一種軌道智能巡檢機(jī)器人的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種軌道智能巡檢機(jī)器人，包括云臺(tái)模塊、滾輪、驅(qū)動(dòng)模塊、控制模塊和軌道，驅(qū)動(dòng)模塊和云臺(tái)模塊分別與控制模塊對(duì)應(yīng)連接；其特征在于：還包括上殼體、下殼體和集電器，驅(qū)動(dòng)模塊、控制模塊、滾輪和集電器均安裝于上殼體上，云臺(tái)模塊安裝于下殼體的下端，滾輪置于軌道上，軌道的其中一端接入電源，集電器與軌道接觸并將電源傳輸給驅(qū)動(dòng)模塊和控制模塊，驅(qū)動(dòng)模塊控制滾輪運(yùn)行。本實(shí)用新型將軌道既作為機(jī)器人運(yùn)行的軌道路徑，也作為機(jī)器人電力能源的傳輸介質(zhì)，從而實(shí)現(xiàn)為機(jī)器人在線提供電源的目的，大大簡(jiǎn)化機(jī)構(gòu)，降低成本；由于能夠在線獲得電源，所以驅(qū)動(dòng)模塊能夠直接為滾輪提供動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)無(wú)外露牽引的驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)。
【專利說(shuō)明】一種軌道智能巡檢機(jī)器人
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種軌道智能巡檢機(jī)器人，尤其涉及一種整合機(jī)械、電子、控制、光學(xué)的機(jī)電一體化高精度的軌道智能巡檢機(jī)器人。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，隨著生產(chǎn)力的發(fā)展，傳統(tǒng)固定式的視頻監(jiān)控設(shè)備在各類機(jī)房、工廠生產(chǎn)線、大型教室、走廊已無(wú)法滿足多元化的市場(chǎng)需求，一種可移動(dòng)巡視巡檢、動(dòng)力監(jiān)控、環(huán)境監(jiān)控、安全監(jiān)控、IT設(shè)備監(jiān)控、能源監(jiān)測(cè)、資產(chǎn)管理于一體，通過(guò)統(tǒng)一的系統(tǒng)平臺(tái)管理各種設(shè)備、獲取各類信息、聯(lián)動(dòng)各類報(bào)警的在架設(shè)的軌道上智能巡檢的機(jī)器人應(yīng)運(yùn)而生。由于實(shí)現(xiàn)了全方位、多角度的智能化巡檢，減少了環(huán)境監(jiān)控、設(shè)備維護(hù)人員數(shù)量，實(shí)現(xiàn)了無(wú)人化操作，減少了人員進(jìn)出危險(xiǎn)環(huán)境的安全風(fēng)險(xiǎn)，提高了監(jiān)控巡檢質(zhì)量，降低了企業(yè)成本，所以架設(shè)在軌道上的智能巡檢機(jī)器人即軌道智能巡檢機(jī)器人極大的滿足了市場(chǎng)需求。
[0003]如圖1所示，傳統(tǒng)的軌道智能巡檢機(jī)器人主要由云臺(tái)模塊6、驅(qū)動(dòng)模塊1、軌道2、運(yùn)行機(jī)構(gòu)3、滑觸受電模塊4和車體控制模塊5組成，其主要工作原理為:機(jī)器人沿軌道2運(yùn)行時(shí)，由安裝在車體內(nèi)部的驅(qū)動(dòng)電機(jī)齒輪機(jī)構(gòu)與沿著軌道方向安裝的驅(qū)動(dòng)模塊I (圖中為齒條)嚙合傳動(dòng)，帶動(dòng)運(yùn)行機(jī)構(gòu)3 (圖中為滾輪)實(shí)現(xiàn)在軌道2上的前進(jìn)和后退，同時(shí)云臺(tái)模塊6完成對(duì)軌道2兩側(cè)的巡檢項(xiàng)目實(shí)時(shí)的視頻及圖像監(jiān)控。
[0004]上述傳統(tǒng)軌道智能巡檢機(jī)器人的軌道僅用于作為車輪載體，功能單一，電力傳輸采用滑觸線受電，成本較高。另外還存在以下缺點(diǎn):
[0005]1、驅(qū)動(dòng)方式采用齒輪齒條方式，結(jié)構(gòu)較重，且成本較高；
[0006]2、運(yùn)行機(jī)構(gòu)滾輪固定，運(yùn)行有出現(xiàn)4個(gè)車輪不在同一平面，車體運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生晃動(dòng)現(xiàn)象，影響視頻級(jí)圖像監(jiān)控效果；
[0007]3、軌道部分集中齒條、滑觸線等，工序繁瑣復(fù)雜，精度要求高，施工困難；
[0008]4、無(wú)音頻及對(duì)講功能，無(wú)法獲取現(xiàn)場(chǎng)的聲音信息，缺少故障的判斷方法，不利于遠(yuǎn)程控制中心人員對(duì)現(xiàn)場(chǎng)情況的初步判斷；如若現(xiàn)場(chǎng)有維護(hù)人員，也無(wú)法及時(shí)與遠(yuǎn)程控制中心溝通交流；
