视频巡检机器人的外部结构以及配合使用的轨道的制作方法

1.本技术涉及煤炭行业综采工作面场景下的巡检机器人应用，尤其涉及一种视频巡检机器人的外部结构以及配合使用的轨道。


背景技术：

2.国内许多煤矿应用了可视化远程干预型智能无人化综采，但是综采工作面内仍然需要1名工人进行巡检作业，为了实现综采工作面支架支护区域内真正无人，本系列综采工作面巡检机器人可获取工作面信息，实现工作面数字化透明化，完成对综采工作面巡检人员的替代，并可搭载激光雷达、惯性导航等组件，实现工作面自动找直、三维数字重构等任务。
3.现有综采工作面数字信息获取主要依赖于工作面支架侧安装的可见光摄像头，通过视频获取工作面信息，但是存在以下问题：摄像仪球罩在使用过程中，油污清洁困难且易磨损；综采工作面找直主要依赖于人工目测液压支架，精度不足且存在人员安全风险。这就需要研发出新型的视频巡检机器人以及配合使用的轨道来解决上述问题，对视频巡检机器人的外部结构也需要进行改进，来满足设计要求。


技术实现要素：

4.本技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
5.为此，本技术的一方面实施例提出了一种视频巡检机器人的外部结构以及配合使用的轨道，其中视频巡检机器人的外部结构，包括底盘壳体和上壳。
6.所述底盘壳体下端安装有m个水平转动的主动轮和n个竖直转动的从动轮，m≥2，n≥4，m、n均为偶数，主动轮以轴对称的方式分布于底盘壳体中间的位置，从动轮对称分布于底盘壳体底部的左右两侧，主动轮通过驱动组件连接并驱动。
7.所述上壳可拆卸连接于底盘壳体上端。
8.在一些实施例中，所述上壳上端可拆卸连接有用于保护摄像仪的球罩。
9.在一些实施例中，所述上壳上端的两侧设有用于卡设天线的软胶层。
10.在一些实施例中，所述底盘壳体和/或上壳内设有用于放置和更换电源的可开合的电源仓，所述电源仓内连接有用于连接电源的快接插头，电源仓的仓盖上设有快开按钮。
11.在一些实施例中，所述底盘壳体的边缘处设有若干个固定孔，上壳体通过螺钉可拆卸连接在底盘壳体的固定孔上。
12.在一些实施例中，主动轮和从动轮各设有四个，四个主动轮以2*2轴对称的方式分布于底盘壳体中间的位置，四个从动轮分布于底盘壳体的左右两侧。
13.在一些实施例中，主动轮外形呈柱状结构。
14.根据本技术第二方面实施例的与视频巡检机器人的外部结构配合使用的轨道，包括通过弹簧连接的若干个轨道单元，每个轨道单元至少包括两条相互平行的钢轨，每个主动轮的外侧壁均贴合于钢轨内侧壁，从动轮搭在钢轨上端。
15.在一些实施例中，两条相互平行的钢轨之间固定连接有若干个相互平行的连接件，连接件与钢轨之间形成主动轮活动的空间。
16.在一些实施例中，所述连接件呈u状结构，包括底板和两个侧板，底板固定连接在两侧板之间，底板位于钢轨下方，侧板的上端固定在钢轨外侧。
17.本技术实施例的视频巡检机器人的外部结构以及配合使用的轨道具有以下有益效果：摆脱固定式摄像头获取工作面信息的局限性，使用通用的运行轨道和底盘，根据功能不同搭载不同设备，形成分体式设计；为保证续航能力，使用电池快换结构；为保证通讯稳定性，将外壳与天线融合保护天线；为便于维护，使用快速更换摄像仪透明罩的结构。
18.本技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。
附图说明
19.本技术上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，
20.其中：
21.图1为本技术实施例视频巡检机器人的整体外形结构示意图；
22.图2为本技术实施例视频巡检机器人的主视图；
23.图3为图2的侧视图；
24.图4为图2的仰视图；
25.图5为上盖的结构示意图；
26.图6为图5的侧视图；
27.图7为底盘壳体的结构示意图；
28.图8为图7的侧视图；
29.图9为配合视频巡检机器人使用的轨道的结构示意图；
30.图10为图9的俯视图；
31.附图标记：
32.1-球罩；2-软胶层；3-电源仓；4-从动轮；5-主动轮；6-快开按钮；7-上壳；8-底盘壳体；9-螺钉；10-固定孔；11-钢轨；12-连接件；121-底板；122-侧板；13-弹簧。
具体实施方式
33.下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。
34.下面参考附图描述本技术实施例的视频巡检机器人的外部结构以及配合使用的轨道。
