一种建筑设施智能巡检机器人的制作方法

本实用新型涉及机器人领域，特别是涉及一种建筑设施智能巡检机器人。

背景技术：

研究表明随着我国房地产产业的发展，各类场馆的增加，未来5年内我国的建筑设施管理产业将超万亿元，设施管理的业务会随着延长设备使用年限、降低成本及运行费用和提供高效增值服务，使设施管理工作朝着更加合理化与简洁化两个中心展开。

有着诸多因素正在推动着设施管理的发展：首先，建筑领域的技术革命使得设施管理的对象越来越复杂，信息化的现代建筑设备的应用，使得物业管理范围的设施设备形成了庞大复杂的系统。其次，社会发展要求提高能源利用效率，“物业节能”被提高到前所未有的高度，许多物业的能源利用率不尽人意，自控设备失常运行、供暖空调温度不稳等等现象普遍存在。

随着信息技术的普及与应用，城市的信息化建设更加智慧化。根据我国国务院发布的“中国制造2025”战略，智能机器人将是重点发展的十大领域之一。机器人在不断的应用于各个领域，以代替繁琐机械的人力劳动。从20世纪80年代起，日本、美国、加拿大等国在巡检机器人方面的研究先后展开。但制作的巡检机器人都有着相应缺点；我国的巡检机器人研究在20实际90年代末展开，到目前为止国内的巡检机器人的研究大多处于试验阶段。

当前我国的设施管理方面存在着较多问题，例如：特殊场景(如高温、辐射、高电压等高危的场景)的增多使得安全问题突出，人工巡检让许多工作者的安全得不到保障；设施管理工作繁重，效率低、效果差，工作人员会有大量重复性的故障排查工作，极易出错；设施管理技术人力成本高、缺口大，物联网以及智能化技术日新月异，传统物业部门技术人员青黄不接，人力成本增大。

因此，迫切需要开发出符合客户要求的建筑设施智能巡检机器人，以替代建筑设施运维巡检人员，实现建筑设备无人化管理的目标。

技术实现要素：

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种建筑设施智能巡检机器人，解决了传统人工巡检存在的诸多问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种建筑设施智能巡检机器人，所述建筑设施智能巡检机器人包括：

移动平台，所述移动平台包括：内设第一安装腔室的第一平台主体，设于所述第一平台主体前方的路径规划及避障组件，设于所述第一平台主体后方的防碰撞组件，设于所述第一平台主体底部的移动组件，及设于所述第一安装腔室内、且传动连接于所述移动组件的移动控制组件，其中所述路径规划及避障组件和所述防碰撞组件电连接于所述移动控制组件；

处理器平台，设于所述移动平台的上方，所述处理器平台包括：内设第二安装腔室的第二平台主体，扣设于所述第二平台主体上方的操作面板，及设于所述第二安装腔室内的处理器，其中所述操作面板电连接于所述处理器；

机械臂控制平台，设于所述处理器平台的上方，所述机械臂控制平台包括：内设第三安装腔室的第三平台主体，及设于所述第三安装腔室内的机械臂控制组件；

机械臂平台，设于所述机械臂控制平台的上方，所述机械臂平台包括：连接体，设于所述连接体远离所述机械臂控制平台一端两侧的机械臂臂体，设于所述机械臂臂体远离所述连接体一端的机械手爪，设于所述机械臂臂体远离所述连接体一端的摄像组件，及设于所述机械臂臂体远离所述连接体一端的照明组件，其中所述机械臂臂体和所述机械手爪电连接于所述机械臂控制组件；

环境参数巡检平台，设于所述机械臂控制平台的后方，所述环境参数巡检平台包括：内设第四安装腔室的第四平台主体，设于所述第四平台主体上方的环境参数获取组件，设于所述第四安装腔室内的环境参数处理组件，及设于所述第四平台主体侧方的语音报警组件，其中所述环境参数获取组件和所述语音报警组件电连接于所述环境参数处理组件；

视觉故障巡检平台，设于所述连接体的上方，所述视觉故障巡检平台包括：调节支架，及设于所述调节支架上的红外相机；

其中，所述移动控制组件、所述机械臂控制组件、所述摄像组件、所述照明组件、所述环境参数处理组件和所述红外相机电连接于所述处理器。

可选地，所述建筑设施智能巡检机器人还包括：声音故障巡检平台，设于所述移动平台、所述处理器平台、所述机械臂控制平台、所述连接体或所述环境参数巡检平台上；所述声音故障巡检平台包括：内设第五安装腔室的第五平台主体，设于所述第五平台主体上的声音采集组件，及设于所述第五安装腔室内的声音处理组件，其中所述声音采集组件电连接于所述声音处理组件，所述声音处理组件电连接于所述处理器。