[0009]5、當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)(例如:電力機(jī)房)環(huán)境溫度異常時(shí)，對(duì)電力設(shè)備構(gòu)成重大威脅，，無(wú)溫濕度傳感器功能，控制中心無(wú)法對(duì)環(huán)境溫度異常作出判斷，隱藏極大的安全憂患。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0010]本實(shí)用新型的目的就在于為了解決上述問(wèn)題而提供一種整合機(jī)械、電子、控制、光學(xué)的機(jī)電一體化高精度的軌道智能巡檢機(jī)器人。
[0011]本實(shí)用新型通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)上述目的:
[0012]一種軌道智能巡檢機(jī)器人，包括云臺(tái)模塊、滾輪、驅(qū)動(dòng)模塊、控制模塊和軌道，所述驅(qū)動(dòng)模塊和所述云臺(tái)模塊分別與所述控制模塊對(duì)應(yīng)連接；還包括上殼體、下殼體和集電器，所述驅(qū)動(dòng)模塊、所述控制模塊、所述滾輪和所述集電器均安裝于所述上殼體上，所述云臺(tái)模塊安裝于所述下殼體的下端，所述滾輪置于所述軌道上，所述軌道的其中一端接入電源，所述集電器與所述軌道接觸并將電源傳輸給所述驅(qū)動(dòng)模塊和所述控制模塊，所述驅(qū)動(dòng)模塊控制所述滾輪運(yùn)行。
[0013]加裝集電器后，軌道既作為機(jī)器人運(yùn)行的軌道路徑，也作為機(jī)器人電力能源的傳輸介質(zhì)，從而實(shí)現(xiàn)為機(jī)器人在線提供電源的目的；由于能夠在線獲得電源，所以驅(qū)動(dòng)模塊能夠直接為滾輪提供動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)無(wú)外露牽引的驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)；上殼體和下殼體分開(kāi)設(shè)計(jì)便于安裝。
[0014]具體地，所述云臺(tái)模塊包括相機(jī)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元、傳動(dòng)單元、控制單元和加熱模塊，所述控制單元的控制輸入端與所述控制模塊的云臺(tái)控制輸出端連接，所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元和所述加熱模塊分別與所述控制單元連接，所述相機(jī)通過(guò)所述傳動(dòng)單元與所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元連接。云臺(tái)模塊是軌道式巡檢機(jī)器人的核心部件，可搭載雙視定焦相機(jī)，低溫狀態(tài)下，加熱模塊可自行啟動(dòng)對(duì)相機(jī)進(jìn)行加熱升溫保護(hù)，避免相機(jī)在低溫下無(wú)法工作。
[0015]進(jìn)一步，所述機(jī)器人還包括安裝于所述上殼體上的溫濕度傳感器，所述溫濕度傳感器的信號(hào)輸出端與所述控制模塊的溫濕度信號(hào)輸入端連接。溫濕度傳感器可對(duì)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的溫濕度異常進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，便于控制中心對(duì)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境情況的掌握。
[0016]進(jìn)一步，所述機(jī)器人還包括安裝于所述上殼體上的對(duì)講器。在現(xiàn)場(chǎng)有人員工作時(shí)，便于通過(guò)對(duì)講器與遠(yuǎn)程控制中心的人員及時(shí)溝通交流。
[0017]進(jìn)一步，所述機(jī)器人還包括安裝于所述上殼體上的麥克風(fēng)和揚(yáng)聲器，所述麥克風(fēng)的信號(hào)輸入端和揚(yáng)聲器的信號(hào)輸入端分別與所述控制模塊的音、視頻信號(hào)輸出端連接。當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)有異常情況時(shí)，可通過(guò)麥克風(fēng)采集現(xiàn)場(chǎng)聲音信息，便于故障診斷，并通過(guò)揚(yáng)聲器通知現(xiàn)場(chǎng)人員排除故障。
[0018]進(jìn)一步，所述機(jī)器人還包括安裝于所述上殼體上的RFID傳感器，所述RFID傳感器的信號(hào)輸出端與所述控制模塊的RFID信號(hào)輸入端連接。RFID傳感器用于記錄機(jī)器人行進(jìn)里程并及時(shí)校準(zhǔn)自身位置來(lái)精確定位當(dāng)前坐標(biāo)。
