CN219411998U - 快拆式多功能室外机器人充电房 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种快拆式多功能室外机器人充电房，主要由底板、左侧板、右侧板、后侧板和顶板组成可拆卸房体；顶板前侧面安装指示灯和外摄像头；顶板顶面安装六要素微气象站；顶板底面安装烟雾传感器、光线感应开关、照明灯、指示灯控制盒和内摄像头；房体前侧面安装卷帘门；其内侧面安装电控柜、空调、充电桩、空调充电桩插座以及探头安装在充电桩内的水浸传感器；其外侧面安装工业航空插头；卷帘门、空调充电桩插座、水浸传感器、工业航空插头、外摄像头、烟雾传感器、光线感应开关、指示灯控制盒、内摄像头、六要素微气象站分别与电控柜电连接。通过高度模块化以及快速拆装设计，解决充电房对应用场地适应的问题，并提供多种功能。

Description

快拆式多功能室外机器人充电房

技术领域

本实用新型涉及一种室外机器人充电房，尤其涉及一种快拆式多功能室外机器人充电房，属于室外机器人巡检或巡防技术领域。

背景技术

随着人们的生活越来越好，为了降低成本，保护人身安全，各种机器人越来越多的被用在生活或者工业中来代替人去完成去危险重复的工作，如化工厂，变电站的日常巡检等，而室外机器人作为近年来比较热门的机器人产业，也越来越普遍化。巡检机器人能够持续工作的前提是巡检机器人在电量不足时能够迅速得到电量补充，因此续航充电问题是限制机器人适应多样化场景的一个主要难题。

目前，对于机器人的存放及充电大多是采取建立专用机器人充电房的方式，现有的充电房基本为整体式，也即是整机运输、整机吊装，这就导致安装和拆卸都较为困难，且不便于充电房的移动，限制了充电房的适用场景；同时充电房的功能也比较单一，大多数充电房仅给巡检机器人提供存放及充电功能，不能对充电房内的温度和湿度等其他条件进行控制，影响了巡检机器人的正常工作。

针对上述问题，亟待设计一种新型的巡检机器人的快拆式多功能充电房。

发明内容

针对上述现存的技术问题，本实用新型的目的在于提供一种快拆式多功能室外巡检机器人充电房，通过高度模块化，以及快速拆装设计，解决充电房对应用场地适应的问题，并提供多种功能。

为实现上述目的，本实用新型提供一种快拆式多功能室外巡检机器人充电房，主要由底板、左侧板、右侧板、后侧板和顶板组成可拆卸的房体。

所述房体的顶板前侧面安装有指示灯和外摄像头；其顶板的顶面安装有六要素微气象站；其顶板的底面安装有烟雾传感器、光线感应开关、照明灯、指示灯控制盒和内摄像头；且指示灯与指示灯控制盒电连接，照明灯与光线感应开关电连接。

所述房体的前侧面安装有卷帘门；其内侧面安装有电控柜、空调、充电桩、空调充电桩插座，以及探头安装在充电桩内的水浸传感器，且空调和充电桩分别与空调充电桩插座电连接；其外侧面安装有工业航空插头。

所述的卷帘门、空调充电桩插座、水浸传感器、工业航空插头、外摄像头、烟雾传感器、光线感应开关、指示灯控制盒、内摄像头、六要素微气象站分别与电控柜电连接。

本实用新型进一步的，所述房体的外侧面还安装有航空插头网线直通双网口，其内侧面还安装有路由器和交换机，且交换机与电控柜电连接，其顶板顶面还安装有天线；所述的航空插头网线直通双网口和天线分别与路由器通讯连接；所述的外摄像头、内摄像头分别经交换机与路由器通讯连接。

本实用新型更进一步的，所述的电控柜内设有树莓派4B；所述的烟雾传感器、水浸传感器、六要素微气象站、指示灯控制盒、充电桩、卷帘门分别与树莓派4B通讯连接；所述的树莓派4B经交换机与路由器通讯连接。

本实用新型具体的，所述的树莓派4B设有红外发射模块，所述的空调和卷帘门分别设有红外接收模块。

本实用新型更进一步的，所述顶板的底面还安装有单点GPS，且单点GPS与树莓派4B通讯连接。

本实用新型更进一步的，所述顶板的顶面还安装有室外AP，且室外AP与电控柜电连接，并与路由器通讯连接。

本实用新型进一步的，所述的房体还包括顶骨架，顶骨架可拆卸的安装在左侧板、后侧板和右侧板的顶部，且顶板可拆卸的安装在顶骨架的顶面。

本实用新型具体的，所述的左侧板和右侧板的前部向底板和顶板前方凸出。

本实用新型进一步的，所述右侧板的前侧面安装有急停开关，其外侧面安装有钥匙旋钮开关；所述的急停开关电连接电控柜，用于控制卷帘门的急停；所述的钥匙旋钮开关连接卷帘门，用于手动控制卷帘门的开关。

