自動(dòng)巡邏機(jī)器人的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種自動(dòng)巡邏機(jī)器人，包括機(jī)器人本體，設(shè)于機(jī)器人本體底部的地面驅(qū)動(dòng)裝置，設(shè)于機(jī)器人本體上的控制交互裝置、路徑安全自動(dòng)判斷裝置、功能執(zhí)行器、定位導(dǎo)航裝置和儲(chǔ)能供能裝置，控制交互裝置上分別連接有地面驅(qū)動(dòng)裝置、路徑安全自動(dòng)判斷裝置、定位導(dǎo)航裝置、功能執(zhí)行器和儲(chǔ)能供能裝置，地面驅(qū)動(dòng)裝置、路徑安全自動(dòng)判斷裝置、功能執(zhí)行器、定位導(dǎo)航裝置、控制交互裝置通過(guò)儲(chǔ)能供能裝置供電。
【專(zhuān)利說(shuō)明】自動(dòng)巡邏機(jī)器人

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種智能巡邏裝置，尤其是涉及一種自動(dòng)巡邏機(jī)器人。

【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的道路巡邏或地面巡邏，通常采用二種方式，一種是按排相關(guān)人員到現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行巡邏，另一種是在現(xiàn)場(chǎng)安裝相關(guān)的監(jiān)控設(shè)備，前一種方式需要大量人員去執(zhí)行這一任務(wù)，而且無(wú)法保證全天候巡邏，后一種方式需要大量的監(jiān)控設(shè)備，需要大量的投入。此外，對(duì)于不能安裝監(jiān)控設(shè)備或安裝不方便的地方，就難以通過(guò)監(jiān)控設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型的目的是提供一種自動(dòng)巡邏機(jī)器人。
[0004]本實(shí)用新型解決的是現(xiàn)有的道路巡邏或地面巡邏需要大量人員且無(wú)法保證全天候巡邏，或是需要大量設(shè)備投入的問(wèn)題。
[0005]本實(shí)用新型解決技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:一種自動(dòng)巡邏機(jī)器人，包括機(jī)器人本體，設(shè)于機(jī)器人本體底部的地面驅(qū)動(dòng)裝置，設(shè)于機(jī)器人本體上的控制交互裝置、路徑安全自動(dòng)判斷裝置、功能執(zhí)行器、定位導(dǎo)航裝置和儲(chǔ)能供能裝置，控制交互裝置上分別連接有地面驅(qū)動(dòng)裝置、路徑安全自動(dòng)判斷裝置、定位導(dǎo)航裝置、功能執(zhí)行器和儲(chǔ)能供能裝置，地面驅(qū)動(dòng)裝置、路徑安全自動(dòng)判斷裝置、功能執(zhí)行器、定位導(dǎo)航裝置、控制交互裝置通過(guò)儲(chǔ)能供能裝置供電。
[0006]本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型能根據(jù)預(yù)先設(shè)定的指令或后臺(tái)控制中心發(fā)送給控制交互裝置的指令，自動(dòng)到任何需要的道路或地面進(jìn)行巡邏，而且可到危險(xiǎn)地方執(zhí)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和樣本采集。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0007]圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
