CN108527377A - 一种适用于雨天巡逻的安全可靠的智能型安防机器人 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种适用于雨天巡逻的安全可靠的智能型安防机器人，包括移动机构、托板、主体和顶板，主体上设有摄像头、显示屏和清洁机构，移动机构包括移动组件和两个调向组件，移动组件包括第一电机、伸缩单元、底板、第一锥齿轮、第二锥齿轮、滚轴和两个滚轮，清洁机构包括平移组件、平移板、干燥组件、清洁块和两个连接组件，该适用于雨天巡逻的安全可靠的智能型安防机器人通过移动机构带动主体移动，执行巡逻任务，在雨天，利用伸缩单元增加主体的高度，防止主体受潮，保证了设备的安全可靠的运行，不仅如此，通过清洁机构清洁摄像头的表面，使摄像头能够拍摄清晰的图像，保证了设备雨天执行巡逻工作的能力，提高了设备的实用性。

Description

一种适用于雨天巡逻的安全可靠的智能型安防机器人

技术领域

本发明涉及智能安防领域，特别涉及一种适用于雨天巡逻的安全可靠的智能型安防机器人。

背景技术

安防机器人又称安保机器人，是半自主、自主或者在人类控制下协助人类完成完全防护工作的机器人。安防机器人作为机器人行业的一个细分领域，立足于实际生产生活需要，用来解决安全隐患、巡逻监控及灾情预警等，从而减小安全事故的发生，降低生命财产损失。

现有的安防机器人一般仅适用于晴朗的天气使用，在雨天，由于空气湿度增大，导致机器人上的摄像头容易起雾，使设备拍摄不清晰，降低了安防巡逻效果，不仅如此，在雨天，地面容易积水，安防机器人的底部浸水后，积水容易腐蚀机器人内部的电机等驱动装置，还会造成设备短路，影响设备的运行，严重时损坏设备，使现有的安防机器人无法在雨天执行巡逻任务。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种适用于雨天巡逻的安全可靠的智能型安防机器人。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种适用于雨天巡逻的安全可靠的智能型安防机器人，包括移动机构、托板、主体和顶板，所述移动机构、托板、主体和顶板从下而上依次设置，所述主体上设有摄像头、显示屏、清洁机构、两个挡板和若干控制按键，所述主体内设有PLC，所述摄像头、显示屏和控制按键均与PLC电连接，两个挡板位于显示屏的两侧；

所述移动机构包括移动组件和两个调向组件，两个调向组件分别位于移动组件的两侧，所述移动组件包括第一电机、伸缩单元、底板、第一锥齿轮、第二锥齿轮、滚轴、两个支撑单元和两个滚轮，所述第一电机固定在托板的下方，所述第一电机与PLC电连接，所述第一锥齿轮通过伸缩单元设置在第一电机的下方，所述伸缩单元设置在底板上，所述滚轴位于底板的下方，所述第二锥齿轮套设在滚轴上，两个滚轮分别设置在滚轴的两端，两个支撑单元分别位于第二锥齿轮的两侧；

所述调向组件包括框架、横轴、滑轮、套管、第二电机和第二驱动轴，所述第二电机固定在托板的下方，所述第二电机与第二驱动轴传动连接，所述第二电机与PLC电连接，所述第二驱动轴的底端设置在套管内，所述套管穿过底板，所述框架的竖向截面为U形，所述框架的U形截面的开口向下，所述横轴的两端分别与框架的两端固定连接，所述滑轮套设在框架上，所述框架固定在套管的底端；

所述清洁机构包括平移组件、平移板、干燥组件、清洁块和两个连接组件，所述平移组件与平移板传动连接，所述干燥组件位于平移板的靠近主体的一侧，两个连接组件分别位于干燥组件的两侧，所述清洁块通过连接组件与干燥组件连接；

所述干燥组件包括干燥室、进气管和出气罩，所述干燥室固定在平移板上，所述进气管位于干燥室的下方，所述出气罩位于干燥室的靠近清洁块的一侧，所述进气管和出气罩均与干燥室连通，所述干燥室内设有干燥单元。

