CN108115704A - 高速公路护栏上移动的监控机器人 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高速公路护栏上移动的监控机器人，包括监控模块、动力模块、供电模块和清洁轨道模块，所述监控模块包括护栏、中空壳体、摄像头和透镜，所述动力模块包括弹簧、轮胎、轨道、从动轮胎和电机，所述供电模块包括供电箱、齿轮、齿条插头、电路行程开关、供电接头和***，所述清洁轨道模块包括驱动齿轮、齿条Ⅰ、齿条Ⅱ、传动齿轮组Ⅰ、传动齿轮组Ⅱ、清轨刷、轨道保护架和灰尘漏孔。该监控机器人能够根据高速路况进行移动，对需要监控路段进行及时监控，还能自动为摄像头充电，确保监控画面连续性，还能对移动轨道进行自清洁，确保机器人移动顺畅。

Description

高速公路护栏上移动的监控机器人
技术领域
本发明涉及监控机器人技术领域，特别是一种高速公路护栏上移动的监控机器人。
背景技术
当前，一般的高速护栏上都是隔一段距离设置一个摄像头，以实现对高速路段上行驶的车辆进行监控的目的。然而，有时候一些路段没有安装摄像头或者在安装了摄像头但拍摄不清楚的区域，又恰巧发生了超速或其他违章甚至发生车祸后，无法收集回放当时的具体情况，从而给调查处理增加了一定难度。此外，随着节假日高速路免费开放，节假日高速路上车辆增多，从而导致事故多发路段总是在变化，相应的，此时这种路段监控就应该更加稠密，某些路段则无需太稠密的监控，从而使资源利用最大化。而且，现有的高速路护栏上设置的摄像头之间的距离基本都是固定的，无法自动调节，有需要时都是人工进行调节。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种高速公路护栏上移动的监控机器人，能够根据路况信息随时调整监控位置，更好地对高速公路上发生的状况进行信息监控，使得资源利用最大化，给调查处理提供及时、有效的监控信息，提供方便。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种高速公路护栏上移动的监控机器人，包括监控模块、动力模块、供电模块和清洁轨道模块；
所述监控模块包括护栏、中空壳体、摄像头和透镜，所述护栏内部设置有中空壳体，所述中空壳体内部设置有可沿中空壳体内部的中空结构来回滑动的透镜，所述透镜可开合，且所述透镜内部设置有摄像头，以监视透镜可视范围内的图像；
所述动力模块包括弹簧、轮胎、轨道、从动轮胎和电机，所述电机安装在中空壳体的一端，所述电机一端设置有电机连接板，所述电机连接板上安装有弹簧，所述弹簧的两侧安装有轮胎，所述从动轮胎设置在中空壳体的外部，且从动轮胎沿轨道来回移动，所述电机驱动弹簧沿护栏内壁旋转，从而带动整个监控机器人移动；
所述供电模块包括供电箱、齿轮、齿条插头、电路行程开关、供电接头和***，所述供电箱设置在护栏上，所述齿轮与齿条插头上的齿条相啮合，所述齿条插头的下方设置有电路行程开关和供电接头，所述***设置在中空壳体上；
所述清洁轨道模块包括驱动齿轮、齿条Ⅰ、齿条Ⅱ、传动齿轮组Ⅰ、传动齿轮组Ⅱ、清轨刷、轨道保护架和灰尘漏孔，所述齿条Ⅰ和齿条Ⅱ分别位于驱动齿轮的两侧，所述驱动齿轮由电机驱动，所述齿条Ⅰ一端与驱动齿轮啮合、另一端与传动齿轮组Ⅰ啮合，所述齿条Ⅱ一端与驱动齿轮啮合、另一端与传动齿轮组Ⅱ啮合，所述传动齿轮组Ⅰ和传动齿轮组Ⅱ均连接有清轨刷，所述轨道保护架设置在电机的一侧，所述灰尘漏孔设置在轨道上。
