一种可远程控制的安防监控机器人的制作方法

本发明属于机器人领域；涉及机器人安防技术；具体是一种可远程控制的安防监控机器人。

背景技术：

安防机器人又称安保机器人，是半自主、自主或者在人类完全控制下协助人类完成安全防护工作的机器人。安防机器人作为机器人行业的一个细分领域，立足于实际生产生活需要，用来解决安全隐患、巡逻监控及灾情预警等。从而减少安全事故的发生，减少生命财产损失。

在传统安防体系中，人防加物防是主要的防护手段(多以固定摄像头加人力值班巡逻的方式实现)，虽然技术上很容易实现，但是随着人口老龄化加重、劳动成本暴涨、安保人员流失率高等问题，传统安防已经难以实现现代安防需求。在“机器人+安防”的新概念的推动下，安防产业迎来新的发展契机，也赋予了智能安防新的血液；同时随着社会城镇化水平的不断发展，居民小区、医院、广场等大型场所的数量和规模不断增大，城镇化的安保巡逻任务也日趋繁重，目前在这种场所基本采用保安人员巡逻和固定位置监控摄像头实现该区域的安保监控任务，存在保安人员易疲劳、固定摄像机监控有死角等缺点；另外随着数字和信息技术的发展、感知城市、无线城市、智慧城市等发展方向的提出，现有的巡逻监控手段已经越来越不能满足城镇化发展的需要。巡逻机器人是一种可移动的机器人系统，可在主动或遥控方式下在不同场合进行巡逻和监控，实时监测周围环境、对异常情况进行报警和记录，能通过后台控制端确认嫌疑人后对嫌疑人进行抓捕和控制，并协同现有的固定监控系统组成监控网络系统，提高安防监控效果和监控的自动化水平。目前安防机器人还处于起步阶段，但巨大的安防市场需求下，其发展潜力和未来前景广阔，但现有安防监控机器人仍只能行驶在平缓路面上，无法在进行台阶攀爬以及陡坡固定。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种可远程控制的安防监控机器人，用于解决现有安防监控机器人仍只能行驶在平缓路面上，无法在进行台阶攀爬以及陡坡无法固定的问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种可远程控制的安防监控机器人，包括头部组件、身体组件、腿部组件以及手臂组件；

所述手臂组件包括转动上壁板、伸缩支撑臂以及多功能底盘；

所述多功能底盘包括梯形外壳、底盘底板、第一真空摇头吸盘、第二真空吸盘、真空吸管、底盘备用电池、底盘第一电机、底盘第二电机、底盘第三电机、底盘传动轴、底盘传动支撑架、履带套壳以及底盘履带；

所述底盘底板的中部开设有履带孔，所述底板的两侧均开设有真空吸盘孔；

所述第一真空摇头吸盘嵌入底盘底板一侧的真空吸盘孔内，所述第一真空摇头吸盘的一侧连接有真空吸管，所述真空吸管连接在真空泵上；

所述第二真空吸盘嵌入底盘底板另一侧的真空吸盘孔内，所述第二真空吸盘的一侧连接有真空吸管，所述真空吸管连接在真空泵上；

所述底盘传动支撑架内安装有底盘传动轴，所述底盘传动轴的一侧安装有底盘第一电机，所述底盘第一电机的一侧设置有底盘第二电机，所述底盘第二电机的一侧设置有底盘第三电机，所述底盘第一电机、底盘第二电机以及底盘第三电机同侧安装，所述底盘第二电机以及底盘第三电机均安装在底盘传动轴的一侧，所述底盘传动轴设置有若干个；

所述底盘履带套在底盘传动支撑架上，所述底盘履带的一侧开设有键槽，所述底盘传动轴上开设有传动花键，所述传动花键与键槽配合使用；

所述履带套壳安装在底盘传动支撑架的一侧，所述履带套壳与底盘传动支撑架形成空腔，所述底盘履带穿过履带套壳与底盘传动支撑架形成空腔，所述履带套壳上端固定安装有底盘备用电池，所述底盘备用电池的上端固定连接有第一伸缩杆；

所述梯形外壳内部设有空腔，所述第一真空摇头吸盘、第二真空吸盘、真空吸管、底盘备用电池、底盘第一电机、底盘第二电机、底盘第三电机、底盘传动轴、底盘传动支撑架、履带套壳以及底盘履带均设于空腔内，所述底盘底板固定安装在梯形外壳的底部。

进一步地，所述第一伸缩杆套接在第二伸缩杆内，所述第二伸缩杆内的另一侧嵌入伺服电机内，所述伺服电机、第一伸缩杆以及第二伸缩杆均设置于梯形外壳内部的空腔中。

进一步地，所述传动支撑架包括上底板、下底板、第一支撑板以及第二支撑板，所述上底板与下底板之间安装有第一支撑板与第二支撑板，所述上底板与下底板对称安装，所述第一支撑板与第二支撑板对称安装。

