基于组合轨道的室内轨道式智能巡检机器人系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于组合轨道的室内轨道式智能巡检机器人系统，包括组合轨道和机器人本体，机器人本体包括驱动系统、检测组件、云台、同步带系统、移动平台和控制系统，其中，控制系统移动平台上，移动平台上端固定有云台，检测组件固定于云台上，同步带系统与组合轨道固定连接，驱动系统固定于移动平台上，移动平台放置于组合轨道上，驱动系统提供动力，使机器人沿组合轨道运动。本发明为壁装组合式轨道，可实现两个或多个垂直平面内的位置转移，组合方式满足室内设备检测的多样化、复杂的检测要求，根据实际的检测需要可单独将水平轨道或者竖直轨道取出独立构建系统检测机器人系统使用。
【专利说明】基于组合轨道的室内轨道式智能巡检机器人系统
【技术领域】
[0001]本发明属于机器人领域，具体涉及基于组合轨道的室内轨道式智能巡检机器人系统。
【背景技术】
[0002]室内电力设备一方面需要有足够的可靠性，另一方面也需要及时检测以便发现并检修存在潜在隐患的设备，确保电力系统正常运行。室内设备的实时检测对保证其可靠安全运行有重要意义。采用轨道机器人可方便灵活地对室内设备进行实时检测，了解设备的运行状态。
[0003]现有室内轨道式智能巡检机器人存在的技术问题如下:
[0004]1、目前移动机器人主要采用轮式、履带或是复合驱动的方式。因室内空间及检测设备布局的限制，要实现全方位的检测功能，需要机器人能够在相互垂直的两个或多个平面内运动，且能够自主实现不同运动平面之间的转移。传统轮式驱动或履带式驱动方式实现垂直平面间的运动转移相对困难，且对室内设备的检测要求的巡检时间长，定位精度高，采用自带电池无法满足检测时间的要求。
[0005]2目前用于巡检室内设备信息的移动机器人，对于室内具有高电磁兼容性的设备一方面应能尽量小地产生电磁骚扰，另一方面对外界的电磁骚扰应具有较低的易感性。在电子设备设计中，采用结构屏蔽的方法是常用的提高电磁兼容性的手段。结构电磁屏蔽要求结合面之间有良好的电连续性。金属结构件在加工时均存在变形，特别是对于板状结构更容易产生大的变形而无法矫正，这样就导致在两个结构件结合是会产生缝隙而影响屏蔽效果。
[0006]3目前用于巡检室内设备信息的移动机器人,通风散热部分存在一些缺陷,例如:屏蔽通风窗主要应用于电子设备的必要通风开口处，可兼顾EMI屏蔽和良好通风的双重作用。现有的电磁屏蔽窗存在以下缺点:(a)现有的电磁屏蔽窗不具有防尘的功能，通风而造成箱体内的灰尘积累，灰尘会极大降低设备的使用寿命；(b)现有的电磁屏蔽窗与箱体之间的密封效果不好，电磁屏蔽窗与箱体之间存在间隙，影响电磁屏蔽的效果。
[0007]4室内机器人在运行的过程中容易造成运行不平稳的问题。
【发明内容】
[0008]本发明为了解决上述问题，提出了一种基于组合轨道的室内轨道式智能巡检机器人系统，本安装在相互垂直的两个或者多个室内壁面上，在两壁面转角处通过弧型轨道实现续接。组合轨道形成的运动空间覆盖需要检测的设备，检测组件可精确到达检测平面内的任意位置，实现室内所关注设备的可见光和红外检测。
[0009]为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案:
[0010]基于组合轨道的室内轨道式智能巡检机器人系统，包括监控中心，所述监控中心与至少一个机器人终端系统通过网络连接，所述机器人终端系统包括组合轨道和机器人本体，机器人本体包括驱动系统、检测组件、云台、同步带系统、移动平台和控制系统，其中，移动平台上固定控制系统，移动平台上端固定有云台，检测组件固定于云台上，同步带系统与组合轨道固定连接，驱动系统固定于移动平台上，移动平台放置于组合轨道上，驱动系统提供动力，使机器人沿组合轨道运动。
