一种智能无人巡检车的制作方法

1.本发明涉及巡检机器人领域，具体涉及一种智能无人巡检车。


背景技术：

2.各行业都会涉及巡检工作，传统的人工巡检存在工作量大、效率低、巡检结果与实际情况的差异大等问题。
3.因此，随着社会和技术的发展，出现了巡检机器人辅助/替代人工巡检，机器人巡检成为一种未来发展趋势。特别在高危、恶劣、重复作业的环境，机器人巡检成为替代人工巡检的首要选择。巡检机器人具有运动速度快、运行噪声小及维护方便等优点，极大程度降低巡检人员的工作强度，提高巡检效率。
4.然而，当前的巡检机器人也存在一些问题，如电力巡检机器人，存在体积大的特点；港口巡检机器人在复杂路段难以自主行走等问题。即，大多数现有巡检车的设计存在维护不便，不够智能等缺点，导致应用受限。


技术实现要素：

5.为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种智能无人巡检车，其能解决上述问题。
6.一种智能无人巡检车，所述智能无人巡检车包括电控行驶车体、中载盘、导航定位系统、视像系统、对话系统、供电系统、温湿传感器、后端急停按钮、自动充电模块、照明显示系统和控制系统，所述中载盘设置在所述电控行驶车体上，所述导航定位系统、视像系统、对话系统、供电系统、温湿传感器、后端急停按钮、自动充电模块、照明显示系统和控制系统设置在所述中载盘上；所述导航定位系统、视像系统、对话系统、供电系统、温湿传感器、后端急停按钮、自动充电模块和照明显示系统与所述控制系统电讯连接，所述智能无人巡检车在控制系统的控制下实现导航、自动充电、避让、人机对讲、信息收集和远程传输。
7.进一步的，所述导航定位系统包括前端毫米波雷达、前端激光雷达、前gps天线、激光控制盒组、天线模组、超声探测模组、后gps天线、两个中间激光雷达、顶端激光雷达、组合导航授时模块和超声波雷达。
8.进一步的，所述视像系统包括前环视相机、侧端相机、后环视相机、第一相机模块和顶端双目相机。
9.进一步的，所述对话系统包括与控制系统电讯连接的扬声器和麦克风。
10.进一步的，所述供电系统包括电源控制器、电源集线器、电池模组、驱动器和继电器，所述电源控制器接收和监测电池模组的电能，变压稳压后配送至各用电处，并在监测到电量低于阈值时激活自动充电模块，通过控制系统驱动电控行驶车体自动运行至充电站。
11.进一步的，所述照明显示系统包括前大灯、前显示屏和后尾灯。
12.进一步的，所述控制系统包括终端总装。
13.进一步的，所述智能无人巡检车还包括外护壳。
14.进一步的，组合导航授时模块包括惯性导航单元和gps模块。
15.相比现有技术，本发明的有益效果在于：结构模块化和集成化设计，体积小，实现导航、自动充电、避让、人机对讲、信息收集和远程传输等可选配的多线功能，适于应用在港口巡检、电厂巡检、特殊气体车间巡检等多种场合；同时通过本发明的雷达和视像组合导航，省去了防跌落传感器的设置，降低了成本。
附图说明
16.图1为本发明智能无人巡检车不包括外护壳的结构示意图；
17.图2为智能无人巡检车不包括外护壳的另一视角的结构示意图；
18.图3为天线模组的结构示意图；
19.图4位包括外护壳的智能无人巡检车结构示意图。
20.图中，1、电控行驶车体；2、前端毫米波雷达；3、前端激光雷达；4、前环视相机；5、温湿传感器；6、侧端相机；7、后端急停按钮；8、后环视相机；9、自动充电模块；10、前大灯；11、前显示屏；12、前gps天线；13、电源控制器；14、电源集线器；15、电池模组；16、激光控制盒组；17、驱动器；18、继电器；19、天线模组；191、天线固定架；192、4g
