一种多模态智能巡检机器人的制作方法

本发明涉及智能巡检设备，尤其涉及一种多模态智能巡检机器人。

背景技术：

1、随着ai智能领域的飞速发展，智能巡检机器人应运而生，彻底革新了传统依赖人工的巡检模式。相较于人工巡检存在的高风险、低效率及数据局限性等痛点；不仅将单次巡检时间从人工的2-4小时压缩至30分钟以内，支持24小时连续作业，还能进入狭窄管道、高空设备等人工难以抵达的区域，显著提升了设备监测的可靠性与运维效率，真正解放了人工劳动力，为工业智能化转型注入了核心动能。

2、其中，智能巡检机器人通过多模态感知技术，包括：红外热成像、视觉识别以及声纹分析，再结合自主导航与ai算法，实现了高频次、全覆盖、精准化的巡检能力。

3、但是传统的多模态智能巡检机器人，缺乏有效的自适应保护结构，尤其在复杂的户外巡检环境中，巡检机器人上搭载的巡检设备容易受到环境干扰，从而影响巡检过程的稳定进行。

4、例如：尽管已采用巡检机器人替代人工应对户外恶劣气候与工厂复杂环境，但其仍面临多重挑战：户外风沙、工厂油污与粉尘等恶劣环境因素，会直接附着于视觉传感器表面，显著降低图像识别精度与红外测温准确性；而在复杂巡检场景，如多设备密集区、非结构化地形中，单次任务耗时较长，不仅影响巡检效率，更因持续高负载运行，进一步加重动力系统与电源模块的工作负荷，再遇上高温环境的户外，电源模块的压力则会更大，对设备的稳定性与续航能力均构成严峻考验。

技术实现思路

1、本发明公开一种多模态智能巡检机器人，旨在解决传统的多模态智能巡检机器人，缺乏有效的自适应保护结构，尤其在复杂的户外巡检环境中，巡检机器人上搭载的巡检设备容易受到环境干扰，从而影响巡检过程的稳定进行中的技术问题。

2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

3、一种多模态智能巡检机器人，包括底架以及设置在所述底架底部的车轮，所述底架的顶部设有安装箱，所述安装箱的内部设有控制机构，所述安装箱的顶部设有箱盖，所述箱盖的顶部设有安装座，所述安装座上设有信息采集机构和自适应保护机构，所述自适应保护机构与所述信息采集机构配合使用，所述自适应保护机构由外部保护机构和内部保护机构共同构成；

4、所述外部保护机构包括设置在所述安装座顶部的连接座，所述连接座的两侧分别安装有外护罩和第二电机，所述外护罩的一侧设有环形轨道，所述环形轨道的内壁上滑动嵌接有玻璃片，所述第二电机的输出轴一端连接有转杆，所述转杆的一端与所述玻璃片相连；

5、所述内部保护机构包括设置在所述安装箱一侧的进风口，所述进风口的内壁上设有挡罩，所述安装箱的内壁安装有横流风扇以及引导块，所述横流风扇的进口端与所述进风口相对，所述引导块安装于所述控制机构的一侧，所述横流风扇的出口端与所述引导块相正对，所述横流风扇上连接有联动机构。

6、通过设置的自适应保护机构，可以分别从外部和内部对巡检机器人进行动态保护，具体使用过程中，当外部风沙、杂污吹向信息采集机构后，设置在外护罩一侧的玻璃片可以对其进行阻挡，再配合第一电机驱动玻璃片转动，利用其离心力作用将杂物甩开，不会影响信息采集机构的稳定工作，与此同时，面对外部巡检的高温环境以及高负荷长时间的工作，内部保护机构中的横流风扇可以配合联动机构进行转动导风，再结合引导块的有序引导，充分带走内部控制机构所产生的热量，保证控制系统的稳定运行。

7、在一个优选的方案中，所述控制机构包括设置在所述安装箱内部的固定盒，所述固定盒采用铜铝合金材料制成，所述固定盒的内部设有电源组件、gps模块以及工控机组件，所述gps模块用于定位巡检路径，所述电源组件用于为巡检机器人供电，所述工控机组件用于配合信息采集机构对采集信息进行分析处理。

8、通过采用铜铝合金材料制成的固定盒，并集成电源组件、gps模块和工控机组件，显著提升了控制系统的散热性能和结构稳定性，确保机器人在高温高负荷环境下可靠运行；具体地，铜铝合金的高导热性有助于快速将电源组件和工控机组件产生的热量传导至外部，结合散热鳍片增强散热效率，使得gps模块实现精准路径定位，电源组件提供稳定电力供应，工控机组件实时处理多模态传感器数据，三者协同工作，避免因过热导致系统故障，延长设备寿命。