[0008]圖2為本實(shí)用新型背面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0009]圖3為本實(shí)用新型側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010]圖4為路徑安全自動(dòng)判斷裝置內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]圖5為樣本采集箱內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖6為本實(shí)用新型工作原理框圖。

【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0014]如圖所示，本實(shí)用新型包括機(jī)器人本體，設(shè)于機(jī)器人本體底部的地面驅(qū)動(dòng)裝置1，設(shè)于機(jī)器人本體上的控制交互裝置5、路徑安全自動(dòng)判斷裝置6、功能執(zhí)行器4、定位導(dǎo)航裝置3和儲(chǔ)能供能裝置2，控制交互裝置5上分別連接有地面驅(qū)動(dòng)裝置1、路徑安全自動(dòng)判斷裝置6、定位導(dǎo)航裝置3、功能執(zhí)行器4和儲(chǔ)能供能裝置2，地面驅(qū)動(dòng)裝置1、路徑安全自動(dòng)判斷裝置6、功能執(zhí)行器4、定位導(dǎo)航裝置3、控制交互裝置5通過(guò)儲(chǔ)能供能裝置2供電。
[0015]所述的地面驅(qū)動(dòng)裝置I包括驅(qū)動(dòng)控制模塊、直流無(wú)刷電機(jī)、傳動(dòng)輥輪、緊急制動(dòng)器，驅(qū)動(dòng)控制模塊和直流無(wú)刷電機(jī)、緊急制動(dòng)器連接，直流無(wú)刷電機(jī)和傳動(dòng)輥輪連接，緊急制動(dòng)器和直流無(wú)刷電機(jī)轉(zhuǎn)軸連接，驅(qū)動(dòng)控制模塊接收控制交互裝置7的控制指令，并按指令來(lái)控制地面驅(qū)動(dòng)裝置I動(dòng)作、或啟動(dòng)緊急制動(dòng)器制動(dòng)將直流無(wú)刷電機(jī)轉(zhuǎn)軸抱死。緊急制動(dòng)器為電磁制動(dòng)器。
[0016]地面驅(qū)動(dòng)裝置I驅(qū)動(dòng)過(guò)程:驅(qū)動(dòng)控制模塊接收控制信號(hào)后，驅(qū)動(dòng)直流無(wú)刷電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)直流無(wú)刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)輥輪轉(zhuǎn)動(dòng)，從而驅(qū)動(dòng)自動(dòng)巡邏機(jī)器人依靠機(jī)械導(dǎo)向裝置8沿著人工鋪設(shè)的機(jī)械路徑7行進(jìn)。
[0017]所述的控制交互裝置7包括交互控制處理模塊、無(wú)線收發(fā)器、信號(hào)轉(zhuǎn)換器、人機(jī)交互終端；交互控制處理模塊與無(wú)線收發(fā)器、信號(hào)轉(zhuǎn)換器、人機(jī)交互終端連接；交互控制處理模塊接收和處理來(lái)自地面驅(qū)動(dòng)裝置1、路徑安全自動(dòng)判斷裝置6、功能執(zhí)行器4、定位導(dǎo)航裝置3、儲(chǔ)能供能裝置2的信號(hào)，處理后的信號(hào)輸送給信號(hào)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)成無(wú)線信號(hào)，再通過(guò)無(wú)線收發(fā)器發(fā)送。無(wú)線收發(fā)器把收到的信號(hào)發(fā)送給信號(hào)轉(zhuǎn)換器；信號(hào)轉(zhuǎn)換器將收到的無(wú)線信號(hào)轉(zhuǎn)換后發(fā)送給交互控制處理模塊；交互控制處理模塊對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理后，發(fā)送給地面驅(qū)動(dòng)裝置1、路徑安全自動(dòng)判斷裝置6、功能執(zhí)行器4、定位導(dǎo)航裝置3、儲(chǔ)能供能裝置2。