可选地，所述建筑设施智能巡检机器人还包括：能效故障巡检平台，设于所述第一安装腔室、所述第二安装腔室、所述第三安装腔室或所述第四安装腔室内；所述能效故障巡检平台包括：能效数据无线采集组件，及电连接于所述能效数据无线采集组件的能效数据处理组件，其中所述能效数据处理组件电连接于所述处理器。

可选地，所述建筑设施智能巡检机器人还包括：供电源，设于所述第一安装腔室内、且电连接于所述处理器。

可选地，所述移动平台还包括：设于所述第一平台主体两侧、且电连接于所述处理器的指示灯。

可选地，所述移动平台还包括：设于所述第一平台主体前方的保险杠。

可选地，所述处理器平台还包括：设于所述操作面板上、且电连接于所述处理器的紧急停止按钮，及/或设于所述第二平台主体上、且电连接于所述处理器的断路器。

可选地，所述环境参数巡检平台还包括：设于所述第四平台主体后方、且电连接于所述环境参数处理组件的显示组件。

可选地，所述移动组件包括：对称设于所述第一平台主体底部两侧的移动轮组，所述移动轮组包括：驱动轮，及设于所述驱动轮两端、且传动连接于所述驱动轮的两从动轮，其中所述驱动轮传动连接于所述移动控制组件。

可选地，所述移动控制组件包括：移动控制器，及电连接于所述移动控制器的驱动电机，其中所述移动控制器电连接于所述处理器，所述驱动电机传动连接于所述移动组件。

可选地，所述机械臂控制组件包括：机械控制器，及电连接于所述机械控制器的控制电机，其中所述机械控制器电连接于所述处理器，所述控制电机电连接于所述机械臂臂体和所述机械手爪。

可选地，所述环境参数获取组件包括：温度传感器、湿度传感器、烟雾传感器、co传感器、co2传感器、pm2.5传感器中的一种或两种以上组合。

可选地，所述语音报警组件包括：设于所述第四平台主体侧方的语音收录组件，设于所述第四平台主体侧方的语音播放组件，及设于所述第四安装腔室内、且电连接于所述语音收录组件和所述语音播放组件的语音处理组件，其中所述语音处理组件电连接于所述环境参数处理组件。

可选地，所述语音报警组件还包括：设于所述第四平台主体侧方的唤醒按键，其中所述唤醒按键电连接于所述语音处理组件。

如上所述，本实用新型的一种建筑设施智能巡检机器人，在利用路径规划及避障组件进行路径规划的前提下，通过机械臂臂体和机械手爪可进行电梯按键操作，从而实现巡检机器人在建筑楼宇内的自主移动，同时通过路径规划及避障组件和防碰撞组件对规划的路径进行实时调整，以在自主移动过程中实现避障及防碰撞；本实用新型通过环境参数巡检平台对建筑楼宇内各环境空间进行环境参数量测比较，以根据比较结果判断各环境空间内相关环境参数是否符合要求，从而实现对各环境空间内相关设施设备运行状况的故障判断；本实用新型通过视觉故障巡检平台对建筑楼宇内各设施设备的特定部件进行红外图像拍摄，以得到特定部件的温度分布图谱，从而实现对设施设备特定部件的故障判断，而且本实用新型还可通过视觉故障巡检平台对建筑楼宇内各设施设备的外观进行检查。本实用新型还可通过声音故障巡检平台对建筑楼宇内各设施设备的运行声音进行音频比对分析，以根据比对分析结果实现对各设施设备的故障判断。本实用新型还可通过能效故障巡检平台对建筑楼宇内各设施设备的能效数据进行数据比对分析，以根据比对分析结果实现对各设施设备的故障判断。本实用新型利用建筑设施智能巡检机器人替换传统人工巡检，对建筑楼宇进行自动巡检，不仅具有灵活性、全面性，更具有强适应性、高安全性。

