一种重心自平衡单轨巡检智能机器人的制作方法

1.本实用新型属于机器人技术领域，特别是指一种重心自平衡单轨巡检智能机器人。


背景技术：

2.随着社会的发展，机器人技术也逐步融入了人们的生产生活中，在一些公共场所或者无人区域都会出现机器人进行巡逻，相比人工巡检的成本，机器人耐用且皮实，且机器人巡检高效稳定，而现有的智能机器人在路况不平的情况下，容易重心失衡，使得拍摄镜头随之倾斜，导致拍摄角度存在偏差，为此，我们提出一种重心自平衡单轨巡检智能机器人，可以让机器人的拍摄镜头始终处于竖直状态。


技术实现要素：

3.为解决以上现有技术的不足，本实用新型提出了一种重心自平衡单轨巡检智能机器人。
4.本实用新型的技术方案是这样实现的：
5.一种重心自平衡单轨巡检智能机器人，包括车体，所述车体的中央设有活动球套，所述活动球套内设有球头，所述球头上安装有连接柱，所述连接柱垂直车体的上表面设置，所述连接柱的另一端同轴安装有安装外壳，所述安装外壳内设有自平衡陀螺仪；
6.所述安装外壳的上端设有转向电机，所述转向电机通过电机安装架安装在安装外壳上，所述转向电机的顶部安装有拍摄装置，拍摄装置包括支撑柱，转向电机的转轴和支撑柱固定连接，所述支撑柱的上端开设有安装口，安装口内容置有一个转动块，转动块和安装口内壁之间通过转轴转动安装，转轴的一端连接调节电机，调节电机通过安装架固定在支撑柱的一侧；
7.所述转动块的上端与安装座固定连接，所述安装座的两侧均固定有摄像头，所述拍摄装置的重心位于安装外壳的中心轴线上。
8.优选的是，所述安装外壳的下端设有支撑环，所述安装外壳放置在支撑环上，所述支撑环的下方设有若干导向杆，所述导向杆的上端均设有万向节，所述万向节与支撑环转动连接，每个所述导向杆均设置在导向套内，所述导向套安装在车体上。
9.优选的是，所述导向杆的底端设有限位块，所述限位块位于车体内部，当导向杆位于最高端时，所述限位块的上端抵在导向套的底部。
10.优选的是，所述安装外壳的中部设有固定环，所述固定环上均安装有保护套，保护套将支撑环包裹在其中，所述保护套的另一端安装在车体的上表面，所述保护套的横截面呈波浪形。
11.优选的是，所述转向电机的外围包围有电机外壳，所述电机外壳安装在安装外壳上，转向电机和调节电机均为自锁电机。
12.与现有技术相比，本实用新型在路况不平和下坡时，能够自动调整重心保持平衡，
不会因为重心失衡而造成翻到，同时由于设置的自平衡陀螺仪的存在，使得支撑柱始终处于竖直的状态，不会发生倾斜，使得本实用新型在进行巡检时，可保持始终直立，及时上坡下坡也不会发生倾斜。
附图说明
13.附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：
14.图1为本实用新型提出的一种重心自平衡单轨巡检智能机器人的立体结构示意图。
15.图2为本实用新型提出的一种重心自平衡单轨巡检智能机器人的正视结构图。
16.图中：车体1、活动球套2、导向杆3、导向套4、万向节5、电机外壳6、转动块7、调节电机8、安装座9、摄像头10、安装口11、支撑柱12、转向电机13、安装外壳14、支撑环15、固定环16、保护套17、限位块18、球头19、连接柱20。
具体实施方式
17.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
18.请参阅图1-2，本实用新型提供一种技术方案：一种重心自平衡单轨巡检智能机器人，包括车体1，所述车体1的中央设有活动球套2，所述活动球套2内设有球头19，所述球头19上安装有连接柱20，所述连接柱20垂直车体1的上表面设置，所述连接柱20的另一端同轴安装有安装外壳14，所述安装外壳14内设有自平衡陀螺仪，平衡陀螺仪有自动平衡的作用，即当陀螺仪高速转动后，支撑柱12(下文出现)处于竖直状态；
19.所述安装外壳14的上端设有转向电机13，所述转向电机13通过电机安装架安装在安装外壳14上，所述转向电机13的顶部安装有拍摄装置，拍摄装置包括支撑柱12，转向电机13的转轴和支撑柱12固定连接，所述支撑柱12的上端开设有安装口11，安装口11内容置有一个转动块7，转动块7和安装口11内壁之间通过转轴转动安装，转轴的一端连接调节电机8，调节电机8通过安装架固定在支撑柱12的一侧；所述转动块7的上端与安装座9固定连接，所述安装座9的两侧均固定有摄像头10，所述拍摄装置的重心位于安装外壳14的中心轴线上。
20.具体的，支撑柱12可在转向电机13的带动下进行周向运动，实现360
°
旋转，在调节电机8的带动下实现摄像头10进行上下调节，以便满足不同角度的拍摄需求。
21.需要说明的是，球头19相当于配重物，使得车体1上方整体的中心集中在活动球套2处，当车体1爬坡，由于自平衡陀螺仪的自平衡性能，支撑柱12处于竖直状态，使得下方的球头19在活动球套2中自由转动，从而使得小车随着坡体倾斜而倾斜，而支撑柱12一直处于竖直状态，不会改变。
22.进一步的说，如图1所示，所述安装外壳14的下端设有支撑环15，所述安装外壳14放置在支撑环15上，所述支撑环15的下方设有若干导向杆3，所述导向杆3的上端均设有万
向节5，所述万向节5与支撑环15转动连接，每个所述导向杆3均设置在导向套4内，所述导向套4安装在车体1上。
23.具体的，导向杆3和导向套4之间的活动配合，可以帮助支撑环15运动稳定，最终让安装外壳14保持稳定，安装外壳14优选球形外壳。
24.进一步的说，如图2所示，所述导向杆3的底端设有限位块18，所述限位块18位于车体1内部，当导向杆3位于最高端时，所述限位块18的上端抵在导向套4的底部。
25.进一步的说，所述安装外壳14的中部设有固定环16，所述固定环16上均安装有保护套17，保护套17将支撑环15包裹在其中，所述保护套17的另一端安装在车体1的上表面，所述保护套17的横截面呈波浪形。保护套17为橡胶材料且有弹性，可以随着车体1扭动而形变，可以对活动球套2进行保护。
26.进一步的说，所述转向电机13的外围包围有电机外壳6，所述电机外壳6安装在安装外壳14上，转向电机13和调节电机8均为自锁电机。
27.进一步的说，转向电机13的外围包围有电机外壳6，电机外壳6安装在电机安装架上。
28.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型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，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。


