一种基于5G通信远程遥控的巡检机器人的制作方法

一种基于5g通信远程遥控的巡检机器人
技术领域
1.本发明涉及一种巡检机器人，具体是一种基于5g通信远程遥控的巡检机器人。


背景技术：

2.第五代移动通信技术是最新一代蜂窝移动通信技术，也是继4g和2g系统之后的延伸，5g的性能目标是高数据速率、减少延迟、节省能源、降低成本、提高系统容量和大规模设备连接。目前基于5g通信远程遥控的机器人能够根据使用者需要在各种恶劣环境中进行巡逻检查。
3.随着城市的发展，地下铺设的管道越来越多，这些管道的作用各不相同，其中最常见的管道就是下水管道，由于下水管道内环境恶劣，现有巡检方式已替换成机器人巡检。但是，现有下水管道阴暗潮湿，导致里面生长一些喜阴植物，再加上一些管道内的其它杂物，导致机器人前进道路受到阻碍，不方便行动巡检。因此，本领域技术人员提供了一种基于5g通信远程遥控的巡检机器人，以解决上述背景技术中提出的问题。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种基于5g通信远程遥控的巡检机器人，通过设置的清障机构，能够将机器人前进道路上的障碍物向前推，避免障碍物挡到机器人，并在障碍物过多时将其向两侧推，有效保证机器人前进路线不受阻碍，方便机器人行动巡检，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
6.一种基于5g通信远程遥控的巡检机器人，包括机器人车体，所述机器人车体的顶端转动连接有转盘，且转盘的上方设有巡检机器臂，所述巡检机器臂与转盘之间设有调节机构用以对巡检机器臂伸展角度进行调节，且巡检机器臂的一端设有旋转换件机构用以辅助巡检机器臂进行巡检，所述机器人车体的一侧面设有清障机构用以清理机器人车体前方障碍物。
7.作为本发明进一步的方案：所述清障机构，具体包括：开设在机器人车体一侧面上的伸缩槽，所述伸缩槽的内部设有伸缩板，且伸缩板一侧面中心固定连接有第一气缸，所述第一气缸的两侧设有直角支撑板，且直角支撑板的底端面与伸缩槽底端面固定连接，所述直角支撑板的一侧面中间位置固定连接有第二气缸，且第二气缸的输出轴贯穿直角支撑板并与伸缩板固定连接，所述第二气缸的两侧设有光轴，且光轴一端贯穿直角支撑板并与伸缩板固定连接，所述伸缩板的另一侧面两侧边沿位置固定连接有电机座，且电机座的内部嵌设有第一电机，所述第一电机的顶部输出轴贯穿电机座并固定连接有转轴，且转轴的外侧面固定连接有旋转臂，所述旋转臂的一端固定连接有弧形板，且弧形板一端边沿固定连接有固定座，两个所述固定座之间连接有橡胶垫，且橡胶垫的内侧面中间位置固定连接有条形滑板，所述条形滑板滑动连接在伸缩板另一侧面中间处开设的条形滑槽中，所述第一气缸的输出轴贯穿条形滑槽并与条形滑板固定连接。
8.作为本发明再进一步的方案：所述弧形板的另一端嵌设有第一强磁体，所述伸缩板的另一侧面对应第一强磁体的位置嵌设有第二强磁体，且第二强磁体与第一强磁体通过磁性吸附在一起。
9.作为本发明再进一步的方案：所述弧形板的外侧面顶端与底端边沿固定连接有锯齿。
10.作为本发明再进一步的方案：所述旋转换件机构，具体包括：固定在巡检机器臂端部的壳体，所述壳体的内部开设有旋转腔，且旋转腔的内部转动连接有旋转筒，所述旋转筒的一侧面开设有五个呈圆形均匀放置的槽孔，且槽孔内部滑动连接有金属柱体，五个所述金属柱体一端分别设有击打件、清扫件、喷水件、抓取件以及卷收件，所述旋转腔的一侧面内壁中心嵌设有第二电机，且第二电机的输出轴与旋转筒另一侧面中心固定连接，所述巡检机器臂的端部外侧面开设有槽孔相匹配的通孔，且通孔一侧的巡检机器臂内部嵌设有第三气缸，所述第三气缸的输出轴端部固定连接有电磁铁卡头，且电磁铁卡头可贯穿旋转腔内壁并插入金属柱体另一端开设的卡槽中。