9、在一个优选的方案中，所述引导块的一侧设有等距离分流结构的引导通道，若干个所述引导通道的末端与所述引导块之间形成等距离分布的导出孔，所述引导块的一侧还设有两个引导板，两个所述引导板均朝向二者所相对位置倾斜设置，所述固定盒的两侧外壁上均设有等距离分布的散热鳍片，所述安装箱的后端设有两个导风口，所述导出孔、所述散热鳍片以及所述导风口三者之间配合使用。

10、通过设置的引导块、导出孔和散热鳍片等结构，优化了内部气流通道，实现对控制机构的高效散热，避免高温环境下系统性能下降；横流风扇吸入的外部空气经进风口进入，由引导块的分流通道均匀导流，通过导出孔直接吹向固定盒两侧的散热鳍片，增大散热面积，并结合导风口将热空气排出，形成强制对流冷却，从而有效降低电源组件和工控机组件的温度，保证控制系统在长时间高负荷巡检中的稳定性。

11、在一个优选的方案中，所述信息采集机构包括设置在所述连接座一侧的红外热成像探头和高清识别探头，所述箱盖的顶部设有立杆，所述立杆的顶部设有拾音器，所述安装座的一侧外壁上设有激光雷达，所述红外热成像探头、所述高清识别探头、所述激光雷达和所述拾音器均与所述工控机组件电性连接。

12、通过集成红外热成像探头、高清识别探头、激光雷达和拾音器等多模态传感器，提升了巡检机器人的环境感知能力和数据采集精度，适应复杂巡检场景；具体使用过程，红外热成像探头用于检测设备温度异常，高清识别探头捕捉视觉细节，激光雷达实现精准测距和导航，拾音器接收声音信号后，传导回工控机，通过集成的硬件与算法进行声纹分析，所有传感器数据通过线缆经穿线孔传输至工控机组件进行融合处理，从而实现对设备状态的全方位监控，提高故障检测的准确性和效率。

13、在一个优选的方案中，所述联动机构包括设置在所述横流风扇一侧的联动辊，所述底架的四角内壁上均设有传动箱，四个所述传动箱的一侧均设有独立的第一电机，所述第一电机的输出端连接有转轴，所述转轴一端连接有第一锥齿轮，所述传动箱的一侧内壁上安装有传动杆，所述传动杆的一端设有第二锥齿轮，所述第一锥齿轮和所述第二锥齿轮相啮合，所述传动杆的外壁上设有传动辊，所述传动辊与所述联动辊的外壁上套结有同一个传动皮带，所述传动箱的顶部设有连接盒，所述连接盒的顶部安装有注入管。

14、通过联动机构将横流风扇与车轮驱动系统耦合，实现了动力共享和能效优化，减少额外能耗；具体地，第一电机驱动转轴通过锥齿轮组带动传动杆旋转，传动辊通过皮带驱动联动辊，使横流风扇随车轮运动而同步工作；当机器人移动时，横流风扇启动导风，无需独立动力源，既保证了散热效率，又降低了电源负荷，尤其适合长时间巡检任务，提升整体续航和可靠性。

1.一种多模态智能巡检机器人，包括底架（1）以及设置在所述底架（1）底部的车轮（2），其特征在于，所述底架（1）的顶部设有安装箱（4），所述安装箱（4）的内部设有控制机构，所述安装箱（4）的顶部设有箱盖（8），所述箱盖（8）的顶部设有安装座（9），所述安装座（9）上设有信息采集机构和自适应保护机构，所述自适应保护机构与所述信息采集机构配合使用，所述自适应保护机构由外部保护机构和内部保护机构共同构成；

2.根据权利要求1所述的一种多模态智能巡检机器人，其特征在于，所述安装座（9）的一侧设有蓄水盒（40）以及转接盒（43），所述环形轨道（36）的一侧设有安装垫（47），所述安装垫（47）的内壁为中空结构，所述蓄水盒（40）的一侧连接有增压泵（41），所述增压泵（41）的进水端与所述蓄水盒（40）内部相连接，所述增压泵（41）的出水端通过软管与所述安装垫（47）内部的中空结构相连，所述安装垫（47）的顶部设有凹槽（48），所述凹槽（48）的内壁上设有等距离分布的雾化喷头（49），所述雾化喷头（49）的喷射方向朝向所述玻璃片（38）一侧的圆心处，所述转接盒（43）通过所述软管与所述凹槽（48）的内部相连通，所述转接盒（43）的一侧设有排液管（44）。

