一种工厂车间巡检机器人

本技术属于工厂车间设计，特别是涉及一种工厂车间巡检机器人。

背景技术：

1、工厂车间巡检工作，环境空间较为复杂，涉及不同的房间以及不同的楼层。由于巡检房间及楼层的不同，需要开关门及上下电梯。巡检工作的内容也较为复杂和繁多，包括记录仪器数据、现场测量数据和检测物品状态等等。对不同的设备来说，现场设备上仪表显示数据的方式也可能不相同。这些工作内容对巡检人员的素质和能力都有着较高的要求。

2、传统的人工巡检方式存在着许多不足之处，例如巡检人员之间的水平和能力相差较多，巡检人员的到达时间无法控制，无法保证所有巡检人员都能定时、定量、高效地完成巡检工作；巡检人员在到达现场后，通常情况为携带一份纸质的巡检记录，用笔对设备的状况进行记录，这需要花费大量的时间，而且极其容易出现较大的差错；巡检所获得的数据无法及时地上传网络或者系统，管理者无法对突发的重大事件进行及时地了解，缺少对现场数据的采集和分析，在应急反应方面存在着一定的滞后，巡检过程中出现的问题无法得到及时的解决；检查的纸质记录不容易保存，检查的历史数据不能被有效地使用等等。

技术实现思路

1、有鉴于此，本实用新型旨在提出一种工厂车间巡检机器人，以解决传统的人工巡检方式无法保证巡检人员都能定时、定量、高效地完成巡检工作，用笔对设备的状况进行记录，费时而且极其容易出现较大的差错，巡检所获得的数据无法及时地上传网络或者系统以及巡检过程中出现的问题无法得到及时的解决等问题。

2、为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：一种工厂车间巡检机器人，它包括移动底盘、机械臂、云台摄像机、激光雷达和深度相机，所述机械臂和云台摄像机均沿竖直方向上下移动设置在移动底盘的顶端面上，所述激光雷达和深度相机均设置在移动底盘的一端，所述移动底盘底部的四角处均转动设置有轮毂。

3、更进一步的，所述轮毂上设置有轮毂电机，所述轮毂电机驱动轮毂转动。

4、更进一步的，所述移动底盘包括移动底盘底板和移动底盘外壳，所述移动底盘底板设置在移动底盘外壳的底部，所述移动底盘底板四角处的顶端面上均设置有轮毂电机驱动器，所述轮毂电机驱动器与轮毂电机连接，所述机械臂和云台摄像机均沿竖直方向上下移动设置在移动底盘外壳的顶端面上，所述激光雷达和深度相机均设置在移动底盘外壳的一端。

5、更进一步的，所述移动底盘外壳的一端设置有激光雷达安装板，所述激光雷达通过激光雷达安装板与移动底盘外壳连接。

6、更进一步的，所述轮毂电机的电机输出轴上依次套设有螺母、电机安装板和电机垫片，所述轮毂电机通过电机安装板与移动底盘底板连接。

7、更进一步的，所述机械臂和云台摄像机的底部均设置有升降柱，所述机械臂和云台摄像机均通过升降柱与移动底盘外壳连接。

8、更进一步的，所述移动底盘底板的顶端面上设置有电池及主控计算机。

9、更进一步的，所述机械臂包括肩部旋转关节，所述肩部旋转关节转动连接在升降柱的顶端，所述肩部旋转关节的顶部连接有肩部电机安装法兰，所述肩部电机安装法兰内设置有肩部关节电机，所述肩部关节电机的输出端转动连接有肩部俯仰关节，所述肩部俯仰关节的一端设置有大臂，所述大臂的一端与肩部俯仰关节连接，另一端连接有肘部电机安装法兰，所述肘部电机安装法兰内设置有肘部关节电机，所述肘部关节电机的输出端转动连接有肘部俯仰关节，所述肘部俯仰关节的一端设置有小臂，所述小臂的一端与肘部俯仰关节连接，另一端连接有腕部旋转关节，所述腕部旋转关节上设置有腕部关节电机，所述腕部关节电机的输出端转动连接有腕部俯仰关节，所述腕部俯仰关节远离腕部旋转关节的一端转动设置有腕部摆动关节，所述腕部摆动关节的一端连接有电动夹爪。