11.作为本发明再进一步的方案：所述击打件包括固定在金属柱体一端的伸缩旋转顶杆电机；所述清扫件包括固定在金属柱体一端的第三电机，且第三电机的输出轴固定连接有清洁头；所述喷水件包括固定在金属柱体一端的喷水筒，且喷水筒一端固定连接有喷嘴，所述喷水筒内部底端设有增压泵，且增压泵输出端与喷嘴连接；所述抓取件包括固定在金属柱体一端的气动夹手；所述卷收件包括固定在金属柱体一端的第四电机，且第四电机的输出轴一端固定连接有卷收柱，所述卷收柱的外侧面固定连接有若干个均匀分布的卷收杆。
12.作为本发明再进一步的方案：所述金属柱体的外侧面固定连接有至少三个均匀分布的限位块，所述槽孔的内壁对应限位块的位置开设有条形限位槽，且限位块滑动连接在条形限位槽内部并与其相匹配。
13.作为本发明再进一步的方案：所述调节机构，具体包括：两个并列的支撑臂，两个所述支撑臂分别位于巡检机器臂另一端的两侧面，且支撑臂的两端分别与巡检机器臂、转盘转动连接，所述转盘的顶端面中间位置设有第四气缸，且第四气缸的底端与输出轴端分别和转盘、巡检机器臂转动连接，所述第四气缸的两侧设有第五气缸，且第五气缸的输出轴端部转动连接在巡检机器臂侧面与支撑臂端部之间，所述第五气缸的底端与转盘转动连接，且转盘下方的机器人车体内部固定连接有第五电机，所述第五电机的顶部输出轴贯穿机器人车体并与转盘固定连接。
14.作为本发明再进一步的方案：所述巡检机器臂的顶端面中间位置固定连接有第一摄像头，且第一摄像头的一侧固定连接有5g通信装置。
15.作为本发明再进一步的方案：所述机器人车体的顶端面一侧固定连接有第二摄像头，且机器人车体的顶端面另一侧固定连接有第三摄像头，所述机器人车体的两侧面转动连接有三个均匀放置的行走轮。
16.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
17.1、通过设置的清障机构，能够将机器人前进道路上的障碍物向前推，避免障碍物挡到机器人，并在障碍物过多时将其向两侧推，有效保证机器人前进路线不受阻碍，方便机器人行动巡检。
18.2、锯齿的设置能够在弧形板打开时将推着的障碍物进行切割，特别是当障碍物中存在一些植物时，锯齿能够快速切断这些植物。
19.3、通过设置的旋转换件机构，能够根据需要转换合适的工具辅助机器人进行巡检工作，对于一些被遮挡掩盖的地方选择合适的清理方式，使得被挡住的下水管道内壁露出，从而方便巡检机器人进行全面检测，提高适用性。
20.4、通过设置的调节机构，其中，第四气缸与第五气缸能够调整巡检机器臂与支撑臂之间的夹角以及支撑臂与转盘之间的夹角，此外，通过第五电机可调整转盘的水平旋转角度，整个调节机构可调整巡检机器臂的角度与伸展状况，从而更好的调整第一摄像头的位置与角度，进而更好的观察检测点。
附图说明
21.图1为一种基于5g通信远程遥控的巡检机器人的结构示意图；
22.图2为一种基于5g通信远程遥控的巡检机器人中壳体的内部视图；
23.图3为一种基于5g通信远程遥控的巡检机器人中旋转筒与第二电机的结合视图；
24.图4为一种基于5g通信远程遥控的巡检机器人中转盘与第五电机的结合视图；
25.图5为一种基于5g通信远程遥控的巡检机器人中机器人车体与伸缩槽的结合视图；
26.图6为一种基于5g通信远程遥控的巡检机器人中弧形板未打开时的结构示意图；
27.图7为一种基于5g通信远程遥控的巡检机器人图6中a部放大图；
28.图8为一种基于5g通信远程遥控的巡检机器人中弧形板打开时的结构示意图；
29.图9为一种基于5g通信远程遥控的巡检机器人中弧形板与锯齿的结合视图。
30.图中：1、机器人车体；2、行走轮；3、第二摄像头；4、第三摄像头；5、转盘；6、第五电机；7、巡检机器臂；8、支撑臂；9、第四气缸；10、第五气缸；11、5g通信装置；12、第一摄像头；13、壳体；14、旋转腔；15、旋转筒；16、槽孔；17、金属柱体；18、限位块；19、条形限位槽；20、伸缩旋转顶杆电机；21、第三电机；22、清洁头；23、喷水筒；24、喷嘴；25、气动夹手；26、第四电机；27、卷收柱；28、卷收杆；29、第二电机；30、通孔；31、卡槽；32、电磁铁卡头；33、第三气缸；34、伸缩槽；35、伸缩板；36、第一气缸；37、直角支撑板；38、第二气缸；39、光轴；40、电机座；41、第一电机；42、转轴；43、旋转臂；44、弧形板；45、固定座；46、橡胶垫；47、第一强磁体；48、第二强磁体；49、条形滑槽；50、条形滑板；51、锯齿。