[0011]所述监控中心包括至少一台服务器、至少一台监控主机和相应的报警装置；其中，所述监控主机具有视频监控中心所有的监视、控制和管理功能，并利用模式识别技术对视频和图片进行智能分析；所述的服务器存储时间信息、照片和视频文件，供快速检索；报警装置为系统软硬件异常报警装置或/和监测报警装置，其中，监测报警装置选自环境信息异常报警装置、消防报警装置、非法闯入报警装置、视频移动报警装置中的一种或多种。
[0012]所述组合轨道，包括水平轨道和竖直轨道，水平轨道包括上下平行设置的两条水平转弯轨道，两条轨道上设有齿条，两条水平转弯轨道上分别设有一个水平可转向移动平台，可转向移动平台上装有电机和齿轮，齿轮与轨道上的齿条啮合带动可转向移动平台水平运动。
[0013]所述两条水平转弯轨道安装到室内壁面上；
[0014]所述竖直轨道的两端分别与上下两个可转向移动平台固定连接。
[0015]所述可转向移动平台还可以包括安装板、两组滚轮和轴承，两组滚轮通过轴承连接在安装板上。
[0016]所述上下两条水平转弯轨道的间距根据检测范围要求而定，为I米?10米。
[0017]所述水平转弯轨道上安装滑触线。
[0018]所述水平轨道和竖直轨道的两端装有限位开关，防止运动过程中造成碰撞。
[0019]所述驱动系统包括齿轮齿条驱动系统和同步带驱动系统，齿轮齿条驱动系统装在水平转弯轨道上；同步带驱动系统安装在竖直轨道上。
[0020]所述齿轮齿条驱动系统包括水平运动主驱动电机和水平运动从驱动电机，同步带驱动系统包括同步带系统驱动电机，所述驱动电机，均为伺服驱动电机，且连接有编码器。
[0021]所述移动平台包括可转向移动平台和直线移动平台，可转向移动平台装在水平转弯轨道上，直线移动平台装在竖直轨道上且与同步带固连；云台和检测组件装在直线运动平台上。
[0022]所述控制系统安装在直线移动平台上，或放置于控制箱内，安装在室内壁面上。
[0023]所述控制系统包括运动控制箱，所述运动控制箱分别与与座架式控制箱、水平运动主驱动电机、同步带系统驱动电机、水平运动从驱动电机、水平位置检测装置、垂直位置检测装置和终端通信箱连接，所述座架式控制箱分别与检测组件和云台连接，所述终端通信箱通过光纤与远程监控中心通信。
[0024]所述终端通信箱与运动控制箱之间通过滑触线连接。
[0025]所述运动控制箱与所述座架式控制箱之间通过拖链连接。
[0026]所述运动控制箱安装在竖直轨道上。
[0027]所述终端通信箱安装在水平轨道的起始端附近，固定不动。
[0028]所述座架式控制箱安装在竖直轨道的移动滑座上，随滑座上下移动。
[0029]所述可转向移动平台上安装集电器，当竖直轨道跨度小于设定值时，竖直轨道一侧装有拖链安装板和拖链，实现对滑座上设备的供电和通信；当跨度大于设定值时则采用滑触线和集电器。
[0030]所述可转向移动平台上分别装有水平运动主驱动电机和水平运动从驱动电机，两个电机的输出轴上分别装有挠性联轴器和齿轮，齿轮与齿条啮合，形成水平可转向移动平台的运动和驱动能力。
[0031]所述滑触线包括铜导线和绝缘护套，铜导线做成舌簧或套筒形状，集电器上有与滑触线根数同样的相互绝缘的导线与滑触线的导线滑触连接，集电器上加装拉簧。
[0032]所述同步带系统包括同步带、轮箱和驱动电机，其中，竖直轨道型材凹槽内装有同步带，上下两端装有同步带轮箱，下端装有同步带系统驱动电机。所述驱动电机与伺服驱动器连接。
[0033]所述同步带上装有可上下移动的滑座，竖直滑座与同步带固连，随着同步带的转动可以上下滑动，竖直滑座上装有座架式控制箱。
[0034]所述同步带驱动电机带动直线移动平台实现检测组件的上下移动。
[0035]所述齿轮齿条驱动系统和同步带驱动系统所装的电机均为电机带有制动器和编码器与控制系统连接，通过数脉冲方式精确控制检测组件到达指定位置实现检测。
