 31, and the two fill light sources 34 adopt a strip structure and are respectively provided at the upper and lower positions of the workbench 3.
  • the charging system includes a charging pile 8 and a first electrode 11 provided on the robot.
  • the charging pile 8 is provided with a second electrode 81, which can be performed when the first electrode 11 and the second electrode 81 are joined Charge.
  • an infrared counter tube 11' is provided in the middle of the first electrode 11 for detecting the contact state of the first electrode 11 and the second electrode 81 to ensure reliable charging.
  • the robot When the robot is charging, it can be guided to the charging pile 8 through the navigation component 16 for charging.
  • the left and right sides of the charging pile 8 are provided with reflective columns 82.
  • the detection of the reflective column 82 by the navigation component 16 allows the robot to accurately reach the charging position, thereby accurately Realize the docking of the charging pole.
  • the inspection system also includes a background system.
  • the robot and the charging pile 8 are provided with a wifi module, and the charging pile 8 is provided with a network cable interface 83 to enable the robot to pass data to the charging through the wifi module.
  • the pile 8 and the charging pile 8 serve as data transfer stations and then upload the data to the background system through the network cable connected to the network cable interface 83.
  • the robot can realize data transmission during the charging process, which can save time and improve inspection efficiency; moreover, the data is transmitted out of the computer room through the network cable, which can ensure information security.
  • the inspection system is also equipped with smoke sensors, temperature and humidity sensors, laser particle counters, noise measuring instruments and other sensor components, which can collect and analyze the gas, temperature and humidity, dust and noise of the environment in the machine room. By analyzing the relevant sample air, the quality of the overall environment in the machine room is judged. Once a certain value is abnormal, the robot body will send an alarm through the buzzer and loudspeaker and related photoelectric information, thereby further improving the equipment work in the machine room Reliability and security.
  • the present disclosure provides a working method based on the computer room inspection system described in the above embodiments. In some embodiments, it includes:
  • the information shooting part 31 reaches the appropriate target shooting position by controlling the movement of the robot arm 2;
  • the information photographing part 31 is caused to photograph the target to be photographed reflecting the state attribute information of the device to be inspected.
  • the information capturing part can be positioned to the proper shooting position and posture by the movement of the robot arm.
  • the information shooting component is aligned with the shooting target, the positioning is more accurate, and the information collection is more accurate.
  • the positioning accuracy requirements of the robot chassis relative to the equipment to be inspected can be reduced.
  • the step of controlling the movement of the robot arm 2 to make the information shooting component 31 reach the appropriate target shooting position specifically includes:
  • two positioning detection components 32 are provided, which are respectively located on the left and right sides of the robot arm 2.
  • the working method further includes:
  • the robot arm 2 Based on the detection information provided by the positioning detection part 32, it is determined whether there is an obstacle around the robot arm 2, and when one of the positioning detection parts 32 detects the presence of the obstacle, the robot arm 2 is stopped.
  • This embodiment can prevent the mechanical arm 2 from colliding with the device during the movement, and stop the movement in time when the distance is close, and can protect the mechanical arm 2, thereby avoiding damage to the information photographing component 31 and improving the reliability of the inspection process.
  • obstacle detection components are installed in the four directions of the chassis 1.
  • the working method further includes:
  • This kind of working method can avoid obstacles reliably by adopting local detours, without re-planning the path, and still move according to the previously planned path, which improves the orderliness of task execution.
  • this path design method can enable the robot to partially bypass the obstacle in the shortest path, and improve the robot's traveling efficiency.
  • FIG. 14 illustrates the inspection workflow of the robot. After leaving the charging pile 8, the robot stops until it reaches the equipment to be inspected, and then controls the movement of the robot arm 2 to control the movement of the information shooting component according to the detection information provided by the positioning detection component 32. 31 Arrive at a suitable shooting location to shoot. After the shooting is completed, return the robot arm 2 to the initial position, and then move the robot to the next device to be inspected.
  • the robot further includes a chassis 1, and the bottom of the chassis 1 is provided with anti-drop detection components 9 at four corners respectively.
  • the working method further includes:
  • the detection value of the fall prevention detection unit 9 exceeds a preset distance, it is determined that there is a concave area on the ground in front of the robot traveling, and the robot is allowed to travel around the concave area.
  • the anti-drop detection component 9 in the forward direction further detects whether there is a new recessed area, and after completely bypassing, the robot can still move along the previously planned path.
  • This embodiment can prevent the robot from partially sinking into pits or holes on the ground during the travel process, improve the reliability during the autonomous travel process, and also prevent the information shooting part 31 and other detection parts from being subject to large bumps and jitters, ensuring The use reliability and life span of the information photographing part 31 and other detection parts.
  • the robot after receiving an instruction to enter a computer room from a visitor, further includes:
  • the process of robot inspection equipment and identification registration can execute one of the tasks after receiving the relevant task instruction, or it can be executed at the same time.

