检测机器人的制作方法

1.本实用新型涉及机器人领域，尤其涉及一种检测机器人。


背景技术：

2.传统的检测机器人采用相机对检查井内的物体进行拍照。随着机器人在检查井中的下降，相机沿着机器人下降的方向依次拍摄检查井内的物体，通过拼接的方式，将相机拍摄的照片拼接为一个完整的且全面的平面图，以获得井体内的平面示意图，用于反映井体内的具体情况。但是相机拍摄的仅是二维图片，不能够清楚知道井体内物体相对于井壁的具体位置信息，井体内的情况信息不能够清楚地展现在使用者的面前，不利于使用者的分析和研究。


技术实现要素：

3.本实用新型实施例的主要目的在于提出一种检测机器人，旨在通过检测机器人构建检查井内的三维图，以便于使用者对检查井的内部进行数据分析和研究。
4.本实用新型解决上述技术问题的技术方案是，提供一种检测机器人，检测机器人包括主机、雷达及若干相机，所述主机内设有控制器；所述雷达设在所述主机的底部，用于沿所述主机的周向进行扫描，以对所述主机的外部构建三维点云；若干所述相机沿所述主机的周向依次间隔设于所述主机的侧面，用于对应所述三维点云拍摄所述主机的外部图像；其中，所述控制器电性连接于所述雷达和若干所述相机。
5.在本实用新型一实施例中，所述检测机器人还包括平衡装置和计米器，所述平衡装置上设有线缆，所述线缆可收放地绕制在平衡装置上，所述线缆的外连端连接于所述主机的顶部；所述计米器设在所述平衡装置上，所述计米器电性连接所述控制器；所述计米器的转轮压接在所述线缆上，以使所述转轮随所述线缆的收放而转动。
6.在本实用新型一实施例中，所述平衡装置上设有过线装置，所述过线装置包括：连接架和从动轮，所述连接架固定在所述平衡装置上；所述从动轮可转动地设于所述连接架，所述从动轮与所述转轮间隔设置，在所述从动轮和所述转轮之间形成用于穿设所述线缆的压接空间；当所述线缆穿设于所述压接空间时带动所述转轮转动。
7.在本实用新型一实施例中，所述从动轮的轮面内凹有凹槽，所述线缆穿设在所述压接空间时，所述线缆的部分收容在所述凹槽内。
8.在本实用新型一实施例中，所述过线装置还包括：输入结构和输出结构，所述输入结构包括两个第一定位轮，两个所述第一定位轮与所述从动轮并排设在所述连接架上，两个所述第一定位轮间隔设置，以形成用于限定所述线缆的第一限定空间；所述输出结构包括两个第二定位轮，两个所述第二定位轮并排设在所述从动轮远离所述第一定位轮的一侧，两个所述第二定位轮间隔设置，以形成用于限定所述线缆的第二限定空间；其中，所述线缆从所述第一限定空间的一侧穿入，并从所述第一限定空间的另一侧穿出，并在绕过所述从动轮后，从所述第二限定空间的一侧穿入，并从所述第二限定空间的另一侧穿出，并连
接所述主机，所述第一限定空间的穿出侧和所述第二限定空间的穿入侧为同侧。
9.在本实用新型一实施例中，所述平衡装置包括支撑架和至少三个支撑脚，所述计米器固定在所述支撑架上，所述线缆可转动设在所述支撑架上；至少三个所述支撑脚沿所述支撑架的周向间隔设在所述支撑架的底部。
10.在本实用新型一实施例中，所述平衡装置还包括转盘，所述转盘可转动设于所述支撑架；所述线缆的一端固定在所述转盘上，以通过转动所述转盘收放环绕在所述转盘上的所述线缆。
11.在本实用新型一实施例中，所述支撑架上设有电机，所述电机固定在所述支撑架上，并与所述转盘传动连接，以驱动所述转盘转动。
12.在本实用新型一实施例中，所述检测机器人包括五个所述相机，五个所述相机沿所述主机的周向间隔设在所述主机的侧面，用于对所述主机的外部拍摄，以得到所述主机外部的全景图。
13.在本实用新型一实施例中，所述检测机器人还包括若干灯体，若干所述灯体沿所述主机的周向依次间隔设于所述主机的侧面，每一所述灯体位于相邻两个所述相机之间。
14.本实用新型的技术方案，通过在主机的底部设置雷达，在主机的侧面设置相机，通过雷达对主机的外部进行扫描，进而构建三维点云，并通过相机对应三维点云拍摄主机的外部图像；控制器接收相机传输的外部图像信息和雷达传输的三维点云数据，根据外部图像的rgb颜色值赋值于三维点云，从而生成带有颜色的三维点云数据，即通过检测机器人构建主机外部的三维图，以三维视图的方式将检查井内的情况信息呈现给使用者，以便于使用者的对检查井的内部信息进行分析和研究。
附图说明
15.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
16.图1为本实用新型所述检测机器人的结构示意图；
17.图2为本实用新型所述过线装置与计米器的配合结构示意图。
18.附图标号说明：
19.标号名称标号名称100检测机器人52压接空间10主机60过线装置11线缆61连接架20雷达62从动轮30相机63输入结构40平衡装置631第一定位轮41支撑架632第一限定空间42支撑脚64输出结构43转盘641第二定位轮