[0018]所述的路徑安全自動(dòng)判斷裝置6包括殼體，設(shè)于殼體內(nèi)的路徑識(shí)別傳感器和障礙物識(shí)別傳感器，殼體16安裝于機(jī)器人本體上。所述的路徑識(shí)別傳感器為兩組，每組路徑識(shí)別傳感器包含兩只激光式光電傳感器，在殼體內(nèi)部向前方向和向后方向各安裝一組；向前方向的激光式光電傳感器62、激光式光電傳感器63在殼體內(nèi)左右安裝,左部的激光式光電傳感器63角度右傾，右部的激光式光電傳感器62角度左傾，以使發(fā)射出的兩束激光在前方交叉66 ；同樣地向后方向的兩只激光式光電傳感器在殼體內(nèi)部左右安裝,左部的激光式光電傳感器64角度右傾，右部的激光式光電傳感器65角度左傾，以使發(fā)射出的兩束激光在前方交叉。所述的障礙物識(shí)別傳感器為超聲波傳感器，共有兩組，在殼體的前部和后部各安裝一組，每組障礙物識(shí)別傳感器包含超聲波探頭61八只。
[0019]激光式光電傳感器的工作原理是:當(dāng)發(fā)射的激光照射到前方的機(jī)械路徑7時(shí)，發(fā)生反射，如無(wú)機(jī)械路徑7，則不發(fā)生反射，由此判斷機(jī)械路徑7是否安全完好。
[0020]障礙物識(shí)別傳感器的工作原理:超聲波回聲定位原理，其超聲波探頭61以最大水平120度垂直70度范圍輻射，上下左右搜尋目標(biāo)，當(dāng)有障礙物時(shí)，發(fā)出信號(hào)。
[0021]所述的功能執(zhí)行器4包括控制處理模塊、數(shù)據(jù)存貯器、濕度傳感器、溫度傳感器、能見(jiàn)度傳感器、熱成像儀、移動(dòng)測(cè)速儀、攝像機(jī)、超聲波傳感器、環(huán)境照明燈、蜂鳴器、警示燈、樣本采集箱14?？刂铺幚砟K上分別連接有數(shù)據(jù)存貯器、濕度傳感器、溫度傳感器、能見(jiàn)度傳感器、熱成像儀、移動(dòng)測(cè)速儀、攝像機(jī)、超聲波傳感器、環(huán)境照明燈、蜂鳴器、警示燈、樣本采集箱14 ;所述的樣本采集箱14包括箱體、設(shè)于箱體內(nèi)的氣體采集倉(cāng)17、固體取料手16和液體取料臂15?？刂铺幚砟K、數(shù)據(jù)存貯器、濕度傳感器、溫度傳感器、能見(jiàn)度傳感器、熱成像儀、移動(dòng)測(cè)速儀、攝像機(jī)、超聲波傳感器、樣本采集箱14設(shè)于機(jī)器人本體內(nèi)，環(huán)境照明燈、蜂鳴器、警示燈設(shè)于機(jī)器人外部(圖上沒(méi)有標(biāo)示)。功能執(zhí)行器6通過(guò)濕度傳感器、溫度傳感器、能見(jiàn)度傳感器、熱成像儀、移動(dòng)測(cè)速儀、攝像機(jī)、超聲波傳感器、樣本采集箱14對(duì)自動(dòng)巡邏機(jī)器人周?chē)h(huán)境的相關(guān)信息數(shù)據(jù)進(jìn)行采集。
[0022]所述的定位導(dǎo)航裝置3包括信號(hào)管控主板、GPS/GIS定位器，信號(hào)管控主板和GPS/GIS定位器連接；信號(hào)管控主板接受后臺(tái)控制中心通過(guò)控制交互裝置5發(fā)給的命令，通過(guò)GPS/GIS定位器提供的位置信號(hào)定位當(dāng)前位置，輸出控制信號(hào)給控制交互裝置5，再由控制交互裝置5發(fā)信號(hào)給地面驅(qū)動(dòng)裝置1，從而使地面驅(qū)動(dòng)裝置I按設(shè)定行進(jìn)路徑行進(jìn)。
[0023]所述的儲(chǔ)能供能裝置2包括控制主板、蓄電池、充電器，控制主板分別與蓄電池、充電器連接，控制主板的功能是對(duì)蓄電池電量高低進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)，并把檢測(cè)結(jié)果發(fā)送到控制交互裝置5，以決定是否進(jìn)行充電。當(dāng)電量不足時(shí)，控制主板發(fā)信號(hào)給控制交互裝置5，再由控制交互裝置5命令地面驅(qū)動(dòng)裝置I通過(guò)定位導(dǎo)航裝置3的定位信息自動(dòng)尋找到最近的充電樁進(jìn)行充電。
