一种基于移动平台的多功能视频环境数据采集机器人的制作方法

1.本实用新型涉及智能数据采集装置技术领域，具体涉及到一种基于移动平台的多功能视频环境数据采集机器人。


背景技术：

2.在旅游观光和房地产看房、救灾救援、安全防护等行业，时常需要对现场进行拍摄和录像的商业机器人，检测现场的相关环境等数据并进行上传汇总。现有技术中已经有通过机器人等实现无人远程监控，现有的机器人往往只具有一个摄像头，能够进行简单的移动。
3.例如cn201620692079.3公开的机器人，包括底座、仪器座和用来连接底座和仪器座的立柱；底座包括驱动装置、底座控制系统和电源系统；仪器座包括摄像头、lcd触摸屏、三组测距系统、仪器座板载电源和仪器座控制系统；三组测距系统分别设置在仪器座的左侧、右侧和上侧；底座控制系统包括微控制器和电子罗盘，电子罗盘向底座控制系统提供朝向方位；仪器座控制系统包括微处理器、gps定位模块和通信单元；通信单元与外部通讯网络通信；可通过任何联网的终端设备实现对车体的远程控制，实现前进、后退、转向、原地旋转、摄像头抬头控制等，并能够实时查看摄像头的视频和进行语音对讲。
4.上述机器人能够通过互联网实现远程的需求，能够控制车体的移动状态，配置有通信单元和摄像头，能够将摄像头产生的信号传输至远端。但是上述机器人上往往只安装了1个摄像头，不能够实现多用户操作，效率较低。
5.其次，若在机器人上直接安装多个摄像头，由于其安装摄像头安装在仪器座上，仪器座是一个水平平台，安装多个摄像头时也容易造成视野遮挡；若安装在竖直方向上，也容易使得所有摄像头的数据线路暴露在外部，使得机器人的线路不能够得到保护，且线路杂乱容易出现拉扯断和不美观的等问题。
6.此外，现有技术中的商业机器人大多能够实现移动和视频的传输，但是也不能够实现多用户同时在线的使用和多用户数据独立传输的功能，也不具备对现场环境进行检测的功能。
7.综上所述，申请人认为现有技术的机器人存在以下缺点：
8.1、机器人上布置的摄像头数量较少，不能够实现多用户进行使用，使用效率低或者将会增加多用户的使用成本；
9.2、若布置多个摄像头时，容易造成视野相互遮挡影响，安装更多摄像头时，使得外露线缆较多，线路得不到保护，容易对线缆造成破坏。安装多个摄像头时，每个摄像头的拍摄角度也不能够单独操作控制。
10.3、现有技术中的机器人仅仅是能够进行拍摄视频和照片，不能够对多个环境信息和相关的信息进行检测；功能较少。


技术实现要素：

11.本实用新型的目的是提供一种基于移动平台的多功能视频环境数据采集机器人。
12.为达上述目的，本实用新型的一个实施例中提供了一种基于移动平台的多功能视频环境数据采集机器人，包括底盘、电池组件、直线电动推杆、模块化的摄像组件、测距雷达组件、通信组件和主控器；
13.底盘上安装电池组件，电池组件包括电池壳体和电池单元，电池壳体的内部具有轴向通道；直线电动推杆包括电机单元和推杆单元，电机单元和推杆单元设置在电池壳体的轴向通道内，推杆单元的上端连接有内套管，内套管上安装有若干个摄像模组；
14.摄像模组包括直驱旋转电机、电机轴套、摄像固定筒和摄像装置；直驱旋转电机的中心具有安装孔，内套管嵌入安装孔内，电机轴套安装在直驱旋转电机和摄像固定筒之间，摄像装置安装在摄像固定筒上；
15.电池组件用于供电，直线电动推杆用于推动内套管上下移动，主控器接收摄像组件和测距雷达组件的信号通过通信组件进行信号的收发。
16.本实用新型的优化方案中，底盘为带有滚轮的三脚架，三脚架的上端设置有安装槽，安装槽的侧壁上具有销孔；电池组件的下端配置有活动块，活动块上设置有径向孔，通过插销贯穿安装槽上的销孔和活动块上的径向孔实现电池组件与底盘的活动连接。
17.本实用新型的优化方案中，直线电动推杆的电机单元下端贯穿电池壳体后与活动块固定连接；安装槽呈u形槽，活动销插入后通过螺母或者螺纹结构锁紧，并在松开后调节电池组件与底盘的安装角度。
