一种具备障碍躲避功能的巡防用机器人的制作方法

1.本发明涉及技术领域，具体为一种具备障碍躲避功能的巡防用机器人。


背景技术：

2.巡逻机器人用于夜晚周界自主巡逻，具备自动巡逻、自动充电、自动避障的基础能力，能够实现环境检测、异常声音检测和移动物体追踪，遇到异常情况时会及时报警，并把视频、声音数据实时回传到监控中心，巡逻过程中发现移动物体会自动在监控中心进行声光报警，同时也支持移动终端进行呈现，监控中心的人员也可以远程遥控机器人进行现场情况确认，有必要时可启动远程对讲，每次巡逻结束后会自动生成巡逻报告，产生的告警需要进行确认处理，保障监管大院安全。
3.现有的巡防机器人存在的缺陷是：
4.1.对比文件cn208215345u公开了一种智能机场巡防机器人管理系统，保护的权项“包括外框，所述外框内壁的两侧之间固定连接有底板，所述底板底部的两侧均固定连接有弹簧杆，所述弹簧杆的底端贯穿外框且延伸至外框的外部，所述弹簧杆位于外框外部的一端固定连接有电机，电机输出轴的一端固定连接有车轮，外框内壁的两侧之间且位于底板的顶部，该实用新型涉及巡防机器人技术领域。该智能机场巡防机器人管理系统，提高了机器人运动过程的稳定性，减少机器人受到的晃动和冲击，保护机器人，延长机器人的使用寿命，丰富了巡防机器人的功能，并且在机器人内部发生短路时，可以及时切断电源，并且对机器人内部进行散热，保护机器人内部零件，防止零件的损坏”，但是其装置并没有设置自动避障结构，巡防机器人沿着设定好的路线移动时，由于路面情况不确定，可能需要进行躲避，因此避障功能必不可少；
5.2.对比文件cn103963933a公开了一种智能水上侦察机器人，保护的权项“它包括ocu控制系统、机器人本体控制系统；所述机器人本体控制系统包括密封舱体、本体控制单元、与所述本体控制单元分别相连的驱动模块、gps 通讯模块、图像采集模块、声呐信息采集模块、电源模块、无线ap模块；所述本体控制单元通过所述无线ap模块与所述ocu控制系统进行无线通讯。本发明具有体积小，采集信息多，操作方便等特点，可广泛应用于江河湖泊的环境监测、治安侦察、和无人巡防等”，但是其装置且少防倾倒结构，巡防机器人巡逻时，不能够很好地保证自身的稳定性，为了保护机器人的安全，需要相应的防倾倒结构；
6.3.对比文件cn112454361a公开了一种含有智能捕捉绳的安防机器人，保护的权项“包括：机器人本体，机器人本体的顶部设有高清摄像头和透明保护罩；捕捉绳安装盘，捕捉绳安装盘内部设置有若干个用于安装捕捉绳组件的捕捉绳安装槽，所述捕捉绳安装盘通过轴承转动安装在支撑柱上，所述支撑柱位于所述机器人本体中上部，所述捕捉绳安装盘底部设有用于驱动其转动的第一电机，所述第一电机安装在所述机器人本体上；气泵，所述气泵安装在所述机器人本体内底部，所述气泵的输出端通过气管依次连接第二储气罐、第一储气罐和捕捉绳弹射缸体。本发明通过对捕捉绳安装盘进行旋转，自动填充捕捉绳组件，能够在紧急状态下快速连续的对多个目标进行捕捉，提高了安防机器人的捕捉巡防效率”，但
是其装置缺少清洁结构，巡防机器人会安装有摄像头，需要定期清理维护，增加了工作人员的负担；
7.4.对比文件cn209486515u公开了一种基于电磁导航的室内巡防机器人，保护的权项“包括机器人本体、行走部、电机驱动芯片、微控制芯片、电磁传感芯片、速度采集传感器、人体红外感应器和报警部，提出一种精准的室内电磁导航方案，使用电磁传感芯片对金属线进行检测，通过对后轮的速度控制和差速转向，实现将机器人按路径导航移动的目的，电磁导航结构简单、精度高、成本低廉，并结合低成本高精度的环境参数检测传感器，实现无人巡防，通过显示屏将机器人检测到的各项参数可视化，更加直观，并通过及时报警和远程信息交互，使系统安全可靠，该实用新型模块、电路精简、利用率高，节约大量成本，为人们生活带来极大便利”，但是器缺少散热结构，机器人内部存在大量的电路板和电力装置，会产生较多的热量，需要及时排出。


技术实现要素：