附图说明

图1显示为本实用新型所述建筑设施智能巡检机器人的结构示意图。

图2显示为本实用新型所述建筑设施智能巡检机器人的侧视结构图。

元件标号说明

100移动平台

101第一平台主体102路径规划及避障组件

103防碰撞组件104移动组件

1041驱动轮1042从动轮

105指示灯

200处理器平台

201第二平台主体202操作面板

203断路器

300机械臂控制平台

301第三平台主体

400机械臂平台

401连接体402机械臂臂体

403机械手爪

500环境参数巡检平台

501第四平台主体502环境参数获取组件

503语音报警组件

600视觉故障巡检平台

601调节支架602红外相机

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。

请参阅图1和图2。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

如图1和图2所示，本实施例提供一种建筑设施智能巡检机器人，所述建筑设施智能巡检机器人包括：

移动平台100，所述移动平台100包括：内设第一安装腔室的第一平台主体101，设于所述第一平台主体101前方的路径规划及避障组件102，设于所述第一平台主体101后方的防碰撞组件103，设于所述第一平台主体101底部的移动组件104，及设于所述第一安装腔室内、且传动连接于所述移动组件104的移动控制组件，其中所述路径规划及避障组件102和所述防碰撞组件103电连接于所述移动控制组件；

处理器平台200，设于所述移动平台100的上方，所述处理器平台200包括：内设第二安装腔室的第二平台主体201，扣设于所述第二平台主体201上方的操作面板202，及设于所述第二安装腔室内的处理器，其中所述操作面板202电连接于所述处理器；

机械臂控制平台300，设于所述处理器平台100的上方，所述机械臂控制平台300包括：内设第三安装腔室的第三平台主体301，及设于所述第三安装腔室内的机械臂控制组件；

机械臂平台400，设于所述机械臂控制平台300的上方，所述机械臂平台400包括：连接体401，设于所述连接体401远离所述机械臂控制平台300一端两侧的机械臂臂体402，设于所述机械臂臂体402远离所述连接体401一端的机械手爪403，设于所述机械臂臂体402远离所述连接体401一端的摄像组件，及设于所述机械臂臂体402远离所述连接体401一端的照明组件，其中所述机械臂臂体402和所述机械手爪403电连接于所述机械臂控制组件；

环境参数巡检平台500，设于所述机械臂控制平台300的后方，所述环境参数巡检平台500包括：内设第四安装腔室的第四平台主体501，设于所述第四平台主体501上方的环境参数获取组件502，设于所述第四安装腔室内的环境参数处理组件，及设于所述第四平台主体501侧方的语音报警组件503，其中所述环境参数获取组件502和所述语音报警组件503电连接于所述环境参数处理组件；

视觉故障巡检平台600，设于所述连接体401的上方，所述视觉故障巡检平台600包括：调节支架601，及设于所述调节支架601上的红外相机602；

其中，所述移动控制组件、所述机械臂控制组件、所述摄像组件、所述照明组件、所述环境参数处理组件和所述红外相机602电连接于所述处理器。

作为示例，所述路径规划及避障组件102包括至少一个激光雷达传感器，用于对建筑楼宇内部的固定物体进行识别、定位，以建立关于建筑楼宇的地图；其中，本示例所述激光雷达传感器建立的关于建筑楼宇的地图为二维平面图。

作为示例，所述防碰撞组件103包括至少一个声呐，用于监测建筑楼宇内的固定物体和随机障碍至所述防碰撞组件103的距离，以避免发生碰撞；本示例中，所述防碰撞组件103的数量包括2个，且2个所述防碰撞组件103分别设于所述第一平台主体101后方两侧边缘处，以更好地实现防碰撞；当然，所述防碰撞组件103还可以为其它能够实现距离监测的器件，如红外测距器件或激光测距器件等。

作为示例，所述移动组件104包括：对称设于所述第一平台主体101底部两侧的移动轮组，所述移动轮组包括：驱动轮1041，及设于所述驱动轮1041两端、且传动连接于所述驱动轮1041的两从动轮1042，其中所述驱动轮1041传动连接于所述移动控制组件；本示例中，所述驱动轮1041和所述从动轮1042通过传动轴实现传动；当然，所述移动组件104还可以为其它能够实现机器人移动的方式。

作为示例，所述移动控制组件包括：移动控制器，及电连接于所述移动控制器的驱动电机，其中所述移动控制器电连接于所述处理器，所述驱动电机传动连接于所述移动组件，以通过所述移动控制器控制所述驱动电机，从而控制所述移动组件按规划路的路径进行移动。

作为示例，如图1和图2所示，所述移动平台100还包括：设于所述第一平台主体101两侧、且电连接于所述处理器的指示灯105，以在本示例所述智能巡检机器人工作期间进行指示灯闪烁提示。

