一種智能巡檢機(jī)器人的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種智能巡檢機(jī)器人，包括機(jī)器人本體，機(jī)器人本體上方設(shè)有觀察裝置，觀察裝置的四個(gè)側(cè)面上分別設(shè)有相應(yīng)的視頻采集裝置，觀察裝置頂端設(shè)有一個(gè)支架，支架上安裝有照明裝置；機(jī)器人本體上分別設(shè)有控制裝置、導(dǎo)航裝置、跌倒檢測(cè)裝置、警報(bào)器和感光器，機(jī)器人本體下方設(shè)有行走裝置；所述視頻采集裝置、照明裝置、導(dǎo)航裝置、跌倒檢測(cè)裝置、警報(bào)器、感光器、以及行走裝置分別與控制裝置相連。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)合理，不僅可以同時(shí)進(jìn)行多方位觀察、具有導(dǎo)航功能，而且還可以對(duì)機(jī)器人跌倒?fàn)顟B(tài)進(jìn)行處理。
【專利說明】一種智能巡檢機(jī)器人

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于自動(dòng)化【技術(shù)領(lǐng)域】，具體地說是涉及一種智能巡檢機(jī)器人。

【背景技術(shù)】
[0002]機(jī)器人是近年發(fā)展起來的綜合學(xué)科。它集中了機(jī)械工程、電子工程、計(jì)算機(jī)工程、自動(dòng)控制工程以及人工智能等多種學(xué)科的最新科研成果，代表了機(jī)電一體化的最高成就，是目前科技發(fā)展最活躍的領(lǐng)域之一。
[0003]機(jī)器人一般由執(zhí)行機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)裝置和控制系統(tǒng)等組成。執(zhí)行機(jī)構(gòu)即機(jī)器人本體，其臂部一般采用空間開鏈連桿機(jī)構(gòu)，其中的運(yùn)動(dòng)副(轉(zhuǎn)動(dòng)副或移動(dòng)副)常稱為關(guān)節(jié)，關(guān)節(jié)個(gè)數(shù)通常即為機(jī)器人的自由度數(shù)。根據(jù)關(guān)節(jié)配置型式和運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)形式的不同，機(jī)器人執(zhí)行機(jī)構(gòu)可分為直角坐標(biāo)式、圓柱坐標(biāo)式、極坐標(biāo)式和關(guān)節(jié)坐標(biāo)式等類型。出于擬人化的考慮，常將機(jī)器人本體的有關(guān)部位分別稱為基座、腰部、臂部、腕部、手部(夾持器或末端執(zhí)行器)和行走部(對(duì)于移動(dòng)機(jī)器人)等。
[0004]驅(qū)動(dòng)裝置是驅(qū)使執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)，按照控制系統(tǒng)發(fā)出的指令信號(hào)，借助于動(dòng)力元件使機(jī)器人進(jìn)行動(dòng)作。它輸入的是電信號(hào)，輸出的是線、角位移量。機(jī)器人使用的驅(qū)動(dòng)裝置主要是電力驅(qū)動(dòng)裝置，如步進(jìn)電機(jī)、伺服電機(jī)等，此外也有采用液壓、氣動(dòng)等驅(qū)動(dòng)裝置。
[0005]控制系統(tǒng)一般有兩種方式，一種是集中式控制，即機(jī)器人的全部控制由一臺(tái)微型計(jì)算機(jī)完成。另一種是分散(級(jí))式控制，即采用多臺(tái)微機(jī)來分擔(dān)機(jī)器人的控制，如當(dāng)采用上、下兩級(jí)微機(jī)共同完成機(jī)器人的控制時(shí)，主機(jī)常用于負(fù)責(zé)系統(tǒng)的管理、通訊、運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)計(jì)算，并向下級(jí)微機(jī)發(fā)送指令信息；作為下級(jí)從機(jī)，各關(guān)節(jié)分別對(duì)應(yīng)一個(gè)CPU，進(jìn)行插補(bǔ)運(yùn)算和伺服控制處理，實(shí)現(xiàn)給定的運(yùn)動(dòng)，并向主機(jī)反饋信息。根據(jù)作業(yè)任務(wù)要求的不同，機(jī)器人的控制方式又可分為點(diǎn)位控制、連續(xù)軌跡控制和力(力矩)控制。
[0006]目前機(jī)器人的移動(dòng)方式包括輪式、履帶式、步行、爬行、蠕動(dòng)等。輪式、履帶式運(yùn)動(dòng)本身已經(jīng)成熟，對(duì)輪式、履帶式移動(dòng)機(jī)器人的研究主要集中在自主運(yùn)動(dòng)控制上，但是這兩種方式對(duì)環(huán)境空間要求較高，因而其應(yīng)用范圍受到一定的限制。爬行和蠕動(dòng)型機(jī)器人主要用于管道和其它狹窄空間內(nèi)作業(yè)，具有良好的靜、動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性，但移動(dòng)速度較慢。