8.本发明的目的在于提供一种具备障碍躲避功能的巡防用机器人，以解决上述背景技术中提出的缺少自动避障功能、缺少防倾倒功能、缺少清洁结构、缺少散热结构的问题。
9.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种具备障碍躲避功能的巡防用机器人，包括底板、电池箱、信息处理箱和观察箱，所述底板的底部安装有电池箱；
10.所述电池箱的内壁安装有蓄电池，所述蓄电池的外壁安装有第一电机，所述第一电机的输出端安装有一号锥齿轮，所述电池箱的外壁贯穿安装有多个驱动杆，所述驱动杆的另一端安装有二号锥齿轮，且二号锥齿轮与一号锥齿轮相啮合；
11.所述底板的顶部安装有保护罩，所述底板的顶部安装有信息处理箱，且信息处理箱位于保护罩的背面，所述信息处理箱的两侧外壁设有防护槽，所述信息处理箱的顶部安装保护筒，所述保护筒的顶部安装有观察箱，所述信息处理箱的顶部安装有水平检测盒，且水平检测盒位于保护筒的正面。
12.优选的，所述驱动杆的一端安装有万向节，所述万向节的一端安装有调节环，所述万向节的一端安装有车轮，所述调节环的外壁安装有l型的连接杆，且连接杆的一端延伸进电池箱的内部，所述电池箱的内部底壁安装有电动伸缩杆，且电动伸缩杆的一端与连接杆的一端连接。
13.优选的，所述水平检测盒的内壁设有滑动轨道，滑动轨道的内壁安装有检测球，滑动轨道的两侧内壁均安装有触发式的开关，滑动轨道的内壁安装有固定板，固定板的外壁贯穿安装有插杆，插杆的外壁环绕安装有复位弹簧。
14.优选的，所述防护槽的内部后壁通过轴承安装有防护板，防护槽的内部后壁安装有固定轴，固定轴的底部安装有伸缩管，伸缩管的内壁安装有伸缩弹簧，伸缩弹簧的底部安装有支撑杆，且支撑杆的底部延伸出伸缩管的底部，防护槽的内壁安装有一号弹簧，且一号弹簧的一端与支撑杆的外壁连接，防护槽的内部底壁安装有马达，防护槽的内部底壁安装有活动杆，且活动杆位于马达的一侧，防护槽的内部底壁安装有l型的限位杆，且限位杆位于活动杆的一侧，马达与开关通过导线电性连接。
15.优选的，所述观察箱的外壁设有转动槽，观察箱的内壁安装有固定转轴，固定转轴的外壁安装有摄像头，且摄像头的一端延伸出转动槽的正面，观察箱的内部底壁安装有限
位弹簧，且限位弹簧的顶部与摄像头的底部通过转轴连接，观察箱的内壁安装有定滑轮，观察箱的内部底壁安装有驱动电机，驱动电机的输出端环绕安装有线圈，且线圈、定滑轮和摄像头之间通过线缆连接，观察箱的顶部安装有动力箱，动力箱的内部底壁安装有清扫电机，且清扫电机的输出端延伸进观察箱的，清扫电机的输出端安装有清扫板，清扫板的底部安装有毛刷。
16.优选的，所述信息处理箱的内壁安装有保护壳，保护壳的内壁安装有多个固定槽，固定槽的内壁安装有信息处理芯片，保护壳的外壁安装有盘管，信息处理箱的内部后壁安装有风机，信息处理箱的正面安装有冷却箱，冷却箱的内壁安装有储存箱，储存箱的内部填充有冷却液，储存箱的顶部安装有循环水泵，循环水泵的输入端安装有进水管，且进水管的一端延伸进储存箱的内部，盘管的一端延伸进储存箱的内部，循环水泵的输出端安装有出水管，且出水管的一端与盘管的另一端连接。
17.优选的，所述保护罩的内部底壁安装有蜂鸣器，保护罩的内壁安装有支撑板，支撑板的顶部安装有警示灯。
18.优选的，所述保护筒的内部底壁安装有转动电机，且转动电机的输出端与观察箱的底部连接。
19.优选的，所述底板的顶部安装有红外探测器，底板的顶部安装有控制器，且控制器与第一电机和电动伸缩杆通过导线电性连接。
20.优选的，该装置的工作步骤如下：
21.s1.机器人巡防时，红外探测器探测前方是否有人，当有人活着有物体阻挡时，控制器控制第一电机转动，第一电机转动一号锥齿轮转动，一号锥齿轮转动带动二号锥齿轮转动，二号锥齿轮转动带动驱动杆转动，驱动杆转动带动万向节转动，万向节带动车轮转动，机器人移动，随后控制器控制电动伸缩杆伸长或者缩短，电动伸缩杆带动调节环转动，调节环带动万向节转动，随后车轮角度改变，机器人的前行方向改变，从而实现避障功能；