[0019]進(jìn)一步，所述下殼體上還安裝有橡膠自粘型密封條。在地震等極端情況下，橡膠自粘型密封條能起到保護(hù)機(jī)器人避免掉落的作用。
[0020]進(jìn)一步，所述下殼體上還安裝有三色狀態(tài)燈，起到指示作用。
[0021]作為優(yōu)選，所述滾輪通過(guò)懸掛裝置安裝于所述上殼體上。
[0022]本實(shí)用新型的有益效果在于:
[0023]本軌道智能巡檢機(jī)器人具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0024]1、軌道既作為機(jī)器人運(yùn)行的軌道路徑，也作為機(jī)器人電力能源的傳輸介質(zhì)，從而實(shí)現(xiàn)為機(jī)器人在線提供電源的目的，省去了傳統(tǒng)的滑觸線取電方式，降低了成本，還可以通過(guò)電力載波模塊和外界進(jìn)行信息數(shù)據(jù)交流，大大簡(jiǎn)化機(jī)構(gòu)，降低成本；由于能夠在線獲得電源，所以驅(qū)動(dòng)模塊能夠直接為滾輪提供動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)無(wú)外露牽弓I的驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)；
[0025]2、安全可靠:本機(jī)器人的橡膠自粘型密封條可有效避免機(jī)器人掉落的危險(xiǎn)隱患，避免人員及財(cái)產(chǎn)的重大損失；
[0026]3、驅(qū)動(dòng)模塊的加熱模塊可自行起動(dòng)對(duì)相機(jī)進(jìn)行加熱升溫保護(hù)，避免相機(jī)在低溫下無(wú)法工作；可以適應(yīng)極低溫度環(huán)境下的使用需求，擴(kuò)大了市場(chǎng)應(yīng)用范圍，增強(qiáng)了產(chǎn)品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力；
[0027]4、本軌道機(jī)器人的滾輪采用懸掛方式安裝于上殼體上，具有一定彈性，保證滾輪與軌道面接觸穩(wěn)定可靠，保證機(jī)器人運(yùn)行穩(wěn)定性；
[0028]5、本軌道機(jī)器人搭載麥克風(fēng)和揚(yáng)聲器，當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)有異常情況時(shí)，可采集現(xiàn)場(chǎng)聲音信息，便于故障診斷與排除；
[0029]6、本軌道機(jī)器人搭載對(duì)講器，在現(xiàn)場(chǎng)有人員工作時(shí)，便于通過(guò)對(duì)講器與遠(yuǎn)程控制中心的人員及時(shí)溝通交流；
[0030]7、本軌道機(jī)器人搭載溫濕度傳感器，可對(duì)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的溫濕度異常實(shí)時(shí)檢測(cè)，便于控制中心對(duì)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境情況的掌握；
[0031]8、本軌道機(jī)器人搭載RFID傳感器，便于記錄機(jī)器人行進(jìn)里程并及時(shí)校準(zhǔn)自身位置來(lái)精確定位當(dāng)前坐標(biāo)。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0032]圖1是傳統(tǒng)軌道智能巡檢機(jī)器人的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖2是本實(shí)用新型所述軌道智能巡檢機(jī)器人的主視結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0034]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明:
[0035]如圖2所示，本實(shí)用新型所述軌道智能巡檢機(jī)器人包括上殼體7、下殼體17、軌道
15、滾輪14、云臺(tái)模塊19、驅(qū)動(dòng)模塊10、控制模塊11、集電器21、溫濕度傳感器20、對(duì)講器12、麥克風(fēng)、揚(yáng)聲器和RFID傳感器8，驅(qū)動(dòng)模塊10和云臺(tái)模塊19分別與控制模塊11對(duì)應(yīng)連接，驅(qū)動(dòng)模塊10、控制模塊11、滾輪14、集電器21、溫濕度傳感器20、對(duì)講器12、麥克風(fēng)、揚(yáng)聲器和RFID傳感器8均安裝于上殼體7上，其中，滾輪14通過(guò)懸掛裝置13安裝于上殼體7上，云臺(tái)模塊19安裝于下殼體17的下端，滾輪14置于軌道15上，軌道15的其中一端接入電源，集電器21與軌道15接觸并將電源傳輸給驅(qū)動(dòng)模塊10和控制模塊11，驅(qū)動(dòng)模塊10控制滾輪14運(yùn)行，溫濕度傳感器20的信號(hào)輸出端與控制模塊11的溫濕度信號(hào)輸入端連接，麥克風(fēng)和揚(yáng)聲器合并為語(yǔ)音廣播模塊9，語(yǔ)音廣播模塊9的信號(hào)輸入端與控制模塊11的音、視頻信號(hào)輸出端連接，RFID傳感器8的信號(hào)輸出端與控制模塊11的RFID信號(hào)輸入端連接，下殼體17上還安裝有橡膠自粘型密封條16和三色狀態(tài)燈18。