本实用新型更进一步的，所述的右侧板外侧还安装有开关外罩，且开关外罩位于钥匙旋钮开关外周。

本实用新型具体的，所述的卷帘门包括卷帘门主体、卷帘门电机、电机安装座和电机护罩；所述卷帘门主体的两端分别安装在左侧板、右侧板的顶部；其中一端连接有卷帘门外罩，且卷帘门外罩安装在左侧板外侧面；另一端连接卷帘门电机，卷帘门电机安装在电机安装座上，电机安装座安装在右侧板外侧面，且卷帘门电机外周安装有电机护罩。

本实用新型进一步的，所述的左侧板外侧面还安装有空调外机；所述的空调外机电连接空调。

本实用新型进一步的，所述顶板的顶面还安装有避雷针。

综上，本实用新型采用高度模块化，能够便捷、快速的拆装，可以做到随用随装，随走随拆，充分解决了充电房对应用场地适应的问题；同时除了作为室外机器人的充电装置，更具有室外小型充电房集群控制系统，从而实现多种功能。

相比现有技术，本实用新型具有如下技术优势：

1、充电房房体高度模块化，底板、左侧板、右侧板、后侧板和顶板拆装便捷，尤其是顶板采用模块化安装，可连接其他部件后整体架设在顶骨架上，不仅适应场地能力强，而便于充电房的移动和固定，提高了充电房的使用效率，便于使用者使用。

2、充电房可以通过内摄像头、外摄像头随时对充电房内部或者对充电房前方环境进行监测，随时掌握充电房及机器人充电状态。

3、充电房内部的照明灯会通过光电感应开关自动开启，指示灯控制盒能够控制指示灯显示充电房的使用状态。

4、充电房具备六要素微气象站，巡检机器人可依据外部环境气象信息判断是否适合外出巡检，提高巡检机器人的巡检效率，保证巡检机器人的安全使用，并根据温度信息控制空调的开启，防止巡检机器人内部电子元器件损坏，降低巡检机器人的维护频率，保证巡检机器人安全稳定运行。

5、当充电房内部出现火情时，房体顶面的烟雾传感器会报警，并切断整个充电房的电源；当遇到水浸过房体底板并接触到放在充电桩里的水浸传感器探头时，水浸传感器会报警，并使使充电桩断电。

6、当遇到紧急情况时，可以按下急停开关使得卷帘门急停，并通过钥匙旋钮开关手动实现开卷帘门的开启。

7、充电房上的单点GPS16用来给所在的充电房定位，室外AP18除了能满足常见的网络需求，同时还可以实现多台充电房的mesh组网，从而实现多台充电房的互联。

附图说明

图1为本实用新型提供的一种结构示意图一；

图2为本实用新型提供的一种结构示意图二；

图3为本实用新型中图1的俯视结构图；

图4为本实用新型中图1的内部结构图；

图5为本实用新型提供的一种供电及通讯原理框图；

图中：1、底板，2、左侧板，3、后侧板，4、右侧板，5、顶骨架，6、顶板，7、卷帘门，7-1、卷帘门主体，7-2、卷帘门电机，7-3、电机安装座，8、空调，8-1、空调外机，9、工业航空插头，10、充电桩，11、烟雾传感器，12、照明灯，13、指示灯控制盒，14、内摄像头，15、天线，16、单点GPS，17、六要素微气象站，18、室外AP，19、避雷针，20、水浸传感器，21、钥匙旋钮开关，22、航空插头网线直通双网口，23、电机护罩，24、卷帘门外罩，25、开关外罩，26、急停开关，27、空调充电桩插座，28、电控柜，29、指示灯，30、外摄像头。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1至图4所示，本实用新型实施例中，快拆式多功能室外巡检机器人充电房包括前侧敞口的房体；所述的房体主要由底板1、左侧板2、右侧板4、后侧板3和顶板6可拆卸的连接而成。具体实施时，所述的房体还包括顶骨架5，所述的顶骨架5可拆卸的安装在左侧板2、后侧板3和右侧板4的顶部，所述的顶板6可拆卸的安装在顶骨架5的顶面，从而能够实现房体快速、便捷的拆装，便于充电房的移动和固定，提高充电房的使用效率，便于使用者使用。并且，为了增加对前面敞口的保护，所述的左侧板2和右侧板4的前部向底板1和顶板6前方凸出。

