一种基于人工智能的工地施工安全预防机器人及使用方法与流程

本发明涉及机器人技术领域，具体为一种基于人工智能的工地施工安全预防机器人及使用方法。

背景技术：

机器人是自动执行工作的机器装置，它既可以接受人类指挥，又可以运行预先编排的程序，也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动，它的任务是协助或取代人类工作的工作，例如生产业、建筑业，或是危险的工作。

现有的工地施工作业场地内没有很好的实时监控设备，往往需要人工进行安全监控，人工监控费时费力，不能有效的对施工场地进行时时安全监控，对于一些固定安装式的监控设备灵活性差，只能够监控某一局部区域，同时不能够时刻警示工人安全操作，不便于人们的使用。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种基于人工智能的工地施工安全预防机器人及使用方法，具备对施工场地进行时时监控，便于移动，灵活性好，时刻警示工人安全操作的优点，解决了施工场地往往需要人工进行安全监控，人工监控费时费力，不能有效的对施工场地进行时时安全监控，对于一些固定安装式的监控设备灵活性差，只能够监控某一局部区域，同时不能够时刻警示工人安全操作的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于人工智能的工地施工安全预防机器人及使用方法，包括箱体，所述箱体底部的四角均活动连接有支腿，所述支腿的底部活动连接有万向轮，所述箱体内腔底部的右侧固定连接有第一电机，所述第一电机转轴的顶部固定连接有第一齿轮，所述箱体的顶部贯穿设置有竖杆，所述竖杆的底部贯穿至箱体的底部，所述竖杆位于箱体内腔的一端固定套设有第二齿轮，所述第一齿轮与第二齿轮啮合，所述竖杆的底部固定连接有u型块，所述u型块的右侧固定连接有第二电机，所述第二电机转轴的左端贯穿u型块并固定连接有转杆，所述转杆远离第二电机转轴的一端与u型块的内壁活动连接，所述转杆的表面固定套设有移动轮，所述竖杆的顶部固定连接有led显示屏，所述led显示屏的顶部固定连接有平板，所述平板顶部的后侧固定连接有的电动伸缩杆，所述电动伸缩杆的顶部通过转轴活动连接有摄像头，所述摄像头的两侧均开设有导向槽，所述导向槽的内腔滑动连接有滑杆，所述滑杆远离导向槽内腔的一端延伸至导向槽的外部并活动连接有支撑板，所述支撑板的底部与平板的顶部固定连接，所述平板顶部的左侧固定连接有喇叭，所述箱体内腔底部的左侧固定连接有电池，所述箱体内腔底部的右侧固定连接有控制器；

所述控制器的输出端分别与led显示屏、第一电机、第二电机、摄像头、电动伸缩杆和喇叭电连接，所述控制器分别双向电连接有无线收发器和存储模块，所述无线收发器双向电连接有以太网，所述以太网双向电连接有远程控制计算机，所述电池的输出端与控制器的输入端电连接。

优选的，所述箱体的两侧均固定连接有滑轨，所述滑轨的表面滑动连接有滑座，所述滑座的表面固定连接有套管，所述套管的内壁固定连接有第一弹簧，所述第一弹簧远离套管内壁的一端固定连接有活动杆，所述活动杆远离第一弹簧的一端延伸至套管的外部并固定连接有防护板。

优选的，所述防护板内腔的前侧和后侧均固定连接有第二弹簧，所述第二弹簧远离防护板的一端与箱体固定连接。

优选的，所述平板顶部的两侧均固定连接有竖管，所述竖管的内腔设置有支撑杆，所述支撑杆的顶部延伸至竖管的顶部并固定连接有太阳能电池板，所述太阳能电池板的输出端与电池的输入端电连接。

优选的，所述竖管一侧的顶部贯穿设置有螺栓，所述螺栓的一端贯穿竖管并延伸至竖管的内腔，所述螺栓与竖管螺纹连接，所述螺栓位于竖管内腔的一端与支撑杆接触，两个太阳能电池板之间固定连接有加固杆。

