自动巡检设备的制作方法

1.本实用新型涉及巡检技术领域，尤其涉及一种自动巡检设备。


背景技术：

2.自动巡检设备多应用于畜牧养殖、作物栽培、工矿生产等领域的日常巡视和监控管理，以智慧养殖领域而言，自动巡检设备可通过行进机构在圈舍内移动，并采集圈舍内家畜家禽的图像、声音等信息，从而实现更加精准的投食饲喂、监测生命指征、圈舍环境管控等，进而辅助饲养员及时作出相应的处理措施。
3.为了保证自动巡检设备能够持续发挥监督检测作用，需要确保自动巡检设备的供电方式是稳定可靠的，而目前市面上的自动巡检设备的供电方式主要有两种，一种是通过线缆直接连接巡检机器人，这种供电方式相对可靠，但并不适用移动巡检场景，当巡检机器人移动时拖着供电线缆，或者设计专门的线缆桥架及线缆移动方案，必然会存在安全隐患且增加成本；另一种是接触式供电，也即是可移动的巡检机器人不直接连接线缆，但需要与特定的充电模块进行接触(类似于扫地机器人与其充电座通过触点极片连接供电)，此种方式极容易受到环境因素干扰，例如湿气、粉尘等使充电模块及巡检机器人的触点污损，进而导致供电时接触不良，并且由于在未供电状态时触点暴露于环境之中，也存在一定的电气安全风险。