Abstract

一种机房巡检系统及其工作方法，巡检系统包括：可移动式机器人，包括机械臂（2）；信息拍摄部件（31），设在机械臂（2）的末端，用于拍摄机房内反映待检设备的状态属性信息的待拍摄目标；定位检测部件（32），设在机械臂（2）的末端，用于检测信息拍摄部件（31）相对于待拍摄目标的方位信息；控制部件，用于在使可移动式机器人按照预先规划的路径移动至待检设备之后，根据定位检测部件（32）提供的检测信息，通过控制机械臂（2）运动使信息拍摄部件（31）到达合适的拍摄位置进行拍摄。

Description

一种机房巡检系统及其工作方法
本公开是以申请号为 201811448153.7，申请日为 2018年11月30日的中国申请为基础，并主张其优先权，该中国申请的公开内容在此作为整体引入本公开中。
技术领域
本公开涉及一种机房巡检系统及其工作方法。
背景技术
机房的设备在运行过程中，有时会出现故障，这就需要定期对机房设备进行检查，目前主要采用两种方法进行检查。
一种是依靠工作人员进行机房相关设备的检测，通过工作人员手持检测设备，进行数据采集，并上传至服务器端进行数据分析。这种检查方式工作强度大，工作效率低，需要工作人员持手柄持续采集，且采集速度慢；而且受手持方式及位置影响，数据可能会漏采或采集精度较差。
另一种是通过监控视频采集设备相关故障信息，但是由于视频采集设备距离设备较远，可能造成采集数据不准确，而且在没有监控摄像头的位置无法被采集，需要安装大量的监控相机。
另外，上面两种巡检方式也只能进行机房设备进行巡检，对于机房内的人员活动和机房进出入管理需要另设岗位专人操作。
发明内容
本公开的实施例提供了一种机房巡检系统及其工作方法，能够提高机房内检查的智能化程度。
本公开的实施例第一方面提供了一种机房巡检系统，包括：
可移动式机器人，机器人包括机械臂；
信息拍摄部件，设在机械臂的末端，用于拍摄机房内反映待检设备的状态属 性信息的待拍摄目标；
定位检测部件，设在机械臂的末端，用于检测信息拍摄部件相对于待拍摄目标的方位信息；和
控制部件，用于在使机器人按照预先规划的路径移动至待检设备之后，根据定位检测部件提供的检测信息，通过控制机械臂运动使信息拍摄部件到达合适的拍摄位置进行拍摄。
在一些实施例中，定位检测部件包括距离传感器，用于检测信息拍摄部件与待拍摄目标之间的距离，控制部件用于在检测的距离处于预设范围之内时判定已经到达合适的拍摄位置。
在一些实施例中，定位检测部件设有两个，分别位于机械臂的左右两侧，控制部件用于在其中一个定位检测部件检测到机械臂周围存在障碍物时，使机械臂停止运动。
在一些实施例中，机器人上还设有导航部件，用于对机器人的移动路径进行引导，并在探测到机器人前方有障碍物时进行避障导航。
在一些实施例中，机器人还包括底盘，底盘的四个方向上均安装有障碍物检测部件，以在探测到障碍物时使机器人对障碍物绕行。
在一些实施例中，控制部件用于在障碍物检测部件探测到前方有障碍物时，使机器人旋转90°前行，直至障碍物完全消失在侧面障碍物检测部件的探测范围内，再使机器人反向旋转90°前行，并沿之前的路径继续移动。
在一些实施例中，机器人上还设有热红外人体探测仪，用于检测机器人周围的人员，以使机器人主动对人避障。
在一些实施例中，机器人还包括底盘，底盘外周设有缓冲条，底盘内置报警器，报警器用于在缓冲条受到外部撞击时触发，以使机器人停止运动。
在一些实施例中，机器人还包括升降机构，机械臂的一端连接在升降机构上，以使升降机构带动机械臂沿竖直方向运动。
在一些实施例中，机器人上还设有远景拍摄部件，用于对机房内的人员进行跟随拍摄录。
在一些实施例中，机械臂的末端还设有补光光源，用于在信息拍摄部件拍摄 时进行补光。
在一些实施例中，机器人上还设有热红外成像仪，用于检测机房内设备的温度，以在温度超出预设阈值时使设备停止运行。
在一些实施例中，还包括工作台、远景拍摄部件、补光光源和热红外成像仪，工作台设在机械臂的末端，定位检测部件、远景拍摄部件、补光光源和热红外成像仪集成设置在工作台上。
在一些实施例中，还包括全景监控部件，全景监控部件可整周旋转地设在机器人顶端，用于对机器人所处的环境实时监控。
在一些实施例中，机器人还包括底盘，底盘底部位于四个角的位置均设有防跌落检测部件，用于检测底盘底部与地面之间的距离，控制部件用于在防跌落检测部件的检测值超出预设距离时，判定机器人行进前方的地面上有凹入区域，并使机器人绕开凹入区域行进。
在一些实施例中，还包括设在机器人上的人脸识别摄像头和身份证扫描模块中的至少一个，用于对进入机房人员的身份进行验证。
在一些实施例中，还包括充电桩，机器人上设有第一电极，充电桩上设有第二电极，第一电极和第二电极在接合时可进行充电，第一电极中间设有红外对管，用于检测第一电极与第二电极的接触状态。
在一些实施例中，还包括导航部件和充电桩，充电桩的左右两侧设有反光柱，导航部件设在机器人上，以通过导航部件对反光柱的检测使机器人准确到达充电位置。
在一些实施例中，还包括充电桩和后台系统，机器人和充电桩上均设有wifi模块，充电桩上设有网线接口，以使机器人将数据通过wifi模块传递给充电桩，再通过连接于网线接口的网线上传至后台系统。