[0024]所述的機(jī)器人本體的背部設(shè)有機(jī)械導(dǎo)向裝置8，該機(jī)械導(dǎo)向裝置8包括槽形導(dǎo)向輪8、導(dǎo)向輪9、導(dǎo)向輪10、導(dǎo)向輪11八支，旋轉(zhuǎn)軸承十六支、連接軸12八支、安裝護(hù)架13一組，所述的槽形導(dǎo)向輪11安裝于所述連接軸12的旋轉(zhuǎn)軸承上，連接軸12安裝于護(hù)架13上，護(hù)架13安裝于機(jī)器人本體上。槽形導(dǎo)向輪以四支為一組，分成上導(dǎo)向輪組和下導(dǎo)向輪組，上導(dǎo)向輪組和下導(dǎo)向輪組分別設(shè)于機(jī)器人本體背部上側(cè)和下側(cè)。
[0025]該自動(dòng)巡邏機(jī)器人在沿人工鋪設(shè)的機(jī)械路徑7行走的情況下，依靠槽形導(dǎo)向輪與人工鋪設(shè)的機(jī)械路徑7扣合，通過(guò)地面驅(qū)動(dòng)裝置I驅(qū)動(dòng)行進(jìn)。
[0026]所述的路徑安全自動(dòng)判斷裝置6、功能執(zhí)行器4、定位導(dǎo)航裝置3、儲(chǔ)能供能裝置2還與地面驅(qū)動(dòng)裝置I的驅(qū)動(dòng)模塊連接；當(dāng)?shù)孛骝?qū)動(dòng)裝置I接收不到控制交互裝置5的正常工作信號(hào)時(shí)或在控制交互裝置5失效時(shí)，驅(qū)動(dòng)模塊自行啟動(dòng)工作，直接接收來(lái)自路徑安全自動(dòng)判斷裝置6、功能執(zhí)行器4、定位導(dǎo)航裝置3、儲(chǔ)能供能裝置2信號(hào)并處理和發(fā)送相關(guān)指令，使它們執(zhí)行相關(guān)動(dòng)作。這時(shí)的地面驅(qū)動(dòng)裝置I代替控制交互裝置5的部分控制處理功能，起到副控制中心作用，確保自動(dòng)巡邏機(jī)器人運(yùn)行安全。
【權(quán)利要求】
1.一種自動(dòng)巡邏機(jī)器人，包括機(jī)器人本體，其特征在于它還包括設(shè)于機(jī)器人本體底部的地面驅(qū)動(dòng)裝置，設(shè)于機(jī)器人本體上的控制交互裝置、路徑安全自動(dòng)判斷裝置、功能執(zhí)行器、定位導(dǎo)航裝置和儲(chǔ)能供能裝置，控制交互裝置上分別連接有地面驅(qū)動(dòng)裝置、路徑安全自動(dòng)判斷裝置、定位導(dǎo)航裝置、功能執(zhí)行器和儲(chǔ)能供能裝置，地面驅(qū)動(dòng)裝置、路徑安全自動(dòng)判斷裝置、功能執(zhí)行器、定位導(dǎo)航裝置、控制交互裝置通過(guò)儲(chǔ)能供能裝置供電。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)巡邏機(jī)器人，其特征在于所述的地面驅(qū)動(dòng)裝置包括直流無(wú)刷電機(jī)、傳動(dòng)輥輪、緊急制動(dòng)器，直流無(wú)刷電機(jī)和傳動(dòng)輥輪連接，緊急制動(dòng)器和直流無(wú)刷電機(jī)轉(zhuǎn)軸連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)巡邏機(jī)器人，其特征在于所述的控制交互裝置包括交互控制處理模塊、無(wú)線收發(fā)器、信號(hào)轉(zhuǎn)換器；交互控制處理模塊與無(wú)線收發(fā)器、信號(hào)轉(zhuǎn)換器連接；交互控制處理模塊接收和處理來(lái)自地面驅(qū)動(dòng)裝置、路徑安全自動(dòng)判斷裝置、功能執(zhí)行器、定位導(dǎo)航裝置、儲(chǔ)能供能裝置的信號(hào)，處理后的信號(hào)輸送給信號(hào)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)成無(wú)線信號(hào)，再通過(guò)無(wú)線收發(fā)器發(fā)送；無(wú)線收發(fā)