一种具有轮足切换功能的复合式巡检机器人

1.本实用新型涉及巡检机器人技术领域，尤其涉及一种具有轮足切换功能的复合式巡检机器人。


背景技术：

2.随着机器人技术技术的发展，智能巡检机器人广泛应用于制造业、煤矿电力、化工等行业领域。设备巡检是保证稳定运行、安全生产的必要工作，目前大部分工厂仍采用传统的人工巡检，需要大量人员倒班巡检，劳动强度大、工作效率低，造成了大量人力资源的浪费，且存在着危险性高、主观性过强等缺点。在智能制造技术新时代背景的发展下，巡检的技术要求与可靠性要求越来越高，人工巡检逐渐被机器人巡检替代，机器人巡检成为未来的发展趋势。
3.巡检机器人是利用现有较为成熟的机器人技术代替人工巡检的方式来达到快速、可靠巡检的目的。如公告号为cn111438700a的中国专利，公开了一种用于电厂的5g履带式智能巡检机器人，当前智能巡检机器人大多智能采用轮式或履带式的行走机构，难以适应复杂环境，仅能在较为平坦的环境下工作。且只有信息采集装置与行走机构，仅能采集信息，无法针对不同环境进行任何作业。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是针对背景技术中存在当前智能巡检机器人仅能在较为平坦的环境下工作的问题，提出一种具有轮足切换功能的复合式巡检机器人。
5.本实用新型的技术方案：一种具有轮足切换功能的复合式巡检机器人，包括机架，所述机架的顶部固定安装有机械手法兰、超声传感器、警示灯、急停按钮和摄像机构，底部通过螺栓固定安装有巡检传感器，所述机械手法兰的顶部铰接有机械臂，所述机架的左侧固定安装有触摸显示屏，右侧通过螺栓固定安装有感应充电设备，且机架通过传动轴固定连接有轮胎和第二关节。
6.优选的，摄像机构包括固定在机架顶部的摄像云台，所述摄像云台的顶部转动连接有摄像支架，所述摄像支架转动连接有摄像保护壳。
7.优选的，所述摄像保护壳的内部固定套设有红外摄像机和可见光摄像机，所述红外摄像机和可见光摄像机的摄像头均贯穿摄像保护壳的一侧。
8.优选的，所述机架的正面和背面均固定安装有扬声器，所述扬声器位于两个轮胎中间。
9.优选的，所述机架的内部固定安装有主控单元，所述主控单元与触摸显示屏电性连接。
10.优选的，感应充电设备包括蓄电池和电磁感应大功率无线充电设备，所述电池与电磁感应大功率无线充电设备电性连接。
11.优选的，第二关节包括与第一关节铰接的连接杆，所述连接杆的一端固定套设有
气缸，所述气缸的输出端固定连接有活塞杆，所述活塞杆的一端固定连接有足部。
12.与现有技术相比，本实用新型具有如下有益的技术效果：
13.本实用新型较单一的四轮机器人更加智能化，轮足模式可以自由切换，四足状态能够适应各种复杂地形，四轮状态能更具有更高的机动性。
附图说明
14.图1是具有轮足切换功能的复合式巡检机器人的主视图；
15.图2是图1所示的立体图；
16.图3是图2中的另一种视图；
17.图4是图1所示第二关节的工作示意图。
18.附图标记：1、触摸显示屏；2、机械手法兰；3、机械臂；4、超声传感器；5、摄像云台；6、摄像支架；7、摄像保护壳；8、红外摄像机；9、可见光摄像机；10、扬声器；11、机架；12、警示灯；13、急停按钮；14、巡检传感器；15、感应充电设备；16、轮胎；17、第一关节；18、第二关节；181、连接杆；182、气缸；183、活塞杆；184、足部。
具体实施方式
19.下文结合附图和具体实施例对本实用新型的技术方案做进一步说明。
20.实施例一
21.如图1-3所示，本实用新型提出的一种具有轮足切换功能的复合式巡检机器人，包括机架11，机架11的顶部固定安装有机械手法兰2、超声传感器4、警示灯12、急停按钮13和摄像机构，摄像机构位于警示灯12和急停按钮13的中间，超声传感器4总共设置有6个，型号为hc-sro4，其中摄像机构下方设置有两个，其余四个分别安装在机架11的正面和背面，底部通过螺栓固定安装有巡检传感器14，巡检传感器14总共设置有4个，型号为tcrt5000，机械手法兰2的顶部铰接有机械臂3，机械臂3设置有6个舵机，机架11的左侧固定安装有触摸显示屏1，右侧通过螺栓固定安装有感应充电设备15，摄像机构包括固定在机架11顶部的摄像云台5，摄像云台5的顶部转动连接有摄像支架6，摄像支架6可在摄像云台5的顶部进行360度旋转，摄像支架6转动连接有摄像保护壳7，摄像保护壳7的内部固定套设有红外摄像机8和可见光摄像机9，红外摄像机8和可见光摄像机9的摄像头均贯穿摄像保护壳7的一侧，机架11的正面和背面均固定安装有扬声器10，扬声器10位于两个轮胎16中间，机架11的内部固定安装有主控单元，主控单元与触摸显示屏1电性连接，感应充电设备15包括蓄电池和电磁感应大功率无线充电设备，电池与电磁感应大功率无线充电设备电性连接。
22.本实施例中，触摸显示屏1是用来进行人机交互的，同时可以显示数据，并能够对机械臂3、摄像支架6、摄像保护壳7、红外摄像机8和可见光摄像机9等结构进行操作控制，同时机械臂3设置的6个舵机其中5个用于控制机械手方向，另外1个用于控制机械手开合，而摄像支架6能够控制摄像保护壳7、红外摄像机8和可见光摄像机9在摄像云台5的顶部进行360度旋转，同时与触摸显示屏1电性连接的主控单元能够通过上位机局域网控制，可以将数据传输至上位机，并且能够通过上位机接管智能巡检模式。
23.实施例二
24.如图1-4所示，本实用新型提出的一种具有轮足切换功能的复合式巡检机器人，相
较于实施例一，本实施例还包括机架11通过传动轴固定连接有轮胎16和第二关节18，第二关节18包括与第一关节17铰接的连接杆181，连接杆181的一端固定套设有气缸182，气缸182采用伺服阀进行控制，气缸182的输出端固定连接有活塞杆183，活塞杆183的一端固定连接有足部184，足部184采用弹性胶皮，能够减震、增加摩擦。
25.本实施例中，首先第一关节17控制第二关节18进入四足状态，首先气缸182会控制机架11整体的重心贴近地面如图4所示，然后气缸182推动活塞杆183带动机架11整体向上，做好起跳的姿势如图2所示，最后通过惯性使得机架11整体都会呈现腾空的状态，最后完成落地并通过足部184能够减缓机架11整体的震动，由此完成跳跃的动作。
26.上述具体实施例仅仅是本实用新型的几种优选的实施例，基于本实用新型的技术方案和上述实施例的相关启示，本领域技术人员可以对上述具体实施例做出多种替代性的改进和组合。