作为改进，所述护栏整体呈C字凹槽型，凹槽内部放置圆形中空壳体。
作为改进，所述中空壳体与护栏之间设置一定间隔，防止中空壳体与护栏内部的螺纹摩擦。
作为改进，所述摄像头通过摄像头安装架设置在透镜内部。
作为改进，所述弹簧上安装有横截面与C形凹槽截面呈15度角的轮胎，且该轮胎摩擦力较大，使弹簧在旋转时轮胎不打滑而沿着轮胎方向滑动，同时依靠轮胎摩擦力来停止移动。
作为改进，所述从动轮胎设置有3个，分别嵌入护栏内部的轨道凹槽内，以实现对中空壳体的限位，防止其旋转。
作为改进，所述中空壳体设置有电机的一端做加厚处理。
作为改进，所述摄像头供电不足时，所述***向最近的供电箱移动，当***定位好供电箱的位置后，所述齿轮旋转从而带动齿条插头向供电箱移动，同时，所述齿条插头下方的电路行程开关触碰到供电插头，供电插头接通后，由供电箱给摄像头充电。
作为改进，所述中空壳体远离透镜开口一端设置有滑动挡块，用于限制透镜沿中空壳体滑动至透镜开口最大时的位置。
作为改进，所述透镜靠近开口打开处一端设置有限位挡块，用于限制透镜在中空壳体内滑动至透镜开口闭合时的位置。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：该监控机器人设置的监控模块，摄像头能够对高速公路路况进行即时监控，存储信息，透镜可沿中空壳体内部的中空结构来回滑动，以实现透镜的开合，用于检修、防盗、防水、防尘、防腐等。
设置的动力模块，在从动轮胎限位的情况下，电机带动弹簧转动，弹簧上装有的轮胎与护栏上的C形截面呈一定角度设置，且轮胎摩擦力较大，使得弹簧旋转时轮胎不打滑而是沿着轮胎方向滑动，同时也靠轮胎的摩擦力来停止整个监控机器人的移动，且弹簧在机器人起停时还能起到缓冲作用；电机反转可使机器人反向移动，从动轮胎可使其移动更流畅。此外，该监控机器人整体能够沿高速公路护栏来回移动，以便对高速公路上监控摄像头稀少或者车祸易发路段以及突发状况的路段进行监控，保存及时、完整的监控信息，方便日后调查处理。
设置的供电模块，在摄像头电量不足时，***寻找到最近的供电箱，及时为摄像头充电，确保摄像头拍摄画面的不间断性，提高监控的准确度。
设置的清洁轨道模块，电机带动驱动齿轮旋转，再带动齿条和齿轮传动组转动，从而带动清轨刷来回移动，实现对轨道的清扫，清轨刷路过灰尘漏孔时，使轨道上的灰尘经灰尘漏孔漏下，保持轨道的整洁，还能防止下雨天积水；同时，轨道保护架能够清理轨道上影响轮胎滚动的体积比较大的物体，如小石头、落叶等，确保监控机器人行驶顺畅，避免机器人因打滑而停车不及时等后果。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图。
图2为本发明***定位到供电箱时的工作状态图。
图3为本发明动力模块和清洁轨道模块结构图。
图中：1-监控模块，1.1-护栏，1.2-中空壳体，1.3-限位挡块，1.4-透镜，1.5-摄像头，1.6-滑动挡块；2-动力模块，2.1-弹簧，2.2-轮胎，2.3-轨道，2.4-从动轮胎，2.5-电机，2.6-电机连接板；3-供电模块，3.1-齿轮，3.2-***，3.3-供电箱，3.4-齿条插头，3.5-供电接头，3.6-电路行程开关；4-清洁轨道模块，4.1-齿条Ⅰ，4.2-驱动齿轮，4.3-齿条Ⅱ，4.4-传动齿轮组Ⅰ，4.5-传动齿轮组Ⅱ，4.6-清轨刷，4.7-轨道保护架，4.8-灰尘漏孔；5-摄像头安装架。