[0036]上述結(jié)構(gòu)中的各模塊、裝置和部件均為現(xiàn)有常規(guī)部件，其中，云臺(tái)模塊19包括相機(jī)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元、傳動(dòng)單元、控制單元和加熱模塊，控制單元的控制輸入端與控制模塊的云臺(tái)控制輸出端連接，電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元和加熱模塊分別與控制單元連接，相機(jī)通過(guò)傳動(dòng)單元與電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元連接；軌道15采用標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)質(zhì)20#鋼型材，重量輕，剛度大，價(jià)格低廉；三色狀態(tài)燈18也可用于在機(jī)房等光線黑暗的場(chǎng)合下下提供照明，以獲得極佳的視頻圖像監(jiān)控效果；控制模塊主要由主控板、PLC、交換機(jī)、RFID、IP板、機(jī)芯轉(zhuǎn)接板和散熱風(fēng)扇組成，是本機(jī)器人控制系統(tǒng)總成；懸掛裝置13通過(guò)銷軸鉸連接傳動(dòng)，可以避免由于軌道15的上面高低不平，4個(gè)滾輪14不在同一平面，致使?jié)L輪懸空的情況而打滑的現(xiàn)象，從而使機(jī)器人運(yùn)行時(shí)滾輪14始終與軌道15的上面接觸；驅(qū)動(dòng)模塊13主要由電機(jī)、漸開(kāi)線圓柱齒輪、傳動(dòng)軸、軸承座和主動(dòng)滾輪(滾輪14中具有驅(qū)動(dòng)能力的滾輪)組成，是巡檢機(jī)器人的動(dòng)力部分，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，采用齒輪副傳動(dòng)，傳動(dòng)效率高，結(jié)構(gòu)緊湊，傳動(dòng)所需空間小，工作可靠，維護(hù)方便簡(jiǎn)單，傳動(dòng)比穩(wěn)定，傳動(dòng)精確平穩(wěn)。[0037]本軌道智能巡檢機(jī)器人的工作原理如下:
[0038]巡檢機(jī)器人運(yùn)行于圓形截面式的軌道15上，滾輪14的踏面與軌道15的上面相切接觸，軌道15的兩端接入AC24V±5V電源，車體通過(guò)集電器21以滑觸方式分別從兩條軌道15受電輸入電源作為車體動(dòng)力能源，兩條軌道15彼此絕緣，軌道15上的電壓為低壓安全電壓，兩條軌道15既作為車體運(yùn)行的載體，同時(shí)也是低壓帶電動(dòng)力能源傳輸介質(zhì)，且可以通過(guò)電力載波模塊和外界進(jìn)行信息交流，通過(guò)控制模塊11中的通信模塊，機(jī)器人和外界可交互如下信息:控制命令、各類傳感器采集數(shù)據(jù)、現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)可見(jiàn)光視頻、圖像、語(yǔ)音、機(jī)器人狀態(tài)數(shù)據(jù)等；機(jī)器人驅(qū)動(dòng)采用步進(jìn)伺服技術(shù)，準(zhǔn)確、穩(wěn)定可靠、響應(yīng)速度快速；在機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，位于每個(gè)軌道節(jié)點(diǎn)吊架的RFID傳感器8記錄行進(jìn)里程并及時(shí)校準(zhǔn)自身位置來(lái)精確定位當(dāng)前坐標(biāo)，本機(jī)器人通過(guò)云臺(tái)模塊19搭載一臺(tái)高清可見(jiàn)光攝像機(jī)，結(jié)合云臺(tái)模塊19的水平、垂直轉(zhuǎn)動(dòng)功能及機(jī)器人沿軌道15行走的能力，可實(shí)現(xiàn)機(jī)房等場(chǎng)合內(nèi)的可見(jiàn)光雙目視頻監(jiān)控；計(jì)算機(jī)或工作人員可通過(guò)視頻發(fā)現(xiàn)異常情況并判斷其準(zhǔn)確位置，可以實(shí)現(xiàn)2自由度全方位視角實(shí)時(shí)監(jiān)控及數(shù)據(jù)采集工作；本機(jī)器人的控制模塊11可控制機(jī)器人進(jìn)行自動(dòng)巡檢，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)房?jī)?nèi)設(shè)備及環(huán)境的定期、反復(fù)巡檢及故障預(yù)警；其巡檢內(nèi)容包括:機(jī)房?jī)?nèi)設(shè)備儀表讀數(shù)值、設(shè)備狀態(tài)燈顯示狀態(tài)、開(kāi)關(guān)閉合狀態(tài)、環(huán)境溫度及是否正常、環(huán)境濕度及是否正常、設(shè)備溫度及是否超標(biāo)等。