作为示例，所述移动平台100还包括：设于所述第一平台主体101前方的保险杠，以对所述智能巡检机器人进行防碰撞保护。

作为示例，所述处理器平台200还包括：设于所述操作面板202上、且电连接于所述处理器的紧急停止按钮，以在紧急情况下停止本示例所述智能巡检机器人的工作；及/或设于所述第二平台主体201上、且电连接于所述处理器的断路器，以关断本示例所述智能巡检机器人的电源供应。

作为示例，所述机械臂控制组件包括：机械控制器，及电连接于所述机械控制器的控制电机，其中所述机械控制器电连接于所述处理器，所述控制电机电连接于所述机械臂臂体和所述机械手爪，以通过所述机械控制器控制所述控制电机，从而分别控制所述机械臂臂体和所述机械手爪，使所述机械臂臂体进行移动和转动操作，所述机械手爪进行抓取操作，最终实现如开关仪表窗口、开关电源或操作电梯按钮等操作。

作为示例，所述摄像组件包括摄像头，用于对机械手爪前方的物体进行图像拍摄，并通过处理器进行图像识别，最终实现所述机械臂臂体402和所述机械手爪403的定位控制，以通过所述机械控制器控制所述控制电机，进而控制所述机械臂臂体和所述机械手爪在指定位置进行指定操作，如开关仪表窗口、开关电源或操作电梯按钮等操作。

作为示例，所述环境参数获取组件502包括：温度传感器、湿度传感器、烟雾传感器、co传感器、co2传感器、pm2.5传感器中的一种或两种以上组合；当然，可实现检测其它环境参数的传感器同样适用于本示例，如no传感器、o3传感器等。

作为示例，所述语音报警组件包括：设于所述第四平台主体501侧方的语音收录组件，设于所述第四平台主体501侧方的语音播放组件，及设于所述第四安装腔室内、且电连接于所述语音收录组件和所述语音播放组件的语音处理组件，其中所述语音处理组件电连接于所述环境参数处理组件。本示例中，所述语音收录组件为话筒，所述语音播放组件为音箱，以实现通过所述话筒采集待播放的报警语音，并在当前检测的环境参数超过报警阈值(环境参数设定值)时通过语音播放组件进行语音报警，同时还可以通过所述话筒实现人机互动，如查询当前环境参数等。具体的，所述语音报警组件还包括：设于所述第四平台主体侧方的唤醒按键，其中所述唤醒按键电连接于所述语音处理组件，以通过所述唤醒按键唤醒所述语音处理组件。

作为示例，所述环境参数巡检平台还包括：设于所述第四平台主体后方、且电连接于所述环境参数处理组件的显示组件，以对当前检测的环境参数进行显示；本示例中，所述显示组件为led显示或lcd显示。

作为示例，所述建筑设施智能巡检机器人还包括：声音故障巡检平台，设于所述移动平台、所述处理器平台、所述机械臂控制平台、所述连接体或所述环境参数巡检平台上；所述声音故障巡检平台包括：内设第五安装腔室的第五平台主体，设于所述第五平台主体上的声音采集组件，及设于所述第五安装腔室内的声音处理组件，其中所述声音采集组件电连接于所述声音处理组件，所述声音处理组件电连接于所述处理器；本示例中，声音采集组件为噪音传感器，以对设施设备的运行声音进行采集，之后通过所述声音处理组件对该运行声音的音频进行比对分析，实现故障判断。

作为示例，所述建筑设施智能巡检机器人还包括：能效故障巡检平台，设于所述第一安装腔室、所述第二安装腔室、所述第三安装腔室或所述第四安装腔室内；所述能效故障巡检平台包括：能效数据无线采集组件，及电连接于所述能效数据无线采集组件的能效数据处理组件，其中所述能效数据处理组件电连接于所述处理器；本示例中，所述能效数据无线采集组件通过与仪器仪表进行无线通信以实现能效数据采集，之后通过能效数据处理组件对采集的能效数据进行比对分析，实现故障判断。

作为示例，所述建筑设施智能巡检机器人还包括：供电源，设于所述第一安装腔室内、且电连接于所述处理器，用于为本示例所述智能巡检机器人供电；本示例中，所述供电源为蓄电池。具体的，所述建筑设施智能巡检机器人还配备有充电桩，以实现本示例所述智能巡检机器人的自动充电。

下面请参阅图1和图2，对本示例所述建筑设施智能巡检机器人的工作过程进行详细说明。

在所述建筑设施智能巡检机器人开始自主巡检工作之前(即巡检前期)，先通过人工控制方式使该巡检机器人在建筑楼宇内移动，以通过路径规划及避障组件对建筑楼宇内整个巡检环境中的固定物体进行识别、定位，以建立关于建筑楼宇的地图，为后续自主巡检提供基础。