技术实现要素：

4.鉴于上述，本实用新型的目的是提供一种自动巡检设备，主要解决巡检机器人的前述供电问题。
5.本实用新型采用的技术方案如下：
6.本实用新型提供了一种自动巡检设备，其中包括：
7.可移动的巡检机器人以及固定设置的充电桩；
8.所述巡检机器人内置有无线受电模块以及充电电池；
9.所述充电桩内置有无线充电模块，所述无线充电模块连接外部的供电线缆，所述无线充电模块经由所述无线受电模块为所述充电电池进行非接触式充电。
10.在其中至少一种可能的实现方式中，所述巡检机器人还内置有电源管理模块以及主控模块，所述电源管理模块分别与所述充电电池以及所述主控模块连接。
11.在其中至少一种可能的实现方式中，所述充电桩还内置有电源转换模块，所述电源转换模块用于将外部的供电线缆的电压进行降压并输送至所述无线充电模块。
12.在其中至少一种可能的实现方式中，所述充电桩还内置有连接外部网线的第一网络模块，所述第一网络模块用于提供无线网络。
13.在其中至少一种可能的实现方式中，所述巡检机器人还内置有第二网络模块，所述第二网络模块用于连接至无线网络。
14.在其中至少一种可能的实现方式中，在所述充电桩上设有第一通信天线，所述第
一通信天线与所述第一网络模块连接；和/或
15.在所述巡检机器人上设有第二通信天线，所述第二通信天线与所述第二网络模块连接。
16.在其中至少一种可能的实现方式中，所述自动巡检设备还包括：定位返航装置，所述定位返航装置用于使处于任意位置的所述巡检机器人感知到所述充电桩的方位。
17.在其中至少一种可能的实现方式中，所述定位返航装置包括设置于所述充电桩的定位信号发射模块以及设置于所述巡检机器人的定位信号检测模块。
18.在其中至少一种可能的实现方式中，所述定位返航装置包括设置于所述巡检机器人的雷达传感器或者视觉传感器。
19.在其中至少一种可能的实现方式中，所述定位返航装置包括设置于所述巡检机器人的地理位置检测模块，所述地理位置检测模块用于获取所述巡检机器人的当前所处位置信息。
20.本实用新型的设计构思主要是针对可移动的巡检机器人的充电问题，为其配置了位置相对固定的充电桩，尤其是该充电桩与巡检机器人的充电模式采用非接触式无线充电，具体来说是通过在巡检机器人内置无线受电模块以及充电电池，并在充电桩内置有无线充电模块，同时外部供电线缆连接于该固定设置的充电桩，由此便可以实现前述无线充电模块经所述无线受电模块为巡检机器人的充电电池进行非接触式充电。
21.进一步地，本实用新型还考虑为移动至任意位置的需要充电的巡检机器人设置相应的定位返航装置，以辅助巡检机器人快速定位出充电桩的位置并返回至充电桩处进行充电。
附图说明
22.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步描述，其中：
23.图1为本实用新型提供的自动巡检设备实施例的电气框架示意图；
24.图2为本实用新型提供的自动巡检设备较佳实施例的电气框架示意图。
具体实施方式
25.下面详细描述本实用新型的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能解释为对本实用新型的限制。
26.为了解决前文提及的技术问题，首先，本实用新型提供了一种自动巡检设备的实施例，如图1所示的电气框图，本设备具体可以包括：可移动的巡检机器人10以及固定设置的充电桩20，具体地，所述巡检机器人10可以内置有无线受电模块11以及充电电池12，而所述充电桩20可以内置有无线充电模块21，并且其连接有外部的供电线缆200，这里所述无线受电模块11以及无线充电模块21均依托于成熟的无线充电技术，具体实施时不限定选用电磁感应、磁共振、微波等已有模式，例如但不仅是以线圈形式体现，以此便可以解决前文提及的现有巡检机器人供电问题，也即是说，可以通过所述无线充电模块21经由所述无线受电模块11为所述充电电池12进行非接触式充电。当然，本领域技术人员可以理解的是，无接
触式充电也即是意味着巡检机器人10中的无线受电模块11与充电桩20中的无线充电模块21需间隔一定的距离(例如1～5cm)，对此不在本实用新型中限制。
27.这里需要指出的是，本实施例中提及可移动的巡检机器人10，可以包含多种移动方式，例如但不限于索道式、轨道式、地面式、墙壁式等等，这取决于巡检应用的实际场景和环境，相应的，所述充电桩20则可以是固定安装在地面、墙壁、专门支架、轨道(或者靠近轨道、索道起点)等位置，并且便于引入外部供电电缆为佳。
28.在一些较佳的实施例中，本实用新型还进一步对上述实施例中提及的巡检机器人10和充电桩20进行了改进，具体可以参见图2示出的较佳实施例，需要说明的是，图2是一种综合了多种改进的方案示例，其中相对图1的任一种改进也均可以独立实施，对此不作赘述。
29.在图2综合示例中，前述巡检机器人10还内置有电源管理模块13以及主控模块14，且所述电源管理模块13分别与所述充电电池12以及所述主控模块14连接。在该实施例中引入了电源管理的构思，也即是便于实时监控充电电池12的电量、充电状况、内部电源配置等信息，以使得所述巡检机器人10的供电情况处于监督管控之中，这里提及的电源管理模块13以及主控模块14的选型皆可以参考已有相关现有技术，对此本实用新型不做赘述。除此之外，对于巡检机器人10本身而言，还应配置有相应于应用场景的若干巡检装置，这里以畜牧养殖业为例，巡检机器人10还可以配置有摄像模块15，其作用是针对场景中的实物进行图像采集，具体可以但不限于采用广角摄像头，以采集圈舍内牲畜家禽的日常状态，进一步地，还可以配置三维图像采集模块，其作用是对实物进行3d建模，具体可以但不限于采用3d摄像头，以获取牲畜家禽的三维体态，从而辅助评估牲畜家禽的生理特征和生存状态；巡检机器人10还可以配置有拾音模块16，其作用是对环境以及对象实物进行声音采集、检测并定位，并还可以对采集到的声音进行加工处理等，具体可以但不限于采用麦克风阵列，以精准拾取到牲畜家禽的叫声、咳嗽声、进食声等，从而可以辅助判断牲畜家禽是否出现生病、厌食、应激、受到挤压等问题；巡检机器人10还可以配置有诸如温湿度检测模块、气体检测模块、光照检测模块，具体来说所述温湿度检测模块还可以包括活物非接触测温探头、环境温湿度传感器等，所述气体检测模块还可以包括空气质量、co2、nh3等细化的气体检测部件，所述光照检测模块可以但不限于是指环境亮度传感器、灯光监测、日照强度检测等细化的部件，对此本实用新型不作限定和赘述，并且上述各模块均可以如图2所示与主控模块14连接，以实现通过主控模块14对上述参数信息进行处理，并且进一步地，针对可移动的巡检机器人10而言，还需具备相应的行进驱动模块17，例如电机驱动器以及相应的轮轴等运动机构，对此同样可以借鉴已有的巡检技术；还需指出的是，图2示出的摄像模块15、拾音模块16、行进驱动模块17并不绝对代表内置于巡检机器人10，仅为示意。