在一些实施例中，机器人还包括底盘，底盘上设有两个主动轮和四个万向轮，两个主动轮分别设在底盘前后方向中间位置的两侧，四个所示万向轮分别设在底盘的四角位置。
在一些实施例中，机器人上设有照明部件，用于为机器人在黑暗检测环境中工作提供光源。
本公开的实施例第二方面提供了一种基于上述实施例机房巡检系统的工作方法，包括：
使机器人按照预先规划的路径运动到达机房内的待检设备；
根据定位检测部件提供的检测信息，通过控制机械臂运动使信息拍摄部件到达合适的拍摄位置；
使信息拍摄部件拍摄反映待检设备的状态属性信息的待拍摄目标。
在一些实施例中，根据定位检测部件提供的检测信息，通过控制机械臂运动使信息拍摄部件到达合适的目标拍摄位置的步骤具体包括：
通过距离传感器检测信息拍摄部件与待拍摄目标之间的距离；
判断检测到的距离是否处于预设范围之内，如果是则判定信息拍摄部件到达合适的目标拍摄位置，否则通过控制机械臂运动调整信息拍摄部件的位置。
在一些实施例中，定位检测部件设有两个，分别位于机械臂的左右两侧，在机械臂运动的过程中，工作方法还包括：
根据定位检测部件提供的检测信息，判断机械臂周围是否存在障碍物，并在其中一个定位检测部件检测到存在障碍物的信息时，使机械臂停止运动。
在一些实施例中，机器人还包括底盘，底盘的四个方向上均安装有障碍物检测部件，在机器人行走过程中，工作方法还包括：
通过障碍物检测部件探测机器人前方是否有障碍物；
在探测到前方有障碍物时，使机器人旋转90°前行，直至障碍物完全消失在侧面障碍物检测部件的探测范围内；
使机器人反向旋转90°前行，并沿之前的路径继续移动。
在一些实施例中，机器人还包括底盘，底盘底部位于四个角的位置分别设有防跌落检测部件，在机器人行走过程中，工作方法还包括：
通过防跌落检测部件检测底盘底部与地面之间的距离；
在防跌落检测部件的检测值超出预设距离时，判定机器人行进前方的地面上有凹入区域，并使机器人绕开凹入区域行进。
在一些实施例中，机器人在接收到有来访人员进入机房的指令后，还包括：
移动至机房入口区域；
对来访人员的身份证进行识别和/或人脸识别；
将识别结果与内部预存信息进行匹配，若匹配成功则放行，否则提示来访人员需要注册或预约。
基于上述技术方案，本公开一些实施例的机房巡检系统，在可移动式机器人的机械臂末端设置信息拍摄部件和定位检测部件，在需要对待检设备进行检查时，先使机器人按预先规划的路径移动至待检设备，再根据定位检测部件提供的信息，通过控制机械臂运动使信息拍摄部件到达合适的目标拍摄位置，由信息拍摄部件进行拍摄。此种机房巡检系统能够自动智能地对机房内的各设备进行轮流巡检，可降低人工工作强度，提高巡检效率；而且，在机器人到达待检设备后，可通过机械臂的运动将信息拍摄部件定位至合适的拍摄位姿，可实现近距离拍摄，并使信息采集更加准确。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本公开的进一步理解，构成本申请的一部分，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。在附图中：
图1为本公开机房巡检系统中机器人的一些实施例的结构示意图；
图2为本公开机房巡检系统中机器人底盘的一些实施例的主视图；
图3为本公开机房巡检系统中机器人底盘的一些实施例的仰视图；
图4为本公开机房巡检系统中机器人的一些实施例的左视图；
图5为本公开机房巡检系统中机器人的升降机构和机械臂的结构示意图；
图6为本公开机房巡检系统中机器人的一些实施例的右视图；
图7为机器人顶部设置全景监控部件的结构示意图；
图8为机器人机械臂末端集成检测系统的结构示意图；
图9为机器人机械臂末端设置工作台，并在工作台上集成检测系统的结构示意图；
图10为机器人底盘的一些实施例的后视图；
图11为本公开机房巡检系统中充电桩的前视图；
图12为本公开机房巡检系统中充电桩的后视图；
图13为机器人通过充电桩向后台系统上传数据的示意图；
图14为机器人巡检工作流程示意图；
图15为机器人识别登记工作流程示意图。
具体实施方式
以下详细说明本公开。在以下段落中，更为详细地限定了实施例的不同方面。如此限定的各方面可与任何其他的一个方面或多个方面组合，除非明确指出不可组合。尤其是，被认为是可选的或有利的任何特征可与其他一个或多个被认为是可选的或有利的特征组合。
本公开中出现的“第一”、“第二”等用语仅是为了方便描述，以区分具有相同名称的不同组成部件，并不表示先后或主次关系。
在本公开的描述中，采用了“上”、“下”、“顶”、“底”、“前”、“后”、“内”和“外”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公开，而不是指示或暗示所指的装置必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操控，因此不能理解为对本公开保护范围的限制。