[0007]智能巡檢機(jī)器人作為小區(qū)、廣場(chǎng)、大型商場(chǎng)的安防補(bǔ)充，必須可靠、高效、穩(wěn)定的運(yùn)行。因此，在自主運(yùn)動(dòng)過程中，對(duì)于機(jī)器人各種狀態(tài)的判斷必不可少。由于機(jī)器人本身運(yùn)動(dòng)過程中缺少感知環(huán)節(jié)，因此，即使跌倒也會(huì)繼續(xù)運(yùn)行，增加了多余能耗，造成巡檢漏洞及安全隱患。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0008]為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本實(shí)用新型提供了一種可以同時(shí)進(jìn)行多方位觀察、具有導(dǎo)航功能、對(duì)跌倒?fàn)顟B(tài)可以進(jìn)行處理的智能巡檢機(jī)器人。
[0009]一種智能巡檢機(jī)器人，包括機(jī)器人本體，所述機(jī)器人本體上方設(shè)有觀察裝置，所述觀察裝置的四個(gè)側(cè)面上分別設(shè)有相應(yīng)的視頻采集裝置，所述觀察裝置頂端設(shè)有一個(gè)支架，所述支架上安裝有照明裝置；所述機(jī)器人本體上分別設(shè)有控制裝置、導(dǎo)航裝置、跌倒檢測(cè)裝置、警報(bào)器和感光器，所述控制裝置、感光器分別設(shè)置在機(jī)器人本體的中部位置，導(dǎo)航裝置設(shè)置在機(jī)器人本體上部一側(cè)，跌倒檢測(cè)裝置設(shè)置在在機(jī)器人本體上部另一側(cè)，所述警報(bào)器設(shè)置在機(jī)器人本體的下部位置；所述機(jī)器人本體下方設(shè)有行走裝置；所述視頻采集裝置、照明裝置、導(dǎo)航裝置、跌倒檢測(cè)裝置、警報(bào)器、感光器、以及行走裝置分別與控制裝置相連。
[0010]優(yōu)選地，所述機(jī)器人本體上還設(shè)置有遠(yuǎn)程遙控接收器，所述遠(yuǎn)程遙控接收器與控制裝置相連。用于接收控制中心發(fā)出的指令并根據(jù)指令啟動(dòng)相應(yīng)的動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)工作人員對(duì)機(jī)器人的遠(yuǎn)程遙控操作。
[0011]優(yōu)選地，所述機(jī)器人本體上還設(shè)有計(jì)時(shí)器。在機(jī)器人進(jìn)行正常巡檢時(shí)，可以記錄機(jī)器人的巡檢時(shí)間；當(dāng)巡檢過程中發(fā)生機(jī)器人跌倒?fàn)顩r時(shí)，計(jì)時(shí)器實(shí)時(shí)記錄機(jī)器人跌倒的加速度傳感器的信號(hào)，若該信號(hào)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)消失，說明機(jī)器人已自行對(duì)跌倒?fàn)顟B(tài)進(jìn)行處理，若超出規(guī)定時(shí)間，則觸發(fā)警報(bào)器發(fā)出警報(bào)信號(hào)，便于工作人員進(jìn)行及時(shí)處理。
[0012]優(yōu)選地，所述跌倒檢測(cè)裝置包括加速度傳感器，所述加速度傳感器與控制裝置相連。用于檢測(cè)設(shè)備狀態(tài)的變化并負(fù)責(zé)將狀態(tài)信息反饋給控制裝置，控制裝置用于驅(qū)動(dòng)、控制和綜合管理所述加速度傳感器及其反饋的信息，所述加速度傳感器與所述控制裝置通過SPI片選、M0SI和MIS04線連接并通信。
[0013]本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)合理，不僅可以同時(shí)進(jìn)行多方位觀察、具有導(dǎo)航功能，而且還可以對(duì)機(jī)器人跌倒?fàn)顟B(tài)進(jìn)行處理；本實(shí)用新型還具有低成本、低功耗、小體積、小重量、高實(shí)時(shí)性、高可靠性等優(yōu)點(diǎn)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不限于此。