[0036]所述检测组件包括红外热像仪、可见光摄像机、烟雾报警传感器、场强检测仪和紫外检测仪。
[0037]所述水平位置检测装置由装在水平可转向移动平台上的定位传感器和安装水平转弯轨道上的控制条码组成，竖直位置检测装置由装在滑座上的定位传感器和装在竖直轨道上的控制条码组成。
[0038]所述水平位置检测装置的定位传感器及竖直位置检测装置的定位传感器均与运动控制箱通信。
[0039]所述机器人终端系统在供电和通信上，采用拖缆和滑触线电力载波结合的方式，其中，竖直轨道上安装拖缆实现供电和通信，水平轨道上安装滑触线供电，并采用电力载波方式进行通信，以实现水平大行程的无缆供电和通信。
[0040]所述电力载波方式允许换成漏波电缆或微波技术。
[0041]所述座架式控制箱内装有检测组件的控制设备、检测信号处理设备、云台控制设备以及交换机通信设备，通过云台控制设备可以对检测组件的控制设备的运行状态进行控制，并将将检测信号处理后传到运动控制箱；运动控制箱内有电力载波调制解调器，对检测信号和控制信号进行调制后，通过滑触线传到终端通信系统；终端通信系统的终端通信箱内安装电力载波调制解调器和光电转换器，将所有信号转成光信号后，通过光纤输到远程监控中心。
[0042]所述运动控制箱内还装有竖直轨道水平运动和垂直运动的运动控制设备和伺服驱动设备以及交换机。
[0043]所述运动控制箱接受来自远程监控中心的指令，控制运动控制设备中水平驱动电机和竖直驱动电机工作，带动检测组件进行水平运动和竖直运动，以便到达期望的检测位置，运动控制箱实时与水平位置检测装置和竖直位置检测装置通信，以便检测运行位置是否到达期望位置，终端通信箱则起到载波信号调制解调和光电信号转换的作用。
[0044]所述运动控制箱、终端通信箱及云台控制箱的内部内设有电磁屏蔽模块盒，所述电磁屏蔽模块盒用于存放需要屏蔽的电路板。
[0045]所述电磁屏蔽模块盒，包括盒体和屏蔽盖板，所述屏蔽盖板设置在盒体上，所述屏蔽盖板包括由外向内依次叠加的金属板、柔性衬垫和金属箔片，所述盒体内部为空腔，盒体内臂设有台阶。
[0046]所述屏蔽盖板上开有安装孔，台阶上设有开螺纹孔，标准紧固件通过安装孔与螺纹孔将盒体和屏蔽盖板固定连接。
[0047]所述运动控制箱侧面设有通风防尘电磁屏蔽窗，所述通风防尘电磁屏蔽窗，包括第一边框和第二边框，两个边框上开环形台阶用来固定通风金属板；第二边框上开环形的矩形浅槽，所述导电橡胶条通过导电胶粘在第二边框的矩形槽内，蜂窝状通风金属板和防尘网依次封装在上下金属边框内。
[0048]所述终端通信箱的箱体通过安全接地柱固定在地面上。
[0049]本发明的有益效果为:
[0050](I)本发明为壁装组合式轨道，可实现两个或多个垂直平面内的位置转移，组合方式满足室内变电站、变电站内小室或换流站阀厅设备检测的多样化、复杂的检测要求，根据实际的检测需要可单独将水平轨道或者竖直轨道取出独立构建系统检测机器人系统使用；
[0051](2)本发明的轨道采用型材轨道和常用的驱动系统，型材结构强度高，刚度大，运行平稳可靠，且材料容易获得，可较快速实现系统搭建，采用的驱动系统运动精度高，可满足任意定点检测需求，通过续接，可以实现大行程检测要求；
[0052](3)本发明中带动检测组件上下运动的伺服电机带有制动器，在停止时可以可靠地锁死制动；
[0053](4)本发明的水平转弯轨道部分采用滑触线和集电器取电，竖直运动部分采用拖链或者滑触线，并可选择性采用电力载波技术，克服采用无线通信时因阀厅内复杂电磁环境对通信造成的干扰，且传输带宽更大，能实现视频和通信信号的可靠传输，结构紧凑；
[0054](5)本发明采用有线取电，使得自主巡检时间不受电池容量限制，检测时间更灵活，可实现长时间连续巡检工作；
[0055](6)本发明的控制系统部分可装在竖直轨道的直线运动平台上，也可作为独立的部分装在控制箱内，控制系统设计灵活；