具体实施方式
以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。
如图1-3所示，本发明的一种实施例：一种高速公路护栏上移动的监控机器人，包括监控模块1、动力模块2、供电模块3和清洁轨道模块4；
所述监控模块1包括护栏1.1、中空壳体1.2、摄像头1.5和透镜1.4，所述护栏1.1整体呈C字凹槽型，凹槽内部放置圆形中空壳体1.2，且所述中空壳体1.2与护栏1.1之间设置一定的间隔，以防止中空壳体1.2与护栏1.1内部的螺纹摩擦，所述中空壳体1.2内部设置有可沿中空壳体1.2内部的中空结构来回滑动的透镜1.4，所述透镜1.4可开合，所述透镜1.4上靠近开口打开一端设置有限位挡块1.3，用于限制透镜1.4沿中空壳体1.2滑动至开口闭合时的位置，所述透镜1.4远离开口一端设置有滑动挡块1.6，用于限制透镜1.4沿中空壳体1.2滑动至开口最大时的位置，且所述透镜1.4内部设置有摄像头1.5，所述摄像头1.5通过摄像头安装架5设置在透镜1.4内部，以监视透镜1.4可视范围内的图像；
所述动力模块2包括弹簧2.1、轮胎2.2、轨道2.3、从动轮胎2.4和电机2.5，所述电机2.5安装在中空壳体1.2做加厚处理的一端，所述电机2.5一端设置有电机连接板2.6，所述电机连接板2.6上安装有弹簧2.1，所述弹簧2.1的两侧安装有轮胎2.2，所述从动轮胎2.4设置在中空壳体1.2的外部，且从动轮胎1.2沿轨道2.3来回移动，所述电机2.5驱动弹簧2.1沿护栏1.1内壁旋转，从而带动整个监控机器人移动；
所述供电模块3包括供电箱3.3、齿轮3.1、齿条插头3.4、电路行程开关3.6、供电接头3.5和***3.2，所述供电箱3.3设置在护栏1.1上，所述齿轮3.1与齿条插头3.4上的齿条相啮合，所述齿条插头3.4的下方设置有电路行程开关3.6和供电接头3.5，所述***3.2设置在中空壳体1.2上；
所述清洁轨道模块4包括驱动齿轮4.2、齿条Ⅰ4.1、齿条Ⅱ4.3、传动齿轮组Ⅰ4.4、传动齿轮组Ⅱ4.5、清轨刷4.6、轨道保护架4.7和灰尘漏孔4.8，所述齿条Ⅰ4.1和齿条Ⅱ4.3分别位于驱动齿轮4.2的两侧，所述驱动齿轮4.2由电机2.5驱动，所述齿条Ⅰ4.1一端与驱动齿轮4.2啮合、另一端与传动齿轮组Ⅰ4.4啮合，所述齿条Ⅱ4.3一端与驱动齿轮4.2啮合、另一端与传动齿轮组Ⅱ4.5啮合，所述传动齿轮组Ⅰ4.4和传动齿轮组Ⅱ4.5均连接有清轨刷4.6，所述轨道保护架4.7设置在电机2.5靠近弹簧2.1的一侧，位于两个轨道2.3之间，所述灰尘漏孔4.8设置在轨道2.3上。
具体的，所述弹簧2.1上安装有横截面与C形凹槽截面呈15度角的轮胎2.2，且该轮胎2.2摩擦力较大，使弹簧2.1在旋转时轮胎2.2不打滑而沿着轮胎2.2方向滑动，同时依靠轮胎2.2摩擦力来停止移动。而且，由于轮胎2.2的角度固定为15度，这个角度可以在弹簧2.1旋转时轮胎2.2不会侧面打滑而是沿着轮胎2.2朝向而滚动，并且旋转所带来的直线移动速度刚好不快不慢，所以电机2.5带动弹簧2.1旋转进而带动整个监控机器人移动，而且电机2.5发转可以机器人反向移动，从动轮胎2.4亦可使其移动更顺畅。弹簧2.1在机器人起停时对其起到缓冲作用。所述从动轮胎2.4设置有3个，分别嵌入护栏1.1内部的轨道凹槽内，以实现对中空壳体1.2的限位，防止其旋转。