技术特征：
1.一种具有轮足切换功能的复合式巡检机器人，包括机架(11)，其特征在于：所述机架(11)的顶部固定安装有机械手法兰(2)、超声传感器(4)、警示灯(12)、急停按钮(13)和摄像机构，底部通过螺栓固定安装有巡检传感器(14)，所述机械手法兰(2)的顶部铰接有机械臂(3)，所述机架(11)的左侧固定安装有触摸显示屏(1)，右侧通过螺栓固定安装有感应充电设备(15)，且机架(11)通过传动轴固定连接有轮胎(16)和第二关节(18)。2.根据权利要求1所述的一种具有轮足切换功能的复合式巡检机器人，其特征在于，摄像机构包括固定在机架(11)顶部的摄像云台(5)，所述摄像云台(5)的顶部转动连接有摄像支架(6)，所述摄像支架(6)转动连接有摄像保护壳(7)。3.根据权利要求2所述的一种具有轮足切换功能的复合式巡检机器人，其特征在于，所述摄像保护壳(7)的内部固定套设有红外摄像机(8)和可见光摄像机(9)，所述红外摄像机(8)和可见光摄像机(9)的摄像头均贯穿摄像保护壳(7)的一侧。4.根据权利要求1所述的一种具有轮足切换功能的复合式巡检机器人，其特征在于，所述机架(11)的正面和背面均固定安装有扬声器(10)，所述扬声器(10)位于两个轮胎(16)中间。5.根据权利要求1所述的一种具有轮足切换功能的复合式巡检机器人，其特征在于，所述机架(11)的内部固定安装有主控单元，所述主控单元与触摸显示屏(1)电性连接。6.根据权利要求1所述的一种具有轮足切换功能的复合式巡检机器人，其特征在于，感应充电设备(15)包括蓄电池和电磁感应大功率无线充电设备，所述电池与电磁感应大功率无线充电设备电性连接。7.根据权利要求1所述的一种具有轮足切换功能的复合式巡检机器人，其特征在于，第二关节(18)包括与第一关节(17)铰接的连接杆(181)，所述连接杆(181)的一端固定套设有气缸(182)，所述气缸(182)的输出端固定连接有活塞杆(183)，所述活塞杆(183)的一端固定连接有足部(184)。

技术总结
本实用新型涉及巡检机器人技术领域，尤其涉及一种具有轮足切换功能的复合式巡检机器人。主要针对当前智能巡检机器人仅能在较为平坦的环境下工作的问题，其技术方案包括：机架，所述机架的顶部固定安装有机械手法兰、超声传感器、警示灯、急停按钮和摄像机构，底部通过螺栓固定安装有巡检传感器，所述机械手法兰的顶部铰接有机械臂，所述机架的左侧固定安装有触摸显示屏，右侧通过螺栓固定安装有感应充电设备，且机架通过传动轴固定连接有轮胎，所述传动轴通过第一关节连接有第二关节。本实用新型较单一的四轮机器人更加智能化，轮足模式可以自由切换，四足状态能够适应各种复杂地形，四轮状态能更具有更高的机动性。轮状态能更具有更高的机动性。轮状态能更具有更高的机动性。


技术研发人员：高强 王宝徽 李波 周宇晨 周明
受保护的技术使用者：沈阳工程学院
技术研发日：2022.05.07
技术公布日：2022/9/6