[0016]參照?qǐng)D1，一種智能巡檢機(jī)器人，包括機(jī)器人本體1，所述機(jī)器人本體1上方設(shè)有觀察裝置2，所述觀察裝置2的四個(gè)側(cè)面上分別設(shè)有相應(yīng)的視頻采集裝置3，可以同時(shí)進(jìn)行多方位觀察，避免視頻盲點(diǎn)；所述觀察裝置2頂端設(shè)有一個(gè)支架4，所述支架4上安裝有照明裝置5，可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行開閉的選取，避免了由于光線不足造成視頻不清楚等的缺陷；所述機(jī)器人本體1上分別設(shè)有控制裝置6、導(dǎo)航裝置7、跌倒檢測(cè)裝置8、警報(bào)器9和感光器10，所述控制裝置6、感光器10分別設(shè)置在機(jī)器人本體1的中部位置，控制裝置6設(shè)置在該位置，便于其與其他裝置的連接，感光器10設(shè)置在該位置，便于其對(duì)外界環(huán)境感光的準(zhǔn)確；導(dǎo)航裝置7設(shè)置在機(jī)器人本體1上部一側(cè)，便于對(duì)路面數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集，并根據(jù)采集到的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)調(diào)整行走狀態(tài)；跌倒檢測(cè)裝置8設(shè)置在在機(jī)器人本體1上部另一側(cè)，便于檢測(cè)狀態(tài)的變化；警報(bào)器9設(shè)置在在機(jī)器人本體1的下部位置，不會(huì)對(duì)其他裝置造成影響，便于操作；所述機(jī)器人本體1下方設(shè)有行走裝置11 ;所述視頻采集裝置3、照明裝置5、導(dǎo)航裝置7、跌倒檢測(cè)裝置8、警報(bào)器9、感光器10、以及行走裝置11分別與控制裝置相連。
[0017]所述機(jī)器人本體1上還設(shè)置有遠(yuǎn)程遙控接收器12，所述遠(yuǎn)程遙控接收器12與控制裝置6相連，用于接收控制中心發(fā)出的指令并根據(jù)指令啟動(dòng)相應(yīng)的動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)工作人員對(duì)機(jī)器人的遠(yuǎn)程遙控操作。所述機(jī)器人本體上還設(shè)有計(jì)時(shí)器13，在機(jī)器人進(jìn)行正常巡檢時(shí)，可以記錄機(jī)器人的巡檢時(shí)間；當(dāng)巡檢過程中發(fā)生機(jī)器人跌倒?fàn)顩r時(shí)，計(jì)時(shí)器實(shí)時(shí)記錄機(jī)器人跌倒的加速度傳感器的信號(hào)，若該信號(hào)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)消失，說明機(jī)器人已自行對(duì)跌倒?fàn)顟B(tài)進(jìn)行處理，若超出規(guī)定時(shí)間，則觸發(fā)警報(bào)器發(fā)出警報(bào)信號(hào)，便于工作人員進(jìn)行及時(shí)處理。所述跌倒檢測(cè)裝置包括加速度傳感器，所述加速度傳感器與控制裝置相連。用于檢測(cè)狀態(tài)的變化并負(fù)責(zé)將狀態(tài)信息反饋給控制裝置，控制裝置用于驅(qū)動(dòng)、控制和綜合管理所述加速度傳感器及其反饋的信息，所述加速度傳感器與所述控制裝置通過SPI片選、MOSI和MISO線連接并通信。
【權(quán)利要求】
1.一種智能巡檢機(jī)器人，包括機(jī)器人本體，其特征在于:所述機(jī)器人本體上方設(shè)有觀察裝置，所述觀察裝置的四個(gè)側(cè)面上分別設(shè)有相應(yīng)的視頻采集裝置，所述觀察裝置頂端設(shè)有一個(gè)支架，所述支架上安裝有照明裝置；所述機(jī)器人本體上分別設(shè)有控制裝置、導(dǎo)航裝置、跌倒檢測(cè)裝置、警報(bào)器和感光器，所述控制裝置、感光器分別設(shè)置在機(jī)器人本體的中部位置，導(dǎo)航裝置設(shè)置在機(jī)器人本體上部一側(cè)，跌倒檢測(cè)裝置設(shè)置在在機(jī)器人本體上部另一偵牝所述警報(bào)器設(shè)置在機(jī)器人本體的下部位置；所述機(jī)器人本體下方設(shè)有行走裝置；所述視頻采集裝置、照明裝置、導(dǎo)航裝置、跌倒檢測(cè)裝置、警報(bào)器、感光器、以及行走裝置分別與控制裝置相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能巡檢機(jī)器人，其特征在于:所述機(jī)器人本體上還設(shè)置有遠(yuǎn)程遙控接收器，所述遠(yuǎn)程遙控接收器與控制裝置相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能巡檢機(jī)器人，其特征在于:所述機(jī)器人本體上還設(shè)有計(jì)時(shí)器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能巡檢機(jī)器人，其特征在于:所述跌倒檢測(cè)裝置包括加速度傳感器，所述加速度傳感器與控制裝置相連。
【文檔編號(hào)】G05D1/02GK204203767SQ201420535240
【公開日】2015年3月11日 申請(qǐng)日期:2014年9月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月16日
【發(fā)明者】沈建興 申請(qǐng)人:浙江西谷數(shù)字技術(shù)有限公司