一种轮式室外巡检机器人

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，具体涉及一种轮式室外巡检机器人。

背景技术

目前，许多企业和机构需要定期对室外设施进行巡检，以了解设施运行状况和发现隐患，随着机器人技术发展，将巡检工作机械化已成趋势，研究人员设计出不同类型轮式机器人，它们能在平坦地面自动巡逻，但是，实际应用中，室外环境地形复杂，存在高低不平，轮式机器人难以适应，市面上机器人多采用固定底盘高度设计，当车轮无法同时接触地面时，将无法正常工作，大幅影响了巡检效率。

在各行业，室外设备定期巡检为必要工作，以发现问题及时维修，传统人工巡检耗费人力，难实现全面细致监测，轮式巡检机器人应用广泛，然现有机器人多采固定有限角摄像头，限制视角范围难对区域进行全方位监测，一旦目标设备出现在摄像头视野之外，需人工介入，大大降低巡检效率，增加了人力成本。

实际应用中，轮式巡检机器人在室外工作常面临电源供应问题，由于任务在室外进行，机器人需要持久稳定电源保持工作，然而，当前市面机器人多采用电池供电，电池耗尽会导致工作中断，频繁更换电池不仅增加维护成本，且可能对环境产生影响。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种轮式室外巡检机器人。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种轮式室外巡检机器人，包括底板，所述底板上连接有调节装置，所述调节装置包括第一液压缸、第一液压杆和调节架，所述第一液压杆顶端与第一液压缸输出端连接，所述第一液压杆底端与调节架顶端连接，所述调节架内设有传动电机，所述调节架一侧设有车轮，所述车轮和传动电机输出端连接，所述底板上设有车身，所述车身上方设置有升降装置，所述升降装置包括第一气缸、第一活塞杆和安装台，所述第一气缸可拆卸安装在底板上，所述第一活塞杆底端与第一气缸输出端连接，所述第一活塞杆顶端与安装台底端连接，所述安装台顶端安装有旋转装置，所述旋转装置上方设有支撑架，所述支撑架两侧设置有顶起装置，所述支撑架顶端设有太阳能板，所述支撑架一侧设有摄像头。

优选的是，所述顶起装置包括第二液压缸、第二液压杆、连接杆、滑块、滑槽和安装架，所述第二液压杆底端与第二液压缸输出端连接，所述滑槽开设在安装架底端，所述滑块通过滑槽和安装架进行可活动连接，所述第二液压杆顶端与连接杆一端进行可活动连接，所述连接杆另一端与滑块底端进行可活动连接，顶起装置可以将太阳能板进行收起或展开，方便机器人的运输和使用。

在进一步中优选的是，所述旋转装置包括第一旋转电机、第二旋转电机、减速机、固定架和旋转架，所述减速机分别安装在第一旋转电机和第二旋转电机的输出端，所述旋转架安装在第一旋转电机上方，所述第二旋转电机可拆卸安装在旋转架上方，所述固定架可活动安装在旋转架上，且固定架一端穿过对应减速机与第二旋转电机输出端连接，旋转装置可以带动摄像头进行无死角的旋转，从而实现全方位的巡检。

在进一步中优选的是，所述车身一侧设有散热扇，所述车身另一侧设有散热槽，散热扇和散热槽的设置可以使得车身内的空气进行流通，从而对车身内部安装的各部件进行散热。

在进一步中优选的是，所述散热槽外侧设有挡雨罩，所述散热槽内设有防尘板，所述散热扇输入端设有过滤器，挡雨罩的设置可以防止雨水从散热槽处进入到车身内部，过滤器可以将空气中的杂质和灰尘进行过滤，从而防止其从散热扇处进入到车身内部，防尘板可以防止外界的灰尘和杂质从散热槽处进入到车身内部。

在进一步中优选的是，所述固定架内设有照明灯，所述车身外侧设有反光条，照明灯的设置可以在光线不好或者夜晚时提供照明，从而方便机器人的巡检，反光条的设置可以方便人们对机器人的位置进行观测，便于在机器人断电或突发意外情况不能运行时对机器人进行寻找。

在进一步中优选的是，所述车轮上设有防滑条，所述防滑条均匀设置在车轮外侧，防滑条的设置可以增强车轮的抓地能力，从而使得机器人的形式更加平稳。

与现有技术相比，本发明提供了一种轮式室外巡检机器人，具备以下有益效果：

通过车轮、液压缸、液压杆、安装架和传动电机的设置，使得机器人可在复杂地形稳定运行进行检测，且可以适应不同高低不平场景的检测需求，在地形起伏时自动调整底盘高度，保证各轮接地，相比固定结构，该设计具有更强的适应性，可以在更加复杂的环境中稳定运行，有效提高了地形障碍下的检测质量和效率，通过合理设置各工作组件，机器人获得了出色的移动性能，大大扩展了其应用范围。