18.本实用新型的优化方案中，电池壳体上设置有散热窗，电池壳体上端设置有电连接器为摄像组件、测距雷达组件和通信组件提供电源。
19.本实用新型的优化方案中，摄像装置包括红外热成像仪、可见光摄像仪、电动变焦摄像装置。
20.本实用新型的优化方案中，摄像固定筒的外壁上设置有安装板，安装板上设置有梯形卡槽；摄像装置安装在横向延长板上，横向延长板的尾端嵌入梯形卡槽内，并配置螺栓固定。
21.本实用新型的优化方案中，内套管的上端连接有环状块，环状块嵌入测距雷达组件中与其固定连接，测距雷达组件上端安装通信组件。
22.本实用新型的优化方案中，内套管的底部设置有电源信号连接器，内套管中埋设有印刷电路，内套管上设置有电源环状触电带和信号环状触电带；摄像组件的延长线路上设置有电源滑动触片和信号滑动触片，电源滑动触片与电源环状触电带连接，信号滑动触片与信号环状触电带连接；电源信号连接器与电池壳体上的电连接器连接实现电源连通和信号传输，电池壳体上的电连接器将信号转接至主控器上。
23.本实用新型的优化方案中，还包括语音播放装置，语音播放装置与主控器连接。
24.本实用新型的优化方案中，还包括环境检测组件，环境检测组件将检测到的信号发送至主控器，环境检测组件包括风速检测装置、温湿度检测装置、震动检测装置、辐射水平检测装置、噪声检测装置、光照检测装置、气压检测装置、多普勒摄像装置、地磁感应装置中的一种或者多种组合。
25.本实用新型的优化方案中，底盘为智能机器人底盘，智能机器人底盘包括运载外
壳、底盘驱动机构、底盘电机、底盘电池和底盘控制系统，底盘控制系统包括底盘通信模块和存储器，底盘控制系统控制底盘电机，底盘电机与底盘驱动机构连接。
26.本实用新型的优化方案中，智能机器人底盘的上端设置有安装槽，电池组件的下端嵌入安装槽内进行固定；所述智能机器人底盘上设置有测距传感器、电子罗盘传感器、速度传感器和摄像头。
27.综上所述，本实用新型具有以下优点：
28.1、本实用新型的机器人能够实现摄像和自然环境检测的数据采集，能够通过通信组件实现人机交互以及与服务器平台进行数据的传输和数据的分析，操作人员能够通过程序远程控制机器人上的相关设备进行操作，使得本实用新型的机器人能够配套应用于远程救援、安全防护、军事监控等技术领域，能够在多种商业场景中进行使用。
29.2、本实用新型的机器人的底盘可以拆卸，机器人可以安装在其他可移动载具上，优选通过快速拆卸安装结构安装固定在其他可移动载具上。机器人配置智能机器人底盘时还可以结合现有技术实现路径规划和指定移动方式，配套增加现有的导航单元，进而实现自动导航、自动充电的功能，也可以根据人工规划的路径自动运行。为了提高使用范围，能够应对各种使用场景，机器人的电池单元可以为蓄电池，能够通过市电、干电池、其他蓄电池、太阳能发电装置进行充电，保障在恶劣环境下的使用稳定性。
30.3、将本机器人应用于商业场景中时，由于机器人配置有多个摄像组件，每个摄像组件是独立操作的，可以给予多个用户同时在线使用，用户可以通过付费方式获得摄像组件或者机器人的使用权限，进而获取机器人拍摄的图像和采集的相关数据；管理机器人的平台还可以根据视频图像、数据的使用进行收费。用户付费后能够操作分布在不同地点的机器人，进而获得该机器人的使用权限，获取所需服务。
31.4、机器人可以通过通信组件与用户和服务器平台之间实现数据传输和数据分析以及控制等功能，同时机器人内部设置有主控器，主控器能够具有一定的控制和信号分析能力，进而能够实现机器人与个人和平台以及机器人之间的相互网络联机能力。
32.5、本实用新型的机器人配置有通信组件，通信组件能够实现用户远程的控制机器人，也能够让机器人将采集到的数据传输至后台或者用户，能够让用户通过平台观看想要的图像信息和采集到的参数。本实用新型的机器人，再与远程看房平台、旅游观光平台配合后，能够智能化运行的作用，大大丰富平台的智能化程度和数据采集的便利程度，也能够实现用户远程的操作需求，提高用户的效率。