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5g天线；193、无线传输天线；20、超声探测模组；21、终端总装；22、后gps天线；23、后尾灯；24、中间柱；25、中间激光雷达转接板；26、中间激光雷达；27、可转顶杆；28、顶杆横轴；29、可调转接侧臂；30、第一相机模块；31、顶端激光雷达；32、顶端双目相机；33、组合导航授时模块；34、扬声器；35、麦克风；36、超声波雷达；37、下护壳；38、中护壳；39、中间柱护壳；40、激光雷达护壳。
具体实施方式
21.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，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做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
22.应当理解，本说明书中所使用的“系统”、“装置”、“单元”和/或“模组”是用于区分不同级别的不同组件、元件、部件、部分或装配的一种方法。然而，如果其他词语可实现相同的目的，则可通过其他表达来替换所述词语。
23.如本说明书和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其它的步骤或元素。
24.一种智能无人巡检车，参见图1
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图4，包括电控行驶车体1、前端毫米波雷达2、前端激光雷达3、前环视相机4、温湿传感器5、侧端相机6、后端急停按钮7、后环视相机8、自动充电模块9、前大灯10、前显示屏11、前gps天线12、电源控制器13、电源集线器14、电池模组15、激光控制盒组16、驱动器17、继电器18、天线模组19、超声探测模组20、终端总装21、后gps天线22、后尾灯23、中间柱24、两个中间激光雷达转接板25、两个中间激光雷达26、可转顶杆27、顶杆横轴28、可调转接侧臂29、第一相机模块30、顶端激光雷达31、顶端双目相机32、组合导航授时模块33、扬声器34、麦克风35、超声波雷达36、下护壳37、中护壳38、中间柱护壳
39和激光雷达护壳40。
25.按功能模块划分，智能无人巡检车包括电控行驶车体1、中载盘100、导航定位系统、视像系统、对话系统、供电系统、温湿传感器5、后端急停按钮7、自动充电模块9、照明显示系统和控制系统。
26.其中，电控行驶车体1包括电控行驶系统、底盘、转向系统等。电控行驶系统由电机驱动，根据不同场景可设置轮式、履带式、轮式+履带组合式等不同的行走装置。
27.其中，所述中载盘100设置在所述电控行驶车体1上，所述导航定位系统、视像系统、对话系统、供电系统、温湿传感器5、后端急停按钮7、自动充电模块9、照明显示系统和控制系统设置在所述中载盘100上；所述导航定位系统、视像系统、对话系统、供电系统、温湿传感器5、后端急停按钮7、自动充电模块9和照明显示系统与所述控制系统电讯连接。
28.所述智能无人巡检车在控制系统的控制下实现导航、自动充电、避让、人机对讲、信息收集和远程传输。
29.导航定位系统
30.导航定位系统包括前端毫米波雷达2、前端激光雷达3、前gps天线12、激光控制盒组16、天线模组19、超声探测模组20、后gps天线22、两个中间激光雷达26、顶端激光雷达31、组合导航授时模块33和超声波雷达36；其中，所述前端毫米波雷达2和前端激光雷达3设置在所述中载盘100的前端；所述组合导航授时模块33与中载盘100前部设置的前gps天线12以及后部设置的后gps天线22电讯连接；在所述中载盘100中部固定设置一个中间柱24，在中间柱的上方设置两个中间激光雷达转接板25、可转顶杆27、顶杆横轴28和可调转接侧臂29，在两个所述中间激光雷达转接板25上设置所述中间激光雷达26，所述可转顶杆27同轴心可控转动的设置在所述中间柱24上，所述顶杆横轴28横向垂直的设置在所述可转顶杆27上，两个可调转接侧臂29绕自身轴心可调的设置在所述顶杆横轴28两侧，所述顶端激光雷达31设置在两个所述可调转接侧臂29中间。