22.s2.当机器人倾斜时，检测球向两侧的插杆移动，检测球撞击插杆，插杆带动复位弹簧伸长，随后插杆撞击开关，开关控制马达转动，马达带动转欧东带动线缆收缩，线缆带动活动杆转动，活动杆不再对支撑杆进行限制，一号弹簧伸长，带动支撑杆撞击防护板，随手支撑杆伸出防护槽的外壁，伸缩弹簧带动支撑杆从伸缩管内部伸出，支撑杆伸长，与地面接触，防止机器人继续倾斜，实现防倾斜的功能；
23.s3.对摄像头进行清洁时，启动驱动电机，驱动电机带动线圈转动，线圈带动线缆收缩，线缆带动摄像头转动，限位弹簧伸长，随后摄像头转动至竖直位置，启动清扫电机，清扫电机带动清扫板转动，清扫板带动毛刷转动，毛刷对摄像头进行清洁，实现清洁功能；
24.s4.散热时，启动循环水泵，循环水泵带动冷却液流向盘管，盘管中的冷却液吸收保护壳内部产生的热量，随后循环流动回到储存箱中，实现对保护壳内部进行持续高效的冷却，风机带动空气流动，进一步增强散热效果。
25.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
26.1.本发明通过安装有电池箱和电动伸缩杆可以实现自动避障功能，机器人巡防时，红外探测器探测前方是否有人，当有人活着有物体阻挡时，控制器控制第一电机转动，第一电机转动一号锥齿轮转动，一号锥齿轮转动带动二号锥齿轮转动，二号锥齿轮转动带动驱动杆转动，驱动杆转动带动万向节转动，万向节带动车轮转动，机器人移动，随后控制
器控制电动伸缩杆伸长或者缩短，电动伸缩杆带动调节环转动，调节环带动万向节转动，随后车轮角度改变，机器人的前行方向改变，从而实现避障功能；
27.2.本发明通过安装有水平检测盒和支撑杆可以防止机器人发生倾倒，当机器人倾斜时，检测球向两侧的插杆移动，检测球撞击插杆，插杆带动复位弹簧伸长，随后插杆撞击开关，开关控制马达转动，马达带动转欧东带动线缆收缩，线缆带动活动杆转动，活动杆不再对支撑杆进行限制，一号弹簧伸长，带动支撑杆撞击防护板，随手支撑杆伸出防护槽的外壁，伸缩弹簧带动支撑杆从伸缩管内部伸出，支撑杆伸长，与地面接触，防止机器人继续倾斜，实现防倾斜的功能；
28.3.本发明通过安装有清扫电机和毛刷可以对摄像头进行清洁，对摄像头进行清洁时，启动驱动电机，驱动电机带动线圈转动，线圈带动线缆收缩，线缆带动摄像头转动，限位弹簧伸长，随后摄像头转动至竖直位置，启动清扫电机，清扫电机带动清扫板转动，清扫板带动毛刷转动，毛刷对摄像头进行清洁，实现清洁功能；
29.4.本发明通过安装有冷却箱和风机可以对机器人的内部进行散热，散热时，启动循环水泵，循环水泵带动冷却液流向盘管，盘管中的冷却液吸收保护壳内部产生的热量，随后循环流动回到储存箱中，实现对保护壳内部进行持续高效的冷却，风机带动空气流动，进一步增强散热效果。
附图说明
30.图1为本发明的外观结构示意图；
31.图2为本发明的电池箱俯视结构示意图；
32.图3为本发明的信息处理箱部分箍结构示意图；
33.图4为本发明的观察箱部分结构示意图；
34.图5为本发明的保护罩部分结构示意图；
35.图6为本发明的水平检测盒部分结构示意图；
36.图7为本发明的防护槽部分结构示意图；
37.图8为本发明的保护筒部分结构示意图。
38.图中：1、底板；101、红外探测器；102、控制器；2、保护罩；201、蜂鸣器；202、警示灯；3、电池箱；301、蓄电池；302、第一电机；303、驱动杆；304、二号锥齿轮；305、车轮；306、万向节；307、调节环；308、电动伸缩杆；4、信息处理箱；401、保护壳；402、固定槽；403、信息处理芯片； 404、风机；405、盘管；406、冷却箱；407、储存箱；408、循环水泵；5、水平检测盒；501、滑动轨道；502、检测球；503、开关；504、固定板；505、插杆；6、防护槽；601、防护板；602、固定轴；603、伸缩管；604、伸缩弹簧；605、支撑杆；606、一号弹簧；607、马达；608、活动杆；609、限位杆； 7、保护筒；701、转动电机；8、观察箱；801、固定转轴；802、摄像头；803、限位弹簧；804、定滑轮；805、驱动电机；806、动力箱；807、清扫电机； 808、清扫板；809、毛刷；810、转动槽。