33.6、本实用新型的电池组件中安装直线电动推杆，电动推杆推动内管套，内管套上安装有多个独立的摄像装置，能够提高使用效率；每个摄像装置配置有直驱旋转电机，能够独立转动，可以扩大摄像的视野范围，每个摄像装置之间相互独立，不会形成干扰。
34.7、本实用新型的摄像装置的线路是通过在内套管上设置印刷电路，电源信号连接器、电源环状触电带和信号环状触电带的相互配合接触使用，减少了外露的线缆，保护了线缆。
35.8、本装置配置有直线电动推杆，能够推动摄像装置上下移动，也能够检测多个与环境和生活相关的参数，大大增加了机器人的功能性。
36.9、本装置通过电动推杆升高降低摄像装置等设备来探测拍摄相关场景，嗨能够提供数据采集功能，能够适用于观光旅游和远程看房，同时用户还可以通过通信组件实现远
距离机器人与人或者设备之间的数据传输、语音播放和摄像操作。
37.10、本实用新型的机器人在配置有智能机器人底盘，能够结合现有技术实现路径规划和指定移动方式，还可以配套增加现有的导航单元，进而实现自动导航、自动充电的功能。智能机器人底盘的智能化程度高，能够实现远程控制、通信和自动导航的功能，大大丰富了摄像组件的使用场景。
附图说明
38.图1为本实用新型一个实施例中机器人的示意图，其中底盘为三脚架；
39.图2为本实用新型一个实施例中机器人的分解图；
40.图3为本实用新型一个实施例中设置组件的外部分解图；
41.图4为本实用新型一个实施例中中内套管的示意图；
42.图5为本实用新型的机器人使用于远程监测时的系统连接图；
43.图6为本实用新型一个实施例中机器人的示意图，其中底盘为智能机器人底盘。
44.其中，1、底盘；101、智能机器人底盘；11、安装槽；12、销孔；13、活动块；14、插销；2、电池组件；21、电池壳体；22、散热窗；23、轴向通道； 3、直线电动推杆；31、电机单元；32、推杆单元；33、内套管；34、环状块； 4、摄像组件；41、直驱旋转电机；42、电机轴套；43、摄像固定筒；44、摄像装置；45、安装孔；46、红外热成像仪；47、可见光摄像仪；48、电动变焦摄像装置；49、安装板；410、横向延长板；5、测距雷达组件；6、通信组件；7、电源环状触电带；8、信号环状触电带。
具体实施方式
45.本实用新型提供了一种基于移动平台的多功能视频环境数据采集机器人，包括底盘1、电池组件2、直线电动推杆3、模块化的摄像组件4、测距雷达组件、通信组件和主控器。底盘1至少可以起到支撑作用，提供一定的安装高度，使得电池组件2能够离地安装。
46.例如，本实用新型的底盘1可以为带有滚轮的三脚架，滚轮能够便于移动。三脚架的上端设置有安装槽11，安装槽11的侧壁上具有销孔12。电池组件2 的下端配置有活动块13，活动块13上设置有径向孔，通过插销14贯穿安装槽 11上的销孔和活动块13上的径向孔实现电池组件2与底盘1的活动连接。安装槽11能够将活动块13限定在槽内部，活动杆插入插销14后能够进行锁紧，使得电池组件2的安装角度固定。一般情况下电池组件2优选竖直安装，在特殊情况下需要电池组件2倾斜安装时，可以松开插销14，调节好安装角度，然后再进行固定即可。
47.活动块13最终是需要与电池组件2固定连接的，起到电池组件2与底盘1 的中间连接作用。为了能够实现电池组件2与活动块13的连接，可以让直线电动推杆3的电机单元31下端贯穿电池壳体21后与活动块13固定连接，由于电机单元31与电池壳体21之间是紧配合的，其与活动块13固定连接后也相当于电池组件2与活动块13实现了固定连接。安装槽11可以呈u形槽，活动销插入后通过螺母或者螺纹结构锁紧，并在松开后调节电池组件2与底盘1的安装角度。
48.底盘1上安装电池组件2，电池组件2包括电池壳体21和电池单元，电池壳体21的内部具有轴向通道23。电池组件2能够为整个装置提供电能，电池壳体21是电池单元的安装结
构，电池壳体21具有一个夹层，夹层的内部设置电池单元，夹层的内侧即为轴向通道23，能够嵌入直线电动推杆3。