[0056](7)本发明的检测组件根据实际使用需求可以搭配可见光、红外和紫外检测装置，通过与控制系统中应用软件的搭配，可方便实现不同的检测要求。
[0057](8)本发明的电磁屏蔽模块盒因柔性衬垫的存在使得屏蔽盖板的密封效果更好；盒体上留有屏蔽盖板安装台阶。盒体可采用整块金属铣削而成，屏蔽效果好；采用柔性衬垫和金属箔片的屏蔽盖板结构简单，比采用导电材料进行屏蔽的结构成本低。
[0058](9)通风防尘电磁屏蔽窗应用在电磁密封性要求较高而又要求通风的屏蔽箱体内部。其安装在需要开孔的位置，因金属蜂窝状结构形成良好的电磁屏蔽性；第二边框上安装导电橡胶条，增强了金属边框与箱体之间的密封效果，防止屏蔽窗与箱体之间形成缝隙，提高了电磁屏蔽效果；灰尘会极大降低设备的使用寿命。防尘网可以有效防止因通风而造成箱体内的灰尘积累，提闻设备的使用寿命。
【专利附图】
【附图说明】
[0059]图1为组合轨道巡检机器人系统结构轴测图；
[0060]图2为组合轨道机器人的供电部分结构轴测图；
[0061]图3为组合轨道巡检机器人系统结构后视图；
[0062]图4为机器人系统的可转向移动平台结构示意图。
[0063]图5为屏蔽模块结构装配图；
[0064]图6为盒体结构图；
[0065]图7为盖板爆炸图；
[0066]图8为通风防尘电磁屏蔽窗装配爆炸图；
[0067]图9为通风防尘电磁屏蔽窗装配爆炸图；
[0068]图10为上下边框安装通风金属板的台阶示意图；
[0069]图11为控制框图。
[0070]其中，I为水平转弯轨道，由直线部分和弯角部分通过结构件续接而成；2为水平运动王驱动电机，3为冋步带系统，4为检测组件，5为z?台，6为座架式控制箱，7为冋步带系统驱动电机，8为水平运动从驱动电机，9为竖直轨道，10为拖链，11为集电器，12为滑触线，13为水平台板，14为滑座，15为滑轮组，16为挠性联轴器，17为齿条，18为导向柱，19为拖链安装板，20为竖直轨道安装支架，21为滑轮连接板，22为轴承。23为水平可转向移动平台，24为齿轮，25为同步带轮箱，
[0071 ] 41接插件，42标准紧固件，43机器人终端系统；46屏蔽盖板，47盒体，48运动控制箱，46-1金属板，46-2柔性衬垫，46-3金属箔片；47_1盒体外壁，47_2螺纹孔，47_3台阶，47-4接插件安装孔；
[0072]49边框，49-1第一边框，49_2第二边框，49_3第一、第二边框上安装通风金属板的台阶，50蜂窝状通风金属板、51防尘网、52导电橡胶条；
[0073]53-1六角螺母一，53-2六角螺母二，53-3六角螺母三，54-1平垫圈一，54-2平垫圈二，54-3平垫圈三，55接地螺柱，56蝶形螺母，57机箱孔，58机箱臂，59接地螺柱一端的中心孔，60、法兰盘，61接地螺柱另一端加工的腰圆型或D型；
[0074]62远程监控中心，63光纤，64水平位置检测装置，65垂直位置检测装置，66终端通信箱。
【具体实施方式】
:
[0075]下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
[0076]如图1-4所示，本发明主体由两条平行的水平转弯轨道1、一条竖直轨道9、可转向移动平台系统23、滑座14组成的运动轨道系统和由座式控制箱6、云台5和检测组件4组成的检测系统组成。
[0077]其中，水平转弯轨道I分为上下两条，其由直线部分和转弯部分续接而成。上下两条的间距根据检测范围要求而定，可在I米?10米不等。水平转弯轨道I上安装滑触线12、左右两条导向柱18以及齿条17。可转向移动平台系统23的前后两组滑轮组15装在水平转弯轨道I上。单个滑轮组15由左右两个滑轮通过滑轮连接板21组成，前后两个滑轮组分别通过轴承22与水平台板13连接，组成水平可转向移动平台23。水平可转向平台23通过四个滑轮与安装在水平转弯轨道上的导向柱18配合，形成导向和承载能力。上下两个水平可转向移动平台23上分别装有水平运动主驱动电机2和水平运动从驱动电机8，两个电机的输出轴上分别装有挠性联轴器16和齿轮24，齿轮24与齿条17啮合，形成水平可转向移动平台23的运动和驱动能力。