优选的，所述竖杆与箱体之间设置有轴承，轴承的内环固定套设在竖杆的表面，轴承的外环与箱体固定连接。

一种基于人工智能的工地施工安全预防机器人及使用方法使用方法，包括以下步骤：

a：通过远程控制计算机发送指令，通过以太网将指令发送至机器人，通过无线收发器对指令接收发送给控制器，控制器控制第二电机运行，第二电机的转轴带动转杆旋转，转杆带动移动轮旋转，使机器人行走；

b：机器人行走过程中，摄像头采集施工场地图像，反馈给控制器，控制器通过无线收发器和以太网发送给远程控制计算机，可时时监测施工场地，控制器控制led显示屏显示安全警示操作标语，控制器控制喇叭播放警示标语，时刻警示施工人员安全施工；

c：在机器人行走遇到障碍物时，通过远程控制计算机发送指令，通过以太网将指令发送至机器人，通过无线收发器对指令接收发送给控制器，控制器控制第一电机的转轴带动第一齿轮旋转，第一齿轮带动第二齿轮旋转，第二齿轮带动竖杆旋转，竖杆带动u型块旋转，调节移动轮的旋转角度，使机器人转向避开障碍物；

d：当需要调节摄像头倾斜角度时，通过远程控制计算机发送指令给控制器，控制器控制电动伸缩杆伸缩带动摄像头的后端竖向移动，可调节摄像头的倾斜角度，竖杆旋转时还带动电动伸缩杆和摄像头旋转，调节摄像头的旋转角度，便于监控不同的位置；

e：机器人内部可以通过太阳能电池板将太阳能转换成电能给电池充电，调节太阳能电池板的高度时，向上移动太阳能电池板带动支撑杆向上移动，旋转螺栓与竖管螺纹连接，使螺栓与支撑杆紧密接触，对支撑杆进行固定。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1、本发明通过箱体、支腿、万向轮、第一电机、第一齿轮、竖杆、第二齿轮、u型块、第二电机、转杆、移动轮、led显示屏、平板、电动伸缩杆、摄像头、导向槽、滑杆、支撑板、喇叭、电池、控制器、无线收发器、存储模块、以太网和远程控制计算机进行配合，具备对施工场地进行时时监控，便于移动，灵活性好，时刻警示工人安全操作的优点，解决了施工场地往往需要人工进行安全监控，人工监控费时费力，不能有效的对施工场地进行时时安全监控，对于一些固定安装式的监控设备灵活性差，只能够监控某一局部区域，同时不能够时刻警示工人安全操作的问题。

2、本发明通过滑轨、滑座、套管、第一弹簧、活动杆、防护板和第二弹簧进行配合，能够对箱体进行防护减震，当机器人移动过程中两侧碰撞物体时，物体会直接推动防护板移动，防护板推动活动杆移动，活动杆压缩第一弹簧，通过第一弹簧吸收和削弱活动杆受到的力，减缓活动杆的震动幅度，从而减缓给箱体带来的共振幅度，防护板前后碰撞物体时，防护板压缩第二弹簧，通过第二弹簧吸收和防护板受到的力，减缓防护板的震动幅度，从而减缓给箱体带来的共振幅度，通过设置太阳能电池板，能够对电池进行充电，通过螺栓与竖管螺纹连接，能够对支撑杆进行固定，便于调节太阳能电池板的高度，通过设置加固杆，能够对两个太阳能电池板进行加固，通过设置轴承，能够对竖杆进行支撑，便于竖杆的旋转，通过设置导向槽，能够对滑杆进行导向，便于滑杆的横向移动。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明结构剖视图；

