CN208914088U - 一种巡检机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种巡检机器人，包括外壳、控制板、传感器组、无线通信模块、第一驱动电机、第二驱动电机和第三驱动电机，所述外壳中安装有一个升降机构，所述升降机构包括一个可以相对外壳升降的活动部，所述活动部上安装有机械臂，所述机械臂通过一个可旋转90°的第一关节安装在活动部上，所述机械臂的末端安装有吸力装置，所述外壳底部安装轮子，所述第一驱动电机驱动活动部升降，所述第二驱动电机驱动第一关节转动，所述第三驱动电机驱动轮子转动。本实用新型的处理器可以配合所述驱动电机，使巡检机器人能够移动到机柜前升起活动部，然后伸出机械臂，并利用机械臂末端的吸力装置来打开柜门。本实用新型可以广泛应用于机器人领域。

Description

一种巡检机器人

技术领域

本实用新型涉及机器人领域，尤其是一种巡检机器人。

背景技术

随着互联网的快速发展，机房服务器的应用越来越多。为保证机房内服务器的正常运作，及时发现设备的缺陷或隐患，工作人员要定时对机房内的设备进行检查，对仪器仪表设备进行手工抄录，工作量大，而且受环境因素、人员素质等因素影响，容易造成检测数据不准确，巡视效率及质量往往达不到预期效果。针对人工巡检效率质量低的问题，利用机房巡检机器人在机房中进行检查，可以代替人工，高效率地完成任务。

但是由于机房中的机柜一般设有柜门，如果需要巡检机器人采集机柜内部的环境数据，则需要打开柜门。而目前的巡检机器人并没有打开机柜柜门的能力。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型的目的在于：提供一种可以打开机柜柜门的巡检机器人。

本实用新型所采取的技术方案是：

一种巡检机器人，包括外壳、控制板、传感器组、无线通信模块、第一驱动电机、第二驱动电机和第三驱动电机，所述外壳中安装有一个升降机构，所述升降机构包括一个可以相对外壳升降的活动部，所述活动部上安装有至少一个机械臂，所述机械臂通过一个可旋转90°的第一关节安装在活动部上，所述机械臂的末端安装有机械手指或者吸力装置，所述外壳底部安装有至少三个轮子，所述控制板与无线通信模块连接，所述传感器组的输出端与控制板的输入端连接，所述控制板的输出端分别与第一驱动电机输入端、第二驱动电机输入端和第三驱动电机的输入端连接，所述第一驱动电机驱动所述活动部升降，所述第二驱动电机驱动所述第一关节转动，所述第三驱动电机驱动所述轮子转动。

进一步，还包括云台和至少一个舵机，所述云台安装在活动部的顶部，所述至少一个舵机驱动云台上下转动或者左右转动，所述舵机的输入端与控制板的输出端连接。

进一步，所述传感器组包括热成像传感器，所述热成像传感器安装云台中，所述热成像传感器的输出端与控制板的输入端连接。

进一步，所述传感器组包括摄像头，所述摄像头安装在云台中，所述摄像头的输出端与控制板的输入端连接。

进一步，所述轮子为万向轮。

进一步，所述机械臂包括若干个第二关节。

进一步，所述吸力装置为电磁铁或者为负压吸盘，所述吸力装置的输入端与控制板的输出端连接。

进一步，所述传感器组包括激光雷达和多个超声波雷达，所述激光雷达的输出端和超声波雷达的输出端均与控制板的输入端连接，所述激光雷达安装在外壳正面，所述多个超声波雷达分布在外壳四周。

进一步，所述传感器组包括温湿度传感器，所述温湿度传感器的输出端与控制板的输入端连接。

进一步，还包括供电装置，所述供电装置由铅酸电池组和电源管理电路组成，所述电源管理电路的输出端与控制板的输入端连接。

进一步，所述外壳上还设有急停按钮，所述急停按钮的输出端与控制板的输入端连接。

本实用新型的有益效果是：包括外壳、控制板、传感器组、无线通信模块、第一驱动电机、第二驱动电机、第三驱动电机和安装在外壳底部的轮子，本实用新型的外壳中增设了升降机构，所述升降机构包括一个可以相对外壳升降的活动部，所述活动部上安装有至少一个机械臂，所述机械臂通过一个可旋转90°的第一关节安装在活动部上，所述机械臂的末端安装有机械手指或者吸力装置，使得巡检机器人在第一驱动电机、第二驱动电机和第三驱动电机的驱动下可以移动到机柜前升起活动部，然后伸出安装在活动部上的机械臂，并利用机械臂末端的机械手指或者吸力装置来打开柜门，从而可以通过传感器组采集机柜内部的环境信息。