[0078]竖直轨道9的上下两端各通过一个竖直轨道安装支架20与水平台板13连接，两水平台板13同步运动即可带动竖直导轨9整体实现水平运动。竖直轨道型材凹槽内装有同步带3，上下两端装有同步带轮箱25，下端装有同步带系统驱动电机7。滑座14与同步带3固连，驱动电机带动同步带3转动并实现滑座14的上下运动。滑座14上装有座架式控制箱6。云台5装在座架式控制箱6上，检测组件4装在云台5上。通过竖直轨道9的整体的水平运动、滑座14的上下运动和云台5的水平及俯仰转动，实现检测组件4在轨道形成的运动空间内的全方位检测。
[0079]滑触线12由两股或多股舌簧状或其它异形截面导线及绝缘座组成，其装在水平转弯导轨I上。水平台板13上装有集电器11与滑触线12滑动接触。当竖直轨道跨度较小时，竖直轨道一侧装有拖链安装板19和拖链10，实现对滑座上设备的供电和通信；当竖直轨道跨度较大时而不宜采用拖链时，可采用滑触线结构供电。
[0080]滑触线12可采用两股或者多股。当采用两股滑触线时，实用电力线的载波通信技术，在座架式控制箱6内配有电力载波仪，实现运动时的无拖缆供电和可靠通信。采用多股时，可不采用电力载波技术而直接实现信号线与电力线的分离。具体采用何种滑触线可根据实际需求确定。
[0081]系统中采用的水平运动驱动电机1、2和竖直运动驱动电机7均为伺服电机，带有编码器，可以通过控制系统精确控制检测组件4到达要求的检测范围内的任意位置。
[0082]在水平轨道I和竖直轨道9的两端装有限位开关，防止运动过程中造成碰撞。
[0083]如图5-7所示，一种电磁屏蔽模块盒，包括盒体47和屏蔽盖板46，所述屏蔽盖板46设置在盒体47上，所述屏蔽盖板46包括由外向内依次叠加的金属板46-1、柔性衬垫46-2和金属箔片46-3，所述盒体47内部为空腔，盒体47内臂设有台阶47_3。
[0084]屏蔽盖板46上开有安装孔，台阶47-3上设有开螺纹孔47_2，标准紧固件42通过安装孔与螺纹孔47-2将盒体47和屏蔽盖板46固定连接。
[0085]金属板46-1是钢板、铝板或者铜板。柔性衬垫46-2的材料为柔软的带有背胶的泡棉材料。金属箔片46-3为厚度0.0lmm到0.1mm带有背胶的铝箔或者铜箔。
[0086]盒体47的材料为铝合金或者铜合金。金属板46-1、柔性衬垫46_2和金属箔片46-3长度及宽度相同，均为长方形，所述盒体47为长方体。盒体47为采用整块金属铣削而成的一体结构。盒体2包括盒体外壁47-1。所述盒体上可以根据内装电路板或者电子器件对外的接口要求，开接插件安装孔47-4，所述插件安装孔47-4安装电磁兼容型接插件41。
[0087]本发明主要由屏蔽盖板46和盒体47组成。屏蔽盖板为46为一体部件，在使用前，先将柔性衬垫46-2、金属箔片46-3粘贴在金属板46-1上形成一个整体。然后将屏蔽盖板46和盖板47通过标准紧固件42安装在一起，形成电磁屏蔽良好的密闭空间。电子器件根据需要装在屏蔽腔体内。
[0088]所述电磁屏蔽模块盒使用时:使用前先将柔性衬垫粘贴在金属板上，再将金属箔片粘贴在柔性衬垫上，使得三者装配成为一体。盒体内开有腔体。盒体壁上留有台阶，以便盖板安装后保证良好的密封性。台阶上开螺纹孔，用来安装盖板。
[0089]如图8-10所示，边框49由第一边框49_1和第二边框49_2组合而成，两者通过焊接或者粘接或者螺钉连接而成。第二边框49-2上开环形的矩形槽，导电橡胶条52通过导电胶粘在第二边框49-2的矩形槽内，在第一、第二边框蜂窝状通风金属板50和防尘网51封装在金属边框49内，形成完整的通风电磁屏蔽窗。在第一、第二边框组合前，需要先将通风金属板50和防尘网51安装到两个边框的台阶内49-3内，如图10所示。