通过太阳能板、第二液压缸、第二液压杆、连接杆和第二安装架的设置，采用太阳能电池板能有效利用太阳能，为轮式巡检机器人提供稳定能源，免去传统电池容易耗尽的问题，电池板能利用太阳能为机器人供电，通过伸缩折叠设计减小体积易于运输和使用，与传统电池相比，太阳能不需频繁更换，且相对高效，能在日光充足的室外灵活长时间运行而不受电量限制，从而更稳定高效开展巡检任务。

通过第一气缸、第一活塞杆和安装台的设置，可以灵活调节摄像头的高度，从而提升设备的实用性，同时通过设置的第一旋转电机、第二旋转电机、减速机、固定架、旋转架和摄像头，形成无死角监测，从而对巡检区域进行全面检查，与固定角度摄像头相比，该设计大大扩大视野范围，更好监测目标是否异常，且摄像头角度可随场地需要调整，更适应复杂环境下的巡检任务。

附图说明

图1为本发明中的整体结构示意图；

图2为图1中A处的局部放大结构示意图；

图3为本发明中的剖面结构示意图；

图4为图3中B处的局部放大结构示意图；

图5为图3中C处的局部放大结构示意图；

图6为本发明中另一视角的剖面结构示意图。

图中：1、底板；2、第一液压缸；3、第一液压杆；4、调节架；5、传动电机；6、车轮；7、车身；8、第一气缸；9、第一活塞杆；10、安装台；11、支撑架；12、太阳能板；13、摄像头；14、第二液压缸；15、第二液压杆；16、连接杆；17、滑块；18、滑槽；19、安装架；20、第一旋转电机；21、第二旋转电机；22、减速机；23、固定架；24、旋转架；25、散热扇；26、散热槽；27、挡雨罩；28、防尘板；29、过滤器；30、照明灯；31、反光条；32、防滑条。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

请参阅图1至图6，本发明实施例中：

一种轮式室外巡检机器人，包括底板1，所述底板1上连接有调节装置，所述调节装置包括第一液压缸2、第一液压杆3和调节架4，所述第一液压杆3顶端与第一液压缸2输出端连接，所述第一液压杆3底端与调节架4顶端连接，所述调节架4内设有传动电机5，所述调节架4一侧设有车轮6，所述车轮6和传动电机5输出端连接，所述底板1上设有车身7，所述车身7上方设置有升降装置，所述升降装置包括第一气缸8、第一活塞杆9和安装台10，所述第一气缸8可拆卸安装在底板1上，所述第一活塞杆9底端与第一气缸8输出端连接，所述第一活塞杆9顶端与安装台10底端连接，所述安装台10顶端安装有旋转装置，所述旋转装置上方设有支撑架11，所述支撑架11两侧设置有顶起装置，所述支撑架11顶端设有太阳能板12，所述支撑架11一侧设有摄像头13。

在本发明实施例中，所述顶起装置包括第二液压缸14、第二液压杆15、连接杆16、滑块17、滑槽18和安装架19，所述第二液压杆15底端与第二液压缸14输出端连接，所述滑槽18开设在安装架19底端，所述滑块17通过滑槽18和安装架19进行可活动连接，所述第二液压杆15顶端与连接杆16一端进行可活动连接，所述连接杆16另一端与滑块17底端进行可活动连接，打开第二液压缸14，第二液压缸14通过输出端连接的第二液压杆15带动连接杆16向上升起，从而带动滑块17在滑槽18中进行移动，进而带动安装架19缓缓升起，进而达到将太阳能板12展开的目的。

在本发明实施例中，所述旋转装置包括第一旋转电机20、第二旋转电机21、减速机22、固定架23和旋转架24，所述减速机22分别安装在第一旋转电机20和第二旋转电机21的输出端，所述旋转架24安装在第一旋转电机20上方，所述第二旋转电机21可拆卸安装在旋转架24上方，所述固定架23可活动安装在旋转架24上，且固定架23一端穿过对应减速机22与第二旋转电机21输出端连接，打开第一旋转电机20，第一旋转电机20通过输出端连接的减速机22的减速作用，从而带动旋转架24进行缓慢转动，从而实现对摄像头13横向角度的调节，打开第二旋转电机21，第二旋转电机21通过输出端连接的减速机22的减速作用，从而带动固定架23进行缓慢转动，从而实现对摄像头13纵向角度的调节。