附图说明

图1为本实用新型的一种巡检机器人在活动部处于初始状态的结构示意图；

图2为本实用新型的一种巡检机器人在活动部处于升起状态的结构示意图；

图3为本实用新型的一种巡检机器人在活动部处于升起状态的局部右视图；

图4为本实用新型的一种巡检机器人的模块框图；

图5为本实用新型的一种巡检机器人的仰视图。

具体实施方式

下面结合说明书附图和具体的实施例对本实用新型进行进一步的说明。

参照图1和图2，一种巡检机器人，包括外壳100、控制板、传感器组、无线通信模块、第一驱动电机、第二驱动电机和第三驱动电机，所述外壳100中安装有一个升降机构，所述升降机构包括一个可以相对外壳升降的活动部101，所述活动部101上安装有至少一个机械臂102，所述机械臂102通过一个可旋转90°的第一关节103安装在活动部101上，所述机械臂102的末端安装有机械手指或者吸力装置104，所述外壳100底部安装有至少三个轮子 105，所述第一驱动电机驱动所述活动部101升降，所述第二驱动电机驱动所述第一关节103 转动，所述第三驱动电机驱动所述轮子105转动。

其中，升降机构包括固定部和活动部，所述固定部安装在外壳内，所述活动部即活动部 101。本领域技术人员可以根据实际需要，选用现有的升降机构来实现活动部101的升降，例如采用丝杆结构来实现活动部101的升降。

如图3所示，所述机械臂102通过第一关节103可以相对于活动部101旋转至少90°。

参照图4，所述控制板与无线通信模块连接，所述传感器组的输出端与控制板的输入端连接，所述控制板的输出端分别与第一驱动电机输入端、第二驱动电机输入端和第三驱动电机的输入端连接。

其中，无线通信模块，用于上传传感器组所采集的数据，或者接收来自于外部服务器的外部控制信号，所述无线通信模块，可以采用如WIFI模块、4G模块或者物联网模块实现，根据实际的选型，所述无线通信模块可以通过如串口、USB接口或者I2C接口等与控制板连接。

控制板，用于根据无线通信模块接收到的外部控制信号，进行信号处理，产生内部控制信号，以控制巡检机器人移动、升降活动部、伸出或者收回机械臂以及使吸力装置产生吸力。所述控制板应当包括处理器、若干个电机驱动电路以及通信接口，所述控制板的信号处理过程，不涉及软件算法上的改进，其可以采用现有的控制板实现，如ARM系列的工控板。

所述第一驱动电机、第二驱动电机和第三驱动电机可以根据实际需要，选用现有的直流电机或者步进电机实现。

本实用新型的工作原理为：控制板通过无线通信模块接收来自外部服务器的外部控制信号，根据外部控制信号进行信号处理，从而产生内部控制信号，第一驱动电机根据所述内部控制信号升起活动部，第二驱动电机根据所述内部控制信号将机械臂伸出，同时第三驱动电机根据所述内部控制信号带动轮子转动，将巡检机器人移动到机柜柜门前，所述吸力装置根据所述内部控制信号产生吸力，吸住柜门，或者巡检机器人经过一系列位置移动后，通过机械臂上的机械手指勾住机柜柜门的门把，后将柜门拉开，最后巡检机器人通过传感器组采集机柜内部的数据。

参照图1至图3，作为优选的实施例，为了便于用户在巡检机器人上加装需要调整角度的传感器，本实施例还包括云台107和至少一个舵机，所述云台107安装在活动部101的顶部，所述至少一个舵机驱动云台107上下转动或者左右转动，在本实施例中，安装有两个舵机，两个舵机的作用分别是驱动云台107在上下方向转动±30°，以及在左右方向转动±75°，如图4所示，所述舵机的输入端与控制板的输出端连接。

参照图4，作为优选的实施例，所述传感器组包括热成像传感器，所述热成像传感器安装云台中，所述热成像传感器的输出端与控制板的输入端连接。本实施例增设热成像传感器，使得巡检机器人可以拍摄机柜内的热力分布图。所述热成像传感器可以采用现有的热成像传感器实现，根据所选用的热成像传感器型号，所述热成像传感器可以通过如USB接口、串口或者无线通信等方式与控制板连接。

参照图4，作为优选的实施例，所述传感器组包括摄像头，所述摄像头安装在云台中，所述摄像头的输出端与控制板的输入端连接。本实施例增设摄像头，使得巡检机器人可以向服务器实时上传现场情况。所述摄像头可以采用现有的摄像头实现，根据所选用的摄像头型号，所述摄像头可以通过如USB接口、串口或者无线通信等方式与控制板连接。

参照图5，作为优选的实施例，所述轮子105的数量为四个，所述轮子105为万向轮。本领域技术人员，可以根据实际需要为万向轮增加用于转向的驱动电机。

参照图2，作为优选的实施例，所述机械臂102包括若干个第二关节106。在机械臂102 上增设若干个第二关节106，用户可以根据实际需要调整机械臂102的姿态，使得巡检机器人开门时更加容易。