[0090]通风防尘电磁屏蔽窗应用在电磁密封性要求较高而又要求通风的屏蔽箱体内部。其安装在需要开孔的位置，因金属蜂窝状结构形成良好的电磁屏蔽性。第二边框上安装导电橡胶条52，增强了边框与箱体之间的密封效果，防止屏蔽窗与箱体之间形成缝隙，提高了电磁屏蔽效果。
[0091]灰尘会极大降低设备的使用寿命。防尘网3可以有效防止因通风而造成箱体内的灰尘积累，提闻设备的使用寿命。
[0092]如图11所示，控制上，机器人终端系统43设置有三个控制箱，分别为座架式控制箱6、运动控制箱48和终端通信箱66。其中，座架式控制箱6安装在竖直轨道9的垂直移动滑座上，可以随滑座上下移动；运动控制箱48用来对水平和垂直运动进行控制，其安装在竖直轨道9上，可以随竖直轨道9水平移动，但不能上下移动；终端通信箱66起到通信中转的作用，其安装于水平轨道的起始端附近，固定不动。竖直移动轨道和水平运动轨道上均装有位置检测装置。所述终端通信箱66通过光纤63与远程监控中心62通信。搜书终端通信箱66与运动控制器48通信，所述运动控制箱48分别与座架式控制箱6、水平运动主驱动电机2、同步带系统驱动电机7、水平运动从驱动电机8、水平位置检测装置64和垂直位置检测装置65连接，所述座架式控制箱6分别与检测组件4和云台5连接。
[0093]在运动位置检测上，设置水平位置检测装置64和竖直位置检测装置65，其中，水平位置检测装置64由装在水平可转向移动平台上的定位传感器和安装水平转弯轨道I上的控制条码组成。竖直位置检测装置65由装在滑座上的定位传感器和装在竖直轨道9上的控制条码组成。水平和竖直位置检测传感器均与运动控制箱48通信，以便进行实时位置检测。
[0094]供电和通信上，采用拖缆和滑触线电力载波结合的方式。其中，竖直轨道9上安装拖链拖缆实现供电和通信，水平轨道上安装滑触线供电，并采用电力载波方式进行通信，以实现大水平行程的无缆供电和通信。
[0095]座架式控制箱6内装有检测组件控制设备、检测信号处理设备、云台控制设备以及交换机等通信设备，可以对云台检测设备的运行状态进行控制，并可以将检测信号处理后，传到运动控制箱48 ;运动控制箱48内有电力载波调制解调器，对检测信号和控制信号进行调制后，通过滑触线传到终端通信箱66 ;终端通信箱66内安装电力载波调制解调器和光电转换器，将所有信号转成光信号后，传输到远程监控中心62。运动控制箱48内装有水平运动和垂直运动的运动控制设备和伺服驱动设备，以及交换机和电力载波调制解调器等通信设备。运动控制箱48接受来自远程控制中心的指令，控制水平驱动电机和竖直驱动电机工作，带动检测组件4进行水平运动和竖直运动，以便到达期望的检测位置。运动控制箱48实时与水平位置检测装置64和竖直位置检测装置65通信，以便检测运行位置是否到达期望位置。终端通信箱66则起到载波信号调制解调和光电信号转换的作用。
[0096]上述虽然结合附图对本发明的【具体实施方式】进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。
【权利要求】
1.基于组合轨道的室内轨道式智能巡检机器人系统，其特征是，包括监控中心，所述监控中心与至少一个机器人终端系统通过网络连接，所述机器人终端系统包括组合轨道和机器人本体，机器人本体包括驱动系统、检测组件、云台、同步带系统、移动平台和控制系统，其中，移动平台上固定控制系统，移动平台上端固定有云台，检测组件固定于云台上，同步带系统与组合轨道固定连接，驱动系统固定于移动平台上，移动平台放置于组合轨道上，驱动系统提供动力，使机器人沿组合轨道运动。