10、更进一步的，所述电动夹爪上设置有深度相机。

11、更进一步的，所述升降柱包括上支柱、滚珠丝杠、电机和升降柱底座，所述升降柱底座的底部与移动底盘外壳连接，所述电机设置在升降柱底座内，所述滚珠丝杠与电机的输出端转动连接，所述上支柱沿竖直方向升降设置在升降柱底座内，所述上支柱的底部设置有滑台，所述上支柱通过滑台与滚珠丝杠螺接，所述机械臂和云台摄像机的底部均与上支柱的顶端连接。

12、与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

13、1、本实用新型通过移动底盘带动巡检机器人在不同楼层或不同房间按照原工作人员的巡检路线，进行一天三次的巡检工作。巡检机器人通过不同房间之间的门或乘坐电梯实现不同楼层的巡检工作时，由机器人所搭载的机械臂完成开门或按下电梯按钮动作。在巡检过程中，由巡检机器人搭载的深度相机、激光雷达和云台摄像机完成对工作组成员工作行为、工作组使用物品状态和工作组隔离边界状态的监测，同时可以实现对辐射剂量较高的房间，进行空间剂量检测，绘制三维剂量分布图；

14、2、本实用新型巡检机器人的机械手臂共三个关节、六个自由度，分别包括肩部关节、肘部关节及腕部关节。肩部关节能够实现俯仰和旋转运动，肘部关节可以实现俯仰运动，腕部能够实现三自由度运动，即腕部的左右摆动运动、俯仰运动和旋转运动。末端执行器为电动夹爪，安装在腕部末端，主要用于实现门把手的抓握。电动夹爪上装有深度相机，用于识别门把手的高度、位置以及各种门把手的操作方式。此外机械臂通过电动升降柱实现高度的调整，从而实现对不同高度的门把手的操作；

15、3、本实用新型通过设置有云台摄像机能够对仪表等的示数进行拍照，将照片传输至计算机中的图像处理及识别系统中，将数据进行提取读取，根据数据情况进行相应报警等工作。同时，实时测量数据也可以通过无线方式发送给总监控计算机，使得工作人员能够远程监控机器人的运行并获取现场数据；

16、4、本实用新型使用工厂车间巡检机器人来代替传统人工巡检方式，极大地降低了巡检的人员成本和经济成本，提高了巡检的效率，成功地实现了巡检数据与终端储存的互传和巡检数据的电子化记录和管理，缩短了管理者同实地现场之间的距离，降低了传统由工作人员现场肉眼观察、纸质工具记录所带来的错误率，使用工厂车间巡检机器人来代替传统人工巡检方式去实现记录指针式的表盘、浮子流量计以及定点测温等工作，极大地促进了工厂车间的智能化与高效化；

17、5、本实用新型可广泛应用于工厂车间的各种工作环境的巡检工作，从而降低工作人员劳动力，节省成本，提高工作效率；

技术特征：

1.一种工厂车间巡检机器人，其特征在于：它包括移动底盘(7)、机械臂(2)、云台摄像机(3)、激光雷达(5)和深度相机(6)，所述机械臂(2)和云台摄像机(3)均沿竖直方向上下移动设置在移动底盘(7)的顶端面上，所述激光雷达(5)和深度相机(6)均设置在移动底盘(7)的一端，所述移动底盘(7)底部的四角处均转动设置有轮毂。

2.根据权利要求1所述的一种工厂车间巡检机器人，其特征在于：所述轮毂上设置有轮毂电机(1)，所述轮毂电机(1)驱动轮毂转动。

3.根据权利要求2所述的一种工厂车间巡检机器人，其特征在于：所述移动底盘(7)包括移动底盘底板(22)和移动底盘外壳(20)，所述移动底盘底板(22)设置在移动底盘外壳(20)的底部，所述移动底盘底板(22)四角处的顶端面上均设置有轮毂电机驱动器(24)，所述轮毂电机驱动器(24)与轮毂电机(1)连接，所述机械臂(2)和云台摄像机(3)均沿竖直方向上下移动设置在移动底盘外壳(20)的顶端面上，所述激光雷达(5)和深度相机(6)均设置在移动底盘外壳(20)的一端。