30.在图2综合示例中，取决于外部的供电线缆200所提供的电能，前述充电桩20还可以配置有电源转换模块22，所述电源转换模块22的作用是将外部的供电线缆200的电压进行降压并输送至所述无线充电模块，例如在一些应用场景中供电线缆200引入市电220v，所述电源转换模块22便是用来将220v降至巡检机器人所需的24v、30v的较低电压值，以保证无线充电模块21能够为无线受电模块11提供适配的电能。
31.除上述之外，还可以进一步考虑结合场景环境对巡检机器人10和充电桩20进行改良，例如对于外部电缆200提供较高电压的充电桩20还可以在其本体上配置有散热组件，以
确保充电桩正常工作；例如对于应用环境较为苛刻，例如容易产生粉尘、湿气、腐蚀气体的畜牧养殖场景，还可以考虑为巡检机器人10的本体及相关部件设置防潮防水措施，例如但不限于在缝隙开口处设置密封部件，以确保巡检机器人10在其移动空间能够免于外部环境导致失常或故障。
32.在前述实施例基础上，本实用新型还进一步考虑到，由于巡检机器人10属于移动装置，其在工作中有可能移至空间中任一随机位置后出现电量低需要充电的情况，因而可以设计定位返航装置，以使处于任意位置的所述巡检机器人10感知到所述充电桩20的方位，便于尽快且准确地移动至充电桩20处进行电量补充。在实际操作中，所述定位返航装置的选型可以采用多种形式，例如：
33.(1)在本实用新型的一个较佳实施例中，所述定位返航装置包括设置于所述充电桩20的定位信号发射模块以及设置于所述巡检机器人10的定位信号检测模块，也即是充电桩20可以通过定位信号发射模块输出包含其所在位置或者包含其身份信息的信号，当巡检机器人10需要充电时，便可以检测该信号，使巡检机器人10能够朝向充电桩20行进。
34.(2)在本实用新型的另一个较佳实施例中，所述定位返航装置包括设置于所述巡检机器人10的雷达传感器或者视觉传感器，也即是巡检机器人10在需要充电时，可以“看”到目标——所述充电桩20，进而使巡检机器人10能够朝向充电桩20行进。
35.(3)在本实用新型的另一个较佳实施例中，所述定位返航装置包括设置于所述巡检机器人10的地理位置检测模块，所述地理位置检测模块用于获取所述巡检机器人的当前所处位置信息。在该实施方式中，同样可以基于诸如激光测距或视觉传感器等手段，当然也可以基于其他定位技术，实时确定巡检机器人10的当前位置坐标、经纬度等，并可以借鉴现有的地图创建、地图定位等相关技术，预存储充电桩20的地理位置信息(由于充电桩20是相对固定设置的，其地理位置信息可以预设确定)，这样，当巡检机器人10需要充电时，其当前所在位置以及充电桩20的位置皆是已知的，那么便可以利用常规的路线规划方式，使巡检机器人10能够朝向充电桩20行进。
36.此外，在分析现有巡检设备供电问题的同时，本实用新型还关注到现有技术的另一方面缺陷，即巡检设备通常需要联网，便于将其采集的信息传输至后台进行处理或储存等操作，而现有的某些巡检设备仍需要直接连接随着巡检机器人移动的网络线缆，并为其设置特殊的桥架或线缆移动手段，因而同样存在与现有供电方式类似的问题，由此本实用信息还进一步考虑在所述充电桩20的内部设置用于提供无线网络的第一网络模块，第一网络模块，同时该第一网络模块可以连接外部网线，具体实现手段可以参考网桥、路由器等成熟技术，而为了使所述巡检机器人10能够连接该无线网络，进一步地，可以在所述巡检机器人10的内部设置第二网络模块，具体实现手段可以参考无线网卡、终端中的wifi模块等，当然除了上述实施方式，也可以结合诸如蓝牙、nfc等无线传输方式，例如巡检机器人10通过蓝牙协议将信息传输至充电桩，由充电桩再通过外网与后台进行交互，或者在巡检机器人10进行非接触充电时，由于巡检机器人10与充电桩20此时距离较近，因而可以考虑利用近场通信技术实现数据交互。具体采用何种方式，本实用新型不做限定，而需要补充说明的是，为了提升二者数据传输时的质量，优选可以在所述充电桩20上设置与所述第一网络模块连接的第一通信天线，和/或在所述巡检机器人10上设置与所述第二网络模块连接的第二通信天线，对此也可以借鉴现有的天线配置方案，本实用新型不作赘述。
37.综上所述，本实用新型的设计构思主要是针对可移动的巡检机器人的充电问题，为其配置了位置相对固定的充电桩，尤其是该充电桩与巡检机器人的充电模式采用非接触式无线充电，具体来说是通过在巡检机器人内置无线受电模块以及充电电池，并在充电桩内置有无线充电模块，同时外部供电线缆连接于该固定设置的充电桩，由此便可以实现前述无线充电模块经所述无线受电模块为巡检机器人的充电电池进行非接触式充电。
38.以上依据图式所示的实施例详细说明了本实用新型的构造、特征及作用效果，但以上仅为本实用新型的较佳实施例，需要言明的是，上述实施例及其优选方式所涉及的技术特征，本领域技术人员可以在不脱离、不改变本实用新型的设计思路以及技术效果的前提下，合理地组合搭配成多种等效方案；因此，本实用新型不以图面所示限定实施范围，凡是依照本实用新型的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本实用新型的保护范围内。