2.如权利要求1所述的基于组合轨道的室内轨道式智能巡检机器人系统，其特征是，所述监控中心包括至少一台服务器、至少一台监控主机和相应的报警装置；其中，所述监控主机具有视频监控中心所有的监视、控制和管理功能，并利用模式识别技术对视频和图片进行智能分析；所述的服务器存储时间信息、照片和视频文件，供快速检索；报警装置为系统软硬件异常报警装置或/和监测报警装置，其中，监测报警装置选自环境信息异常报警装置、消防报警装置、非法闯入报警装置、视频移动报警装置中的一种或多种。
3.如权利要求1所述的基于组合轨道的室内轨道式智能巡检机器人系统，其特征是，所述组合轨道，包括水平轨道和竖直轨道，水平轨道包括上下平行设置的两条水平转弯轨道，两条轨道上设有齿条，两条水平转弯轨道上分别设有一个水平可转向移动平台，可转向移动平台上装有电机和齿轮，齿轮与轨道上的齿条啮合带动可转向移动平台水平运动。
4.如权利要求3所述的基于组合轨道的室内轨道式智能巡检机器人系统，其特征是，所述两条水平转弯轨道安装到室内壁面上；所述竖直轨道的两端分别与上下两个可转向移动平台固定连接。
5.如权利要求3所述的基于组合轨道的室内轨道式智能巡检机器人系统，其特征是， 所述水平轨道和竖直轨道的两端装有限位开关，防止运动过程中造成碰撞。
6.如权利要求1所述的基于组合轨道的室内轨道式智能巡检机器人系统，其特征是， 所述驱动系统包括齿轮齿条驱动系统和同步带驱动系统，齿轮齿条驱动系统装在水平转弯轨道上；同步带驱动系统安装在竖直轨道上。
7.如权利要求6所述的基于组合轨道的室内轨道式智能巡检机器人系统，其特征是， 所述齿轮齿条驱动系统包括水平运动主驱动电机和水平运动从驱动电机，同步带驱动系统包括同步带系统驱动电机，所述驱动电机，均为伺服驱动电机，且连接有编码器。
8.如权利要求1所述的基于组合轨道的室内轨道式智能巡检机器人系统，其特征是， 所述移动平台包括可转向移动平台和直线移动平台，可转向移动平台装在水平转弯轨道上，直线移动平台装在竖直轨道上且与同步带系统的同步带固连；云台和检测组件装在直线运动平台上。
9.如权利要求1所述的基于组合轨道的室内轨道式智能巡检机器人系统，其特征是， 所述控制系统安装在直线移动平台上，或放置于控制箱内，安装在室内壁面上。
10.如权利要求1所述的基于组合轨道的室内轨道式智能巡检机器人系统，其特征是， 所述控制系统包括运动控制箱，所述运动控制箱分别与与座架式控制箱、水平运动主驱动电机、同步带系统驱动电机、水平运动从驱动电机、水平位置检测装置、垂直位置检测装置和终端通信箱连接，所述座架式控制箱分别与检测组件和云台连接，所述终端通信箱通过光纤与远程监控中心通信。
11.如权利要求10所述的基于组合轨道的室内轨道式智能巡检机器人系统，其特征 是， 所述终端通信箱与运动控制箱之间通过滑触线连接。
12.如权利要求10所述的基于组合轨道的室内轨道式智能巡检机器人系统，其特征是， 所述运动控制箱与所述座架式控制箱之间通过拖链连接。
13.如权利要求3所述的基于组合轨道的室内轨道式智能巡检机器人系统，其特征是， 所述可转向移动平台上安装集电器，当竖直轨道跨度小于设定值时，竖直轨道一侧装有拖链安装板和拖链，实现对滑座上设备的供电和通信；当跨度大于设定值时则采用滑触线和集电器。
14.如权利要求3所述的基于组合轨道的室内轨道式智能巡检机器人系统，其特征是， 所述可转向移动平台上分别装有水平运动主驱动电机和水平运动从驱动电机，两个电机的输出轴上分别装有挠性联轴器和齿轮，齿轮与齿条啮合，形成水平可转向移动平台的运动和驱动能力。
15.如权利要求11所述的基于组合轨道的室内轨道式智能巡检机器人系统，其特征是，所述滑触线包括铜导线和绝缘护套，铜导线做成舌簧或套筒形状，集电器上有与滑触线根数同样的相互绝缘的导线与滑触线的导线滑触连接，集电器上加装拉簧。
16.如权利要求1所述的基于组合轨道的室内轨道式智能巡检机器人系统，其特征是，所述同步带系统包括同步带、轮箱和驱动电机，其中，竖直轨道型材凹槽内装有同步带，上下两端装有同步带轮箱，下端装有同步带系统驱动电机。
