一种建筑工地智能安全巡检机器人的制作方法

本发明涉及机器人，具体涉及一种建筑工地智能安全巡检机器人。

背景技术：

1、建筑机器人及数字化营建技术的出现，势必引起传统建筑形式、施工模式及建筑环境的一场剧变。目前各项目安全隐患监测为人工排查，但人工排查具有局限性，无法实时、全天检测。

2、已有的专利文献中公开了一些通过机器人进行巡检的技术，比如授权公告号cn205521431u的专利文献公开了一种施工现场安全培训与巡检机器人，包括机器人本体、驱动系统、数据处理模块、人脸识别系统、语音系统、无线通信模块、人机交互触摸屏、环境信息采集传感器总成；施工现场安全培训与巡检机器人为建筑工地的工作人员提供快速系统的安全培训，通过所述的驱动系统以及人脸识别系统在工地进行实地巡检，监督工人工作，有效的提高了对员工的安全培训效果，通过预警及监督较大程度上保证了工作人员的规范操作，避免了安全事故的发生。

3、然而，人脸识别仅能应用于近距离的身份识别，而施工现场是开放性的场地，工人在远处施工，且着装统一，佩戴头盔，难以通过人脸识别的方式确定工人的身份。另外，针对施工环境中的噪音污染、扬尘污染，该专利也缺乏识别污染源并针对污染源对相关操作人员身份进行识别的技术，基于此，在实际应用中，难以将安全风险责任落实到人，进而会显著降低安全风险防范的效果。

技术实现思路

1、本发明提出一种建筑工地智能安全巡检机器人，该机器人可针对环境的安全风险、施工人员的安全风进行险检测，可追溯污染源，并对安全风险的责任人的身份进行远距离认定，进而使安全巡检落实到人，可显著提高安全风险防范的效果。

2、为实现上述目的，本发明的技术方案是：

3、一种建筑工地智能安全巡检机器人，包括：机器人本体，所述的机器人本体上设有控制器、蓄电池、路径识别摄像头、环境安全风险检测机构、安全风险溯源及责任人身份识别机构、警示机构、无线信号收发机构，所述的控制器与蓄电池电连接，并分别通过导线与路径识别摄像头、环境安全风险检测机构、安全风险溯源及责任人身份识别机构、警示机构电连接，所述的控制器通过无线信号收发机构与安全风险管理员的智能手机终端信号连接。

4、优选的，所述的机器人本体包括底板、控制盒、安装座，所述的底板两侧分别设有行走轮，所述的行走轮连接有驱动机构，所述的驱动机构为第一伺服电机，所述的第一伺服电机通过导线与控制器电连接，所述的底板上端设有控制盒，所述的蓄电池和控制器设于控制盒内，控制盒的外表面设有无线信号收发机构，所述的控制盒的顶端还设有安装座，安装座的前端中部设有路径识别摄像头。

5、优选的，所述的路径识别摄像头底端设有固定座，所述的固定座底端通过第二伺服电机与安装座顶端转动连接，所述的控制盒的4个侧面分别设有红外传感器，所述的第二伺服电机、红外传感器分别通过导线与控制器电连接，所述的控制器设有存储模块，存储模块内设有施工场地的图纸及障碍物位置、形状信息，所述的路径识别摄像头用以采集施工现场的环境视觉信息，通过与图纸及障碍物位置、形状信息进行对比识别机器人行走的路径，并根据预先规划好的路径进行巡检。

6、优选的，所述的环境安全风险检测机构包括沿纵向固定连接于底板上表面一端角部的支撑杆，所述的支撑杆的上部依次设有扬尘检测传感器、声音传感器，所述的扬尘检测传感器用以检测施工场地空气中的扬尘污染程度，所述的声音传感器用以检测施工场地的噪音程度，所述的支撑杆顶端设有警示机构，所述的扬尘检测传感器、声音传感器分别通过导线与控制器电连接，当扬尘污染或噪音污染超过警戒值时，通过警示机构进行警示。

7、优选的，所述的安全风险溯源及责任人身份识别机构包括固定设于安装座两侧所在的底板上表面的六轴机械臂，所述的六轴机械臂的底端与底板上表面连接，顶端连接有高清摄像头，所述的存储模块内设有施工人员体态存储单元，所述的施工人员体态存储单元存储有每个施工人员各种施工动作的不同角度的体态图，2个高清摄像头在六轴机械臂的控制下从不同角度采集施工人员的各种角度的施工动作的体态，控制器将所采集到的体态与施工人员体态存储单元的预存图像进行比对，直到识别出施工人员的身份。

