一种嵌入巡检机器人的具备灭火功能的监控云台

技术领域

本发明涉及机器人技术，具体涉及载有监控云台的吊轨式机器人。

背景技术

目前市面上的云台仅仅带有高清摄像头以及热成像功能，实现了视频回传及温度监测预警，如果要实现自主灭火，只能通过联动现有消防系统或者附带一台灭火机器人。

发明内容

本发明所解决的技术问题：当检测到场景内有火星或火灾隐患时，云台可以直接对准隐患点进行灭火或消除火灾隐患。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种嵌入巡检机器人的具备灭火功能的监控云台，包括与巡检机器人连接的固定部分、与固定部分连接的活动部分、设置在活动部分上的可见光相机和热成像相机，还包括灭火模块，灭火模块包括设置在活动部分上的灭火管喷嘴、容纳在固定部分中的灭火物料、连接灭火物料和灭火管喷嘴的灭火管路。

按上述技术方案，本发明可以实现拍照录制、红外测温、自主灭火三大功能集于一身。当检测到场景内有火星或火灾隐患时，带有具备灭火功能云台的设备可以直接对准隐患点进行灭火，直接处理。

本发明解决了灭火机器人与巡检机器人需要分开执行功能的问题，将灭火模块与吊轨式机器人集成于一身，能够及时、快速处理更多安全隐患，简化应急流程，缩短应急与救援时间，保障生产安全。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步的说明：

图1为一种嵌入巡检机器人的具备灭火功能的监控云台的示意图；

图2为图1中上盖板102及第一维度活动体11外壳隐藏后的示意图；

图3为一种嵌入巡检机器人的具备灭火功能的监控云台另一视角的示意图；

图4为图3为第一维度活动体11和第二维度活动体12外壳隐藏后的示意图；

图5为终端部分控制设有监控云台的巡检机器人的总体流程图；

图6为监控云台根据两种巡航模式进行巡航的具体流程图。

图中符号说明：

10、固定部分；101、安装座；102、上盖板；11、第一维度活动体；112、第一半轴；113、第二半轴；114、传动齿轮；12、第二维度活动体；

21、可见光相机；22、热成像相机；23、第一电机；24、第二电机；241、监测用齿轮；242、光电传感器；25、雨刮；26、补光LED；

31、灭火管喷嘴；32、灭火管路；321、第一转接头；322、第二转接头。

具体实施方式

如图1，一种巡检机器人，为吊轨式机器人，设有驱动部分和传感器模组。一种嵌入巡检机器人的具备灭火功能的监控云台，设有可见光相机21、热成像相机22和灭火模块。巡检机器人及所述云台，主要用于对巷道内不同坐标位置的环境数据进行一个巡航检查分析，分析预设巷道指定区域范围内的环境数据是否保持正常。

所述云台包括与巡检机器人连接的固定部分10、与固定部分连接的活动部分，可见光相机21和热成像相机22设置在活动部分上，灭火模块包括设置在活动部分上的灭火管喷嘴31、容纳在固定部分中的灭火物料、连接灭火物料和灭火管喷嘴的灭火管路32。其中，当巡检机器人到达巡航点位置时，活动部分相对固定部分运动，能够实现下述的云台定向巡航模式和云台定区域巡航模式。

活动部分包括第一维度活动体11和第二维度活动体12，第一维度活动体枢接在第二维度活动体上，第二维度活动体枢接在固定部分10上；可见光相机21、热成像相机22和灭火管喷嘴31安装在第一维度活动体上；安装在第二维度活动体上的第一电机23控制第一维度活动体相对第二维度活动体的旋转角度，安装在固定部分上的第二电机24控制第二维度活动体相对固定部分的旋转角度。其中，第一维度活动体相对第二维度活动体上下转动，第二维度活动体相对固定体左右转动，进而调整可见光相机21、热成像相机22和灭火管喷嘴31的水平及垂直角度。

结合图2、图4，第一维度活动体11的左侧设有第一半轴112，第一维度活动体的右侧设有第二半轴113，第一维度活动体通过第一半轴和第二半轴枢接在U形的第二维度活动体12上。第一半轴上设有传动齿轮114，传动齿轮通过传动带与第一电机23的输出轴连接。