35.本技术实施例提出了一种视频巡检机器人的外部结构，包括底盘壳体8和上壳7。所述底盘壳体8下端安装有m个水平转动的主动轮5和n个竖直转动的从动轮4，m≥2，n≥4，m、n均为偶数，即保证主动轮5至少有左右两个才可保证驱动，从动轮4至少有4个才可保证在行进过程中保持平稳。主动轮5以轴对称的方式分布于底盘壳体8中间的位置，从动轮4对称分布于底盘壳体8底部的左右两侧，主动轮5通过驱动组件连接并驱动。所述上壳7可拆卸
连接于底盘壳体8上端。
36.在一些实施例中，所述上壳7上端可拆卸连接有用于保护摄像仪的球罩1。
37.在一些实施例中，所述上壳7上端的两侧设有用于卡设天线的软胶层2。软胶层2下方的上壳上端设有线槽，软胶层2覆盖线槽后，使得内部天线融合在软胶层2下方。天线贴在软胶层2上，或者嵌在软胶层2中。
38.在一些实施例中，所述底盘壳体8和/或上壳7内设有用于放置和更换电源的可开合的电源仓3，所述电源仓3内连接有用于连接电源的快接插头，电源仓3的仓盖上设有快开按钮6。在煤矿相关标准的要求下，为保证巡检机器人的续航能力，设计实现了电池快换结构，可通过单元拆解实现电池的快换，且电池没电时可实现多台轻量型巡检机器人的快速更换。
39.在一些实施例中，所述底盘壳体8的边缘处设有若干个固定孔10，上壳7通过螺钉9可拆卸连接在底盘壳体8的固定孔10上。固定孔10为长孔，螺钉可在长孔内进行位置调节，以适应不同的上壳7与底盘壳体8之间的固定。
40.在一些实施例中，主动轮5和从动轮4各设有四个，四个主动轮5以2*2轴对称的方式分布于底盘壳体8中间的位置，四个从动轮4分布于底盘壳体8的左右两侧。底盘具备自主完成驱动行走的能力，从动轮4骑在轨道上侧，主动轮5在轨道内侧实现变速巡检。
41.在一些实施例中，主动轮5外形呈柱状结构。
42.在一些实施例中，驱动组件为可调速电机或者电机和减速器的结合。
43.根据本技术第二方面实施例的视频巡检机器人的外部结构配合使用的轨道，包括通过弹簧13连接的若干个轨道单元，每个轨道单元至少包括两条相互平行的钢轨11，每个主动轮5的外侧壁均贴合于钢轨11内侧壁，从动轮4搭在钢轨11上端。
44.在一些实施例中，两条相互平行的钢轨11之间固定连接有若干个相互平行的连接件12，连接件12与钢轨11之间形成主动轮5活动的空间。
45.在一些实施例中，所述连接件12呈u状结构，包括底板121和两个侧板122，底板121固定连接在两侧板122之间，底板121位于钢轨11下方，侧板122的上端固定在钢轨11外侧。
46.本案使用在视频巡检机器人上时，其云台摄像仪的透明密封球罩在运行过程中极易受到工作面各方因素的刮擦与磨损，透明的球罩的快换机构有效改善了该方面的劣势，当球罩受到不可逆的损伤影响到图像输出质量或整体密封时，通过快速更换球罩保障图像输出的高清。
47.为保证续航能力，使用电池快换结构和电池无线充电方案，无线充电打破空间上的限制，可实现一台发射器同时给多台设备充电。
48.本案中的视频巡检机器人外部结构采用高强度轻量型航空复材，相比于普通不锈钢金属外壳，复材保持其外壳硬度更优势的前提下，重量可以大大降低，为煤矿井下巡检机器人的续航、抗撞等方面皆提供了强有力的保障，航空复材同时可实现内部多种无线信号的多个板载天线内置壳体，不影响天线通讯信号的前提下，防止工作面线缆或管材刮断天线，实现了对天线提供了更可靠的保护。
49.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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。
50.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至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
51.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
52.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
53.在本发明中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
54.尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。