50计米器642第二限定空间51转轮70灯体
具体实施方式
20.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的一部分实施例，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作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。
21.需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
22.另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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。在本实用新型的描述中，“若干”、“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。
23.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”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；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实用新型中的具体含义。
24.另外，本实用新型各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
25.本实用新型提出一种检测机器人，旨在通过检测机器人构建检查井内的三维图，以便于使用者对检查井进行数据分析和研究。
26.下面将在具体实施例中对本实用新型提出的检测机器人的具体结构进行说明：
27.在本实施例的技术方案中，如图1所示，检测机器人100包括主机10、雷达20及若干相机30，主机10内设有控制器；雷达20设在主机10的底部，用于沿主机10的周向进行扫描，以对主机10的外部构建三维点云；若干相机30沿主机10的周向依次间隔设于主机10的侧面，用于对应三维点云拍摄主机10的外部图像；其中，控制器电性连接于雷达20和若干相机30。
28.可以理解地，通过在主机10的底部设置雷达20，在主机10的侧面设置相机30，通过雷达20对主机10的外部进行扫描，进而构建三维点云，相机30对应三维点云拍摄主机10的外部图像；控制器接收相机30传输的外部图像信息和雷达20传输的三维点云数据，根据外部图像的rgb颜色值赋值于三维点云，从而生成带有颜色的三维点云数据，即通过检测机器人100构建主机10外部的三维图，以三维视图的方式将检查井内的情况信息呈现给使用者，以便于使用者的对检查井的内部信息进行分析和研究。
29.具体地，主机10内设置有控制器，若干(两个及两个以上)相机30沿相机30的周向均匀设在主机10的侧面，雷达20设置在主机10的底部，主机10在深入检查井时，雷达20扫描
检查井内的信息，并制成三维点云数据，相机30拍摄检查井内的图像信息，雷达20将检查井内的三维点云数据传输至控制器，相机30将检查井内的图像信息传输至控制器，控制器依据检查井内的图像信息的rgb颜色值，对三维云点赋值rgb颜色值，从而形成各行带颜色的三维点云数据，即构建了检查井的三维图，以便于使用者对检查井内的信息进行分析和研究。
30.在一种可行的实施方式中，主机10为圆柱状，在主机10的侧面上设置5个广角相机，5个广角相机均匀排布在主机10的侧面，分别对主机10外侧进行拍摄，通过5个广角相机的同时拍摄，并将5个广角相机拍摄的视图拼接起来，构成检查井内360全景图像，同时主机10底部的雷达20沿主机10的周向对检查井内部进行扫描，以获取三维云点，通过控制器将图像的rgb颜色值赋值于三维云点，以形成带有rgb颜色值的三维云点数据，即对检查井的内部构建形成全景三维图，以便于使用者对检查井进行分析和研究。
31.在一种可行的实施方式中，雷达20为二维激光雷达，用于对检查井的截面进行扫描，通过在连接在主机10上的线缆11上设置计米器50，通过计米器50监测线缆11下降的距离，进而知道雷达20的下降位置，以便于对检查井的内部进行全面扫描，并与相机30拍摄的图像相对应。
32.在一种可行的实施方式中，主机10外设置有灯体70，在主机10深入检查井时，提供亮光，以便于相机30对检查井的内部进行拍摄。
33.在本实施例的技术方案中，如图1所示，检测机器人100还包括平衡装置40和计米器50，平衡装置40上设有线缆11，线缆11可收放地绕制在平衡装置40上，线缆11的外连端连接于主机10的顶部；计米器50设在平衡装置40上，计米器50电性连接控制器；计米器50的转轮51压接在线缆11上，以使转轮51随线缆11的收放而转动。