具体实施方式
31.为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
32.请参阅图1～9，本发明实施例中，一种基于5g通信远程遥控的巡检机器人，包括机器人车体1，机器人车体1的顶端转动连接有转盘5，且转盘5的上方设有巡检机器臂7，巡检机器臂7与转盘5之间设有调节机构用以对巡检机器臂7伸展角度进行调节，且巡检机器臂7的一端设有旋转换件机构用以辅助巡检机器臂7进行巡检，机器人车体1的一侧面设有清障机构用以清理机器人车体1前方障碍物。通过设置的清障机构，能够将机器人前进道路上的障碍物向前推，避免障碍物挡到机器人，并在障碍物过多时将其向两侧推，有效保证机器人
前进路线不受阻碍，方便机器人行动巡检。
33.在本实施例中：清障机构，具体包括：开设在机器人车体1一侧面上的伸缩槽34，伸缩槽34的内部设有伸缩板35，且伸缩板35一侧面中心固定连接有第一气缸36，第一气缸36的两侧设有直角支撑板37，且直角支撑板37的底端面与伸缩槽34底端面固定连接，直角支撑板37的一侧面中间位置固定连接有第二气缸38，且第二气缸38的输出轴贯穿直角支撑板37并与伸缩板35固定连接，第二气缸38的两侧设有光轴39，且光轴39一端贯穿直角支撑板37并与伸缩板35固定连接，伸缩板35的另一侧面两侧边沿位置固定连接有电机座40，且电机座40的内部嵌设有第一电机41，第一电机41的顶部输出轴贯穿电机座40并固定连接有转轴42，且转轴42的外侧面固定连接有旋转臂43，旋转臂43的一端固定连接有弧形板44，且弧形板44一端边沿固定连接有固定座45，两个固定座45之间连接有橡胶垫46，且橡胶垫46的内侧面中间位置固定连接有条形滑板50，条形滑板50滑动连接在伸缩板35另一侧面中间处开设的条形滑槽49中，第一气缸36的输出轴贯穿条形滑槽49并与条形滑板50固定连接。清障机构能够清理机器人车体1前进道路上的障碍物，避免障碍物挡住机器人车体1或者顶到机器人车体1车底。
34.在本实施例中：弧形板44的另一端嵌设有第一强磁体47，伸缩板35的另一侧面对应第一强磁体47的位置嵌设有第二强磁体48，且第二强磁体48与第一强磁体47通过磁性吸附在一起。第一强磁体47与第二强磁体48的配合使用能够提高弧形板44未打开时的稳定性，避免弧形板44在未打开时出现松动。
35.在本实施例中：弧形板44的外侧面顶端与底端边沿固定连接有锯齿51。锯齿51的设置能够在弧形板44打开时将推着的障碍物进行切割，特别是当障碍物中存在一些植物时，锯齿51能够快速切断这些植物。
36.在本实施例中：旋转换件机构，具体包括：固定在巡检机器臂7端部的壳体13，壳体13的内部开设有旋转腔14，且旋转腔14的内部转动连接有旋转筒15，旋转筒15的一侧面开设有五个呈圆形均匀放置的槽孔16，且槽孔16内部滑动连接有金属柱体17，五个金属柱体17一端分别设有击打件、清扫件、喷水件、抓取件以及卷收件，旋转腔14的一侧面内壁中心嵌设有第二电机29，且第二电机29的输出轴与旋转筒15另一侧面中心固定连接，巡检机器臂7的端部外侧面开设有槽孔16相匹配的通孔30，且通孔30一侧的巡检机器臂7内部嵌设有第三气缸33，第三气缸33的输出轴端部固定连接有电磁铁卡头32，且电磁铁卡头32可贯穿旋转腔14内壁并插入金属柱体17另一端开设的卡槽31中。旋转换件机构能够根据需要转换合适的工具辅助机器人进行巡检工作，提高适用性。