49.直线电动推杆3是现有技术中常见的直线机构，能够进行往复式的推拉移动，直线电动推杆3的整体外形可以圆柱体形，这样便于安装到电池壳体21的轴向通道23内。电池壳体21的形状可以选择圆柱体形，也可以根据需要选择方形结构，选择不同的结构时，其他组件嵌入配合的部分对应设计成能够实现配合的结构。
50.直线电动推杆3包括电机单元31和推杆单元32，电机单元31是内置有电机的部分，推杆单元32是能够进行伸缩的部分。电机单元31和推杆单元32设置在电池壳体21的轴向通道23内，这样便于节约安装高度。若直线电动推杆3 安装到电池组件2的上端，将会大大增加安装高度，这样使得装置的整体高度变高，进而使得稳定性变差。
51.本实用新型的推杆单元32的上端连接有内套管33，内套管33上安装有若干个摄像模组。内套管33带推杆单元32的带动下能够进行上下移动，进而带动摄像模组进行上下移动。
52.摄像模组包括直驱旋转电机41、电机轴套42、摄像固定筒43和摄像装置 44；直驱旋转电机41的中心具有安装孔45，内套管33嵌入安装孔45内，电机轴套42安装在直驱旋转电机41和摄像固定筒43之间，摄像装置44安装在摄像固定筒43上。
53.直驱旋转电机41的中心是空心的，形成一个安装孔45，这个安装孔45能够直接嵌入内套管33，使得直驱旋转电机41能够在内套管33上进行旋转。直驱旋转电机41的转子是外转子，外转子能够围绕内套管33进行旋转运动，此时让电机轴套42嵌套在外转子上，然后将摄像固定筒43嵌套在电机轴套42外，这样使得直驱旋转电机41在转动时能够带动摄像固定筒43进行转动，进而实现了摄像装置44的转动，从而能够使得用户查看到更多的视野范围。
54.电池组件2用于供电，直线电动推杆3用于推动内套管33上下移动，主控器接收摄像组件4和测距雷达组件的信号通过通信组件进行信号的收发。本装置的主控器可以安装在电池组件2的夹层内，这样便于与电池单元连接，检测电池单元的使用状态，此外，由于所有电子设备需要通过内套管33与电池单元进行连接，即需要与电池单元的电连接器进行连接，主控单元设置在夹层内后，也便于通过电连接器的连接位置附近设置信号接收器，能够实现对所有传感器或者电子设备的信号接收和控制信号的传输，这样能够尽量减少线路的混乱。
55.本实用新型的优化实施例中，为了能够提高电池单元的使用安全性，电池壳体21上设置有散热窗22，电池壳体21上端设置有电连接器为摄像组件4、测距雷达组件和通信组件提供电源。
56.本实用新型的测距雷达组件可以现有技术中能够实现测距等功能的雷达组件，例如当使用本实用新型的机器人进行看房时，可以选择激光雷达，这样方便使用，也能够达到预期使用效果。
57.本实用新型的优化实施例中，摄像装置44包括红外热成像仪46、可见光摄像仪47、电动变焦摄像装置48。红外热成像仪46能够产生红外信号，识别活体，可见光摄像仪能够在光照充足的情况下进行视频和图像的采集，但是可见光摄像仪一般不具有变焦的作用，或者具有变焦功能的可见光摄像仪价格昂贵，因此本装置独立设置了电动变焦摄像装置48；
当用户需要控制观察细节时，可以控制电动变焦摄像装置48进行图像的采集。
58.本实用新型的优化实施例中，摄像固定筒43的外壁上设置有安装板49，安装板可以焊接或者螺栓固定在摄像固定筒43上，也可以采用3d打印技术一次性成型。安装板上设置有梯形卡槽；摄像装置44安装在横向延长板410上，横向延长板的尾端嵌入梯形卡槽内，并配置螺栓固定。
59.本实用新型的优化实施例中，内套管33的上端连接有环状块34，环状块 34嵌入测距雷达组件中与其固定连接，测距雷达组件上端安装通信组件。
60.本实用新型的优化实施例中，内套管33的底部设置有电源信号连接器，电源信号连接器类似于现有的usb连接器，能够实现充电和数据传输。内套管33 中埋设有印刷电路，即在3d打印该内套管33时就将电路印刷至内套管33中，相当于将通信充电线路埋设至内套管33中，减少外露线路。内套管33的下端与电池单元连接，中端和上端需要与摄像装置44连接，为摄像装置44供电和传输信号。