34.可以理解地，平衡装置40用于装设在检查井的井口处，平衡装置40上设置有线缆11，线缆11连接于主机10，通过收放线缆11，以控制主机10在检查井内的移动，平衡装置40上设置有计米器50，用于监控线缆11的下降或上升距离，即监控主机10的下降距离，计米器50电性连接于控制器，用于将主机10的下降距离信息传输给控制器，以便于控制器能够清楚地知道雷达20所扫描的检查井的位置，将三维云点与相机30拍摄的图像相对应，将rgb颜色值赋值于雷达20扫描得到的三维云点，以形成三维云点数据，即构建检查井内的三维图。
35.具体地，检测机器人100还包括平衡装置40和计米器50，平衡装置40上设有线缆11，线缆11一端可转动连接在平衡装置40上，并绕设在平衡装置40上，另一端连接于主机10的顶部，可通过释放绕制在平衡装置40上的线缆11，以将主机10朝向检查井的深处移动，检测检查井深处的内部信息；计米器50设在平衡装置40上，计米器50的转轮51压接在主机10和平衡装置40之间的线缆11上，以使转轮51随线缆11的移动而转动，根据转轮51的转动计算出线缆11的移动距离；即在释放线缆11时，线缆11朝向检查井的深处移动时，计米器50的转轮51根据线缆11的移动而转动，进而使得计米器50能够计算出线缆11的移动距离(主机10的移动距离)；计米器50电性连接控制器，用于将主机10的移动距离信息传输给控制器，控制器根据主机的移动距离将相机30拍摄的图像信息与雷达20扫描的三维云点对应，以构建带有颜色值的三维云点数据。
36.在本实施例的技术方案中，如图2所示，平衡装置40上设有过线装置60，过线装置60包括连接架61和从动轮62，连接架61固定在平衡装置40上；从动轮62可转动地设于连接
架61，从动轮62与转轮51间隔设置，在从动轮62和转轮51之间形成用于穿设线缆11的压接空间52；当线缆11穿设于压接空间52时带动转轮51转动。
37.可以理解地，为了保证计米器50的转轮51能够清楚计算线缆11的移动距离，通过在平衡装置40上设置过线装置60，过线装置60固定在平衡装置40上，转轮51与过线装置60的从动轮62形成压接空间52，线缆11穿设在压接空间52内，并被转轮51压接在从动轮62上，线缆11穿设于压接空间52时，线缆11带动转轮51和从动轮62一同转动，使得转轮51能够更好地被线缆11带动而发生转动，提高计米器50的计量精度。
38.具体地，平衡装置40上设有过线装置60，过线装置60包括连接架61和从动轮62，连接架61固定在平衡装置40上，从动轮62可转动地设于连接架61，从动轮62与转轮51间隔设置，形成用于穿设线缆11的压接空间52，当线缆11穿设于压接空间52时，带动转轮51转动。计米器50可直接设在连接架61上。
39.在本实施例的技术方案中，从动轮62的轮面内凹有凹槽，线缆11穿设在压接空间52时，线缆11的部分收容在凹槽内。
40.可以理解地，为了转轮51能够更好地压接在线缆11上，当转轮51压接在线缆11时，线缆11不会在从动轮62的轮面移动；将从动轮62的轮面设置有凹槽，当线缆11穿设在压接空间52时，线缆11的部分收容在凹槽内，如图2所示，且凹槽的两侧壁与底壁之间呈倒角设置，形成u型凹槽。
41.在本实施例的技术方案中，如图2所示，过线装置60还包括输入结构63和输出结构64，输入结构63包括两个第一定位轮631，两个第一定位轮631与从动轮62并排设在连接架61上，两个第一定位轮631间隔设置，以形成用于限定线缆11的第一限定空间632；输出结构64包括两个第二定位轮641，两个第二定位轮641并排设在从动轮62远离第一定位轮631的一侧，两个第二定位轮641间隔设置，以形成用于限定线缆11的第二限定空间642；其中，线缆11从第一限定空间632的一侧穿设入，并从第一限定空间632的另一侧穿出，并在绕绕过从动轮62后，从第二限定空间642的一侧穿入，并从第二限定空间642的另一侧穿出，并连接主机10，第一限定空间632的穿出侧和第二限定空间642的穿入侧为同侧。
42.可以理解地，为了线缆11能够环绕从动轮62设置，通过在连接架61的两端分别设置输入结构63和输出结构64，线缆11从第一限定空间632的一侧穿设入，并从第一限定空间632的另一侧穿出，并在绕绕过从动轮62后，从第二限定空间642的一侧穿入，并从第二限定空间642的另一侧穿出，并连接主机10，第一限定空间632的穿出侧和第二限定空间642的穿入侧为同侧，以使线缆11在从动轮62上绕行，使得转轮51能够更好地压接在线缆11上，线缆11的移动直接影响转轮51的转动，进而提高计米器50的计算精度。