图3为本发明局部连接结构右视示意图；

图4为本发明局部结构俯视示意图；

图5为本发明图2中a的局部结构放大示意图；

图6为本发明系统原理图。

图中：1箱体、2支腿、3万向轮、4第一电机、5第一齿轮、6竖杆、7第二齿轮、8u型块、9第二电机、10转杆、11移动轮、12led显示屏、13平板、14电动伸缩杆、15摄像头、16导向槽、17滑杆、18支撑板、19喇叭、20电池、21控制器、22无线收发器、23存储模块、24以太网、25远程控制计算机、26滑轨、27滑座、28套管、29第一弹簧、30活动杆、31防护板、32第二弹簧、33竖管、34支撑杆、35螺栓、36太阳能电池板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明的箱体1、支腿2、万向轮3、第一电机4、第一齿轮5、竖杆6、第二齿轮7、u型块8、第二电机9、转杆10、移动轮11、led显示屏12、平板13、电动伸缩杆14、摄像头15、导向槽16、滑杆17、支撑板18、喇叭19、电池20、控制器21、无线收发器22、存储模块23、以太网24、远程控制计算机25、滑轨26、滑座27、套管28、第一弹簧29、活动杆30、防护板31、第二弹簧32、竖管33、支撑杆34、太阳能电池板36和螺栓35部件均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知。

请参阅图1-6，一种基于人工智能的工地施工安全预防机器人及使用方法，包括箱体1，箱体1底部的四角均活动连接有支腿2，支腿2的底部活动连接有万向轮3，箱体1内腔底部的右侧固定连接有第一电机4，第一电机4转轴的顶部固定连接有第一齿轮5，箱体1的顶部贯穿设置有竖杆6，竖杆6的底部贯穿至箱体1的底部，竖杆6位于箱体1内腔的一端固定套设有第二齿轮7，第一齿轮5与第二齿轮7啮合，竖杆6的底部固定连接有u型块8，u型块8的右侧固定连接有第二电机9，第二电机9转轴的左端贯穿u型块8并固定连接有转杆10，转杆10远离第二电机9转轴的一端与u型块8的内壁活动连接，转杆10的表面固定套设有移动轮11，竖杆6的顶部固定连接有led显示屏12，led显示屏12的顶部固定连接有平板13，平板13顶部的后侧固定连接有的电动伸缩杆14，电动伸缩杆14的顶部通过转轴活动连接有摄像头15，摄像头15的两侧均开设有导向槽16，导向槽16的内腔滑动连接有滑杆17，滑杆17远离导向槽16内腔的一端延伸至导向槽16的外部并活动连接有支撑板18，通过设置导向槽16，能够对滑杆17进行导向，便于滑杆17的横向移动，支撑板18的底部与平板13的顶部固定连接，平板13顶部的左侧固定连接有喇叭19，箱体1内腔底部的左侧固定连接有电池20，箱体1内腔底部的右侧固定连接有控制器21；

控制器21的输出端分别与led显示屏12、第一电机4、第二电机9、摄像头15、电动伸缩杆14和喇叭19电连接，控制器21分别双向电连接有无线收发器22和存储模块23，无线收发器22双向电连接有以太网24，以太网24双向电连接有远程控制计算机25，电池20的输出端与控制器21的输入端电连接。

箱体1的两侧均固定连接有滑轨26，滑轨26的表面滑动连接有滑座27，滑座27的表面固定连接有套管28，套管28的内壁固定连接有第一弹簧29，第一弹簧29远离套管28内壁的一端固定连接有活动杆30，活动杆30远离第一弹簧29的一端延伸至套管28的外部并固定连接有防护板31，通过滑轨26、滑座27、套管28、第一弹簧29、活动杆30、防护板31和第二弹簧32进行配合，能够对箱体1进行防护减震，当机器人移动过程中两侧碰撞物体时，物体会直接推动防护板31移动，防护板31推动活动杆30移动，活动杆30压缩第一弹簧29，通过第一弹簧29吸收和削弱活动杆30受到的力，减缓活动杆30的震动幅度，从而减缓给箱体1带来的共振幅度。

防护板31内腔的前侧和后侧均固定连接有第二弹簧32，第二弹簧32远离防护板31的一端与箱体1固定连接，防护板31前后碰撞物体时，防护板31压缩第二弹簧32，通过第二弹簧32吸收和防护板31受到的力，减缓防护板31的震动幅度，从而减缓给箱体1带来的共振幅度。

平板13顶部的两侧均固定连接有竖管33，竖管33的内腔设置有支撑杆34，支撑杆34的顶部延伸至竖管33的顶部并固定连接有太阳能电池板36，太阳能电池板36的输出端与电池20的输入端电连接。