4.根据权利要求3所述的一种工厂车间巡检机器人，其特征在于：所述移动底盘外壳(20)的一端设置有激光雷达安装板(21)，所述激光雷达(5)通过激光雷达安装板(21)与移动底盘外壳(20)连接。

5.根据权利要求3所述的一种工厂车间巡检机器人，其特征在于：所述轮毂电机(1)的电机输出轴(26)上依次套设有螺母(27)、电机安装板(25)和电机垫片(28)，所述轮毂电机(1)通过电机安装板(25)与移动底盘底板(22)连接。

6.根据权利要求3所述的一种工厂车间巡检机器人，其特征在于：所述机械臂(2)和云台摄像机(3)的底部均设置有升降柱(4)，所述机械臂(2)和云台摄像机(3)均通过升降柱(4)与移动底盘外壳(20)连接。

7.根据权利要求3所述的一种工厂车间巡检机器人，其特征在于：所述移动底盘底板(22)的顶端面上设置有电池及主控计算机(23)。

8.根据权利要求6所述的一种工厂车间巡检机器人，其特征在于：所述机械臂(2)包括肩部旋转关节(16)，所述肩部旋转关节(16)转动连接在升降柱(4)的顶端，所述肩部旋转关节(16)的顶部连接有肩部电机安装法兰(17)，所述肩部电机安装法兰(17)内设置有肩部关节电机(35)，所述肩部关节电机(35)的输出端转动连接有肩部俯仰关节(19)，所述肩部俯仰关节(19)的一端设置有大臂(18)，所述大臂(18)的一端与肩部俯仰关节(19)连接，另一端连接有肘部电机安装法兰(34)，所述肘部电机安装法兰(34)内设置有肘部关节电机(9)，所述肘部关节电机(9)的输出端转动连接有肘部俯仰关节(8)，所述肘部俯仰关节(8)的一端设置有小臂(10)，所述小臂(10)的一端与肘部俯仰关节(8)连接，另一端连接有腕部旋转关节(11)，所述腕部旋转关节(11)上设置有腕部关节电机(12)，所述腕部关节电机(12)的输出端转动连接有腕部俯仰关节(13)，所述腕部俯仰关节(13)远离腕部旋转关节(11)的一端转动设置有腕部摆动关节(14)，所述腕部摆动关节(14)的一端连接有电动夹爪(15)。

9.根据权利要求8所述的一种工厂车间巡检机器人，其特征在于：所述电动夹爪(15)上设置有深度相机(6)。

10.根据权利要求8所述的一种工厂车间巡检机器人，其特征在于：所述升降柱(4)包括上支柱(29)、滚珠丝杠(31)、电机(32)和升降柱底座(33)，所述升降柱底座(33)的底部与移动底盘外壳(20)连接，所述电机(32)设置在升降柱底座(33)内，所述滚珠丝杠(31)与电机(32)的输出端转动连接，所述上支柱(29)沿竖直方向升降设置在升降柱底座(33)内，所述上支柱(29)的底部设置有滑台(30)，所述上支柱(29)通过滑台(30)与滚珠丝杠(31)螺接，所述机械臂(2)和云台摄像机(3)的底部均与上支柱(29)的顶端连接。

技术总结本技术提出了一种工厂车间巡检机器人，属于工厂车间设计技术领域。解决了传统的人工巡检方式无法保证巡检人员都能定时、定量、高效地完成巡检工作，用笔对设备的状况进行记录，费时而且极其容易出现较大的差错，巡检所获得的数据无法及时地上传网络或者系统以及巡检过程中出现的问题无法得到及时的解决等问题。它包括移动底盘、机械臂、云台摄像机、激光雷达和深度相机，所述机械臂和云台摄像机均沿竖直方向上下移动设置在移动底盘的顶端面上，所述激光雷达和深度相机均设置在移动底盘的一端，所述移动底盘底部的四角处均转动设置有轮毂。它主要用于工厂车间巡检。技术研发人员：谭定忠,孙世鹏,陈征,王佳宁,王奇,徐昕宇受保护的技术使用者：哈尔滨工程大学技术研发日：20230925技术公布日：2024/6/5