如图1至图15所示，本公开提供了一种机房巡检系统，在一些实施例中，包括可移动式机器人、信息拍摄部件31、定位检测部件32和控制部件。其中，机器人底盘1和设在底盘1上的主体，主体上设有机械臂2，机械臂2可采用关节臂、连杆机构或柔性软管构件等。信息拍摄部件31，设在机械臂2的末端，用于拍摄反映机房内待检设备的状态属性信息的待拍摄目标。定位检测部件32，设在机械臂2的末端，用于检测信息拍摄部件31相对于待拍摄目标的方位信息，包括拍摄距离和拍摄角度。控制部件用于在使机器人按照预先规划的路径运动到达待检设备之后，根据定位检测部件32提供的检测信息，通过控制机械臂2运动使信息拍摄部件31到达合适的拍摄位置，以进行拍摄。
可选地，控制部件可根据信息拍摄部件31与待拍摄目标之间的拍摄距离和拍摄角度，通过控制机械臂2运动使信息拍摄部件31直接到达合适的拍摄位置，并在机械臂2运动过程中通过距离传感器判断是否到达合适的拍摄位置。例如， 可通过直线运动到达拍摄位置，以使移动路径最短。此种定位方式能够更加快速高效地使信息拍摄部件31移动至合适的拍摄位置，省去对正环节，不仅能够提高定位效率，无需反复调整，而且还能提高定位精度。
机器人既可以按照预设的顺序依次对机房内的各设备进行检查，也可以按任务要求对部分设备进行检查。机器人既可以定时巡检，也可以在接收到任务指令时才进行检查。在信息采集过程中，可以将每台设备的各项状态属性信息都进行采集后再使机器人移动至下一台设备，也可对每项状态属性信息逐一采集，待各个设备的其中一项状态属性信息均采集完毕后再采集下一项状态属性信息，避免人工采集可能造成信息遗漏。
此种机房巡检系统至少具备如下优点之一：
1、能够自动智能地对机房内的各设备进行轮流巡检，降低人工工作强度，提高巡检效率。工作人员只需要最终查看巡检报告即可，人工劳动强度小。
2、将信息拍摄部件设在机械臂的末端，通过机械臂的灵活运动，可将信息拍摄部件移动至设备的各个位置，而且即使设备上存在凹入部，也能够将信息拍摄部件伸入到凹入部中，可实现近距离拍摄，提高拍摄质量，以便更清楚地判断出设备的工作状态。
3、在机器人到达待检设备后，即使信息拍摄部件未到达合适的目标拍摄位置，也可通过机械臂的运动将信息拍摄部件定位至合适的拍摄位姿，采用二次定位调整可使信息拍摄部件与拍摄目标对准，定位更精确，并使信息采集更加准确。另外，能够降低对机器人底盘相对于待检设备的定位精度需求。
4、机器人自主运行，可通过移动将机房中所有设备的状态属性信息都采集到，无需多监控相机联合工作。
其中，待检设备可以是机柜、服务器等。待拍摄目标可以包括故障码、指示灯和/或物资编码等，例如，设备上设有数字显示屏，通过二进制码可以判断设备是否处于正常工作状态，或者设备上设有指示灯，通过指示灯的亮灭或颜色变化判断设备是否处于正常工作状态。物资编码为设备的编号，通过分析拍摄图像，可提取出设备的工作状态和编号信息，使每台设备的工作状态与编号相互对应，便于监控每台设备的工作状态，在出现故障时容易定位。
在一些实施例中，定位检测部件32包括距离传感器，用于检测信息拍摄部件31与待拍摄目标之间的距离，控制部件用于在检测的距离处于预设范围之内时判定已经到达合适的目标拍摄位置，以保证拍摄图像清晰，提高信息采集的准确度。
例如，定位检测部件32可采用近景深度相机，通过在发射光之后检测光的反馈情况，判断与拍摄目标之间的距离，以提高拍摄质量，提高信息采集的准确度。
如图8和图9，定位检测部件32设有两个，分别位于机械臂2的左右两侧，控制部件用于在其中一个定位检测部件32检测到机械臂2周围存在障碍物时，使机械臂2停止运动。在通过机械臂2运动使信息拍摄部件31到达目标拍摄位置的过程中，定位检测部件32还可以检测机械臂2与设备最近的距离，如果小于预设距离，则使机械臂2停止运动。该实施例可防止机械臂2在运动过程中与设备发生碰撞，在距离较近时及时停止运动，可保护机械臂2，并防止信息拍摄部件31损坏，提高巡检过程的可靠性。
下面对机器人的主要结构和功能进行分块描述。
(1) 底盘系统：
如图2和图3所示，底盘系统主要包括驱动系统、照明部件、导航避障系统组成。
机器人的底盘系统中包括底盘1，底盘1上的驱动系统包括两个主动轮18和四个万向轮18’，两个主动轮18分别设在底盘1沿前后方向中间位置的两侧，四个所示万向轮18’分别设在底盘1的四角位置。
主动轮18采用包胶橡胶轮，但不限于该种轮系，还可采用麦克纳姆轮进行全向移动，也可以根据道面情况采用履带或其它种类轮系。万向轮18’采用旋转万向轮或球形万向轮等。例如，万向轮18’的尺寸选择可使机器人可顺畅通过具有通风口的通风地板。
底盘1内置铁锂电池，驱动电机19转动，电机19通过减速器与主动轮18连接，实现主动轮18的转向和行进。
如图2所示，底盘1的侧面设于照明部件13，例如4颗LED灯珠，用于为 机器人在黑暗检测环境中工作提供光源。
为了保证机器人移动过程不与其它物体碰撞，还设有导航避障系统。在一些实施例中，如图2所示，机器人上设有导航部件16，可上在底盘1的侧部，用于对机器人的移动路径进行引导，并在探测到前方有障碍物时进行避障导航。例如，导航部件16可采用单线激光雷达，通过360°实时扫描，构建行进地图，实现对机器人行进方向的引导。
