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CN112975922A - 一种基于物联网的巡查机器人 - Google Patents

一种基于物联网的巡查机器人 Download PDF

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Abstract

一种基于物联网的巡查机器人，属于机器人技术领域，包括基座，基座的上端面转动设置有机身，机身的上端面转动设置有机头，机头内置有中控系统，且机头上固设有摄像头以及传感器组，摄像头以及传感器组均信号连接于中控系统，且机身上端的两侧均转动设置有机械手；其中，基座的左右两端面均固设有移动组件；本发明通过合理的布局，降低机器人整体的结构复杂性，其中，通过旋转机构以及旋转摆动机构灵活地控制机械手中的夹持机构进行多维度的工作，即实现夹持机构在空间内的三维移动，另外，通过摄像头以及传感器组对外界环境中进行监测，并结合中控系统实现远程操控。

Description

一种基于物联网的巡查机器人
技术领域
本发明属于机器人技术领域，特别涉及一种基于物联网的巡查机器人。
背景技术
机器人(Robot)是自动执行工作的机器装置。它既可以接受人类指挥，又可以运行预先编排的程序，也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动。它的任务是协助或取代人类工作的工作，例如生产业、建筑业，或是危险的工作。
巡查机器人自带360度的监控，在地面工作，主要用于视察南方电网问题，监察裸露在外面的电线，高压线，室内工作的人通过机器人的实时监控可以了解到电路问题，进行及时检修，巡查机器人下雨下雪天也能在户外工作，突破天气阻碍，而且对高压线的实时巡查，有效的节省了人力成本，避免人为检查出现的安全事故。
但现有的巡查机器人的结构复杂，且功能较为单一，仅用于巡逻，对于巡查情况中事件的处理，不能够自主处理，更多是远程通知值班人员。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于物联网的巡查机器人，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种基于物联网的巡查机器人，包括基座，所述基座的上端面转动设置有机身，所述机身的上端面转动设置有机头，所述机头内置有中控系统，且所述机头上固设有摄像头以及传感器组，所述摄像头以及传感器组均信号连接于所述中控系统，且所述机身上端的两侧均转动设置有机械手；其中，所述基座的左右两端面均固设有移动组件，所述机械手包括旋转机构，所述旋转机构输出端固设有连接杆，所述连接杆远离所述旋转机构的一端固设有旋转摆动机构，所述旋转摆动机构的输出端固定连接有连接轴，所述连接轴远离所述旋转摆动机构的一端固定设置有夹持机构。
进一步地，所述中控系统为最小单片机系统，具体采用STM32F030K6T6芯片。
进一步地，所述传感器组包括温度传感器、红外传感器、位移传感器以及烟雾传感器，所述位移传感器用于收集机器人位移数据信息，所述红外传感器，用于检测机器人行驶路径上是否存在活体生物，所述温度传感器，用于收集外界温度数据，所述烟雾传感器用于感应外界是否有烟雾。
进一步地，所述旋转机构包括旋转座，所述旋转座靠近所述机身的一端通过轴承插装于所述机身上，且所述旋转座远离所述机身的一端固设有间隔设置的两块安装块，两块所述安装块的间隔处转动设置有转轴，且两块所述安装块的间隔处设置有连接块，所述连接块套接于所述转轴上，且所述连接块远离所述转轴的一端固设有连接杆。
进一步地，所述旋转摆动机构包括U型块，所述U型块的安装面固设于所述连接杆远离所述连接块的一端上，且所述U型块的开口端铰接有转动套，且所述U型块的开口内置有异型件，所述转动套插装于所述异型件上，且所述转动套远离所述异型件的端面固设有驱动轴，其中，所述U型块外侧表面固设有马达，所述马达驱动端与所述驱动轴远离所述转动套的一端动力连接。
进一步地，所述夹持机构包括固设于所述连接轴远离所述旋转摆动机构的一端的壳体；所述壳体内部中空设置有安装腔，所述安装腔向前延伸贯穿所述壳体的前端面，且所述安装腔内部固设有驱动机构，所述驱动机构的驱动端固定设置有两根第一连杆，两根所述第一连杆远离驱动机构的一端均铰接有夹持件，两个所述夹持件分设于所述壳体的左右两侧，且两个所述夹持件朝向所述壳体的端面均铰接有第二连杆，所述第二连杆远离所述夹持件的一端铰接于所述安装腔内。
进一步地，所述驱动机构包括驱动齿轮以及两个从动齿轮，两个所述从动齿轮彼此啮合连接，且其中一个从动齿轮啮合连接于所述驱动齿轮。
进一步地，所述移动组件由两个带有轮毂电机驱动的履带式行走机构组成。
