一种智能巡检机器人的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种智能巡检机器人，包括机器人本体，机器人本体上方设有观察装置，观察装置的四个侧面上分别设有相应的视频采集装置，观察装置顶端设有一个支架，支架上安装有照明装置；机器人本体上分别设有控制装置、导航装置、跌倒检测装置、警报器和感光器，机器人本体下方设有行走装置；所述视频采集装置、照明装置、导航装置、跌倒检测装置、警报器、感光器、以及行走装置分别与控制装置相连。本实用新型结构简单，设计合理，不仅可以同时进行多方位观察、具有导航功能，而且还可以对机器人跌倒状态进行处理。
【专利说明】一种智能巡检机器人
【技术领域】
[0001]本实用新型属于自动化【技术领域】，具体地说是涉及一种智能巡检机器人。
【背景技术】
[0002]机器人是近年发展起来的综合学科。它集中了机械工程、电子工程、计算机工程、自动控制工程以及人工智能等多种学科的最新科研成果，代表了机电一体化的最高成就，是目前科技发展最活跃的领域之一。
[0003]机器人一般由执行机构、驱动装置和控制系统等组成。执行机构即机器人本体，其臂部一般采用空间开链连杆机构，其中的运动副(转动副或移动副)常称为关节，关节个数通常即为机器人的自由度数。根据关节配置型式和运动坐标形式的不同，机器人执行机构可分为直角坐标式、圆柱坐标式、极坐标式和关节坐标式等类型。出于拟人化的考虑，常将机器人本体的有关部位分别称为基座、腰部、臂部、腕部、手部(夹持器或末端执行器)和行走部(对于移动机器人)等。
[0004]驱动装置是驱使执行机构运动的机构，按照控制系统发出的指令信号，借助于动力元件使机器人进行动作。它输入的是电信号，输出的是线、角位移量。机器人使用的驱动装置主要是电力驱动装置，如步进电机、伺服电机等，此外也有采用液压、气动等驱动装置。
[0005]控制系统一般有两种方式，一种是集中式控制，即机器人的全部控制由一台微型计算机完成。另一种是分散(级)式控制，即采用多台微机来分担机器人的控制，如当采用上、下两级微机共同完成机器人的控制时，主机常用于负责系统的管理、通讯、运动学和动力学计算，并向下级微机发送指令信息；作为下级从机，各关节分别对应一个CPU，进行插补运算和伺服控制处理，实现给定的运动，并向主机反馈信息。根据作业任务要求的不同，机器人的控制方式又可分为点位控制、连续轨迹控制和力(力矩)控制。
[0006]目前机器人的移动方式包括轮式、履带式、步行、爬行、蠕动等。轮式、履带式运动本身已经成熟，对轮式、履带式移动机器人的研究主要集中在自主运动控制上，但是这两种方式对环境空间要求较高，因而其应用范围受到一定的限制。爬行和蠕动型机器人主要用于管道和其它狭窄空间内作业，具有良好的静、动态稳定性，但移动速度较慢。
[0007]智能巡检机器人作为小区、广场、大型商场的安防补充，必须可靠、高效、稳定的运行。因此，在自主运动过程中，对于机器人各种状态的判断必不可少。由于机器人本身运动过程中缺少感知环节，因此，即使跌倒也会继续运行，增加了多余能耗，造成巡检漏洞及安全隐患。
实用新型内容
[0008]为了克服现有技术存在的不足，本实用新型提供了一种可以同时进行多方位观察、具有导航功能、对跌倒状态可以进行处理的智能巡检机器人。
[0009]一种智能巡检机器人，包括机器人本体，所述机器人本体上方设有观察装置，所述观察装置的四个侧面上分别设有相应的视频采集装置，所述观察装置顶端设有一个支架，所述支架上安装有照明装置；所述机器人本体上分别设有控制装置、导航装置、跌倒检测装置、警报器和感光器，所述控制装置、感光器分别设置在机器人本体的中部位置，导航装置设置在机器人本体上部一侧，跌倒检测装置设置在在机器人本体上部另一侧，所述警报器设置在机器人本体的下部位置；所述机器人本体下方设有行走装置；所述视频采集装置、照明装置、导航装置、跌倒检测装置、警报器、感光器、以及行走装置分别与控制装置相连。
[0010]优选地，所述机器人本体上还设置有远程遥控接收器，所述远程遥控接收器与控制装置相连。用于接收控制中心发出的指令并根据指令启动相应的动作，实现工作人员对机器人的远程遥控操作。
[0011]优选地，所述机器人本体上还设有计时器。在机器人进行正常巡检时，可以记录机器人的巡检时间；当巡检过程中发生机器人跌倒状况时，计时器实时记录机器人跌倒的加速度传感器的信号，若该信号在规定时间内消失，说明机器人已自行对跌倒状态进行处理，若超出规定时间，则触发警报器发出警报信号，便于工作人员进行及时处理。