自主巡检开始后(即巡检期间)，所述移动控制组件根据路径规划及避障组件建立的关于建筑楼宇的地图进行路径规划，并根据规划的路径产生移动控制信号，以控制驱动电机，进而控制移动组件按照规划的路径进行自主移动，同时根据所述路径规划及避障组件和所述防碰撞组件，对规划的路径进行实时调整，以实现自主移动过程中的避障和防碰撞。巡检期间，如果需要乘坐电梯，所述智能巡检机器人按照规划的路线抵达指定电梯，之后通过摄像组件对电梯按键进行识别，并通过所述机械臂控制组件控制所述机械臂臂体和所述机械手爪以完成电梯按钮操作。

当所述智能巡检机器人到达待测空间时，通过环境参数获取组件获取待测空间的环境参数，如温度、湿度、烟雾、co、co2、pm2.5等数据，之后通过所述环境参数处理组件将测量数据与设定的报警阈值(环境参数设定值)进行比较，并在测量数据超出报警阈值时，利用语音报警组件进行语音报警；当然，也可以通过语音收录组件采集人声，并通过语音处理组件对采集人声进行处理，以最终控制该巡检机器人完成指定操作，如显示当前检测的环境参数等。

当所述智能巡检机器人到达待测物体或设备时，通过调节支架调节红外相机的高度和角度，实现对待测物体或设备的指定部件进行红外拍摄，以获取指定部件的红外温度图谱；之后通过处理器将红外图谱转化为摄氏温度图谱，以利用温度图谱对指定部件进行故障判断。

当所述智能巡检机器人到达待测物体或设备时，通过声音采集组件采集待测物体或设备的运行声音，之后通过声音处理组件对采集的声音进行音频比对分析，以实现对待测物体或设备的故障判断。

当所述智能巡检机器人到达待测物体或设备时，通过能效数据无线采集组件采集待测物体或设备仪器仪表的能效数据，并根据所述能效数据处理组件对采集的能效数据进行数据比对分析，以实现对待测物体或设备的故障判断。

需要注意的是，在对待测物体或设备进行巡检时，本示例所述智能巡检机器人利用建立的关于建筑楼宇的地图自动规划路径，直接到达待测物体或设备所在位置。而且，在巡检过程中发生任何故障，本示例所述智能巡检机器人均可通过语音报警组件进行语音报警，同时还可通过显示组件对报警信息进行显示，以提醒运维人员。当然，本示例所述智能巡检机器人在工作过程中，所述处理器不仅用于实现总控功能，以调配各部分的工作，同时还要进行一部分图像、数据处理，如摄像组件发送的拍摄图像处理和红外相机发送的红外图像和普通图像处理。当然，本示例所述智能巡检机器人工作过程中所涉及的图像、数据处理和控制功能均可采用现有实现方式实现。

综上所述，本实用新型的一种建筑设施智能巡检机器人，在利用路径规划及避障组件进行路径规划的前提下，通过机械臂臂体和机械手爪可进行电梯按键操作，从而实现巡检机器人在建筑楼宇内的自主移动，同时通过路径规划及避障组件和防碰撞组件对规划的路径进行实时调整，以在自主移动过程中实现避障及防碰撞；本实用新型通过环境参数巡检平台对建筑楼宇内各环境空间进行环境参数量测比较，以根据比较结果判断各环境空间内相关环境参数是否符合要求，从而实现对各环境空间内相关设施设备运行状况的故障判断；本实用新型通过视觉故障巡检平台对建筑楼宇内各设施设备的特定部件进行红外图像拍摄，以得到特定部件的温度分布图谱，从而实现对设施设备特定部件的故障判断，而且本实用新型还可通过视觉故障巡检平台对建筑楼宇内各设施设备的外观进行检查。本实用新型还可通过声音故障巡检平台对建筑楼宇内各设施设备的运行声音进行音频比对分析，以根据比对分析结果实现对各设施设备的故障判断。本实用新型还可通过能效故障巡检平台对建筑楼宇内各设施设备的能效数据进行数据比对分析，以根据比对分析结果实现对各设施设备的故障判断。本实用新型利用建筑设施智能巡检机器人替换传统人工巡检，对建筑楼宇进行自动巡检，不仅具有灵活性、全面性，更具有强适应性、高安全性。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。