结合图1、图2，固定部分10包括中空的安装座101、设置在安装座上的上盖板102，第二电机24安装在安装座内的底部，第二电机包括定子部分和转子部分，定子部分与安装座固定连接，转子部分与第二维度活动体12固定连接。转子部分上设有监测用齿轮241，安装座101的侧壁上设有光电传感器242，光电传感器指向监测用齿轮，监测用齿轮随转子部分旋转，光电传感器通过感知监测用齿轮的齿数而判断转子部分的旋转角度。

第二半轴113中空，灭火管路32穿过第二半轴。第二电机的转子部分中空，灭火管路32与第一转接头321连接，第一转接头伸入转子部分的中空部分并与转子部分固定连接。第一转接头与第二转接头322枢接，第二转接头与转子部分的中空部分枢接，第二转接头位于安装座101中，与安装座101内的高压灭火材料连接。监控云台运行时，第一电机23通过传动带驱动第一半轴112转动，第一维度活动体11相对第二维度活动体12转动，第二半轴113随之转动，灭火管路32保持静止，第二半轴相对灭火管路转动。第二电机24的转子部分转动，驱动第二维度活动体12转动，灭火管路32及第一转接头321相对第二转接头322转动。消除火灾隐患时，高压灭火材料经第二转接头322、第一转接头321、灭火管路32、灭火管路喷嘴31喷向火灾隐患处。

监控云台的可见光相机21、热成像相机22、用于控制灭火管喷嘴31启闭的开关、第一电机23、第二电机24以及上述光电传感器242通过通讯部分与终端部分进行数据传输与交换。终端部分通过通讯部分与巡检机器人的驱动部分以及传感器模组进行数据传输与交换。终端部分包括数据处理端(服务器)及显示端，软件就部署在该数据处理端，对巡检机器人、云台传递过来的数据进行分析、处理、存储，同时对巡检机器人、云台状态进行一个预判及处置，对巡航点位置预判控制机器人驱动，同时根据巡航模式(下文具体阐述)来进行云台的控制，转动指定角度或指定角度范围进行环境巡航。

实际运行中，通过控制监控云台(作为一种选择，监控云台为海康热成像双光谱mini云台)来采集双光谱视频数据，以及集成于机器人上的传感器模组来采集巷道内的环境数据；通过预先设置好巡航点，云台巡航角度或者云台巡航范围，在机器人达到目标位置后进行云台巡航操作。具体流程如下所述。

第一，巡航点设置。终端部分通过控制机器人的驱动部分而使机器人运行到指定坐标位置，选择该坐标位置来进行定点巡航。选择是否开启云台巡航。如果开启云台巡航，且巡航模式为云台定向巡航，则只需要转动云台(具体为第一维度活动体11)到指定角度就行，设置保存当前云台的巡航角度。如果开启云台巡航，且巡航模式为云台区域巡航，则需要设置起点坐标、终点角度，设置保存为当前云台的巡航区域扫视范围。

第二，巡航环境检测。如图5，实时接收机器人里程计反馈，判断里程是否达到巡航点附近，根据当前坐标与巡航点坐标位置远近来响应调节机器人运行速度；当机器人到达巡航点位置时，停止机器人的驱动部分(驱动部分控制机器人移动以及坐标里程记录，把里程数据实时反馈给终端部分来进行处理)。判断当前巡航点云台的巡航模式，如果是云台定向巡航模式，终端部分判断当前第一维度活动体11水平、垂直角度，寻找最小距离到目标角度，旋转第一维度活动体达到指定角度，达到巡航目标点。如果巡航模式是云台定区域巡航模式，终端部分判断当前第一维度活动体水平、垂直角度，寻找最小距离到区域起始角度，寻转第一维度活动体达到指定角度后，沿指定方向向目标角度旋转，到达终点角度后停止云台控制，完成云台巡航(如图6所示)。当云台巡航就位后，即云台到达巡航指定角度或者云台开始指定区域巡航后，开启可见光相机21和热成像相机22录像检查，同时机器人携带的传感器模组也开启感应，收集环境温湿度、气体浓度数据，把码流和图片数据传回终端部分进行数据分析，当发现异常时将立刻报警。

以上内容仅为本发明的较佳实施方式，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。