8、优选的，所述的警示机构为扬声器，所述的扬声器与控制器的语音模块连接，所述的控制器根据高清摄像头的视觉信息确定具有安全风险或者与安全风险直接关联的施工人员身份后，通过扬声器警示施工人员，警示的模式为：某施工人员、某种施工行为存在某种安全风险、请立即纠正，其中，某施工人员指的是该施工人员的姓名，某种施工行为为通过高清摄像头采集到的施工行为，某种安全风险为控制器经过评估后的安全风险，请立即纠正指的是提示施工人员采集规避风险的措施。

9、优选的，所述的底座上端还设有人机交互装置，所述的人机交互装置通过导线与控制器电连接。

10、一种建筑工地智能安全巡检机器人的使用方法，包括如下步骤：

11、(1)将机器人放置在施工场地，机器人根据存储模块中施工场地的图纸及障碍物位置、形状信息，结合路径识别摄像头的采集信息识别施工场地的路径，并根据预先规划的路径进行巡检；

12、(2)在巡检过程中，当高清摄像头采集到施工人员存在安全风险时，通过多角度拍摄施工人员的体态信息，确定施工人员身份，并通过警示机构进行警示；当扬尘检测传感器、声音传感器检测到扬尘污染超标或者噪音超标时，六轴机械臂带动高清摄像头对机器人周边的污染源进行视觉信息采集，控制器通过视觉信息分析判断污染源，进一步的，通过高清摄像头对污染源的施工人员进行责任人身份认定，再通过警示机构警示责任人采取纠正措施；以上警示过程中，控制器将相关的警示信息及图像、视频信息传送至安全风险管理员的智能手机终端；

13、(3)所述的智能手机终端通过云端控制系统对与警示信息相关的图片或视频信息进一步分析处理，并归纳汇总，通过统计责任人累计发生安全风险的次数评估该责任人的工作习惯及安全风险意识，并针对责任人做出警告、教育或处罚的决定。

14、优选的，所述的控制器设有深度学习模块，当安全巡检责任人身份认定出现错误时，将被认错的人员及真实的责任人拍摄的更多施工体态信息输入存储模块，由深度学习模块进行进一步比对，识别二者的差别，并基于此提升身份认定的精确性。

15、本发明一种建筑工地智能安全巡检机器人的有益效果为：

16、本发明可针对环境的安全风险、施工人员的安全风进行险检测，可追溯污染源，并对安全风险的责任人的身份进行远距离认定，进而使安全巡检落实到人，可显著提高安全风险防范的效果及施工现场安全管理的水平。

17、说明书附图

18、图1为本发明的侧视结构示意图；

19、图2为本发明的后视结构示意图；

20、图中，1、底板；2、控制盒；3、安装座；4、六轴机械臂；5、高清摄像头；6、人机交互装置；7、支撑杆；8、扬尘检测传感器；9、声音传感器；10、警示机构；11、路径识别摄像头；12、第二伺服电机。

技术特征：

1.一种建筑工地智能安全巡检机器人，其特征为：包括：机器人本体，所述的机器人本体上设有控制器、蓄电池、路径识别摄像头、环境安全风险检测机构、安全风险溯源及责任人身份识别机构、警示机构、无线信号收发机构，所述的控制器与蓄电池电连接，并分别通过导线与路径识别摄像头、环境安全风险检测机构、安全风险溯源及责任人身份识别机构、警示机构电连接，所述的控制器通过无线信号收发机构与安全风险管理员的智能手机终端信号连接。

2.如权利要求1所述的一种建筑工地智能安全巡检机器人，其特征为：所述的机器人本体包括底板、控制盒、安装座，所述的底板两侧分别设有行走轮，所述的行走轮连接有驱动机构，所述的驱动机构为第一伺服电机，所述的第一伺服电机通过导线与控制器电连接，所述的底板上端设有控制盒，所述的蓄电池和控制器设于控制盒内，控制盒的外表面设有无线信号收发机构，所述的控制盒的顶端还设有安装座，安装座的前端中部设有路径识别摄像头。