37.在本实施例中：击打件包括固定在金属柱体17一端的伸缩旋转顶杆电机20；清扫件包括固定在金属柱体17一端的第三电机21，且第三电机21的输出轴固定连接有清洁头22；喷水件包括固定在金属柱体17一端的喷水筒23，且喷水筒23一端固定连接有喷嘴24，喷水筒23内部底端设有增压泵，且增压泵输出端与喷嘴24连接；抓取件包括固定在金属柱体17一端的气动夹手25；卷收件包括固定在金属柱体17一端的第四电机26，且第四电机26的输出轴一端固定连接有卷收柱27，卷收柱27的外侧面固定连接有若干个均匀分布的卷收杆28。伸缩旋转顶杆电机20可伸缩输出端击打在检测点，通过观察检测点是否存在凹痕来判断检测点结构稳定性是否达标，存在凹痕则说明稳定性不达标；第三电机21运行带动清洁头22转动，转动的清洁头22可对检测点进行清洁，从而使检测点的情况显示的更清楚；喷水
筒23内的增压泵运行将里面的清水增压后从喷嘴24喷出，喷出的清水打在检测点将上面的污渍冲刷掉；气动夹手25可运行将检测点上附着的杂物抓取下来，方便观察检测点的实际情况；第四电机26运行带动卷收柱27转动，进而带动卷收杆28转动，而转动的卷收杆28可对检测点附近结的蜘蛛网进行卷收，进而使检测点完全裸露出来方便观察。
38.在本实施例中：金属柱体17的外侧面固定连接有至少三个均匀分布的限位块18，槽孔16的内壁对应限位块18的位置开设有条形限位槽19，且限位块18滑动连接在条形限位槽19内部并与其相匹配。限位块18与条形限位槽19的配合使用能够提高金属柱体17在槽孔16中移动的稳定性，并避免金属柱体17脱离槽孔16。
39.在本实施例中：调节机构，具体包括：两个并列的支撑臂8，两个支撑臂8分别位于巡检机器臂7另一端的两侧面，且支撑臂8的两端分别与巡检机器臂7、转盘5转动连接，转盘5的顶端面中间位置设有第四气缸9，且第四气缸9的底端与输出轴端分别和转盘5、巡检机器臂7转动连接，第四气缸9的两侧设有第五气缸10，且第五气缸10的输出轴端部转动连接在巡检机器臂7侧面与支撑臂8端部之间，第五气缸10的底端与转盘5转动连接，且转盘5下方的机器人车体1内部固定连接有第五电机6，第五电机6的顶部输出轴贯穿机器人车体1并与转盘5固定连接。调节机构通过设置的第四气缸9与第五气缸10能够调整巡检机器臂7与支撑臂8之间的夹角以及支撑臂8与转盘5之间的夹角，此外，通过第五电机6可调整转盘5的水平旋转角度，整个调节机构可调整巡检机器臂7的角度与伸展状况，从而更好的调整第一摄像头12的位置与角度，进而更好的观察检测点。
40.在本实施例中：巡检机器臂7的顶端面中间位置固定连接有第一摄像头12，且第一摄像头12的一侧固定连接有5g通信装置11。第一摄像头12可对检测点进行监控，再将监控画面通过5g通信装置11传给外界后台控制终端，而5g通信装置11也可接收外界后台控制终端的指令来控制该巡检机器人的运行状态。
41.在本实施例中：机器人车体1的顶端面一侧固定连接有第二摄像头3，且机器人车体1的顶端面另一侧固定连接有第三摄像头4，机器人车体1的两侧面转动连接有三个均匀放置的行走轮2。第二摄像头3能够监控机器人车体1前进方向的道路状况，第三摄像头4能够监控机器人车体1后退方向的道路状况，行走轮2用以帮助机器人车体1进行移动。
42.本发明的工作原理是：使用时，将该机器人车体1放入到待检测的下水管道中，工作人员利用外界后台控制终端通过5g通信装置11向该机器人下达巡检指令，机器人车体1的行走轮2转动，机器人车体1沿着下水管道向前行驶，过程中，第二摄像头3监控机器人车体1前进方向的道路状况，第三摄像头4监控机器人车体1后退方向的道路状况，而第一摄像头12对检测点进行监控，5g通信装置11将这些监控画面传给外界后台控制终端，而5g通信装置11也可接收外界后台控制终端的指令来控制该巡检机器人的运行状态进行适当性调整。需要说明的是，巡检机器臂7与转盘5之间设有调节机构用以对巡检机器臂7伸展角度进行调节，调节机构通过设置的第四气缸9与第五气缸10能够调整巡检机器臂7与支撑臂8之间的夹角以及支撑臂8与转盘5之间的夹角，此外，通过第五电机6可调整转盘5的水平旋转角度，整个调节机构可调整巡检机器臂7的角度与伸展状况，从而更好的调整第一摄像头12的位置与角度，进而更好的观察检测点。