17.如权利要求8所述的基于组合轨道的室内轨道式智能巡检机器人系统，其特征是，所述同步带上装有可上下移动的滑座，竖直滑座与同步带固连，随着同步带的转动可以上下滑动，竖直滑座上装有座架式控制箱。
18.如权利要求6所述的基于组合轨道的室内轨道式智能巡检机器人系统，其特征是， 所述齿轮齿条驱动系统和同步带驱动系统所装的电机均为电机带有制动器和编码器与控制系统连接，通过数脉冲方式精确控制检测组件到达指定位置实现检测。
19.如权利要求1所述的基于组合轨道的室内轨道式智能巡检机器人系统，其特征是， 所述检测组件包括红外热像仪、可见光摄像机、烟雾报警传感器、场强检测仪和紫外检测仪。
20.如权利要求10所述的基于组合轨道的室内轨道式智能巡检机器人系统，其特征是， 所述水平位置检测装置由装在水平可转向移动平台上的定位传感器和安装水平转弯轨道上的控制条码组成，竖直位置检测装置由装在滑座上的定位传感器和装在竖直轨道上的控制条码组成；所述水平位置检测装置的定位传感器及竖直位置检测装置的定位传感器均与运动控制箱通信。
21.如权利要求1所述的基于组合轨道的室内轨道式智能巡检机器人系统，其特征是， 所述机器人终端系统在供电和通信上，采用拖缆和滑触线电力载波结合的方式，其中，竖直轨道上安装拖链拖缆实现供电和通信，水平轨道上安装滑触线供电，并采用电力载波方式进行通信，以实现水平大行程的无缆供电和通信。
22.如权利要求10所述的基于组合轨道的室内轨道式智能巡检机器人系统，其特征 是， 所述座架式控制箱内装有检测组件的控制设备、检测信号处理设备、云台控制设备以及交换机通信设备，通过云台控制设备可以对检测组件的控制设备的运行状态进行控制，并将将检测信号处理后传到运动控制系统；运动控制系统的运动控制箱内有电力载波调制解调器，对检测信号和控制信号进行调制后，通过滑触线传到终端通信系统；终端通信系统的终端通信箱内安装电力载波调制解调器和光电转换器，将所有信号转成光信号后，传输到远程监控中心。
23.如权利要求10所述的基于组合轨道的室内轨道式智能巡检机器人系统，其特征是， 所述运动控制箱内还装有竖直轨道水平运动和垂直运动的运动控制设备和伺服驱动设备以及交换机。
24.如权利要求10所述的基于组合轨道的室内轨道式智能巡检机器人系统，其特征是， 所述运动控制箱、终端通信箱及云台控制箱的内部内设有电磁屏蔽模块盒，所述电磁屏蔽模块盒用于存放需要屏蔽的电路板。
25.如权利要求24所述的基于组合轨道的室内轨道式智能巡检机器人系统，其特征是， 所述电磁屏蔽模块盒，包括盒体和屏蔽盖板，所述屏蔽盖板设置在盒体上，所述屏蔽盖板包括由外向内依次叠加的金属板、柔性衬垫和金属箔片，所述盒体内部为空腔，盒体内臂设有台阶。
26.如权利要求25所述的基于组合轨道的室内轨道式智能巡检机器人系统，其特征是， 所述屏蔽盖板上开有安装孔，台阶上设有开螺纹孔，标准紧固件通过安装孔与螺纹孔将盒体和屏蔽盖板固定连接。
27.如权利要求10所述的基于组合轨道的室内轨道式智能巡检机器人系统，其特征是， 所述运动控制箱侧面设有通风防尘电磁屏蔽窗，所述通风防尘电磁屏蔽窗，包括第一边框和第二边框，两个边框上开环形台阶用来固定通风金属板；第二边框上开环形的矩形浅槽，所述导电橡胶条通过导电胶粘在第二边框的矩形槽内，蜂窝状通风金属板和防尘网依次封装在上下金属边框内。
【文档编号】G05D1/02GK104267731SQ201410563606
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年10月21日 优先权日:2014年10月21日
【发明者】蒋克强, 王明瑞, 李运厂, 刘永成, 隋吉超, 孙昊, 孟杰 申请人:山东鲁能智能技术有限公司