进一步地，所述履带式行走机构包括轮毂电机驱动轮、行走轮、履带、导向轮、支撑轮，所述轮毂电机驱动轮、行走轮、导向轮、支撑轮均通过中间轴装配在梯形支架组件的各个连接端的预留通孔两侧，履带将整个梯形支架组件外围包裹，且同轮毂电机驱动轮、行走轮、导向轮、支撑轮相接触。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过合理的布局，降低机器人整体的结构复杂性，其中，通过旋转机构以及旋转摆动机构灵活地控制机械手中的夹持机构进行多维度的工作，即实现夹持机构在空间内的三维移动，另外，通过摄像头以及传感器组对外界环境中进行监测，并结合中控系统实现远程操控。
附图说明
图1是本发明整体结构示意图；
图2是本发明中“B”处放大结构示意图；
图3是本发明中“A”处放大结构示意图；
图4是本发明中“C”处放大结构示意图；
图中：1-基座；2-移动组件；3-连接轴；4-旋转摆动机构；40-U型块；41-转动套；42-驱动轴；43-异型件；5-连接杆；6-旋转机构；60-旋转座；61-转轴；62-安装块；63-连接块；7-机身；8-机头。
具体实施方式
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除，完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例。
实施例：
如图1所示的一种基于物联网的巡查机器人，包括基座1，所述基座1的上端面转动设置有机身7，所述机身7的上端面转动设置有机头8，所述机头8内置有中控系统，所述中控系统为最小单片机系统，具体采用STM32F030K6T6芯片，值得一说的是，中控系统和云端服务器信号连接，便于用于实时通过终端进行查看巡查历史记录以及实时巡查情况；
另外，所述机头8上固设有摄像头以及传感器组，所述摄像头以及传感器组均信号连接于所述中控系统，且所述机身7上端的两侧均转动设置有机械手；其中，所述传感器组包括温度传感器、红外传感器、位移传感器以及烟雾传感器，所述位移传感器用于收集机器人位移数据信息，所述红外传感器，用于检测机器人行驶路径上是否存在活体生物，所述温度传感器，用于收集外界温度数据，所述烟雾传感器用于感应外界是否有烟雾，其作用是，通过摄像头以及传感器组对外界环境中进行监测，同时，所述基座1的左右两端面均固设有移动组件2，所述机械手包括旋转机构6，所述旋转机构6输出端固设有连接杆5，所述连接杆5远离所述旋转机构6的一端固设有旋转摆动机构4，所述旋转摆动机构4的输出端固定连接有连接轴3，所述连接轴3远离所述旋转摆动机构4的一端固定设置有夹持机构；通过合理的布局，降低机器人整体的结构复杂性，其中，通过旋转机构6以及旋转摆动机构4灵活地控制机械手中的夹持机构进行多维度的工作，即实现夹持机构在空间内的三维移动。
在本实施例中，所述移动组件2由两个带有轮毂电机驱动的履带式行走机构组成；具体来说，所述履带式行走机构包括轮毂电机驱动轮、行走轮、履带、导向轮、支撑轮，所述轮毂电机驱动轮、行走轮、导向轮、支撑轮均通过中间轴装配在梯形支架组件的各个连接端的预留通孔两侧，履带将整个梯形支架组件外围包裹，且同轮毂电机驱动轮、行走轮、导向轮、支撑轮相接触；采用履带式的行走结构能够适应更多的场景，既保证了机器人良好的机动性能，也大大提高了机器人的越障能力。
结合图2可知，所述旋转机构6包括旋转座60，所述旋转座60靠近所述机身7的一端通过轴承插装于所述机身7上，且所述旋转座60远离所述机身7的一端固设有间隔设置的两块安装块62，两块所述安装块62的间隔处转动设置有转轴61，且两块所述安装块62的间隔处设置有连接块63，所述连接块63套接于所述转轴61上，且所述连接块63远离所述转轴61的一端固设有连接杆5。
参考图3可知，所述旋转摆动机构4包括U型块40，所述U型块的安装面固设于所述连接杆5远离所述连接块63的一端上，且所述U型块40的开口端铰接有转动套41，且所述U型块40的开口内置有异型件43，所述转动套41插装于所述异型件43上，且所述转动套41远离所述异型件43的端面固设有驱动轴42，其中，所述U型块40外侧表面固设有马达，所述马达驱动端与所述驱动轴42远离所述转动套41的一端动力连接；
值得注意的是，在本实施例中，所述异型件43由两块曲柄以及一块连接块组成，其中，两块曲柄彼此间隔设置，所述连接块固设于靠近所述连接轴3一侧，从而将两块曲柄连接起来。
结合图4可知，所述夹持机构包括固设于所述连接轴3远离所述旋转摆动机构4的一端的壳体；所述壳体内部中空设置有安装腔，所述安装腔向前延伸贯穿所述壳体的前端面，且所述安装腔内部固设有驱动机构，所述驱动机构的驱动端固定设置有两根第一连杆，两根所述第一连杆远离驱动机构的一端均铰接有夹持件，两个所述夹持件分设于所述壳体的左右两侧，且两个所述夹持件朝向所述壳体的端面均铰接有第二连杆，所述第二连杆远离所述夹持件的一端铰接于所述安装腔内；其中，所述驱动机构包括驱动齿轮以及两个从动齿轮，两个所述从动齿轮彼此啮合连接，且其中一个从动齿轮啮合连接于所述驱动齿轮。