竖管33一侧的顶部贯穿设置有螺栓35，螺栓35的一端贯穿竖管33并延伸至竖管33的内腔，螺栓35与竖管33螺纹连接，螺栓35位于竖管33内腔的一端与支撑杆34接触，两个太阳能电池板36之间固定连接有加固杆，通过设置太阳能电池板36，能够对电池进行充电，通过螺栓35与竖管33螺纹连接，能够对支撑杆34进行固定，便于调节太阳能电池板36的高度，通过设置加固杆，能够对两个太阳能电池板36进行加固。

竖杆6与箱体1之间设置有轴承，轴承的内环固定套设在竖杆6的表面，轴承的外环与箱体1固定连接，通过设置轴承，能够对竖杆6进行支撑，便于竖杆6的旋转。

通过箱体1、支腿2、万向轮3、第一电机4、第一齿轮5、竖杆6、第二齿轮7、u型块8、第二电机9、转杆10、移动轮11、led显示屏12、平板13、电动伸缩杆14、摄像头15、导向槽16、滑杆17、支撑板18、喇叭19、电池20、控制器21、无线收发器22、存储模块23、以太网24和远程控制计算机25进行配合，具备对施工场地进行时时监控，便于移动，灵活性好，时刻警示工人安全操作的优点，解决了施工场地往往需要人工进行安全监控，人工监控费时费力，不能有效的对施工场地进行时时安全监控，对于一些固定安装式的监控设备灵活性差，只能够监控某一局部区域，同时不能够时刻警示工人安全操作的问题。

一种基于人工智能的工地施工安全预防机器人及使用方法使用方法，包括以下步骤：

a：通过远程控制计算机25发送指令，通过以太网24将指令发送至机器人，通过无线收发器22对指令接收发送给控制器21，控制器21控制第二电机9运行，第二电机9的转轴带动转杆10旋转，转杆10带动移动轮11旋转，使机器人行走；

b：在机器人行走过程中，摄像头15采集施工场地图像，反馈给控制器21，控制器21通过无线收发器22和以太网24发送给远程控制计算机25，可时时监测施工场地，控制器21控制led显示屏12显示安全警示操作标语，控制器21控制喇叭19播放警示标语，时刻警示施工人员安全施工；

c：当机器人行走遇到障碍物时，通过远程控制计算机25发送指令，通过以太网24将指令发送至机器人，通过无线收发器22对指令接收发送给控制器21，控制器21控制第一电机4的转轴带动第一齿轮5旋转，第一齿轮5带动第二齿轮7旋转，第二齿轮7带动竖杆6旋转，竖杆6带动u型块8旋转，调节移动轮11的旋转角度，使机器人转向避开障碍物；

d：当需要调节摄像头15倾斜角度时，通过远程控制计算机25发送指令给控制器21，控制器21控制电动伸缩杆14伸缩带动摄像头15的后端竖向移动，可调节摄像头15的倾斜角度，竖杆6旋转时还带动电动伸缩杆14和摄像头15旋转，调节摄像头15的旋转角度，便于监控不同的位置；

e：机器人内部可以通过太阳能电池板36将太阳能转换成电能给电池20充电，调节太阳能电池板36的高度时，向上移动太阳能电池板36带动支撑杆34向上移动，旋转螺栓35与竖管33螺纹连接，使螺栓35与支撑杆34紧密接触，对支撑杆34进行固定。

综上所述：该基于人工智能的工地施工安全预防机器人及使用方法，通过箱体1、支腿2、万向轮3、第一电机4、第一齿轮5、竖杆6、第二齿轮7、u型块8、第二电机9、转杆10、移动轮11、led显示屏12、平板13、电动伸缩杆14、摄像头15、导向槽16、滑杆17、支撑板18、喇叭19、电池20、控制器21、无线收发器22、存储模块23、以太网24和远程控制计算机25进行配合，解决了施工场地往往需要人工进行安全监控，人工监控费时费力，不能有效的对施工场地进行时时安全监控，对于一些固定安装式的监控设备灵活性差，只能够监控某一局部区域，同时不能够时刻警示工人安全操作的问题。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。