作为优选，为了实现托板的位置上升，所述伸缩单元包括第三电机、第三驱动轴和伸缩管，所述第三电机固定在第一电机的输出轴的底端，所述第三电机与PLC电连接，所述第三电机与第三驱动轴传动连接，所述伸缩管套设在第三驱动轴上，所述伸缩管的与第三驱动轴的连接处设有与第三驱动轴匹配的螺纹，所述伸缩管固定在第一锥齿轮的上方。

作为优选，为了支撑滚轴转动，所述支撑单元包括支撑环和吊杆，所述支撑环套设在滚轴上，所述支撑环通过吊杆固定在底板的下方。

作为优选，为了防止滚轴沿着支撑环的轴线移动，所述支撑环的两侧设有夹板，所述夹板固定在滚轴上。

作为优选，为了实现套管与第二驱动轴的同步转动，所述套管内设有两个滑动组件，所述滑动组件包括滑环和滑轨，所述滑环固定在第二驱动轴上，所述滑轨的形状为U形，所述滑轨的两端固定在套管的内壁上，所述滑环套设在滑轨上。

作为优选，为了带动平移板移动，所述平移组件包括第四电机、第一连杆、第二连杆和两个支架，所述第四电机固定在主体上，所述第四电机与PLC电连接，所述第四电机与第一连杆传动连接，所述第一连杆通过第二连杆与平移板铰接，两个支架分别位于平移板的上方和下方，所述支架的水平截面为U形，所述支架的两端固定在主体上，所述平移板套设在支架上。

作为优选，为了使出气罩喷出热空气，所述干燥单元包括第五电机、第五驱动轴、电热丝和两个扇叶，所述第五电机固定在干燥室的靠***移板的一侧的内壁上，所述第五电机和电热丝均与PLC电连接，所述第五电机与第五驱动轴传动连接，两个扇叶分别位于第五驱动轴的两侧，所述电热丝位于第五驱动轴和出气罩之间。

作为优选，为了检测天气状况，所述顶板的上方设有雨滴传感器，所述雨滴传感器与PLC电连接。

作为优选，为了使清洁块能够抵靠在摄像头上，所述连接单元包括弹簧、定位环和定位杆，所述清洁块通过弹簧与干燥室连接，所述弹簧处于压缩状态，所述定位杆固定在清洁块上，所述定位环固定在干燥室上，所述定位环套设在定位杆上。

作为优选，为了防止定位杆脱离定位环，所述定位杆的远离清洁块的一端设有凸块。

本发明的有益效果是，该适用于雨天巡逻的安全可靠的智能型安防机器人通过移动机构带动主体移动，执行巡逻任务，在雨天，利用伸缩单元增加主体的高度，防止主体受潮，保证了设备的安全可靠的运行，与现有的移动机构相比，该移动机构更为安全可靠，不仅如此，通过清洁机构清洁摄像头的表面，使摄像头能够拍摄清晰的图像，保证了设备雨天执行巡逻工作的能力，与现有的清洁机构相比，该清洁机构通过干燥单元对清洁块进行干燥，使清洁块能够持续对摄像头进行吸水干燥，进而提高了设备的实用性。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的适用于雨天巡逻的安全可靠的智能型安防机器人的结构示意图；