如图1-2所示，所述房体的前侧敞口处安装有卷帘门7。具体实施时，所述的卷帘门7包括卷帘门主体7-1、卷帘门电机7-2、电机安装座7-3和电机护罩23；所述卷帘门主体7-1的两端分别安装在左侧板2、右侧板4的顶部；其中一端连接有卷帘门外罩24，且卷帘门外罩24安装在左侧板2外侧面；另一端连接卷帘门电机7-2，卷帘门电机7-2安装在电机安装座7-3上，电机安装座7-3安装在右侧板4外侧面，且卷帘门电机7-2外周安装有电机护罩23。

在其他实施例中，所述右侧板4的前侧面安装有急停开关26，其外侧面安装有钥匙旋钮开关21；所述的急停开关26电连接电控柜28，用于控制卷帘门7的急停；所述的钥匙旋钮开关21连接卷帘门7，用于手动控制卷帘门7的开关。

在其他实施例中，所述的钥匙旋钮开关21外周设有开关外罩25，且开关外罩25安装在右侧板4外侧面。

如图1、图2、图4所示，所述房体的外侧面安装有工业航空插头9，其内侧面安装有电控柜28、空调8、充电桩10、空调充电桩插座27，以及探头安装在充电桩10内的水浸传感器20，且空调8和充电桩10分别与空调充电桩插座27电连接。

具体实施时，所述的后侧板3内侧面安装有空调8、充电桩10、水浸传感器20和空调充电桩插座27，其外侧面安装有工业航空插头9。所述的左侧板2外侧面安装有空调外机8-1，且空调外机8-1连接空调8。所述的右侧板4内侧面安装有电控柜28。

如图2、图4所示，所述房体的顶板6前侧面安装有指示灯29和外摄像头30；其顶板6的顶面安装有六要素微气象站17；其顶板6的底面安装有烟雾传感器11、光线感应开关、照明灯12、指示灯控制盒13和内摄像头14；且指示灯29与指示灯控制盒13电连接，照明灯12与光线感应开关电连接。

并且，所述的卷帘门7、空调充电桩插座27、水浸传感器20、工业航空插头9、外摄像头30、烟雾传感器11、光线感应开关、指示灯控制盒13、内摄像头14、六要素微气象站17分别与电控柜28电连接。

在其他实施例中，如图3所示，所述后侧板3的外侧面还安装有航空插头网线直通双网口22，所述的右侧板4内侧面还安装有路由器和交换机，且交换机与电控柜28电连接。所述顶板6的顶面还安装有天线15。所述的航空插头网线直通双网口22和天线15分别与路由器通讯连接；所述的外摄像头30、内摄像头14分别经交换机与路由器通讯连接。

在其他实施例中，所述顶板6的底面还安装有单点GPS16；所述顶板6的顶面还安装有室外AP18；所述顶板6的顶面还安装有避雷针19。

如图5所示，具体实施时，所述的电控柜28中设有空气开关、急停电路、光电感应开关、卷帘门手动操作按钮、220V电源、12V电源，以及迷你的嵌入式计算机树莓派4B。所述工业航空插头9通过通电线缆连接电控柜28中的空气开关，起到防水的作用。所述的卷帘门7连接电控柜28中的220V电源，且卷帘门7的手动控制电路连接电控柜28中的卷帘门手动操作按钮。所述急停开关26连接电控柜28中的急停电路，用于控制卷帘门7的急停。所述空调8和充电桩10分别电连接空调充电桩插座27，而空调充电桩插座27由电控柜28中的220V电源进行供电。所述照明灯连接电控柜28中的光电感应开关，用于实现夜晚自动照明。所述水浸传感器20、烟雾传感器11、六要素微气象站17、指示灯控制盒13、内摄像头14、外摄像头30、八口交换机分别由电控柜28中的12V电源进行供电。

在其他实施例中，所述的航空插头网线直通双网口22通过网线连接路由器，起到了防水的作用。所述的天线15通过SMA线连接路由器连接。

在其他实施例中，所述树莓派4B由电控柜28中的12V电源供电。所述的烟雾传感器11、水浸传感器20、六要素微气象站17、指示灯控制盒13、充电桩10、卷帘门7分别通过RS485接口与树莓派4B的串口转485模块通讯连接。所述的树莓派4B的网口、内摄像头14、外摄像头30分别通过以太网连接八口交换机，且八口交换机通过以太网连接5G路由器。