当所述摄像头1.5供电不足时，所述***3.2向最近的供电箱3.3移动，当***3.2定位好供电箱3.3的位置后，电机驱动所述齿轮3.1旋转从而带动齿条插头3.4向供电箱3.3移动，同时，所述齿条插头3.4下方的电路行程开关3.6触碰到供电插头3.5，供电插头3.5与供电箱3.3接通后，由供电箱3.3给摄像头1.5充电，保持监控画面的持续性。
当高速公路某路段需要监控，具体使用该移动监控机器人时，电机2.5带动弹簧2.1转动，由于弹簧2.1上装有横截面与C形凹槽呈15度角的轮胎2.2且该轮胎2.2摩擦力较大，使得弹簧2.1在旋转时轮胎2.2不打滑而是沿着轮胎2.2方向滑动，电机2.5带动弹簧2.1旋转从而带动整个监控机器人移动。由于3个从动轮胎2.4分别嵌入护栏1.1内部的轨道凹槽内，从三个方向对中空壳体1.2进行限位使其无法旋转，确保整个监控机器人移动更佳顺畅。待该机器人移动至相应的位置后，摄像头1.5对当场画面进行监控，将监控信息存储后备用。当摄像头1.4电量不足时，会通知***3.2寻找最近的供电箱3.3，当***3.2定位好供电箱3.3的位置后，电机2.5驱动齿轮3.1旋转，从而带动齿条插头3.4向供电箱3.3移动，同时，齿条插头3.4下方的电路行程开关3.6触碰到摄像头1.5的供电插头3.5，随之供电箱3.3给摄像头1.5充电。当轨道2.3有灰尘、落叶、小石头堆积时，清洁轨道模块4启动，电机2.5带动驱动齿轮4.2旋转，驱动齿轮4.2再带动齿条Ⅰ4.1和齿条Ⅱ4.3运转，进而再驱动传动齿轮组Ⅰ4.4和传动齿轮组Ⅱ4.5使清洁刷4.6转动到工作位，对轨道2.3进行清扫，清扫完毕后，电机2.5反转则可将其收回。当路过灰尘漏孔4.8时，会使轨道2.3上的灰尘经灰尘漏孔4.8排出，还能防止下雨天积水。同时，轨道保护架4.7的作用是清理轨道2.3上影响轮胎2.2滚动的体积比较大的物体，确保轮胎2.2移动通畅，避免轮胎2.2打滑，保证机器人停车稳定等。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (10)

1.高速公路护栏上移动的监控机器人，其特征在于：包括监控模块（1）、动力模块（2）、供电模块（3）和清洁轨道模块（4）；
所述监控模块（1）包括护栏（1.1）、中空壳体（1.2）、摄像头（1.5）和透镜（1.4），所述护栏（1.1）内部设置有中空壳体（1.2），所述中空壳体（1.2）内部设置有可沿中空壳体（1.2）内部的中空结构来回滑动的透镜（1.4），所述透镜（1.4）可开合，且所述透镜（1.4）内部设置有摄像头（1.5），以监视透镜（1.4）可视范围内的图像；
所述动力模块（2）包括弹簧（2.1）、轮胎（2.2）、轨道（2.3）、从动轮胎（2.4）和电机（2.5），所述电机（2.5）安装在中空壳体（1.2）的一端，所述电机（2.5）一端设置有电机连接板（2.6），所述电机连接板（2.6）上安装有弹簧（2.1），所述弹簧（2.1）的两侧安装有轮胎（2.2），所述从动轮胎（2.4）设置在中空壳体（1.2）的外部，且从动轮胎（2.4）沿轨道（2.3）来回移动，所述电机（2.5）驱动弹簧（2.1）沿护栏（1.1）内壁旋转，从而带动整个监控机器人移动；