图2是本发明的适用于雨天巡逻的安全可靠的智能型安防机器人的移动机构的结构示意图；

图3是本发明的适用于雨天巡逻的安全可靠的智能型安防机器人的第二驱动轴与套管的连接结构示意图；

图4是本发明的适用于雨天巡逻的安全可靠的智能型安防机器人的清洁机构的结构示意图；

图5是本发明的适用于雨天巡逻的安全可靠的智能型安防机器人的干燥室与清洁块的连接结构示意图；

图中：1.托板，2.主体，3.顶板，4.摄像头，5.显示屏，6.挡板，7.控制按键，8.第一电机，9.底板，10.第一锥齿轮，11.第二锥齿轮，12.滚轴，13.滚轮，14.框架，15.横轴，16.滑轮，17.套管，18.第二电机，19.第二驱动轴，20.平移板，21.清洁块，22.干燥室，23.进气管，24.出气罩，25.第三电机，26.第三驱动轴，27.伸缩管，28.支撑环，29.吊杆，30.夹板，31.滑环，32.滑轨，33.第四电机，34.第一连杆，35.第二连杆，36.支架，37.第五电机，38.第五驱动轴，39.电热丝，40.扇叶，41.弹簧，42.定位环，43.定位杆，44.凸块，45.雨滴传感器。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1所示，一种适用于雨天巡逻的安全可靠的智能型安防机器人，包括移动机构、托板1、主体2和顶板3，所述移动机构、托板1、主体2和顶板3从下而上依次设置，所述主体2上设有摄像头4、显示屏5、清洁机构、两个挡板6和若干控制按键7，所述主体2内设有PLC，所述摄像头4、显示屏5和控制按键7均与PLC电连接，两个挡板6位于显示屏5的两侧；

该安防机器人在执行巡逻任务时，利用移动机构带动托板1移动，使主体2保持移动状态，PLC控制摄像头4采集周围图像，进行巡逻，在雨天，PLC控制清洁机构运行，清除摄像头4上的水雾，从而保证了图像拍摄清晰。

如图2所示，所述移动机构包括移动组件和两个调向组件，两个调向组件分别位于移动组件的两侧，所述移动组件包括第一电机8、伸缩单元、底板9、第一锥齿轮10、第二锥齿轮11、滚轴12、两个支撑单元和两个滚轮13，所述第一电机8固定在托板1的下方，所述第一电机8与PLC电连接，所述第一锥齿轮10通过伸缩单元设置在第一电机8的下方，所述伸缩单元设置在底板9上，所述滚轴12位于底板9的下方，所述第二锥齿轮11套设在滚轴12上，两个滚轮13分别设置在滚轴12的两端，两个支撑单元分别位于第二锥齿轮11的两侧；

所述调向组件包括框架14、横轴15、滑轮16、套管17、第二电机18和第二驱动轴19，所述第二电机18固定在托板1的下方，所述第二电机18与第二驱动轴19传动连接，所述第二电机18与PLC电连接，所述第二驱动轴19的底端设置在套管17内，所述套管17穿过底板9，所述框架14的竖向截面为U形，所述框架14的U形截面的开口向下，所述横轴15的两端分别与框架14的两端固定连接，所述滑轮16套设在框架14上，所述框架14固定在套管17的底端；

移动机构中，由移动组件实现设备的前进后退，通过调向组件调节设备的移动方向，进而实现了设备的移动。在移动组件内，PLC控制第一电机8启动，通过伸缩单元带动底板9下方的第一锥齿轮10旋转，使第二锥齿轮11转动，进而带动滚轴12旋转，使滚轮13转动，从而实现了设备的前进后退，当遭遇雨天时，伸缩单元运行，带动托板1上升，使第一电机8和主体2远离地面的积水，防止短路收缩，保障了设备安全执行巡逻工作。而在调向组件内，PLC控制第二电机18启动，可带动第二驱动轴19转动，使套管17转动，进而带动套管17的底端的框架14转动，改变滑轮16的方向，从而调节设备的移动方向，使设备能够进行各个方向的移动。

如图4-5所示，所述清洁机构包括平移组件、平移板20、干燥组件、清洁块21和两个连接组件，所述平移组件与平移板20传动连接，所述干燥组件位于平移板20的靠近主体2的一侧，两个连接组件分别位于干燥组件的两侧，所述清洁块21通过连接组件与干燥组件连接；

所述干燥组件包括干燥室22、进气管23和出气罩24，所述干燥室22固定在平移板20上，所述进气管23位于干燥室22的下方，所述出气罩24位于干燥室22的靠近清洁块21的一侧，所述进气管23和出气罩24均与干燥室22连通，所述干燥室22内设有干燥单元。

在雨天时，PLC控制清洁机构定时对摄像头4进行清洁，清洁机构运行时，由平移组件带动平移板20移动，使平移板20移动至对准摄像头4的位置，此时连接单元使清洁块21抵靠在摄像头4的表面，利用清洁块21吸收摄像头4表面的水雾，并擦除摄像头4表面的灰尘，而后清洁块21回复原位，干燥室22内的干燥单元运行，从进气管23引入空气，对空气进行加热后，使热空气从出气罩24喷出，对清洁块21进行加热，从而使清洁块21受热后内部的水分快速蒸发，便于清洁块21再次移动至摄像头4的位置进行吸水清洁。