43.此外，在机器人车体1前进道路上难免存在一些障碍物，这些障碍物包括一些喜阴的植物以及其它的管道残留物，为了避免这些障碍物挡住机器人车体1前进道路或顶到机
器人车体1车底，该巡检机器人通过设置的清障机构清理机器人车体1前进道路上的障碍物，具体为：首先，第二气缸38运行将伸缩板35连同第一气缸36从伸缩槽34中顶出，过程中，光轴39相对直角支撑板37进行移动提高稳定性。然后，当弧形板44伸出伸缩槽34后，两个弧形板44将机器人车体1前进方向高于车底的障碍物推着，这些被推着的障碍物一部分被推的变低不在挡住机器人车体1前进方向，另一些较高的植物也会被压低不在挡住机器人车体1前进方向，但是，随着障碍物的变多，弧形板44受到的阻力越来越大，无法做到及时推低所有的障碍物，这时第一气缸36与第一电机41同步运行，过程中，第一气缸36的输出轴推动条形滑板50沿着条形滑槽49向外移动，而第一电机41运行带动转轴42连同旋转臂43进行转动，过程中，两个弧形板44进行相反转动，最后使得两个弧形板44向两侧打开，而两个弧形板44之间的橡胶垫46被拉平，原本被推着的障碍物被引导向两个弧形板44的两侧，这些被导向两侧的障碍物位于行走轮2的前方，行走轮2可直接压在这些障碍物上继续前进，需要说明的是，在两个弧形板44打开的过程中，锯齿51能够将推着的障碍物进行切割，特别是障碍物中存在的一些植物，锯齿51能够快速切断这些植物。需要说明的是，通过控制两个弧形板44来回收放可达到对前方障碍物快速切割的效果，而两个弧形板44收回时，第一气缸36也收回输出轴，使得条形滑板50沿着条形滑槽49向内移动，带动橡胶垫46中间的一部分被条形滑板50拉入到条形滑槽49内，而在两个弧形板44收放过程中，橡胶垫46始终保持紧绷状态。
44.最后，由于下水管道内环境恶劣，常常存在蜘蛛网、各种污渍、灰尘以及附着在内壁上的杂物，此外，下水管道常年阴暗潮湿受到腐蚀使得结构稳定性较差，该巡检机器人在巡检过程中也需要选择一些检测点进行结构稳定性检测，而对于一些被遮挡掩盖的地方也需要进行清理，使得被挡住的下水管道内壁露出，从而方便巡检机器人进行全面检测。通过设置的旋转换件机构根据需要转换合适的工具辅助机器人进行巡检工作，提高适用性，其中，击打件的伸缩旋转顶杆电机20可伸缩输出端击打在检测点，通过观察检测点是否存在凹痕来判断检测点结构稳定性是否达标，存在凹痕则说明稳定性不达标；清扫件的第三电机21运行带动清洁头22转动，转动的清洁头22可对检测点进行清洁；喷水件的喷水筒23内的增压泵运行将里面的清水增压后从喷嘴24喷出，喷出的清水打在检测点将上面的污渍冲刷掉；抓取件的气动夹手25可运行将检测点上附着的杂物抓取下来，方便观察检测点的实际情况；卷收件的第四电机26运行带动卷收柱27转动，进而带动卷收杆28转动，而转动的卷收杆28可对检测点附近结的蜘蛛网进行卷收，进而使检测点完全裸露出来方便观察。当需要转换工具时，通过第二电机29带动旋转筒15在旋转腔14中转动一定角度，第二电机29在本实施例中选用步进电机，步进电机能自锁防止出现回转现象。当需要的工具所在的槽孔16转动到与通孔30对齐时停止转动，此时，第三气缸33运行带动电磁铁卡头32伸出卡入到对应金属柱体17的卡槽31中，电磁铁卡头32通电产生磁性，使得电磁铁卡头32牢牢吸附固定在卡槽31中。随后，第三气缸33继续运行将对应的金属柱体17沿着槽孔16向外顶，使得金属柱体17上的击打件或清扫件或喷水件或抓取件或卷收件从通孔30伸出，再通过巡检机器臂7将工具送到检测点附近进行使用即可。
45.显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
46.以上所述的，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明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发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。