参照图2，作为优选的实施例，所述吸力装置104为电磁铁或者为负压吸盘，所述吸力装置的输入端与控制板的输出端连接。当控制板产生内部控制信号接通吸力装置的电源后，电磁铁或者负压吸盘可以产生吸力，从而吸住柜门，使机械臂与柜门之间产生物理连接，当控制板断开吸力装置的电源后，吸力装置失去吸力，断开与柜门之间的物理连接。

参照图4，作为优选的实施例，所述传感器组包括激光雷达和多个超声波雷达，所述激光雷达的输出端和超声波雷达的输出端均与控制板的输入端连接，所述激光雷达安装在外壳正面，所述多个超声波雷达分布在外壳四周。本实施例增设激光雷达和超声波雷达，可以便于巡检机器人检测附近的障碍物。所述激光雷达和超声波雷达均可以采用现有技术实现，根据所选择的型号，所述激光雷达和超声波雷达均可以通过如串口、USB接口或者I2C接口等与控制板连接。

参照图4，作为优选的实施例，所述传感器组包括温湿度传感器，所述温湿度传感器的输出端与控制板的输入端连接。本实施例增设了温湿度传感器，使得巡检机器人可以采集环境中的温湿度数据。所述温湿度传感器可以采用现有的温湿度传感器实现，根据所选择的温湿度传感器型号，所述温湿度传感器可以通过如串口、USB接口或者I2C接口等与控制板连接。

参照图4，作为优选的实施例，还包括供电装置，所述供电装置由铅酸电池组和电源管理电路组成，所述电源管理电路的输出端与控制板的输入端连接。本实施例增设了供电装置，使得巡检机器人不需要连接电线，便于巡检机器人移动。

参照图4，所述外壳上还设有急停按钮，所述急停按钮的输出端与控制板的输入端连接。本实施例增设急停按钮，使得用户可以随时通过急停按钮停止机器人。

作为优选的实施例，为了检测机械手是否已经正确接触柜门，可以在机械手的前端安装光敏传感器或者压力传感器。

以上是对本实用新型的较佳实施进行了具体说明，但本实用新型并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (10)

1.一种巡检机器人，其特征在于：包括外壳、控制板、传感器组、无线通信模块、第一驱动电机、第二驱动电机和第三驱动电机，所述外壳中安装有一个升降机构，所述升降机构包括一个可以相对外壳升降的活动部，所述活动部上安装有至少一个机械臂，所述机械臂通过一个可旋转90°的第一关节安装在活动部上，所述机械臂的末端安装有机械手指或者吸力装置，所述外壳底部安装有至少三个轮子，所述控制板与无线通信模块连接，所述传感器组的输出端与控制板的输入端连接，所述控制板的输出端分别与第一驱动电机输入端、第二驱动电机输入端和第三驱动电机的输入端连接，所述第一驱动电机驱动所述活动部升降，所述第二驱动电机驱动所述第一关节转动，所述第三驱动电机驱动所述轮子转动。

2.根据权利要求1所述的一种巡检机器人，其特征在于：还包括云台和至少一个舵机，所述云台安装在活动部的顶部，所述至少一个舵机驱动云台上下转动或者左右转动，所述舵机的输入端与控制板的输出端连接。

3.根据权利要求2所述的一种巡检机器人，其特征在于：所述传感器组包括热成像传感器，所述热成像传感器安装云台中，所述热成像传感器的输出端与控制板的输入端连接。

4.根据权利要求2所述的一种巡检机器人，其特征在于：所述传感器组包括摄像头，所述摄像头安装在云台中，所述摄像头的输出端与控制板的输入端连接。

5.根据权利要求1所述的一种巡检机器人，其特征在于：所述轮子为万向轮。

6.根据权利要求1所述的一种巡检机器人，其特征在于：所述机械臂包括若干个第二关节。

7.根据权利要求1所述的一种巡检机器人，其特征在于：所述吸力装置为电磁铁或者为负压吸盘，所述吸力装置的输入端与控制板的输出端连接。

8.根据权利要求1所述的一种巡检机器人，其特征在于：所述传感器组包括激光雷达和多个超声波雷达，所述激光雷达的输出端和超声波雷达的输出端均与控制板的输入端连接，所述激光雷达安装在外壳正面，所述多个超声波雷达分布在外壳四周。

9.根据权利要求1-8任一项所述的一种巡检机器人，其特征在于：还包括供电装置，所述供电装置由铅酸电池组和电源管理电路组成，所述电源管理电路的输出端与控制板的输入端连接。

10.根据权利要求9所述的一种巡检机器人，其特征在于：所述外壳上还设有急停按钮，所述急停按钮的输出端与控制板的输入端连接。