智能安防机器人的制作方法

本公开涉及智能机器人领域，尤其涉及一种智能安防机器人。

背景技术：

现有安防服务机器人通常选用电机驱动的轮式底盘，并且底盘一般不具备悬挂系统，以激光雷达为自主导航部件，或者选用磁导航定位方案，搭载可见光摄像头或红外摄像头。这类机器人面临的问题是越障能力、爬坡能力差，仅适用于室内或室外较为平坦的环境，无法适应室外崎岖颠簸路面，应用场景受到极大约束。此外，导航时需要预先对场地进行改建以增加磁导轨，机器人才能完成后续任务，这样一来就造成了成本提高、周期延长，仅适用于室内或小面积室外环境，影响机器人在大场景室外环境下的实际应用。可见光摄像头和红外摄像头适用于防火、表计读取场景，但是不适用于危险气体检测场景。另外，现有安防服务机器人的监控系统通常需要保安检测来对发现的危险情况进行分析，无法实现替代安保人员的目的。

技术实现要素：

为了解决至少一个上述技术问题，本公开提供一种智能安防机器人。

根据本公开的一个方面，智能安防机器人包括：

底盘，用于机器人的运动和转向；

车身，配置在底盘上方；

悬挂减震系统，配置在底盘与车身之间；

导航定位装置，用于获取位置、距离和环境信息；

气体检测装置，用于检测气体；以及

监控系统，用于监控气体检测装置，并将监控数据实时传输给监控人员。

根据本公开的至少一个实施方式，底盘包括前轮和后轮，其中前轮用于底盘转向，后轮用于驱动底盘运动。

根据本公开的至少一个实施方式，通过转向电机带动转向机构偏转来控制前轮转向，从而带动底盘转向；通过行走电机驱动后轮转动，从而带动底盘运动。

根据本公开的至少一个实施方式，悬挂减震系统配置在前轮与车身之间，以及后轮与车身之间。

根据本公开的至少一个实施方式，导航定位装置包括：激光雷达、差分gps和摄像头；导航定位装置的配置方式包括：配置在车身上。

根据本公开的至少一个实施方式，机器人还包括主控制器，主控制器与导航定位装置、转向电机驱动器和行走电机驱动器连接，用于收发控制指令。

根据本公开的至少一个实施方式，气体检测装置包括：危险气体检测模块；危险气体检测模块能够检测包括可燃气、二氧化碳、二氧化硫和一氧化碳气体的浓度。

根据本公开的至少一个实施方式，监控数据包括关于火源、烟雾和气体的监测数据。

根据本公开的至少一个实施方式，监控系统将监控数据实时传输给监控人员的方式，包括通过应用程序传输至监控人员的通信终端设备。

根据本公开的至少一个实施方式，机器人还包括图传模块，图传模块与主控制器连接，用于传输图像和数据。

附图说明

附图示出了本公开的示例性实施方式，并与其说明一起用于解释本公开的原理，其中包括了这些附图以提供对本公开的进一步理解，并且附图包括在本说明书中并构成本说明书的一部分。

图1是根据本公开的至少一个实施方式的智能安防机器人的整体结构组装示意图。

图2是根据本公开的至少一个实施方式的智能安防机器人的车顶外壳组件结构示意图。

图3是根据本公开的至少一个实施方式的智能安防机器人的车头外壳组件(a)和车尾外壳组件(b)的结构示意图。

图4是根据本公开的至少一个实施方式的智能安防机器人的左车门外壳组件(a)和右车门外壳组件(b)的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式对本公开作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于解释相关内容，而非对本公开的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本公开相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本公开。

本公开技术方案针对现有机器人存在的多种技术问题，在底盘设计、导航方案设计、危险气体检测方案设计、无人监控系统方案设计等方面加以改进，使得安防机器人能够适应更复杂路况，检测包括危险气体在内的多种警情，并且可以实时将警情和相关图像或数据传输给安保人员进行处理，而不需要安保人员随时盯紧监控系统分析意外状况，极大地减轻了安保人员的劳动强度，整体性能更加优越。

在本公开的一个可选实施方式中，如图1所示，智能安防机器人包括：底盘和车身，底盘包括前轮1和后轮2，车身包括车顶外壳组件3、车骨架组件4、车头外壳组件5、车尾外壳组件6、左车门外壳组件7和右车门外壳组件8。除此以外，智能安防机器人还包括配置在底盘与车身之间的悬挂减震系统(图中未示出)，用于获取位置、距离和环境信息的导航定位装置(图中未示出)，用于检测气体浓度的气体检测装置(图中未示出)，用于监控气体等信息并将监控数据实时传输给监控人员的监控系统(图中未示出)，以及用于收发控制指令的主控制器(图中未示出)。智能安防机器人还可以在车身上方配置云台摄像机10，用于获取周围环境的视频信息，并发送给安保人员进行分析。其中，监控系统、主控制器和云台摄像机10可以与车骨架组件4相连接。