在一些实施例中，为了提高机器人的行进可靠性，在底盘1的四个方向上均安装有障碍物检测部件14，以在探测到障碍物时使机器人对障碍物绕行。例如，障碍物检测部件14可采用超声波传感器，以从机器人的各个方向探测障碍物。通过采用局部绕行障碍物，既能可靠避开障碍物，又无需重新规划路径，仍按之前规划的路径移动，提高任务执行的有序性。
具体地，控制部件用于在障碍物检测部件探测到前方有障碍物时，使机器人旋转90°前行，直至障碍物完全消失在侧面障碍物检测部件的探测范围内，再使机器人反向旋转90°前行，并沿之前的路径继续移动。此种路径设计方式能够使机器人以最短的路径实现局部绕行障碍物，提高机器人行进效率。
如图3所示，机器人还包括底盘1，底盘1底部位于四个角的位置分别设有防跌落检测部件9，用于检测底盘1的底部与地面之间的距离，控制部件用于在防跌落检测部件9的检测值超出预设距离时，判定机器人行进前方的地面上有凹入区域，凹入区域可以是凹坑或孔洞，并使机器人绕开凹入区域行进。
在低速绕开凹入区域的过程中，位于前进方向的防跌落检测部件9进一步检测是否有新的凹入区域，在完全绕开后，可使机器人仍按之前规划的路径移动。
该实施例能够防止机器人在行进过程中局部陷入地面上的凹坑或孔洞，提高自主行进过程中的可靠性，还能防止信息拍摄部件31和其它各检测部件受到较大的颠簸和抖动，保证信息拍摄部件31和其它各检测部件的使用可靠性和寿命。
在一些实施例中，在底盘1上还设有热红外人体探测仪12，用于检测机器人周围的人员，以实现主动对人或动物避障。热红外人体探测仪12设在底盘1的四角位置，可探测到靠近机器人1米左右的人，从而实现主动对人的避障。
如图1和图2所示，底盘1外周设有缓冲条15，以在机器人发生碰撞时进 行缓冲，减小冲击力。如图3所示，底盘1内置报警器16，报警器16与缓冲条15在高度方向位置对应，例如对于矩形底盘，每个边对应设有两个报警器16，以在底盘1的各个方向受到碰撞时都可检测。报警器16用于在缓冲条15受到外部撞击时触发，并将触发信号反馈至机器人控制系统，使机器人的驱动电机19即刻抱闸，以使机器人停止运动。
由此，机器人采用了主动避障和被动避障两种方式。其中，主动避障方式包括：(1)导航部件16扫描障碍物，在探测到前方有障碍物时，实现避障导航；(2)障碍物检测部件14在前方探测到障碍物时，实现局部绕行；(3)热红外人体探测仪12探测人或动物。被动避障方式包括：缓冲条15碰到障碍物时触发报警器16，实现机器人急停。
(2) 运动机构系统：
如图4和图5所示，运动机构系统包括：升降机构7和机械臂2，升降机构7设在机器人的主体上，机械臂2的一端连接在升降机构7上，以使升降机构7带动机械臂2沿竖直方向运动。例如，升降机构7可采用升降导轨，机械臂2安装在支撑法兰盘上，法兰盘与升降导轨连接。
通过设置升降机构7，可增加信息拍摄部件31上下移动的范围；在一些实施例中，机械臂2具有多自由度，通过各关节姿态及位置调整，能够使信息拍摄部件31处于合适的目标拍摄位置进行图像采集。
在底盘1运动精度难以保证或者出现较大位置偏差的时候，通过运动机构系统可进行二次位置调整，保证工作台最终处于合适的拍摄位置和精确的拍摄角度。而且，通过升降机构7的调整和机械臂2的灵活运动，可将信息拍摄部件31移动至设备的各个位置，即使设备上存在凹入部，也能够将信息拍摄部件深入到凹入部中，可实现近距离拍摄，提高拍摄质量，以便更清楚地判断出设备的工作状态。
(3) 显示交互系统：
机器人显示交互系统主要通过文字、图像、视频、声音向用户传达信息，如 图6所示，机器人上设有触摸屏5，用户可以通过触摸屏查看机器人目前的工作状态，也可以进行相关任务的设定与下达。
文字、图像、视频均使用机器人前端的触摸屏5向外输出，该显示屏可根据使用者的身高进行角度的调整，方便阅读。机器人内置功放和扩音器，音频信息可通过该模块向外输出。
(4) 环境视频监控系统：
如图1和图7所示，机器人的顶端设有全景监控部件4，相对于机器人可整周旋转，用于对机器人所处的环境实时监控。例如，机房顶部是否有脱落层、机房四周是否有可疑人员或物体出现。全景监控部件4处于机器人最顶端的位置，例如，距离地面的高度约1450mm，可旋转观测360°范围及顶部视角区域。
(5) 识别登记系统：
识别登记系统包括人脸识别摄像头和身份证扫描模块6中的至少一种，可设在机器人主体的中部位置，用于对进入机房人员的身份进行验证。
凡是需要进入机房的人员，均需要在巡检机器人处进行识别登记，如图15所示，首先来访人员需要将身份证置于身份证扫描模块6的检测区域，待身份信息读取完成后，面对人脸识别摄像头进行人脸识别。将识别结果与内部预存信息进行匹配，若机器人判断人证合一则说明信息匹配成功，允许来访人员进入，同时机器人会将该人员进入机房事件记录在案，实现出入人员登记。如果信息匹配不成功则禁止进入机房，提示来访人员需要注册或预约。
本公开的机器人可实现一机多功能，不仅能进行机房设备巡检，还可对进入机房的人员进行随工监视、对进出机房人员识别登记。
(6) 工作台系统：
工作台系统主要进行相关图片信息的采集，待拍摄目标包括故障码、指示灯和/或物资编码。
如图8和图9所示，工作台系统包括工作台3，工作台3设在机械臂2的末 端，通过底盘1运动和机械臂2的位姿调整，可使工作台3处在合适的目标拍摄位置进行清晰拍摄。