器把收到的信號(hào)發(fā)送給信號(hào)轉(zhuǎn)換器，信號(hào)轉(zhuǎn)換器將收到的無(wú)線信號(hào)轉(zhuǎn)換后發(fā)送給交互控制處理模塊；交互控制處理模塊對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理后發(fā)送給地面驅(qū)動(dòng)裝置、路徑安全自動(dòng)判斷裝置、功能執(zhí)行器、定位導(dǎo)航裝置、儲(chǔ)能供能裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)巡邏機(jī)器人，其特征在于所述的路徑安全自動(dòng)判斷裝置包括殼體，設(shè)于殼體內(nèi)的路徑識(shí)別傳感器和障礙物識(shí)別傳感器，殼體安裝于機(jī)器人本體上；所述的路徑識(shí)別傳感器為兩組，每組路徑識(shí)別傳感器包含兩只激光式光電傳感器，在殼體內(nèi)部向前方向和向后方向各安裝一組；向前方向的兩只激光式光電傳感器在殼體上部左右安裝，左部的激光式光電傳感器角度右傾，右部的激光式光電傳感器角度左傾，以使發(fā)射出的兩束激光在前方交叉；同樣地向后方向的兩只激光式光電傳感器在殼體內(nèi)部左右安裝，左部的激光式光電傳感器角度右傾，右部的激光式光電傳感器角度左傾，以使發(fā)射出的兩束激光在前方交叉；所述的障礙物識(shí)別傳感器為超聲波傳感器，共有兩組，在殼體的前部和后部各安裝一組，每組障礙物識(shí)別傳感器包含超聲波探頭八只。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)巡邏機(jī)器人，其特征在于所述的功能執(zhí)行器包括控制處理模塊、數(shù)據(jù)存貯器、濕度傳感器、溫度傳感器、能見(jiàn)度傳感器、熱成像儀、移動(dòng)測(cè)速儀、攝像機(jī)、超聲波傳感器、環(huán)境照明燈、蜂鳴器、警示燈和樣本采集箱；控制處理模塊上分別連接有數(shù)據(jù)存貯器、濕度傳感器、溫度傳感器、能見(jiàn)度傳感器、熱成像儀、移動(dòng)測(cè)速儀、攝像機(jī)、超聲波傳感器、環(huán)境照明燈、蜂鳴器、警示燈、樣本采集箱；所述的樣本采集箱包括箱體、設(shè)于箱體內(nèi)的氣體采集倉(cāng)、固體取料手和液體取料臂。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)巡邏機(jī)器人，其特征在于所述的定位導(dǎo)航裝置包括信號(hào)管控主板、GPS/GIS定位器，信號(hào)管控主板和GPS/GIS定位器連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)巡邏機(jī)器人，其特征在于所述的儲(chǔ)能供能裝置包括控制主板、蓄電池、充電器，控制主板分別與蓄電池、充電器連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)巡邏機(jī)器人，其特征在于所述的機(jī)器人本體的背部設(shè)有機(jī)械導(dǎo)向裝置，該機(jī)械導(dǎo)向裝置包括槽形導(dǎo)向輪八支，旋轉(zhuǎn)軸承十六支、連接軸八支、安裝護(hù)架一組，所述的槽形導(dǎo)向輪安裝于所述連接軸的旋轉(zhuǎn)軸承上，連接軸安裝于護(hù)架上，護(hù)架安裝于機(jī)器人本體上；槽形導(dǎo)向輪以四支為一組，分成上導(dǎo)向輪組和下導(dǎo)向輪組，上導(dǎo)向輪組和下導(dǎo)向輪組分別設(shè)于機(jī)器人本體背部上側(cè)和下側(cè)。
【文檔編號(hào)】G05D1/02GK204241964SQ201420756345
【公開(kāi)日】2015年4月1日 申請(qǐng)日期:2014年12月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月5日
【發(fā)明者】屠錫舟, 施廣旭 申請(qǐng)人:嘉興市日新自動(dòng)化科技有限公司, 屠錫舟