如图2所示，所述伸缩单元包括第三电机25、第三驱动轴26和伸缩管27，所述第三电机25固定在第一电机8的输出轴的底端，所述第三电机25与PLC电连接，所述第三电机25与第三驱动轴26传动连接，所述伸缩管27套设在第三驱动轴26上，所述伸缩管27的与第三驱动轴26的连接处设有与第三驱动轴26匹配的螺纹，所述伸缩管27固定在第一锥齿轮10的上方。

当遭遇下雨天时，PLC控制第三电机25启动，带动第三驱动轴26旋转，使第三驱动轴26通过螺纹作用于伸缩管27，使伸缩管27与第三驱动轴26发生相对移动，由于伸缩管27的高度位置不变，从而使第三驱动轴26沿着自身轴线向上移动，进而使第三电机25和托板1向上移动，避免主体2受潮，导致设备损坏。

作为优选，为了支撑滚轴12转动，所述支撑单元包括支撑环28和吊杆29，所述支撑环28套设在滚轴12上，所述支撑环28通过吊杆29固定在底板9的下方。利用吊杆29固定了支撑环28的高度位置，使滚轴12沿着支撑环28的轴线进行转动。

作为优选，为了防止滚轴12沿着支撑环28的轴线移动，所述支撑环28的两侧设有夹板30，所述夹板30固定在滚轴12上。通过两个夹板30限制了支撑环28相对于滚轴12的移动范围，从而防止滚轴12沿着支撑环28的轴线滑动，保证了设备的平稳移动。

如图3所示，所述套管17内设有两个滑动组件，所述滑动组件包括滑环31和滑轨32，所述滑环31固定在第二驱动轴19上，所述滑轨32的形状为U形，所述滑轨32的两端固定在套管17的内壁上，所述滑环31套设在滑轨32上。通过滑轨32固定了滑环31的移动方向，使第二驱动轴19与套管17可保持平稳的移动，且第二驱动轴19旋转时，通过滑环31和带动滑轨32转动，进而实现了套管17的转动。

如图4所示，所述平移组件包括第四电机33、第一连杆34、第二连杆35和两个支架36，所述第四电机33固定在主体2上，所述第四电机33与PLC电连接，所述第四电机33与第一连杆34传动连接，所述第一连杆34通过第二连杆35与平移板20铰接，两个支架36分别位于平移板20的上方和下方，所述支架36的水平截面为U形，所述支架36的两端固定在主体2上，所述平移板20套设在支架36上。

PLC控制第四电机33启动，带动第一连杆34旋转，第一连杆34通过第二连杆35使平移板20移动，由于支架36的位置固定，从而使平移板20沿着固定的方向进行平稳的移动。

如图5所示，所述干燥单元包括第五电机37、第五驱动轴38、电热丝39和两个扇叶40，所述第五电机37固定在干燥室22的靠***移板20的一侧的内壁上，所述第五电机37和电热丝39均与PLC电连接，所述第五电机37与第五驱动轴38传动连接，两个扇叶40分别位于第五驱动轴38的两侧，所述电热丝39位于第五驱动轴38和出气罩24之间。

PLC控制第五电机37启动，带动第五驱动轴38转动，使扇叶40保持旋转的状态，扇叶40产生气流，经过电热丝39时，PLC控制电热丝39通电，使电热丝39产生热量，并将热量传递给空气，从而对空气加热，空气受热从出气罩24排出，对清洁块21加热干燥，同时干燥室22内的压强减小，外部的空气通过进气管23进入干燥室22内后，再顺着气流方向，由电热丝39加热空气，使出气罩24喷出热空气，对清洁块21加热。

作为优选，为了检测天气状况，所述顶板3的上方设有雨滴传感器45，所述雨滴传感器45与PLC电连接。当遭遇雨天时，雨滴传感器45检测到下雨的信号，并将信号反馈给PLC，PLC在获取当前天气下雨时，控制伸缩单元运行，使托板1的高度增加，保护主体2。