下面结合附图详细说明智能安防机器人的各个部件的结构。

本公开优选后轮2驱动、前轮1转向的底盘方案，以解决现有安防机器人无法适应室外崎岖颠簸路面的问题，增加了机器人的机动性。由一个转向电机带动转向机构偏转实现对前轮1转向的控制，由一个行走电机带动后轮2转动实现车体的前进、后退运动。在前轮1与车身、后轮2与车身之间均可以配置悬挂减震系统，以增强安防机器人的越野能力、爬坡能力、越障能力，适应室外复杂路况。

如图2所示，车顶外壳组件3包括：配置在组件两端的用于接收gps导航、定位系统信息的gnss天线11，以及配置在组件前端的用于安装激光雷达的激光雷达支架9。激光雷达支架9与车顶外壳组件3之间具有激光雷达支架密封圈12。在车顶外壳组件3上还可以配置照明设备，例如在两端分别配置前灯带13和后灯带14。

如图3(a)、(b)所示，分别为车头外壳组件5和车尾外壳组件6的结构示意图，车头外壳组件5和车尾外壳组件6均可以配置用于获取距离信息、帮助机器人躲避障碍物的超声雷达15，同时还可以在车头外壳组件5配置用于获取周围环境视频信息、对障碍物进行识别和躲避的摄像头16，例如深度摄像头。

如图4(a)、(b)所示，分别为左车门外壳组件7和右车门外壳组件8的结构示意图，左车门外壳组件7和右车门外壳组件8均可以配置用于获取距离信息、帮助机器人躲避障碍物的超声雷达15。在本公开的一个可选实施方式中，可以在左车门外壳组件7上配置拾音器17，用于获取周围环境的音频信息，帮助判断警情。还可以在右车门外壳组件8上配置扬声器18，用于播放报警提示音。

在本公开的一个可选实施方式中，在导航方案的设计方面，针对现有安防机器人室外导航方案成本高、周期长且不适用于大面积场景的问题，优选激光雷达+差分gps+深度摄像头的导航定位方案，无需对应用场地进行任何改建，且建图面积达到110万平方米，极大的增加了机器人的适用性。其中激光雷达用于相对地图的创建，差分gps用于绝对地图的创建，二者结合实现了对室外地图的高精度建图。需要说明的是，激光雷达、差分gps和深度摄像头均可以根据实际需要配置在机器人的任意合理位置，例如在本实施例中，激光雷达可以通过如图1所示的激光雷达支架9配置在车顶外壳组件3的一端。

在本公开的一个可选实施方式中，针对现有安防机器人无法检测危险气体的问题，在车身搭载危险气体检测模块。危险气体检测模块可同时检测可燃气、二氧化碳、二氧化硫、一氧化碳等气体的浓度，并通过数显的方式显示出来，同时将相关数据传输至监控系统。在本公开的一个可选实施方式中，监控系统还可以配置其他智能识别模块，例如火源、烟雾识别模块等，然后将监控到的相关数据和危险气体数据一同通过应用程序实时上传至监控人员手中，例如通过app将上述数据上传至监控人员的手机或电脑上，供监控人员实时分析警情，做出判断，可以极大地解放安保人员的劳动强度，同时增加警情判断的精确度。

在本公开的一个可选实施方式中，所述机器人还包括主控制器和图传模块。图传模块主要用于传输图像和数据，例如无线传输深度摄像头拍摄的图像和激光雷达探测的数据。图传模块还可以包含gps，当获取gps信息后将这些信息和图像及其他数据一起通过监控系统传输给安保人员进行分析。主控制器用于收发控制指令，指挥机器人完成各项动作。主控制器与导航定位装置和图传模块相连接，控制导航定位装置和图传模块采集位置、图像信息和其他相关数据。同时主控制器还与转向电机驱动器和行走电机驱动器连接，通过电机驱动器控制前轮组件和后轮组件的运动，进一步带动机器人完成转向和前进、后退运动。

在本公开中，智能安防机器人选用后轮2驱动、前轮1转向的底盘方案，增加了机器人的机动性，同时在前轮1与车身、后轮2与车身之间分别配置悬挂减震系统，极大的增强了机器人在室外复杂路况下的越野能力、爬坡能力和越障能力。智能安防机器人选用激光雷达+差分gps+深度摄像头的导航定位方案，无需对应用场地进行任何改建，就能实现对室外空间的高精度建图，极大的增加了机器人的适用性。智能安防机器人搭载危险气体检测模块，克服了现有的安防机器人通常只能完成表计的读取任务，无法检测环境中危险气体状态的技术问题，拓宽了机器人的应用范围。智能安防机器人的监控系统可以智能识别火源、烟雾、危险气体，并可以通过app实时上传至监控人员手中，在解放安保人员劳动强度的同时增加了警情判断的精确度。总之，本公开技术方案在克服现有技术问题的基础上，对整体结构和性能方面加以改善，使得智能安防机器人在室外复杂路面上的适应性更强，应用范围更广，同时还能极大地减轻安保人员的工作量，具有重要的实际应用价值。

本领域的技术人员应当理解，上述实施方式仅仅是为了清楚地说明本公开，而并非是对本公开的范围进行限定。对于所属领域的技术人员而言，在上述公开的基础上还可以做出其它变化或变型，并且这些变化或变型仍处于本公开的范围内。