43.具体地，过线装置60还包括输入结构63和输出结构64，输入结构63包括两个第一定位轮631，两个第一定位轮631与从动轮62并排设在连接架61上，两个第一定位轮631间隔设置，以形成用于限定线缆11的第一限定空间632，用于穿设线缆11，当线缆11穿设在第一限定空间632时，线缆11的移动，也能够带动第一定位轮631的转动，以减小线缆11的阻力，且两个第一定位轮631的中间都内凹设置，以便于线缆11穿设在第一限定空间632中。
44.在一种可行的实施方式中，在平衡装置40的中间设置调节轮，穿出第二限定空间642的线缆11，绕设在调节轮上，并从调节轮朝向主机10方向伸展，以使主机10在平衡装置40的中部位置向下运动。
45.在本实施例的技术方案中，如图1所示，平衡装置40包括支撑架41和至少三个支撑脚42，计米器50固定在支撑架41上，线缆11可转动连接在支撑架41上，并穿设于计米器50；至少三个支撑脚42沿支撑架41的周向间隔设在支撑架41的底部。
46.可以理解地，检测机器人100在检测检查井时，需要将主机10放入检查井中，为了稳定地将主机10放入检查井中，通过设置支撑架41及至少三个支撑脚42，至少三个支撑脚42沿支撑架41的周向均匀设在支撑架41的底部，并由三个支撑脚42支撑在检查井的井口处，支撑架41位于检查井的中间位置，使得可转动连接在支撑架41上的线缆11，能够在检查井的中间位置，以使连接在线缆11上的主机10能够从检查井的中间向检查井深处下落，便于相机30能够在检查井的中间位置拍摄检查井内的信息。
47.具体地，平衡装置40包括支撑架41和至少三个支撑脚42，计米器50固定在支撑架41上，线缆11可转动连接在支撑架41上，并穿设于计米器50，穿出计米器50的线缆11延伸至主机10，通过线缆11在支撑架41上的转动，进而释放线缆11，以使主机10能够深入检查井内部；至少三个支撑脚42沿支撑架41的周向间隔设在支撑架41的底部，用于稳定将支撑架41固定在检查井的井口。
48.在一种可行的实施方式中，平衡装置40包括三个支撑脚42，三个支撑脚42的一端分别从不同的方向支撑在支撑架41上，三个支撑脚42的另一端固定在检查井的井口，用于稳定将支撑架41固定在检查井的井口处；且支撑脚42远离支撑架41的一端设置有吸盘，吸盘的顶部可转动连接在支撑脚42上，吸盘的底部用于吸接在检查井的外侧。
49.在本实施例的技术方案中，如图1所示，平衡装置40还包括转盘43，转盘43可转动设于支撑架41；线缆11的一端固定在转盘43上，以通过转动转盘43收放环绕在转盘43上的线缆11。
50.可以理解地，通过在支撑架41上设置转盘43，将线缆11的一端环绕在转盘43上，可通过转动转盘43释放线缆11的长度，进而使得连接在线缆11的另一端的主机10能够深入到检查井中，以检测检查井中的情况。
51.具体地，转盘43可转动设置在支撑架41上，线缆11的一端环绕在转盘43上，通过转动转盘43能够释放环绕在转盘43上的线缆11。
52.在本实施例的技术方案中，支撑架41上设有电机，电机固定在支撑架41上，并与转盘43传动连接，以驱动转盘43转动。
53.可以理解地，为了控制线缆11的是释放长度，通过在支撑架41上设置电机，电机固定在支撑架41上，并与转盘43传动连接，以驱动转盘43转动，通过电机的转动进而能够启动释放线缆11的操作或关闭释放线缆11的操作。
54.在本实施例的技术方案中，如图1所示，检测机器人100包括五个相机30，五个相机30沿主机10的周向间隔设在主机10的侧面，用于对主机10的外部拍摄，以得到主机10外部的全景图。
55.可以理解地，为了能够拍摄主机10外部的全景图，通过在主机10的侧面均匀设置五个相机30，五个相机30同步对主机10外部进行拍摄，并将五个相机30拍摄的图像拼接在一起，形成主机10外部的全景图。相机30为广角相机。
56.在本实施例的技术方案中，如图1所示，检测机器人100还包括若干灯体70，若干灯体70沿主机10的周向依次间隔设于主机10的侧面，每一灯体70位于相邻两个相机30之间。
57.可以理解地，为了便于相机30能够清楚在检查井内拍摄，通过在主机10上设置若干灯体70，若干灯体70沿主机10的周向依次间隔设于主机10的侧面，且每一灯体70位于相邻两个相机30之间，也即灯体70的数量与相机30的数量，灯体70与相机30交替设置，使得灯体70能够均匀地对主机10外部进行照亮，以便于相机30的拍摄。
58.在本实施例的技术方案中，线缆11随主机10向下移动的过程中，可能由于主机10的重量，线缆11在移动的过程中可能发生转动，进而可能带动主机10转动，影响主机10的平稳性，造成相机30的拍摄或雷达20的扫描发生偏差，通过在主机10的顶部设有自稳电机，线缆11连接在自稳电机上，当线缆11带动主机10发生转动时，自稳电机对线缆11产生反作用力，以抑制线缆11发生转动，主机10在下移过程中，能够保证主机10平稳移动。
59.以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。