进一步地，所述第一支撑板的一侧固定安装有第一三角支架，所述第一支撑板的对称一侧固定安装有第二三角支架，所述第一三角支架与第二三角支架之间转动安装有第一辅助传动轴，所述第一辅助传动轴上开设有花键；

所述第二支撑板的一侧固定安装有第三三角支架，所述第一支撑板的对称一侧固定安装有第四三角支架，所述第三三角支架与第四三角支架之间转动安装有第二辅助传动轴，所述第二辅助传动轴上开设有花键；

所述第一辅助传动轴与第二辅助传动轴均与底盘履带键槽配合。

进一步地，所述腿部组件包括梯形腿部外壳、腿部底板、滚动小球以及第三真空吸盘；

进一步地，所述腿部底板开设有吸盘孔与球形孔，所述第三真空吸盘嵌入吸盘孔内，所述第三真空吸盘的另一端通过真空吸管与真空泵相连；

所述滚动小球嵌入球形孔内，所述滚动小球的上端设有皮带转动器，所述皮带转动器包括转动皮带、皮带支架、皮带转轴、皮带电机以及第三伸缩杆；

进一步地，所述皮带支架的一侧安装有皮带转轴，所述皮带转轴与皮带电机输出端相连，所述皮带转轴设有若干个，所述皮带电机设有一个；

所述皮带支架的设有皮带转轴的一侧固定安装有伸缩连接架，所述伸缩连接架固定连接有第三伸缩杆，所述第三伸缩杆的另一端嵌入伸缩电机内；

所述皮带支架包括皮带上顶板、皮带下顶板，第一皮带侧板以及第二皮带侧板，所述皮带上顶板与皮带下顶板之间安装有第一皮带侧板与第二皮带侧板；

进一步地，所述皮带上顶板与皮带下顶板对称设置，所述第一皮带侧板与第二皮带侧板对称设置；

所述皮带上顶板上安装有皮带转轴，所述皮带转轴上开设有第一花纹，所述转动皮带表面设有第二花纹，所述第一花纹与第二花纹摩擦配合，所述滚动小球与转动皮带摩擦连接。

进一步地，头部组件包括转台、第一摄像头、第二摄像头、led屏幕、键盘以及音箱，所述转台为圆台型，所述转台转动连接在圆柱身筒上，所述转台上端设有第一摄像头与第二摄像头，所述第一摄像头与第二摄像头之间设有led屏幕，所述led屏幕的下端设有键盘，所述转台的中部设有音箱。

进一步地，所述所述身体组件包括圆柱身筒，所述圆柱身筒的两端设有手臂轴承座，所述手臂轴承座上转动连接有上壁板，所述手臂轴承座设有两个，两个所述手臂轴承座对称设置；所述圆柱身筒的下端固定安装有腿部组件，所述圆柱身筒的表面安装有太阳能电路板以及充电孔，所述圆柱身筒内设有锂电池。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

1、通过第一真空摇头吸盘的设置，使得多功能底盘可以在任意方向上进行吸盘吸附，进而增大了安防监控机器人的地形适应能力，通过第二真空吸盘的设计，当第一真空摇头吸盘吸附柱地表后，吸引力不够，无法维持自身稳定时，第二真空吸盘可以进行辅助吸附，增加吸附力，提高安防监控机器人在陡坡的驻坡能力，解决了现有安防监控机器人无法驻坡的问题，当安防监控机器人需要进行行走时，皮带电机带动皮带转轴进行转动，同时皮带转轴带动转动皮带转动，此时皮带转动器带动滚动小球进行转动，进而安防监控机器人在陆地上行走；

2、通过第一伸缩杆与第二伸缩杆带动履带套壳进而带动安装在底盘传动支撑架上的底盘履带上下移动，使得腿部组件达不到目标速度时，可通过第一伸缩杆与第二伸缩杆伸缩，使得底盘履带落下与地面接触，进而电机带动底盘履带进行运动，实现加速，同时当第一真空摇头吸盘与第二真空吸盘均无法提供足够的吸附力时，底盘履带通过电机带动滑移反方向进行转动，提供额外附着力；

3、通过转动上壁板与伸缩支撑臂的设计，使得安防监控机器人在遇到楼梯时，上壁板进行旋转，旋转到高于台阶位置时，伸缩支撑臂进行伸缩，使得多功能底盘压紧楼梯垂直面墙壁，通过第一真空摇头吸盘与第二真空吸盘吸紧垂直面墙壁，上壁板进行复位旋转，从而使得安防监控机器人进行台阶攀爬，解决了现有安防监控机器人无法爬楼梯的问题；