3.根据权利要求1所述的一种多模态智能巡检机器人，其特征在于，所述控制机构包括设置在所述安装箱（4）内部的固定盒（19），所述固定盒（19）采用铜铝合金材料制成，所述固定盒（19）的内部设有电源组件（28）、gps模块（29）以及工控机组件（30），所述gps模块（29）用于定位巡检路径，所述电源组件（28）用于为巡检机器人供电，所述工控机组件（30）用于配合信息采集机构对采集信息进行分析处理。

4.根据权利要求3所述的一种多模态智能巡检机器人，其特征在于，所述引导块（21）的一侧设有等距离分流结构的引导通道（31），若干个所述引导通道（31）的末端与所述引导块（21）之间形成等距离分布的导出孔（33），所述引导块（21）的一侧还设有两个引导板（32），两个所述引导板（32）均朝向二者所相对位置倾斜设置，所述固定盒（19）的两侧外壁上均设有等距离分布的散热鳍片，所述安装箱（4）的后端设有两个导风口（25），所述导出孔（33）、所述散热鳍片以及所述导风口（25）三者之间配合使用。

5.根据权利要求4所述的一种多模态智能巡检机器人，其特征在于，所述信息采集机构包括设置在所述连接座（34）一侧的红外热成像探头（45）和高清识别探头（46），所述箱盖（8）的顶部设有立杆（6），所述立杆（6）的顶部设有拾音器（7），所述安装座（9）的一侧外壁上设有激光雷达（42），所述红外热成像探头（45）、所述高清识别探头（46）、所述激光雷达（42）和所述拾音器（7）均与所述工控机组件（30）电性连接。

6.根据权利要求5所述的一种多模态智能巡检机器人，其特征在于，所述联动机构包括设置在所述横流风扇（22）一侧的联动辊（23），所述底架（1）的四角内壁上均设有传动箱（12），四个所述传动箱（12）的一侧均设有独立的第一电机（13），所述第一电机（13）的输出端连接有转轴，所述转轴一端连接有第一锥齿轮，所述传动箱（12）的一侧内壁上安装有传动杆，所述传动杆的一端设有第二锥齿轮，所述第一锥齿轮和所述第二锥齿轮相啮合，所述传动杆的外壁上设有传动辊（26），所述传动辊（26）与所述联动辊（23）的外壁上套结有同一个传动皮带（27），所述传动箱（12）的顶部设有连接盒（16），所述连接盒（16）的顶部安装有注入管（17）。

7.根据权利要求6所述的一种多模态智能巡检机器人，其特征在于，所述底架（1）的前端设有前护板（3），所述底架（1）的内侧设有加强架（11），所述底架（1）的底部安装有底护板（18），所述底架（1）的后端设有两个示廓灯（14），所述示廓灯（14）与所述工控机组件（30）电性连接，所述固定盒（19）的顶部设有接线盒（20），所述安装座（9）的内部以及所述箱盖（8）的底部设有贯穿连接的穿线孔，所述信息采集机构上的接线通过所述穿线孔与所述接线盒（20）相连，所述接线盒（20）通过接线分别与所述电源组件（28）以及所述工控机组件（30）相连，所述电源组件（28）与所述工控机组件（30）电性连接。

8.根据权利要求5所述的一种多模态智能巡检机器人，其特征在于，所述外护罩（10）的两侧均设有连杆，所述外护罩（10）通过两个所述连杆与所述连接座（34）相螺接，所述外护罩（10）的内侧设有内护罩（50），所述内护罩（50）包围设置在所述红外热成像探头（45）和所述高清识别探头（46）的外侧，所述外护罩（10）的顶部还设有照明组件（39）。

9.根据权利要求7所述的一种多模态智能巡检机器人，其特征在于，所述安装箱（4）的两侧外壁上均设有两个连接垫（24），所述底架（1）的两侧外壁上均设有安装孔，四个所述连接垫（24）通过螺钉连接在四个所述安装孔的内壁上。

10.根据权利要求9所述的一种多模态智能巡检机器人，其特征在于，所述传动杆远离所述第二锥齿轮的一侧设有差速器，所述差速器与所述传动箱（12）的一侧内壁相连接。