如图5所示，所述连接单元包括弹簧41、定位环42和定位杆43，所述清洁块21通过弹簧41与干燥室22连接，所述弹簧41处于压缩状态，所述定位杆43固定在清洁块21上，所述定位环42固定在干燥室22上，所述定位环42套设在定位杆43上。处于压缩状态的弹簧41使清洁块21抵靠在主体2上，当平移板20移动到摄像头4位置时，清洁块21抵靠在摄像头4的表面，便于吸收摄像头4表面的水分，利用定位环42和定位杆43使平移板20移动时，清洁块21保持同步的移动。

作为优选，为了防止定位杆43脱离定位环42，所述定位杆43的远离清洁块21的一端设有凸块44。通过凸块44限制了定位杆43的移动范围，防止定位杆43脱离定位环42。

该安防机器人在雨天执行巡逻任务时，由伸缩单元带动托板1上升，使第一电机8、第二单机和主体2的高度增加，防止沾到路面的积水，影响设备的运行，不仅如此，通过平移组件带动平移板20移动，使清洁块21抵靠在摄像头4表面吸收水分，并对摄像头4进行清洁，使摄像头4能够拍摄清晰的图像，从而保证了设备在雨天能够执行巡逻任务。

与现有技术相比，该适用于雨天巡逻的安全可靠的智能型安防机器人通过移动机构带动主体2移动，执行巡逻任务，在雨天，利用伸缩单元增加主体2的高度，防止主体2受潮，保证了设备的安全可靠的运行，与现有的移动机构相比，该移动机构更为安全可靠，不仅如此，通过清洁机构清洁摄像头4的表面，使摄像头4能够拍摄清晰的图像，保证了设备雨天执行巡逻工作的能力，与现有的清洁机构相比，该清洁机构通过干燥单元对清洁块21进行干燥，使清洁块21能够持续对摄像头4进行吸水干燥，进而提高了设备的实用性。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种适用于雨天巡逻的安全可靠的智能型安防机器人，其特征在于，包括移动机构、托板(1)、主体(2)和顶板(3)，所述移动机构、托板(1)、主体(2)和顶板(3)从下而上依次设置，所述主体(2)上设有摄像头(4)、显示屏(5)、清洁机构、两个挡板(6)和若干控制按键(7)，所述主体(2)内设有PLC，所述摄像头(4)、显示屏(5)和控制按键(7)均与PLC电连接，两个挡板(6)位于显示屏(5)的两侧；

所述移动机构包括移动组件和两个调向组件，两个调向组件分别位于移动组件的两侧，所述移动组件包括第一电机(8)、伸缩单元、底板(9)、第一锥齿轮(10)、第二锥齿轮(11)、滚轴(12)、两个支撑单元和两个滚轮(13)，所述第一电机(8)固定在托板(1)的下方，所述第一电机(8)与PLC电连接，所述第一锥齿轮(10)通过伸缩单元设置在第一电机(8)的下方，所述伸缩单元设置在底板(9)上，所述滚轴(12)位于底板(9)的下方，所述第二锥齿轮(11)套设在滚轴(12)上，两个滚轮(13)分别设置在滚轴(12)的两端，两个支撑单元分别位于第二锥齿轮(11)的两侧；

所述调向组件包括框架(14)、横轴(15)、滑轮(16)、套管(17)、第二电机(18)和第二驱动轴(19)，所述第二电机(18)固定在托板(1)的下方，所述第二电机(18)与第二驱动轴(19)传动连接，所述第二电机(18)与PLC电连接，所述第二驱动轴(19)的底端设置在套管(17)内，所述套管(17)穿过底板(9)，所述框架(14)的竖向截面为U形，所述框架(14)的U形截面的开口向下，所述横轴(15)的两端分别与框架(14)的两端固定连接，所述滑轮(16)套设在框架(14)上，所述框架(14)固定在套管(17)的底端；

所述清洁机构包括平移组件、平移板(20)、干燥组件、清洁块(21)和两个连接组件，所述平移组件与平移板(20)传动连接，所述干燥组件位于平移板(20)的靠近主体(2)的一侧，两个连接组件分别位于干燥组件的两侧，所述清洁块(21)通过连接组件与干燥组件连接；