所述供电模块（3）包括供电箱（3.3）、齿轮（3.1）、齿条插头（3.4）、电路行程开关（3.6）、供电接头（3.5）和***（3.2），所述供电箱（3.3）设置在护栏（1.1）上，所述齿轮（3.1）与齿条插头（3.4）上的齿条相啮合，所述齿条插头（3.4）的下方设置有电路行程开关（3.6）和供电接头（3.5），所述***（3.2）设置在中空壳体（1.2）上；
所述清洁轨道模块（4）包括驱动齿轮（4.2）、齿条Ⅰ（4.1）、齿条Ⅱ（4.3）、传动齿轮组Ⅰ（4.4）、传动齿轮组Ⅱ（4.5）、清轨刷（4.6）、轨道保护架（4.7）和灰尘漏孔（4.8），所述齿条Ⅰ（4.1）和齿条Ⅱ（4.3）分别位于驱动齿轮（4.2）的两侧，所述驱动齿轮（4.2）由电机（2.5）驱动，所述齿条Ⅰ（4.1）一端与驱动齿轮（4.2）啮合、另一端与传动齿轮组Ⅰ（4.4）啮合，所述齿条Ⅱ（4.3）一端与驱动齿轮（4.2）啮合、另一端与传动齿轮组Ⅱ（4.5）啮合，所述传动齿轮组Ⅰ（4.4）和传动齿轮组Ⅱ（4.5）均连接有清轨刷（4.6），所述轨道保护架（4.7）设置在电机（2.5）的一侧，所述灰尘漏孔（4.8）设置在轨道（2.3）上。
2.根据权利要求1所述的高速公路护栏上移动的监控机器人，其特征在于：所述护栏（1.1）整体呈C字凹槽型，凹槽内部放置圆形中空壳体（1.2）。
3.根据权利要求2所述的高速公路护栏上移动的监控机器人，其特征在于：所述中空壳体（1.2）与护栏（1.1）之间设置一定间隔，防止中空壳体（1.2）与护栏（1.1）内部的螺纹摩擦。
4.根据权利要求3所述的高速公路护栏上移动的监控机器人，其特征在于：所述摄像头（1.5）通过摄像头安装架（5）设置在透镜（1.4）内部。
5.根据权利要求4所述的高速公路护栏上移动的监控机器人，其特征在于：所述弹簧（2.1）上安装有横截面与C形凹槽截面呈15度角的轮胎（2.2），且该轮胎（2.2）摩擦力较大，使弹簧（2.1）在旋转时轮胎（2.2）不打滑而沿着轮胎（2.2）方向滑动，同时依靠轮胎（2.2）摩擦力来停止移动。
6.根据权利要求5所述的高速公路护栏上移动的监控机器人，其特征在于：所述从动轮胎（2.4）设置有3个，分别嵌入护栏（1.1）内部的轨道凹槽内，以实现对中空壳体（1.2）的限位，防止其旋转。
7.根据权利要求6所述的高速公路护栏上移动的监控机器人，其特征在于：所述中空壳体（1.2）设置有电机（2.5）的一端做加厚处理。
8.根据权利要求7所述的高速公路护栏上移动的监控机器人，其特征在于：所述摄像头（1.5）供电不足时，所述***（3.2）向最近的供电箱（3.3）移动，当***（3.2）定位好供电箱（3.3）的位置后，所述齿轮（3.1）旋转从而带动齿条插头（3.4）向供电箱（3.3）移动，同时，所述齿条插头（3.4）下方的电路行程开关（3.6）触碰到供电插头（3.5），供电插头（3.5）接通后，由供电箱（3.3）给摄像头（1.5）充电。
9.根据权利要求8所述的高速公路护栏上移动的监控机器人，其特征在于：所述中空壳体（1.2）远离透镜（1.4）开口一端设置有滑动挡块（1.6），用于限制透镜（1.4）沿中空壳体（1.2）滑动至透镜（1.4）开口最大时的位置。
10.根据权利要求1-9任一项所述的高速公路护栏上移动的监控机器人，其特征在于：所述透镜（1.4）靠近开口打开处一端设置有限位挡块（1.3），用于限制透镜（1.4）在中空壳体（1.2）内滑动至透镜（1.4）开口闭合时的位置。
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