在本发明实施例中，所述车身7一侧设有散热扇25，所述车身7另一侧设有散热槽26，打开散热扇25，散热扇25将外界的空气吹入到车身7内部，车身7内部积攒的热量和空气会通过散热槽26排出，从而实现了车身7内部空气的流动，从而实现了对车身7内部各部件的散热。

在本发明实施例中，所述散热槽26外侧设有挡雨罩27，所述散热槽26内设有防尘板28，所述散热扇25输入端设有过滤器29，当外界下雨时，挡雨罩27可以防止雨水从散热槽26处进入到车身7内部，防尘板28可以防止外界灰尘从散热槽26中进入到车身7内部，过滤器29可以防止空气中含有的杂质和灰尘从散热扇25处进入到车身7内部。

在本发明实施例中，所述固定架23内设有照明灯30，所述车身7外侧设有反光条31，当处于外界光线不好，或者夜晚时，打开照明灯30，便可以为机器人提供良好的照明条件。

在本发明实施例中，所述车轮6上设有防滑条32，所述防滑条32均匀设置在车轮6外侧吗，防滑条32的设置可以增强车轮6的抓地能力，从而使机器人的行驶更加平稳。

实施例2：

请参阅图1至图6，本发明实施例中：

在使用时，打开传动电机5，传动电机5会带动各个车轮6进行转动，从而带动机器人进行移动，当遇到复杂路况某一车轮6无法着地时，打开对应的第一液压缸2，第一液压缸2通过输出端连接的第一液压杆3带动对应调节架4进行下降，当该车轮6着地时，关闭第一液压缸2，当需要进行观测时，打开摄像头13，当需要观测的位置较高时，打开第一气缸8，第一气缸8通过输出端连接的第一活塞杆9带动安装台10进行上升，从而带动安装台10上方安装的各部件进行上升，当摄像头13的高度调整到合适位置后，关闭第一气缸8，当需要观测的位置在摄像头13视野之外时，可以选择性打开第一旋转电机20，第一旋转电机20通过输出端连接的减速机22的减速作用，从而带动旋转架24进行缓慢转动，从而实现对摄像头13横向角度的调节，横向角度调整到合适位置后，关闭第一旋转电机20，然后根据实际情况选择打开第二旋转电机21，第二旋转电机21通过输出端连接的减速机22的减速作用，从而带动固定架23进行缓慢转动，从而实现对摄像头13纵向角度的调节，纵向角度调节完毕后，关闭第二旋转电机21，当机器人处于外界广阔且光照情况相对较好的情况下，打开支撑架11两侧设置的第二液压缸14，第二液压缸14通过输出端连接的第二液压杆15带动连接杆16向上升起，从而带动滑块17在滑槽18中进行移动，进而带动安装架19缓缓升起，进而达到将太阳能板12展开的目的，进而可以利用太阳能为机器人提供能源支撑。

实施例3：

请参阅图1至图6，本发明实施例中：

基于实施例2，当机器人长时间运行后，车身7内部会由于各部件的运作积攒大部分热量，此时打开散热扇25，散热扇25将外界的空气吹入到车身7内部，车身7内部积攒的热量和空气会通过散热槽26排出，从而实现了车身7内部空气的流动，从而实现了对车身7内部各部件的散热，在这个过程中，防尘板28可以防止外界灰尘从散热槽26中进入到车身7内部，过滤器29可以防止空气中含有的杂质和灰尘从散热扇25处进入到车身7内部，当外界下雨时，挡雨罩27可以防止雨水从散热槽26处进入到车身7内部，当处于外界光线不好，或者夜晚时，打开照明灯30，便可以为机器人提供良好的照明条件，反光条31的设置可以方便人们对机器人的位置进行观测，便于在机器人断电或突发意外情况不能运行时对机器人进行寻找，防滑条32的设置可以增强车轮6的抓地能力，从而使机器人的行驶更加平稳，当再次需要使用该设备时，参考上述过程进行操作即可。

上文中提到的全部方案中，涉及两个部件之间连接的可以根据实际情况选择焊接、螺栓和螺母配合连接、螺栓或螺钉连接或者其它公知的连接方式，在此不一一赘述，上文中凡是涉及有写固定连接的，优选考虑是焊接，尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。