所述干燥组件包括干燥室(22)、进气管(23)和出气罩(24)，所述干燥室(22)固定在平移板(20)上，所述进气管(23)位于干燥室(22)的下方，所述出气罩(24)位于干燥室(22)的靠近清洁块(21)的一侧，所述进气管(23)和出气罩(24)均与干燥室(22)连通，所述干燥室(22)内设有干燥单元。

2.如权利要求1所述的适用于雨天巡逻的安全可靠的智能型安防机器人，其特征在于，所述伸缩单元包括第三电机(25)、第三驱动轴(26)和伸缩管(27)，所述第三电机(25)固定在第一电机(8)的输出轴的底端，所述第三电机(25)与PLC电连接，所述第三电机(25)与第三驱动轴(26)传动连接，所述伸缩管(27)套设在第三驱动轴(26)上，所述伸缩管(27)的与第三驱动轴(26)的连接处设有与第三驱动轴(26)匹配的螺纹，所述伸缩管(27)固定在第一锥齿轮(10)的上方。

3.如权利要求1所述的适用于雨天巡逻的安全可靠的智能型安防机器人，其特征在于，所述支撑单元包括支撑环(28)和吊杆(29)，所述支撑环(28)套设在滚轴(12)上，所述支撑环(28)通过吊杆(29)固定在底板(9)的下方。

4.如权利要求3所述的适用于雨天巡逻的安全可靠的智能型安防机器人，其特征在于，所述支撑环(28)的两侧设有夹板(30)，所述夹板(30)固定在滚轴(12)上。

5.如权利要求1所述的适用于雨天巡逻的安全可靠的智能型安防机器人，其特征在于，所述套管(17)内设有两个滑动组件，所述滑动组件包括滑环(31)和滑轨(32)，所述滑环(31)固定在第二驱动轴(19)上，所述滑轨(32)的形状为U形，所述滑轨(32)的两端固定在套管(17)的内壁上，所述滑环(31)套设在滑轨(32)上。

6.如权利要求1所述的适用于雨天巡逻的安全可靠的智能型安防机器人，其特征在于，所述平移组件包括第四电机(33)、第一连杆(34)、第二连杆(35)和两个支架(36)，所述第四电机(33)固定在主体(2)上，所述第四电机(33)与PLC电连接，所述第四电机(33)与第一连杆(34)传动连接，所述第一连杆(34)通过第二连杆(35)与平移板(20)铰接，两个支架(36)分别位于平移板(20)的上方和下方，所述支架(36)的水平截面为U形，所述支架(36)的两端固定在主体(2)上，所述平移板(20)套设在支架(36)上。

7.如权利要求1所述的适用于雨天巡逻的安全可靠的智能型安防机器人，其特征在于，所述干燥单元包括第五电机(37)、第五驱动轴(38)、电热丝(39)和两个扇叶(40)，所述第五电机(37)固定在干燥室(22)的靠***移板(20)的一侧的内壁上，所述第五电机(37)和电热丝(39)均与PLC电连接，所述第五电机(37)与第五驱动轴(38)传动连接，两个扇叶(40)分别位于第五驱动轴(38)的两侧，所述电热丝(39)位于第五驱动轴(38)和出气罩(24)之间。

8.如权利要求1所述的适用于雨天巡逻的安全可靠的智能型安防机器人，其特征在于，所述顶板(3)的上方设有雨滴传感器(45)，所述雨滴传感器(45)与PLC电连接。

9.如权利要求1所述的适用于雨天巡逻的安全可靠的智能型安防机器人，其特征在于，所述连接单元包括弹簧(41)、定位环(42)和定位杆(43)，所述清洁块(21)通过弹簧(41)与干燥室(22)连接，所述弹簧(41)处于压缩状态，所述定位杆(43)固定在清洁块(21)上，所述定位环(42)固定在干燥室(22)上，所述定位环(42)套设在定位杆(43)上。

10.如权利要求9所述的适用于雨天巡逻的安全可靠的智能型安防机器人，其特征在于，所述定位杆(43)的远离清洁块(21)的一端设有凸块(44)。