在其他实施例中，所述的树莓派4B设有红外发射模块，所述的空调8设有红外接收模块，所述的卷帘门7设有红外接收模块，从而控制空调8和卷帘门7的自动开关。

在其他实施例中，所述的单点GPS16与树莓派4B的GPS串口连接。

在其他实施例中，所述的室外AP18与电控柜28中主控及路由器连接。

需要说明的是，上述电路、模块、元器件等均可通过现有技术实现。

综上，本实用新型可在投放地点现场拆装，具体安装过程如下：

首先，找个平坦的地面，按图1、图2所示，将底板1放在地面上，随后将左侧板2底部与底板1左侧用侧板紧固螺钉固定；然后，将后侧板3左侧紧贴左侧板2，并用侧板紧固螺钉固定，同时后侧板3底部紧贴底板1后侧，并用侧板紧固螺钉固定；接着，将右侧板4后侧紧贴后侧板3右侧，并用侧板紧固螺钉固定，同时将右侧板4底部紧贴底板1右侧，并用侧板紧固螺钉固定；再者，将顶骨架5放在左侧板2、后侧板3和后侧板3的顶部，使其后侧紧贴后侧板3，左右两侧分别紧贴左侧板2和右侧板3，并用侧板紧固螺钉固定。至此，本充电房的主体框架组装完成。

然后，按图1、图2所示安装卷帘门7，将卷帘门主体7-1从右侧板4上开设的卷帘门过口整体穿过，直至其右侧面与右侧板4内侧面平齐，并用螺钉将卷帘门主体7-1分别与左侧板3、右侧板4固定，随后先将卷帘门电机7-2与电机安装座7-3整体装好后，再将两者整体连接卷帘门主体7-1的主轴，并用螺钉将电机安装座7-3固定在右侧板4外侧面上。

接着，按图1-图4所示分别将天线15，单点GPS16，六要素微气象站17，室外AP18，避雷针19安装在顶板6的顶面，将指示灯29，外摄像头30安装在顶板6前面，将烟雾传感器11、照明灯12、指示灯控制盒13和内摄像头14安装在顶板6的底面，再将安装好上述部件的顶板6整体安装在主体框架的顶部，从而完成整个房体的组装

随后，将电控柜28，空调8及空调外机8-1，工业航空插头9，充电桩10，水浸传感器20，钥匙旋钮开关21，航空插头网线直通双网口22，急停开关26，空调充电桩插座27等其余部件分别按图1-图4所示位置安装固定，再进行电路和通讯的连接布置。

此外，当本实用新型需要拆除时，整个过程与上述安装过程相反，并且整体拆装方便，对场地要求较低，适应性强。

并且，本实用新型具有多种功能，更加方便使用者操作，具体使用过程如下：

当室外机器人在行驶到充电房前时，会给电控柜28发送指令，电控柜28接收到指令后控制卷帘门7自动打开。随后机器人缓慢进入充电房内，并自动对准充电房内的充电桩10。当充电桩10内的管理模块检测到机器人的充电电极后，便会启动充电功能，同时卷帘门7会自动关闭，以保证充电过程不受干扰。同时，指示灯控制盒13控制指示灯29显示充电房的使用状态，方便使用者在充电房外了解充电情况。当机器人充满电后需要出来执行任务时，电控柜28首先会关闭空调8，接着打开卷帘门7，之后机器人启动脱离充电桩10，即可结束充电过程，当机器人驶离充电房后，卷帘门7会再次关闭。

在正常工作的过程中，充电房可以通过内摄像头14随时对机器人充电或者充电房内部状态进行监测，也可以通过外摄像头30对充电房前方环境进行监测，实现了随时掌握充电房及机器人充电状态的目的。

并且，充电房上的六要素微气象站17可以随时获取使用者所需的当地气象数据，如环境温度、气压、环境湿度、风向、风速、降雨量6类气象要素，然后巡检机器人可以依据外部环境气象数据判断是否适合外出巡检，从而提高巡检机器人的巡检效率，保证巡检机器人的安全使用。

若在晚上，充电房内部的照明灯12会通过光电感应开关自动开启，在白天则不会，便捷且节能。

若在气温比较高的夏天，充电房内的空调8会在电控柜28的控制下自动开启，对机器人整体进行降温，其他时间则不会启动，优化了机器人的充电环境。

若遇到紧急情况，如机器人还没有完全进入充电房时，卷帘门7已降下来并落在其上，使用者可以按下急停开关26，使得卷帘门7急停，然后通过钥匙旋钮开关21手动实现开卷帘门7的开启，为充电房的正常运转提供了保障。