[0012]优选地，所述跌倒检测装置包括加速度传感器，所述加速度传感器与控制装置相连。用于检测设备状态的变化并负责将状态信息反馈给控制装置，控制装置用于驱动、控制和综合管理所述加速度传感器及其反馈的信息，所述加速度传感器与所述控制装置通过SPI片选、M0SI和MIS04线连接并通信。
[0013]本实用新型结构简单，设计合理，不仅可以同时进行多方位观察、具有导航功能，而且还可以对机器人跌倒状态进行处理；本实用新型还具有低成本、低功耗、小体积、小重量、高实时性、高可靠性等优点。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1是本实用新型的结构示意图。
【具体实施方式】
[0015]下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，但本实用新型的保护范围并不限于此。
[0016]参照图1，一种智能巡检机器人，包括机器人本体1，所述机器人本体1上方设有观察装置2，所述观察装置2的四个侧面上分别设有相应的视频采集装置3，可以同时进行多方位观察，避免视频盲点；所述观察装置2顶端设有一个支架4，所述支架4上安装有照明装置5，可以根据实际情况进行开闭的选取，避免了由于光线不足造成视频不清楚等的缺陷；所述机器人本体1上分别设有控制装置6、导航装置7、跌倒检测装置8、警报器9和感光器10，所述控制装置6、感光器10分别设置在机器人本体1的中部位置，控制装置6设置在该位置，便于其与其他装置的连接，感光器10设置在该位置，便于其对外界环境感光的准确；导航装置7设置在机器人本体1上部一侧，便于对路面数据进行实时采集，并根据采集到的数据实时调整行走状态；跌倒检测装置8设置在在机器人本体1上部另一侧，便于检测状态的变化；警报器9设置在在机器人本体1的下部位置，不会对其他装置造成影响，便于操作；所述机器人本体1下方设有行走装置11 ;所述视频采集装置3、照明装置5、导航装置7、跌倒检测装置8、警报器9、感光器10、以及行走装置11分别与控制装置相连。
[0017]所述机器人本体1上还设置有远程遥控接收器12，所述远程遥控接收器12与控制装置6相连，用于接收控制中心发出的指令并根据指令启动相应的动作，实现工作人员对机器人的远程遥控操作。所述机器人本体上还设有计时器13，在机器人进行正常巡检时，可以记录机器人的巡检时间；当巡检过程中发生机器人跌倒状况时，计时器实时记录机器人跌倒的加速度传感器的信号，若该信号在规定时间内消失，说明机器人已自行对跌倒状态进行处理，若超出规定时间，则触发警报器发出警报信号，便于工作人员进行及时处理。所述跌倒检测装置包括加速度传感器，所述加速度传感器与控制装置相连。用于检测状态的变化并负责将状态信息反馈给控制装置，控制装置用于驱动、控制和综合管理所述加速度传感器及其反馈的信息，所述加速度传感器与所述控制装置通过SPI片选、MOSI和MISO线连接并通信。
【权利要求】
1.一种智能巡检机器人，包括机器人本体，其特征在于:所述机器人本体上方设有观察装置，所述观察装置的四个侧面上分别设有相应的视频采集装置，所述观察装置顶端设有一个支架，所述支架上安装有照明装置；所述机器人本体上分别设有控制装置、导航装置、跌倒检测装置、警报器和感光器，所述控制装置、感光器分别设置在机器人本体的中部位置，导航装置设置在机器人本体上部一侧，跌倒检测装置设置在在机器人本体上部另一侦牝所述警报器设置在机器人本体的下部位置；所述机器人本体下方设有行走装置；所述视频采集装置、照明装置、导航装置、跌倒检测装置、警报器、感光器、以及行走装置分别与控制装置相连。
2.根据权利要求1所述的智能巡检机器人，其特征在于:所述机器人本体上还设置有远程遥控接收器，所述远程遥控接收器与控制装置相连。
3.根据权利要求1所述的智能巡检机器人，其特征在于:所述机器人本体上还设有计时器。
4.根据权利要求1所述的智能巡检机器人，其特征在于:所述跌倒检测装置包括加速度传感器，所述加速度传感器与控制装置相连。
【文档编号】G05D1/02GK204203767SQ201420535240
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2014年9月16日 优先权日:2014年9月16日
【发明者】沈建兴 申请人:浙江西谷数字技术有限公司