4、通过安装在转台上的第一摄像头与第二摄像头，使得转台在转动过程中可以通过第一摄像头与第二摄像头进行360°拍摄，通过led屏幕与键盘以及音箱可以实现人机交互，通过内置gps芯片可实现与控制平台的数据交换，进而可以通过控制平台对机器人进行控制。

附图说明

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1是机器人主视图；

图2是多功能底盘结构示意图；

图3是底盘传动支撑架结构示意图；

图4是腿部底板结构示意图；

图5是皮带转动器结构示意图。

图中：1、头部组件；2、身体组件；3、腿部组件；4、手臂组件；5、转动上壁板；6、伸缩支撑臂；7、多功能底盘；8、梯形外壳；9、底盘底板；10、第一真空摇头吸盘；11、第二真空吸盘；12、真空吸管；13、底盘备用电池；14、底盘第一电机；15、底盘第二电机；16、底盘第三电机；17、底盘传动轴；18、底盘传动支撑架；19、履带套壳；20、底盘履带；21、真空泵；22、第一伸缩杆；23、第二伸缩杆；24、上底板；25、下底板；26、第一支撑板；27、第二支撑板；28、第一三角支架；29、第一辅助传动轴；30、第三三角支架；31、第二辅助传动轴；32、梯形腿部外壳；33、腿部底板；34、滚动小球；35、第三真空吸盘；36、转动皮带；37、皮带支架；38、皮带转动器；39、皮带转轴；40、皮带电机；41、第三伸缩杆；42、伸缩连接架；43、皮带上顶板；44、皮带下顶板；45、第一皮带侧板；46、第二皮带侧板；47、转台；48、第一摄像头；49、第二摄像头；50、led屏幕；51、键盘；52、音箱；53、圆柱身筒；54、手臂轴承座；55、太阳能电路板；56、充电孔。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-5所示，一种可远程控制的安防监控机器人，包括头部组件1、身体组件2、腿部组件3以及手臂组件4；

头部组件1包括转台47、第一摄像头48、第二摄像头49、led屏幕50、键盘51以及音箱52，转台47为圆台型，转台47转动连接在圆柱身筒53上，转台47上端设有第一摄像头48与第二摄像头49，第一摄像头48与第二摄像头49之间设有led屏幕50，led屏幕50的下端设有键盘51，转台47的中部设有音箱52。

身体组件2包括圆柱身筒53，圆柱身筒53的两端设有手臂轴承座54，手臂轴承座54上转动连接有上壁板，手臂轴承座54设有两个，两个手臂轴承座54对称设置；圆柱身筒53的下端固定安装有腿部组件3，圆柱身筒53的表面安装有太阳能电路板55以及充电孔56，圆柱身筒53内设有锂电池。

腿部组件3包括梯形腿部外壳32、腿部底板33、滚动小球34以及第三真空吸盘35；

腿部底板33开设有吸盘孔与球形孔，第三真空吸盘35嵌入吸盘孔内，第三真空吸盘35的另一端通过真空吸管12与真空泵21相连；

滚动小球34嵌入球形孔内，滚动小球34的上端设有皮带转动器38，皮带转动器38包括转动皮带36、皮带支架37、皮带转轴39、皮带电机40以及第三伸缩杆41；

皮带支架37的一侧安装有皮带转轴39，皮带转轴39与皮带电机40输出端相连，皮带转轴39设有若干个，皮带电机40设有一个；

皮带支架37的设有皮带转轴39的一侧固定安装有伸缩连接架42，伸缩连接架42固定连接有第三伸缩杆41，第三伸缩杆41的另一端嵌入伸缩电机内；

皮带支架37包括皮带上顶板43、皮带下顶板44，第一皮带侧板45以及第二皮带侧板46，皮带上顶板43与皮带下顶板44之间安装有第一皮带侧板45与第二皮带侧板46；

皮带上顶板43与皮带下顶板44对称设置，第一皮带侧板45与第二皮带侧板46对称设置；

皮带上顶板43上安装有皮带转轴39，皮带转轴39上开设有第一花纹，转动皮带36表面设有第二花纹，第一花纹与第二花纹摩擦配合，滚动小球34与转动皮带36摩擦连接。

手臂组件4包括转动上壁板5、伸缩支撑臂6以及多功能底盘7；

多功能底盘7包括梯形外壳8、底盘底板9、第一真空摇头吸盘10、第二真空吸盘11、真空吸管12、底盘备用电池13、底盘第一电机14、底盘第二电机15、底盘第三电机16、底盘传动轴17、底盘传动支撑架18、履带套壳19以及底盘履带20；