若充电房内部出现火情，房体顶面的烟雾传感器11会报警，烟雾传感器11迅速报告给电控柜28，使其迅速切断整个充电房的电源，起到保护作用。

若充电房遇到水浸过底板1，并接触到放在充电桩10里的水浸传感器20的探头时，会触发水浸传感器20报警，且水浸传感器20会迅速报告给电控柜28，使其快速切断空调充电桩插座27的电源，从而使充电桩10断电，起到保护作用。

此外，充电房上的单点GPS16用来给所在的充电房定位，室外AP18除了能满足常见的网络需求，同时还可以实现多台充电房的mesh组网，从而实现多台充电房的互联；避雷针19保证了充电房即使在雷雨天气也能正常使用。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种快拆式多功能室外机器人充电房，其特征在于，主要由底板、左侧板、右侧板、后侧板和顶板组成可拆卸的房体；

所述房体的顶板前侧面安装有指示灯和外摄像头；其顶板的顶面安装有六要素微气象站；其顶板的底面安装有烟雾传感器、光线感应开关、照明灯、指示灯控制盒和内摄像头；且指示灯与指示灯控制盒电连接，照明灯与光线感应开关电连接；

所述房体的前侧面安装有卷帘门；其内侧面安装有电控柜、空调、充电桩、空调充电桩插座，以及探头安装在充电桩内的水浸传感器，且空调和充电桩分别与空调充电桩插座电连接；其外侧面安装有工业航空插头；

所述的卷帘门、空调充电桩插座、水浸传感器、工业航空插头、外摄像头、烟雾传感器、光线感应开关、指示灯控制盒、内摄像头、六要素微气象站分别与电控柜电连接。

2.根据权利要求1所述的一种快拆式多功能室外机器人充电房，其特征在于，所述房体的外侧面还安装有航空插头网线直通双网口，其内侧面还安装有路由器和交换机，且交换机与电控柜电连接，其顶板的顶面还安装有天线；所述的航空插头网线直通双网口和天线分别与路由器通讯连接；所述的外摄像头、内摄像头分别经交换机与路由器通讯连接。

3.根据权利要求2所述的一种快拆式多功能室外机器人充电房，其特征在于，所述的电控柜内设有树莓派4B；所述的烟雾传感器、水浸传感器、六要素微气象站、指示灯控制盒、充电桩、卷帘门分别与树莓派4B通讯连接；所述的树莓派4B经交换机与路由器通讯连接。

4.根据权利要求3所述的一种快拆式多功能室外机器人充电房，其特征在于，所述的树莓派4B设有红外发射模块，所述的空调和卷帘门分别设有红外接收模块。

5.根据权利要求3所述的一种快拆式多功能室外机器人充电房，其特征在于，所述顶板的底面还安装有单点GPS，且单点GPS与树莓派4B通讯连接。

6.根据权利要求2所述的一种快拆式多功能室外机器人充电房，其特征在于，所述顶板的顶面还安装有室外AP，且室外AP与电控柜电连接，并与路由器通讯连接。

7.根据权利要求1所述的一种快拆式多功能室外机器人充电房，其特征在于，所述的房体还包括顶骨架，顶骨架可拆卸的安装在左侧板、后侧板和右侧板的顶部，且顶板可拆卸的安装在顶骨架的顶面。

8.根据权利要求1或7所述的一种快拆式多功能室外机器人充电房，其特征在于，所述的左侧板和右侧板的前部向底板和顶板前方凸出。

9.根据权利要求1所述的一种快拆式多功能室外机器人充电房，其特征在于，所述右侧板的前侧面安装有急停开关，其外侧面安装有钥匙旋钮开关；所述的急停开关电连接电控柜，用于控制卷帘门的急停；所述的钥匙旋钮开关连接卷帘门，用于手动控制卷帘门的开关。

10.根据权利要求1或9所述的一种快拆式多功能室外机器人充电房，其特征在于，所述的卷帘门包括卷帘门主体、卷帘门电机、电机安装座和电机护罩；所述卷帘门主体的两端分别安装在左侧板、右侧板的顶部；其中一端连接有卷帘门外罩，且卷帘门外罩安装在左侧板外侧面；另一端连接卷帘门电机，卷帘门电机安装在电机安装座上，电机安装座安装在右侧板外侧面，且卷帘门电机外周安装有电机护罩。