61.内套管33上设置有电源环状触电带7和信号环状触电带8，摄像组件4的延长线路上设置有电源滑动触片和信号滑动触片，电源滑动触片与电源环状触电带连接，信号滑动触片与信号环状触电带连接。
62.充电线路和信号传输的线路是独立的，因此内套管33上设置有电源环状触电带和信号环状触电带，电源环状触电带和信号环状触电带是一个带状的金属环，这个金属环与内套管33中的对应的印刷电路连接，进而使得电源环状触电带和信号环状触电带经过各自的印刷电路后能够直接与内套管33下端的电源信号连接器进行连通，从而能够实现与电池单元的连通，以及将信号传输至主控器。
63.现有的摄像组件4的延长线路一般为usb插头，能够起到充电和数据传输的作用，其内部也具有多跟独立的线缆。本装置将线路中对应的电源线与电源滑动触片连接，对应的信号线路与信号滑动触片进行连接。摄像固定筒43在转动的过程中，电源滑动触片与电源环状触电带始终保持接触，信号滑动触片与信号环状触电带始终保持接触。
64.电源信号连接器可以通过主线缆，由于内套管33将会上升移动，因此主线缆的长度需要大于内套管33的上升高度，但是也不宜过长。主线缆类似于现有的充电和信号传输一体的线缆，其一端与电源信号连接器连接，另一端与电池壳体21上的电连接器连接实现电源连通和信号传输，电池壳体21上的电连接器将信号转接至主控器上；从而能够让摄像装置44的电源能够得到保障，信号传输也不受影响。同时，测距雷达组件和通信组件是不会发生转动的，不会与内套管33产生相对转动，其可以通过印刷电路和简单的触点或者连接器进行连接。
65.本实用新型可以在摄像固定筒43与内套管33的安装位置上预先设计好安装位置，使得摄像固定筒43在安装后，电源环状触电带和信号环状触电带能够分别与电源滑动触片和信号滑动触片进行接触。
66.本实用新型的优化实施例中，本装置还包括语音播放装置，语音播放装置与主控器连接。本装置还包括环境检测组件，环境检测组件将检测到的信号发送至主控器，环境检测组件包括风速检测装置、温湿度检测装置、震动检测装置、辐射水平检测装置、噪声检测装置、光照检测装置、气压检测装置、多普勒摄像装置、地磁感应装置中的一种或者多种组合。本实用新型配置有多个传感器，使得数据采集的类型更加多元化，能够扩大本实用新型
的应用场景，也能够为用户提供更详细的现场视频数据信息，能够更加全面的了解现场的情况，为用户决策提供保障。
67.本实用新型的优化方案中，底盘为智能机器人底盘101，智能机器人底盘包括运载外壳、底盘驱动机构、底盘电机、底盘电池和底盘控制系统，底盘控制系统包括底盘通信模块和存储器，底盘控制系统控制底盘电机，底盘电机与底盘驱动机构连接。
68.本实用新型的优化方案中，智能机器人底盘的上端设置有安装槽，电池组件的下端嵌入安装槽内进行固定；所述智能机器人底盘上设置有测距传感器、电子罗盘传感器、速度传感器和摄像头。
69.本实用新型的智能机器人底盘为外购产品，其功能为现有技术中大部分智能机器人底盘均带有的功能，其结构也为常规的智能机器人底盘结构，能够实现移动、用户远程控制、自动导航等功能。
70.例如，本实用新型的智能机器人底盘可以进行智能化控制和移动，智能机器人底盘的上端设置有安装槽，电池组件的下端嵌入安装槽内进行固定。智能机器人底盘上设置有测距传感器、电子罗盘传感器、速度传感器和摄像头。测距传感器能够检测智能机器人底盘与障碍物之间的距离，是所有智能机器人底盘均带有的常用传感器，电子罗盘传感器能够识别方位，速度传感器能够检测移动速度和加速度，摄像头能够对周边进行拍摄，这样也是有利于智能机器人底盘在移动时自动避让和识别物体等作用。
71.虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了详细地描述，但不应理解为对本专利的保护范围的限定。在权利要求书所描述的范围内，本领域技术人员不经创造性劳动即可做出的各种修改和变形仍属本专利的保护范围。