前面提到的信息拍摄部件31可以设在工作台3上，用于对设备的状态属性信息进行拍摄，信息拍摄部件31可采用RGB相机。
在一些实施例中，工作台系统还包括远景拍摄部件33，例如远景深度相机，可设在工作台3上，用于对机房内的人员进行跟随摄录。利用远景拍摄部件33可执行“随工”任务：机器人工作台3上的远景拍摄部件33可进行指定人物的跟随，对于非机房人员进入机房，机器人根据其衣着和体型特征，可以时时跟随进入的“外来人员”，监视其在机房内的行为，对于其违规行为和操作，发出警告提示。
在一些实施例中，工作台系统还包括补光光源34，设在工作台3上，用于在信息拍摄部件31拍摄时进行补光，以实现清晰拍摄。
在一些实施例中，工作台系统还包括热红外成像仪35，用于检测机房内设备的温度，以在温度超出预设阈值时使设备停止运行，能够在设备工作温度较高时将其关闭散热，保证设备安全运行。
如图9所示，信息拍摄部件31、定位检测部件32、远景拍摄部件33、补光光源34和热红外成像仪35集成设置在工作台3上。通过设置工作台3，能够使需要设在机械臂2末端的各个检测部件和光源更加可靠地固定，而且设置更为集中，节省占用空间。
如图9所示，信息拍摄部件31设在工作台3沿高度方向的中间位置，定位检测部件32设在信息拍摄部件31下方的左右两侧，远景拍摄部件33设在信息拍摄部件31的上方，热红外成像仪35设在信息拍摄部件31的左侧或右侧，两个补光光源34采用条状结构，分别设在工作台3的上下位置。
(7) 充电系统：
如图10至图13所示，充电系统包括充电桩8和设在机器人上的第一电极11，充电桩8上设有第二电极81，第一电极11和第二电极81接合时可进行充电。如图10所示，第一电极11中间设有红外对管11’，用于检测第一电极11与第二 电极81的接触状态，以保证充电可靠。
机器人充电时，可通过导航部件16引导至充电桩8充电，充电桩8的左右两侧设有反光柱82，可通过导航部件16对反光柱82的检测使机器人准确到达充电位置，从而精准地实现充电极的对接。
如图12和图13所示，巡检系统还包括后台系统，机器人和充电桩8上均设有wifi模块，充电桩8上设有网线接口83，以使机器人将数据通过wifi模块传递给充电桩8，充电桩8作为数据中转站再将数据通过连接于网线接口83的网线上传至后台系统。机器人在充电过程中就能实现数据传递，可节约时间，提高巡检效率；而且，数据通过网线传出机房，可保证信息安全。
(8) 传感检测报警系统：
巡检系统中还设有烟雾传感器、温湿度传感器、激光粒子计数器、噪声测量仪等传感器部件，可实现对机房内环境的气体、温度和湿度、粉尘、噪音的收集和分析。通过分析相关的样本空气，判断机房内整体环境的质量，一旦出现某项值异常等情况，机器人本体会通过蜂鸣器和扩音器以及相关的光电信息发出警报，从而进一步提高机房中设备工作的可靠性和安全性。
其次，本公开提供了一种基于上述实施例所述机房巡检系统的工作方法，在一些实施例中，包括：
使机器人按照预先规划的路径运动到达机房内的待检设备；
根据定位检测部件32提供的检测信息，通过控制机械臂2运动使信息拍摄部件31到达合适的目标拍摄位置；
使信息拍摄部件31拍摄反映待检设备的状态属性信息的待拍摄目标。
此种工作方法在机器人到达待检设备后，即使信息拍摄部件未到达合适的目标拍摄位置，也可通过机械臂的运动将信息拍摄部件定位至合适的拍摄位姿，采用二次定位调整可使信息拍摄部件与拍摄目标对准，定位更精确，并使信息采集更加准确。另外，能够降低对机器人底盘相对于待检设备的定位精度需求。
在一些实施例中，根据定位检测部件32提供的检测信息，通过控制机械臂 2运动使信息拍摄部件31到达合适的目标拍摄位置的步骤具体包括：
通过距离传感器检测信息拍摄部件31与待拍摄目标之间的距离；
判断检测到的距离是否处于预设范围之内，如果是，则判定信息拍摄部件31到达合适的目标拍摄位置，否则通过控制机械臂2运动调整信息拍摄部件31的位置。
在一些实施例中，定位检测部件32设有两个，分别位于机械臂2的左右两侧，在机械臂2运动的过程中，工作方法还包括：
根据定位检测部件32提供的检测信息，判断机械臂2周围是否存在障碍物，并在其中一个定位检测部件32检测到存在障碍物的信息时，使机械臂2停止运动。
该实施例可防止机械臂2在运动过程中与设备发生碰撞，在距离较近时及时停止运动，可保护机械臂2，从而避免信息拍摄部件31损坏，提高巡检过程的可靠性。
在一些实施例中，底盘1的四个方向上均安装有障碍物检测部件，在机器人行走过程中，工作方法还包括：
通过障碍物检测部件探测机器人前方是否有障碍物；
在探测到前方有障碍物时，使机器人旋转90°前行，直至障碍物完全消失在侧面障碍物检测部件的探测范围内；
使机器人反向旋转90°前行，并沿之前的路径继续移动。
此种工作方法通过采用局部绕行障碍物，既能可靠避开障碍物，又无需重新规划路径，仍按之前规划的路径移动，提高任务执行的有序性。而且，此种路径设计方式能够使机器人以最短的路径实现局部绕行障碍物，提高机器人行进效率。