[0039]上述實(shí)施例只是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并不是對(duì)本實(shí)用新型技術(shù)方案的限制，只要是不經(jīng)過(guò)創(chuàng)造性勞動(dòng)即可在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的技術(shù)方案，均應(yīng)視為落入本實(shí)用新型專利的權(quán)利保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種軌道智能巡檢機(jī)器人，包括云臺(tái)模塊、滾輪、驅(qū)動(dòng)模塊、控制模塊和軌道，所述驅(qū)動(dòng)模塊和所述云臺(tái)模塊分別與所述控制模塊對(duì)應(yīng)連接；其特征在于:還包括上殼體、下殼體和集電器，所述驅(qū)動(dòng)模塊、所述控制模塊、所述滾輪和所述集電器均安裝于所述上殼體上，所述云臺(tái)模塊安裝于所述下殼體的下端，所述滾輪置于所述軌道上，所述軌道的其中一端接入電源，所述集電器與所述軌道接觸并將電源傳輸給所述驅(qū)動(dòng)模塊和所述控制模塊，所述驅(qū)動(dòng)模塊控制所述滾輪運(yùn)行。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軌道智能巡檢機(jī)器人，其特征在于:所述云臺(tái)模塊包括相機(jī)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元、傳動(dòng)單元、控制單元和加熱模塊，所述控制單元的控制輸入端與所述控制模塊的云臺(tái)控制輸出端連接，所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元和所述加熱模塊分別與所述控制單元連接，所述相機(jī)通過(guò)所述傳動(dòng)單元與所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的軌道智能巡檢機(jī)器人，其特征在于:所述機(jī)器人還包括安裝于所述上殼體上的溫濕度傳感器，所述溫濕度傳感器的信號(hào)輸出端與所述控制模塊的溫濕度信號(hào)輸入端連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的軌道智能巡檢機(jī)器人，其特征在于:所述機(jī)器人還包括安裝于所述上殼體上的對(duì)講器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的軌道智能巡檢機(jī)器人，其特征在于:所述機(jī)器人還包括安裝于所述上殼體上的麥克風(fēng)和揚(yáng)聲器，所述麥克風(fēng)的信號(hào)輸入端和揚(yáng)聲器的信號(hào)輸入端分別與所述控制模塊的音、視頻信號(hào)輸出端連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的軌道智能巡檢機(jī)器人，其特征在于:所述機(jī)器人還包括安裝于所述上殼體上的RFID傳感器，所述RFID傳感器的信號(hào)輸出端與所述控制模塊的RFID信號(hào)輸入端連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的軌道智能巡檢機(jī)器人，其特征在于:所述下殼體上還安裝有橡膠自粘型密封條。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的軌道智能巡檢機(jī)器人，其特征在于:所述下殼體上還安裝有三色狀態(tài)燈。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的軌道智能巡檢機(jī)器人，其特征在于:所述滾輪通過(guò)懸掛裝置安裝于所述上殼體上。
【文檔編號(hào)】G05D1/02GK203616653SQ201320839165
【公開(kāi)日】2014年5月28日 申請(qǐng)日期:2013年12月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月19日
【發(fā)明者】鮮開(kāi)義, 宋暉 申請(qǐng)人:成都慧拓自動(dòng)控制技術(shù)有限公司