31.其中，所述天线模组19，参见图4，包括天线固定架191、4g
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5g天线192和无线传输天线193，用于实现巡检车与中控台的信息传输。
32.前端毫米波雷达2用于快速物体识别检测，用于快速识别异物、移动物体等的接近，实现避障。
33.其中，两个中间激光雷达26采用3d激光雷达，优选16线3d激光雷达，收集三维点云数据，用于导航定位
34.其中，顶端激光雷达31采用2d激光雷达，用于辅助获取环境的深度信息。
35.组合导航授时模块33包括惯性导航单元(imu)和gps模块其中，gps模块电讯连接至前gps天线12和后gps天线22，用于imu及gps的同步授时。
36.综上，导航定位系统实现了建图、定位、感知和规划决策的功能。
37.视像系统
38.视像系统包括前环视相机4、侧端相机6、后环视相机8、第一相机模块30和顶端双目相机32，一个前环视相机4、两个侧端相机6、一个后环视相机8布置在所述电控行驶车体1的四周，所述第一相机模块30设置在两个所述可调转接侧臂29中间，并且所述顶端激光雷达31与所述第一相机模块30相邻设置，所述顶端双目相机32设置在所述第一相机模块30和顶端激光雷达31的顶部。
39.进一步的，所述第一相机模块30包括定焦相机301和变焦相机302。用于常规图像采集监控，以及标志物如集装箱上的警示标识、港口路边标识等的识别。
40.顶端双目相机32用于获取含深度的环境图像数据。
41.对话系统
42.对话系统包括与控制系统电讯连接的扬声器34和麦克风35，其中，所述扬声器设置在中载盘100前端并设置在所述前端毫米波雷达2上方；当所述导航定位系统判定导航路线和障碍物时，所述控制系统控制扬声器34发出声音指示，当判定需要与外部对话时，接收并回传麦克风35接收的对话。
43.供电系统
44.供电系统包括电源控制器13、电源集线器14、电池模组15、驱动器17和继电器18。
45.其中，电源控制器13用于分压、稳压、逻辑配电，电源控制器13接收和监测电池模组15的电能，变压稳压后配送至各用电处，并在监测到电量低于阈值时激活自动充电模块9，通过控制系统驱动电控行驶车体1自动运行至充电站。
46.照明显示系统
47.照明显示系统包括前大灯10、前显示屏11和后尾灯23，其中所述前大灯10、前显示屏11和后尾灯23用于照明指示，所述前显示屏11用于字幕显示。
48.其中，前显示屏11优选采用led屏，前大灯10和后尾灯23可采用传统的卤素灯或led等。
49.控制系统
50.控制系统包括终端总装21，其与各个系统和模块进行电讯连接，接收各项回传数据并分析，实现导航、自动充电、避让、人机对讲、信息收集和远程传输。
51.外护壳
52.参见图3，智能无人巡检车还包括外护壳，所述外护壳包括下护壳37、中护壳38、中间柱护壳39和激光雷达护壳40，所述视像系统的前环视相机4、侧端相机6、后环视相机8的镜头前端突出于下护壳37设置，所述麦克风35与侧端相机6相邻设置在下护壳37的侧壳中部，在所述下护壳37前后两端下部靠侧边处嵌设超声波雷达36；所述照明显示系统的前大灯10、前显示屏11和后尾灯23嵌设于所述中护壳38的前端壳处；所述中间柱护壳39设置于中间柱24外围；所述激光雷达护壳40设置于两个中间激光雷达26外周。
53.前后端的超声波雷达36，用于前后方的障碍物检测，并与电控行驶车体1联动，当检测到阈值距离内存在障碍物时，巡检车停止行驶。
54.需要说明的是，不同实施例可能产生的有益效果不同，在不同的实施例里，可能产生的有益效果可以是以上任意一种或几种的组合，也可以是其他任何可能获得的有益效果。
55.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。