图14示意出了机器人的巡检工作流程，机器人在离开充电桩8之后，运动至到达待检设备后停止，再根据定位检测部件32提供的检测信息，通过控制机械臂2运动使信息拍摄部件31到达合适的拍摄位置进行拍摄。在拍摄完毕后使机械臂2回到初始位置，再使机器人运动到下一台待检设备。
在一些实施例中，参考图3所示，机器人还包括底盘1，底盘1底部位于四 个角的位置分别设有防跌落检测部件9，在机器人行走过程中，工作方法还包括：
通过防跌落检测部件9检测底盘1底部与地面之间的距离；
在防跌落检测部件9的检测值超出预设距离时，判定机器人行进前方的地面上有凹入区域，并使机器人绕开凹入区域行进。
在低速绕开凹入区域的过程中，位于前进方向的防跌落检测部件9进一步检测是否有新的凹入区域，在完全绕开后，可使机器人仍按之前规划的路径移动。
该实施例能够防止机器人在行进过程中局部陷入地面上的凹坑或孔洞，提高自主行进过程中的可靠性，还能防止信息拍摄部件31和其它各检测部件受到较大的颠簸和抖动，保证信息拍摄部件31和其它各检测部件的使用可靠性和寿命。
在一些实施例中，机器人在接收到有来访人员进入机房的指令后，还包括：
移动至机房入口区域；
对来访人员的身份证进行识别和/或人脸识别；
将识别结果与内部预存信息进行匹配，若匹配成功则放行，否则提示来访人员需要注册或预约。
机器人检查设备和识别登记的流程可在接收到相关的任务指令执行其中一种任务，也可同时执行。
以上对本公开所提供的一种机房巡检系统及其工作方法进行了详细介绍。本文中应用了具体的实施例对本公开的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本公开的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本公开原理的前提下，还可以对本公开进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本公开权利要求的保护范围内。

Claims (27)

  1. 一种机房巡检系统，包括：
    可移动式机器人，所述机器人包括机械臂(2)；
    信息拍摄部件(31)，设在所述机械臂(2)的末端，用于拍摄机房内反映待检设备的状态属性信息的待拍摄目标；
    定位检测部件(32)，设在所述机械臂(2)的末端，用于检测所述信息拍摄部件(31)相对于所述待拍摄目标的方位信息；和
    控制部件，用于在使所述机器人按照预先规划的路径移动至待检设备之后，根据所述定位检测部件(32)提供的检测信息，通过控制所述机械臂(2)运动使所述信息拍摄部件(31)到达合适的拍摄位置进行拍摄。
  2. 根据权利要求1所述的机房巡检系统，其中所述定位检测部件(32)包括距离传感器，用于检测所述信息拍摄部件(31)与所述待拍摄目标之间的距离，所述控制部件用于在检测的距离处于预设范围之内时判定已经到达合适的拍摄位置。
  3. 根据权利要求1所述的机房巡检系统，其中所述定位检测部件(32)设有两个，分别位于所述机械臂(2)的左右两侧，所述控制部件用于在其中一个所述定位检测部件(32)检测到机械臂(2)周围存在障碍物时，使所述机械臂(2)停止运动。
  4. 根据权利要求1所述的机房巡检系统，其中所述机器人上还设有导航部件(16)，用于对所述机器人的移动路径进行引导，并在探测到所述机器人前方有障碍物时进行避障导航。
  5. 根据权利要求1所述的机房巡检系统，其中所述机器人还包括底盘(1)，所述底盘(1)的四个方向上均安装有障碍物检测部件(14)，用于探测障碍物，以使所述机器人在遇到障碍物时绕行。
  6. 根据权利要求5所述的机房巡检系统，其中所述控制部件用于在所述障碍物检测部件(14)探测到前方有障碍物时，使所述机器人旋转90°前行，直至障碍物完全消失在侧面障碍物检测部件(14)的探测范围内，再使所述机器人反 向旋转90°前行，并沿之前的路径继续移动。
  7. 根据权利要求1所述的机房巡检系统，其中所述机器人上还设有热红外人体探测仪(12)，用于检测所述机器人周围的人员，以使所述机器人主动对人避障。
  8. 根据权利要求1所述的机房巡检系统，其中所述机器人还包括底盘(1)，所述底盘(1)的外周设有缓冲条(15)，所述底盘(1)内设有报警器(16)，所述报警器(16)用于在所述缓冲条(15)受到外部撞击时触发，以使所述机器人停止运动。
  9. 根据权利要求1所述的机房巡检系统，其中所述机器人还包括升降机构(7)，所述机械臂(2)的一端连接在所述升降机构(7)上，以使所述升降机构(7)带动所述机械臂(2)沿竖直方向运动。
  10. 根据权利要求1所述的机房巡检系统，其中所述机器人上还设有远景拍摄部件(33)，用于对机房内的人员进行跟随摄录。
  11. 根据权利要求1所述的机房巡检系统，其中所述机械臂(2)的末端还设有补光光源(34)，用于在所述信息拍摄部件(31)拍摄时进行补光。
  12. 根据权利要求1所述的机房巡检系统，其特征在于，所述机器人上还设有热红外成像仪(35)，用于检测机房内设备的温度，以在温度超出预设阈值时使设备停止运行。