底盘底板9的中部开设有履带孔，底盘底板9的两侧均开设有真空吸盘孔；

第一真空摇头吸盘10嵌入底盘底板9一侧的真空吸盘孔内，第一真空摇头吸盘10的一侧连接有真空吸管12，真空吸管12连接在真空泵21上；

第二真空吸盘11嵌入底盘底板9另一侧的真空吸盘孔内，第二真空吸盘11的一侧连接有真空吸管12，真空吸管12连接在真空泵21上；

底盘传动支撑架18内安装有底盘传动轴17，底盘传动轴17的一侧安装有底盘第一电机14，底盘第一电机14的一侧设置有底盘第二电机15，底盘第二电机15的一侧设置有底盘第三电机16，底盘第一电机14、底盘第二电机15以及底盘第三电机16同侧安装，底盘第二电机15以及底盘第三电机16均安装在底盘传动轴17的一侧，底盘传动轴17设置有若干个；

底盘履带20套在底盘传动支撑架18上，底盘履带20的一侧开设有键槽，底盘传动轴17上开设有传动花键，传动花键与键槽配合使用；

履带套壳19安装在底盘传动支撑架18的一侧，履带套壳19与底盘传动支撑架18形成空腔，底盘履带20穿过履带套壳19与底盘传动支撑架18形成空腔，履带套壳19上端固定安装有底盘备用电池13，底盘备用电池13的上端固定连接有第一伸缩杆22；

梯形外壳8内部设有空腔，第一真空摇头吸盘10、第二真空吸盘11、真空吸管12、底盘备用电池13、底盘第一电机14、底盘第二电机15、底盘第三电机16、底盘传动轴17、底盘传动支撑架18、履带套壳19以及底盘履带20均设于空腔内，底盘底板9固定安装在梯形外壳8的底部。

第一伸缩杆22套接在第二伸缩杆23内，第二伸缩杆23内的另一侧嵌入伺服电机内，伺服电机、第一伸缩杆22以及第二伸缩杆23均设置于梯形外壳8内部的空腔中。

底盘传动支撑架18包括上底板24、下底板25、第一支撑板26以及第二支撑板27，上底板24与下底板25之间安装有第一支撑板26与第二支撑板27，上底板24与下底板25对称安装，第一支撑板26与第二支撑板27对称安装。

第一支撑板26的一侧固定安装有第一三角支架28，第一支撑板26的对称一侧固定安装有第二三角支架，第一三角支架28与第二三角支架之间转动安装有第一辅助传动轴29，第一辅助传动轴29上开设有花键；

第二支撑板27的一侧固定安装有第三三角支架30，第一支撑板26的对称一侧固定安装有第四三角支架，第三三角支架30与第四三角支架之间转动安装有第二辅助传动轴31，第二辅助传动轴31上开设有花键；

第一辅助传动轴29与第二辅助传动轴31均与底盘履带20键槽配合。

本发明具体实施时：

安防监控机器人通过充电孔56和太阳能电路板55对锂电池进行充电，充满电后，通过控制平台接入安防监控机器人控制芯片进行控制，通过安装在转台47上的第一摄像头48与第二摄像头49，使得转台47在转动过程中可以通过第一摄像头48与第二摄像头49进行360°拍摄，通过led屏幕50与键盘51以及音箱52可以实现人机交互，在安防监控机器人需要驻坡时，通过接通第一真空摇头吸盘10，使得多功能底盘7可以在任意方向上进行吸盘吸附，当第一真空摇头吸盘10吸附柱地表后，吸引力不够，无法维持自身稳定时，打开第二真空吸盘11，第二真空吸盘11可以进行辅助吸附，增加吸附力，提高安防监控机器人在陡坡的驻坡能力，当安防监控机器人需要进行台阶攀爬时，上壁板进行旋转，旋转到高于台阶位置时，伸缩支撑臂6进行伸缩，使得多功能底盘7压紧楼梯垂直面墙壁，通过第一真空摇头吸盘10与第二真空吸盘11吸紧垂直面墙壁，上壁板进行复位旋转，从而使得安防监控机器人进行台阶攀爬；当安防监控机器人需要进行行走时，皮带电机40带动皮带转轴39进行转动，同时皮带转轴39带动转动皮带36转动，此时皮带转动器38带动滚动小球34进行转动，进而安防监控机器人在陆地上行走；

控制平台通过第一摄像头48与第二摄像头49获取实时视频数据，当遇到突发情况时，可通过led屏幕50为用户远程提供解决方案，同时也可通过音箱52实时与用户进行沟通。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示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发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以及特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本发明的限制。此外，“第一”、“第二”仅由于描述目的，且不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。因此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者多个该特征。本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

除非另有明确的规定和限定，术语“安装”“相连”“连接”等应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义；以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。