本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“横向”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“若干个”的含义是两个或两个以上。另外，术语“包括”及其任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
本发明按照实施例进行了说明，在不脱离本原理的前提下，本装置还可以作出若干变形和改进。应当指出，凡采用等同替换或等效变换等方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种基于物联网的巡查机器人，其特征在于：包括基座(1)，所述基座(1)的上端面转动设置有机身(7)，所述机身(7)的上端面转动设置有机头(8)，所述机头(8)内置有中控系统，且所述机头(8)上固设有摄像头以及传感器组，所述摄像头以及传感器组均信号连接于所述中控系统，且所述机身(7)上端的两侧均转动设置有机械手；其中，所述基座(1)的左右两端面均固设有移动组件(2)，所述机械手包括旋转机构(6)，所述旋转机构(6)输出端固设有连接杆(5)，所述连接杆(5)远离所述旋转机构(6)的一端固设有旋转摆动机构(4)，所述旋转摆动机构(4)的输出端固定连接有连接轴(3)，所述连接轴(3)远离所述旋转摆动机构(4)的一端固定设置有夹持机构。
2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的巡查机器人，其特征在于：所述中控系统为最小单片机系统，具体采用STM32F030K6T6芯片。
3.根据权利要求2所述的一种基于物联网的巡查机器人，其特征在于：所述传感器组包括温度传感器、红外传感器、位移传感器以及烟雾传感器，所述位移传感器用于收集机器人位移数据信息，所述红外传感器，用于检测机器人行驶路径上是否存在活体生物，所述温度传感器，用于收集外界温度数据，所述烟雾传感器用于感应外界是否有烟雾。
4.根据权利要求3所述的一种基于物联网的巡查机器人，其特征在于：所述旋转机构(6)包括旋转座(60)，所述旋转座(60)靠近所述机身(7)的一端通过轴承插装于所述机身(7)上，且所述旋转座(60)远离所述机身(7)的一端固设有间隔设置的两块安装块(62)，两块所述安装块(62)的间隔处转动设置有转轴(61)，且两块所述安装块(62)的间隔处设置有连接块(63)，所述连接块(63)套接于所述转轴(61)上，且所述连接块(63)远离所述转轴(61)的一端固设有连接杆(5)。
5.根据权利要求4所述的一种基于物联网的巡查机器人，其特征在于：所述旋转摆动机构(4)包括U型块(40)，所述U型块的安装面固设于所述连接杆(5)远离所述连接块(63)的一端上，且所述U型块(40)的开口端铰接有转动套(41)，且所述U型块(40)的开口内置有异型件(43)，所述转动套(41)插装于所述异型件(43)上，且所述转动套(41)远离所述异型件(43)的端面固设有驱动轴(42)，其中，所述U型块(40)外侧表面固设有马达，所述马达驱动端与所述驱动轴(42)远离所述转动套(41)的一端动力连接。
6.根据权利要求1-5任一项所述的一种基于物联网的巡查机器人，其特征在于：所述夹持机构包括固设于所述连接轴(3)远离所述旋转摆动机构(4)的一端的壳体；所述壳体内部中空设置有安装腔，所述安装腔向前延伸贯穿所述壳体的前端面，且所述安装腔内部固设有驱动机构，所述驱动机构的驱动端固定设置有两根第一连杆，两根所述第一连杆远离驱动机构的一端均铰接有夹持件，两个所述夹持件分设于所述壳体的左右两侧，且两个所述夹持件朝向所述壳体的端面均铰接有第二连杆，所述第二连杆远离所述夹持件的一端铰接于所述安装腔内。
7.根据权利要求6所述的一种基于物联网的巡查机器人，其特征在于：所述驱动机构包括驱动齿轮以及两个从动齿轮，两个所述从动齿轮彼此啮合连接，且其中一个从动齿轮啮合连接于所述驱动齿轮。
8.根据权利要求1所述的一种基于物联网的巡查机器人，其特征在于：所述移动组件(2)由两个带有轮毂电机驱动的履带式行走机构组成。
9.根据权利要求8所述的一种基于物联网的巡查机器人，其特征在于：所述履带式行走机构包括轮毂电机驱动轮、行走轮、履带、导向轮、支撑轮，所述轮毂电机驱动轮、行走轮、导向轮、支撑轮均通过中间轴装配在梯形支架组件的各个连接端的预留通孔两侧，履带将整个梯形支架组件外围包裹，且同轮毂电机驱动轮、行走轮、导向轮、支撑轮相接触。
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