具体实施方式
39.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楚、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，而不是全部的实施例。基于
本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
40.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”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。
41.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
42.实施例1：请参阅图1、图5和图8，本发明提供的一种实施例：一种具备障碍躲避功能的巡防用机器人，包括底板1、电池箱3、信息处理箱4和观察箱8，底板1的底部安装有电池箱3，底板1的顶部安装有红外探测器101，底板1的顶部安装有控制器102，且控制器102与第一电机302和电动伸缩杆 308通过导线电性连接，底板1的顶部安装有保护罩2，底板1的顶部安装有信息处理箱4，且信息处理箱4位于保护罩2的背面，信息处理箱4的两侧外壁设有防护槽6，信息处理箱4的顶部安装保护筒7，保护筒7的顶部安装有观察箱8，信息处理箱4的顶部安装有水平检测盒5，且水平检测盒5位于保护筒7的正面，保护筒7的内部底壁安装有转动电机701，且转动电机701的输出端与观察箱8的底部连接，保护罩2的内部底壁安装有蜂鸣器201，保护罩2的内壁安装有支撑板，支撑板的顶部安装有警示灯202，底板1可以对顶部装置进行支撑，红外探测器101可以发射红外信号，检测机器人前方是否存在障碍物，控制器102可以对第一电机302和电动伸缩杆308进行控制，保护罩2可以对内部的警示灯202进行警示，警示灯202可以在机器人倾倒时，发出光亮进行警示，同时蜂鸣器201发出声音警示，电池箱3可以安装机器人的电池，为机器人提供电力支持，信息处理箱4可以方便安装有各种芯片，方便控制机器人进行相关操作，水平检测盒5可以检测机器人是否处于正常状态，保护筒7可以对内部的转动电机701进行保护，转动电机701 可以带动观察箱8进行转动，观察箱8可以方便安装摄像头802。
43.实施例2：请参阅图2，本发明提供的一种实施例：一种具备障碍躲避功能的巡防用机器人，电池箱3的内壁安装有蓄电池301，蓄电池301的外壁安装有第一电机302，第一电机302的输出端安装有一号锥齿轮，电池箱3的外壁贯穿安装有多个驱动杆303，驱动杆303的另一端安装有二号锥齿轮304，且二号锥齿轮304与一号锥齿轮相啮合，驱动杆303的一端安装有万向节306，万向节306的一端安装有调节环307，万向节306的一端安装有车轮305，调节环307的外壁安装有l型的连接杆，且连接杆的一端延伸进电池箱3的内部，电池箱3的内部底壁安装有电动伸缩杆308，且电动伸缩杆308的一端与连接杆的一端连接，机器人巡防时，红外探测器101探测前方是否有人，当有人活着有物体阻挡时，控制器102控制第一电机302转动，第一电机302 转动一号锥齿轮转动，一号锥齿轮转动带动二号锥齿轮304转动，二号锥齿轮304转动带动驱动杆303转动，驱动杆303转动带动万向节306转动，万向节306带动车轮305转动，机器人移动，随后控制器102控制电动伸缩杆 308伸长或者缩短，电动伸缩杆
401内部进行持续高效的冷却，风机404带动空气流动，进一步增强散热效果。
47.进一步，该装置的工作步骤如下：
48.s1.机器人巡防时，红外探测器101探测前方是否有人，当有人活着有物体阻挡时，控制器102控制第一电机302转动，第一电机302转动一号锥齿轮转动，一号锥齿轮转动带动二号锥齿轮304转动，二号锥齿轮304转动带动驱动杆303转动，驱动杆303转动带动万向节306转动，万向节306带动车轮305转动，机器人移动，随后控制器102控制电动伸缩杆308伸长或者缩短，电动伸缩杆308带动调节环307转动，调节环307带动万向节306转动，随后车轮305角度改变，机器人的前行方向改变，从而实现避障功能；