3.如权利要求2所述的一种建筑工地智能安全巡检机器人，其特征为：所述的路径识别摄像头底端设有固定座，所述的固定座底端通过第二伺服电机与安装座顶端转动连接，所述的控制盒的4个侧面分别设有红外传感器，所述的第二伺服电机、红外传感器分别通过导线与控制器电连接，所述的控制器设有存储模块，存储模块内设有施工场地的图纸及障碍物位置、形状信息，所述的路径识别摄像头用以采集施工现场的环境视觉信息，通过与图纸及障碍物位置、形状信息进行对比识别机器人行走的路径，并根据预先规划好的路径进行巡检。

4.如权利要求3所述的一种建筑工地智能安全巡检机器人，其特征为：所述的环境安全风险检测机构包括沿纵向固定连接于底板上表面一端角部的支撑杆，所述的支撑杆的上部依次设有扬尘检测传感器、声音传感器，所述的扬尘检测传感器用以检测施工场地空气中的扬尘污染程度，所述的声音传感器用以检测施工场地的噪音程度，所述的支撑杆顶端设有警示机构，所述的扬尘检测传感器、声音传感器分别通过导线与控制器电连接，当扬尘污染或噪音污染超过警戒值时，通过警示机构进行警示。

5.如权利要求4所述的一种建筑工地智能安全巡检机器人，其特征为：所述的安全风险溯源及责任人身份识别机构包括固定设于安装座两侧所在的底板上表面的六轴机械臂，所述的六轴机械臂的底端与底板上表面连接，顶端连接有高清摄像头，所述的存储模块内设有施工人员体态存储单元，所述的施工人员体态存储单元存储有每个施工人员各种施工动作的不同角度的体态图，2个高清摄像头在六轴机械臂的控制下从不同角度采集施工人员的各种角度的施工动作的体态，控制器将所采集到的体态与施工人员体态存储单元的预存图像进行比对，直到识别出施工人员的身份。

6.如权利要求5所述的一种建筑工地智能安全巡检机器人，其特征为：所述的警示机构为扬声器，所述的扬声器与控制器的语音模块连接，所述的控制器根据高清摄像头的视觉信息确定具有安全风险或者与安全风险直接关联的施工人员身份后，通过扬声器警示施工人员，警示的模式为：某施工人员、某种施工行为存在某种安全风险、请立即纠正，其中，某施工人员指的是该施工人员的姓名，某种施工行为为通过高清摄像头采集到的施工行为，某种安全风险为控制器经过评估后的安全风险，请立即纠正指的是提示施工人员采集规避风险的措施。

7.如权利要求6所述的一种建筑工地智能安全巡检机器人，其特征为：所述的底座上端还设有人机交互装置，所述的人机交互装置通过导线与控制器电连接。

8.如权利要求7所述的一种建筑工地智能安全巡检机器人的使用方法，其特征为，包括如下步骤：

9.如权利要求8所述的一种建筑工地智能安全巡检机器人的使用方法，其特征为：所述的控制器设有深度学习模块，当安全巡检责任人身份认定出现错误时，将被认错的人员及真实的责任人拍摄的更多施工体态信息输入存储模块，由深度学习模块进行进一步比对，识别二者的差别，并基于此提升身份认定的精确性。

技术总结一种建筑工地智能安全巡检机器人，涉及机器人技术领域，包括：机器人本体，所述的机器人本体上设有控制器、蓄电池、路径识别摄像头、环境安全风险检测机构、安全风险溯源及责任人身份识别机构、警示机构、无线信号收发机构，控制器与蓄电池电连接，并分别通过导线与路径识别摄像头、环境安全风险检测机构、安全风险溯源及责任人身份识别机构、警示机构电连接，所述的控制器通过无线信号收发机构与安全风险管理员的智能手机终端信号连接。本发明可针对环境的安全风险、施工人员的安全风进行险检测，可追溯污染源，并对安全风险的责任人的身份进行远距离认定，进而使安全巡检落实到人，可显著提高安全风险防范的效果及施工现场安全管理的水平。技术研发人员：南麟飞,包妍,秦笠洋,成腾,张志龙,张晓,隋明良,田丰华,刘新宇,王宇受保护的技术使用者：中建中新建设工程有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/26