  13. 根据权利要求1所述的机房巡检系统，还包括工作台(3)、远景拍摄部件(33)、补光光源(34)和热红外成像仪(35)，所述工作台(3)设在所述机械臂(2)的末端，所述定位检测部件(32)、远景拍摄部件(33)、补光光源(34)和热红外成像仪(35)集成设置在所述工作台(3)上。
  14. 根据权利要求1所述的机房巡检系统，还包括全景监控部件(4)，所述全景监控部件(4)可整周旋转地设在所述机器人顶端，用于对所述机器人所处的环境实时监控。
  15. 根据权利要求1所述的机房巡检系统，其中所述机器人还包括底盘(1)，所述底盘(1)底部位于四个角的位置均设有防跌落检测部件(9)，用于检测所述底盘(1)的底部与地面之间的距离，所述控制部件用于在所述防跌落检测部 件(9)的检测值超出预设距离时，判定所述机器人行进前方的地面上有凹入区域，并使所述机器人绕开所述凹入区域行进。
  16. 根据权利要求1所述的机房巡检系统，还包括设在所述机器人上的人脸识别摄像头和身份证扫描模块(6)中的至少一个，用于对进入机房人员的身份进行验证。
  17. 根据权利要求1所述的机房巡检系统，还包括充电桩(8)，所述机器人上设有第一电极(11)，所述充电桩(8)上设有第二电极(81)，所述第一电极(11)和所述第二电极(81)在接合时可进行充电，所述第一电极(11)中间设有红外对管(11’)，用于检测所述第一电极(11)与所述第二电极(81)的接触状态。
  18. 根据权利要求1所述的机房巡检系统，还包括导航部件(16)和充电桩(8)，所述充电桩(8)的左右两侧设有反光柱(82)，所述导航部件(16)设在所述机器人上，以通过所述导航部件(16)对所述反光柱(82)的检测使机器人准确到达充电位置。
  19. 根据权利要求1所述的机房巡检系统，还包括充电桩(8)和后台系统，所述机器人和所述充电桩(8)上均设有wifi模块，所述充电桩(8)上设有网线接口(83)，以使所述机器人将数据通过wifi模块传递给所述充电桩(8)，再通过连接于所述网线接口(83)的网线上传至所述后台系统。
  20. 根据权利要求1所述的机房巡检系统，其中所述机器人还包括底盘(1)，所述底盘(1)上设有两个主动轮(18)和四个万向轮(18’)，两个主动轮(18)分别设在所述底盘(1)前后方向中间位置的两侧，四个所示万向轮(18’)分别设在底盘(1)的四角位置。
  21. 根据权利要求1所述的机房巡检系统，其中所述机器人上设有照明部件(13)，用于为所述机器人在黑暗检测环境中工作提供光源。
  22. 一种基于权利要求1～21任一所述机房巡检系统的工作方法，包括：
    使所述机器人按照预先规划的路径运动到达机房内的待检设备；
    根据所述定位检测部件(32)提供的检测信息，通过控制所述机械臂(2)运动使所述信息拍摄部件(31)到达合适的拍摄位置；
    使所述信息拍摄部件(31)拍摄反映所述待检设备的状态属性信息的待拍摄目标。
  23. 根据权利要求22所述的机房巡检系统工作方法，其中根据所述定位检测部件(32)提供的检测信息，通过控制所述机械臂(2)运动使所述信息拍摄部件(31)到达合适的目标拍摄位置的步骤具体包括：
    通过距离传感器检测所述信息拍摄部件(31)与所述待拍摄目标之间的距离；
    判断检测到的距离是否处于预设范围之内，如果是，则判定所述信息拍摄部件(31)已到达合适的目标拍摄位置，否则通过控制所述机械臂(2)运动调整所述信息拍摄部件(31)的位置。
  24. 根据权利要求22所述的机房巡检系统工作方法，其中所述定位检测部件(32)设有两个，分别位于所述机械臂(2)的左右两侧，在所述机械臂(2)运动的过程中，所述工作方法还包括：
    根据所述定位检测部件(32)提供的检测信息，判断所述机械臂(2)周围是否存在障碍物，并在其中一个所述定位检测部件(32)检测到存在障碍物的信息时，使所述机械臂(2)停止运动。
  25. 根据权利要求22所述的机房巡检系统工作方法，其中所述机器人还包括底盘(1)，所述底盘(1)的四个方向上均安装有障碍物检测部件(14)，在所述机器人行走过程中，所述工作方法还包括：
    通过所述障碍物检测部件(14)探测所述机器人前方是否有障碍物；
    在探测到前方有障碍物时，使所述机器人旋转90°前行，直至障碍物完全消失在侧面障碍物检测部件的探测范围内；
    使所述机器人反向旋转90°前行，并沿之前的路径继续移动。
  26. 根据权利要求22所述的机房巡检系统工作方法，其中所述机器人还包括底盘(1)，所述底盘(1)底部位于四个角的位置分别设有防跌落检测部件(9)，在所述机器人行走过程中，所述工作方法还包括：
    通过所述防跌落检测部件(9)检测所述底盘(1)的底部与地面之间的距离；
    在所述防跌落检测部件(9)的检测值超出预设距离时，判定所述机器人行进前方的地面上有凹入区域，并使所述机器人绕开所述凹入区域行进。
  27. 根据权利要求22所述的机房巡检系统工作方法，其中所述机器人在接收到有来访人员进入机房的指令后，还包括：
    移动至机房入口区域；
    对来访人员的身份证进行识别和/或人脸识别；
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