49.s2.当机器人倾斜时，检测球502向两侧的插杆505移动，检测球502撞击插杆505，插杆505带动复位弹簧伸长，随后插杆505撞击开关503，开关 503控制马达607转动，马达607带动转欧东带动线缆收缩，线缆带动活动杆 608转动，活动杆608不再对支撑杆605进行限制，一号弹簧606伸长，带动支撑杆605撞击防护板601，随手支撑杆605伸出防护槽6的外壁，伸缩弹簧 604带动支撑杆605从伸缩管603内部伸出，支撑杆605伸长，与地面接触，防止机器人继续倾斜，实现防倾斜的功能；
50.s3.对摄像头802进行清洁时，启动驱动电机805，驱动电机805带动线圈转动，线圈带动线缆收缩，线缆带动摄像头802转动，限位弹簧803伸长，随后摄像头802转动至竖直位置，启动清扫电机807，清扫电机807带动清扫板808转动，清扫板808带动毛刷809转动，毛刷809对摄像头802进行清洁，实现清洁功能；
51.s4.散热时，启动循环水泵408，循环水泵408带动冷却液流向盘管405，盘管405中的冷却液吸收保护壳401内部产生的热量，随后循环流动回到储存箱407中，实现对保护壳401内部进行持续高效的冷却，风机404带动空气流动，进一步增强散热效果。
52.工作原理，首先机器人巡防时，红外探测器101探测前方是否有人，当有人活着有物体阻挡时，控制器102控制第一电机302转动，第一电机302 转动一号锥齿轮转动，一号锥齿轮转动带动二号锥齿轮304转动，二号锥齿轮304转动带动驱动杆303转动，驱动杆303转动带动万向节306转动，万向节306带动车轮305转动，机器人移动，随后控制器102控制电动伸缩杆 308伸长或者缩短，电动伸缩杆308带动调节环307转动，调节环307带动万向节306转动，随后车轮305角度改变，机器人的前行方向改变，从而实现避障功能，s2.当机器人倾斜时，检测球502向两侧的插杆505移动，检测球 502撞击插杆505，插杆505带动复位弹簧伸长，随后插杆505撞击开关503，开关503控制马达607转动，马达607带动转欧东带动线缆收缩，线缆带动活动杆608转动，活动杆608不再对支撑杆605进行限制，一号弹簧606伸长，带动支撑杆605撞击防护板601，随手支撑杆605伸出防护槽6的外壁，伸缩弹簧604带动支撑杆605从伸缩管603内部伸出，支撑杆605伸长，与地面接触，防止机器人继续倾斜，实现防倾斜的功能，s3.对摄像头802进行清洁时，启动驱动电机805，驱动电机805带动线圈转动，线圈带动线缆收缩，线缆带动摄像头802转动，限位弹簧803伸长，随后摄像头802转动至竖直位置，启动清扫电机807，清扫电机807带动清扫板808转动，清扫板808带动毛刷809转动，毛刷809对摄像头802进行清洁，实现清洁功能，s4.散热时，启动循环水泵408，循环水泵408带动冷却液流向盘管405，盘管405中的冷却液吸收保护壳401内部产生的热量，随后循环流动回到储存箱407中，实现对保护壳401内部进行持续高效的冷却，风机404带动空气流动，进一步增强散热效果。
53.对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明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发明。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，本发明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发明内。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。