技术特征：
1.一种重心自平衡单轨巡检智能机器人，包括车体(1)，其特征在于，所述车体(1)的中央设有活动球套(2)，所述活动球套(2)内设有球头(19)，所述球头(19)上安装有连接柱(20)，所述连接柱(20)垂直车体(1)的上表面设置，所述连接柱(20)的另一端同轴安装有安装外壳(14)，所述安装外壳(14)内设有自平衡陀螺仪；所述安装外壳(14)的上端设有转向电机(13)，所述转向电机(13)通过电机安装架安装在安装外壳(14)上，所述转向电机(13)的顶部安装有拍摄装置，拍摄装置包括支撑柱(12)，转向电机(13)的转轴和支撑柱(12)固定连接，所述支撑柱(12)的上端开设有安装口(11)，安装口(11)内容置有一个转动块(7)，转动块(7)和安装口(11)内壁之间通过转轴转动安装，转轴的一端连接调节电机(8)，调节电机(8)通过安装架固定在支撑柱(12)的一侧；所述转动块(7)的上端与安装座(9)固定连接，所述安装座(9)的两侧均固定有摄像头(10)，所述拍摄装置的重心位于安装外壳(14)的中心轴线上。2.根据权利要求1所述的一种重心自平衡单轨巡检智能机器人，其特征在于，所述安装外壳(14)的下端设有支撑环(15)，所述安装外壳(14)放置在支撑环(15)上，所述支撑环(15)的下方设有若干导向杆(3)，所述导向杆(3)的上端均设有万向节(5)，所述万向节(5)与支撑环(15)转动连接，每个所述导向杆(3)均设置在导向套(4)内，所述导向套(4)安装在车体(1)上。3.根据权利要求2所述的一种重心自平衡单轨巡检智能机器人，其特征在于，所述导向杆(3)的底端设有限位块(18)，所述限位块(18)位于车体(1)内部，当导向杆(3)位于最高端时，所述限位块(18)的上端抵在导向套(4)的底部。4.根据权利要求1所述的一种重心自平衡单轨巡检智能机器人，其特征在于，所述安装外壳(14)的中部设有固定环(16)，所述固定环(16)上均安装有保护套(17)，保护套(17)将支撑环(15)包裹在其中，所述保护套(17)的另一端安装在车体(1)的上表面，所述保护套(17)的横截面呈波浪形。5.根据权利要求1所述的一种重心自平衡单轨巡检智能机器人，其特征在于，所述转向电机(13)的外围包围有电机外壳(6)，所述电机外壳(6)安装在安装外壳(14)上，转向电机(13)和调节电机(8)均为自锁电机。

技术总结
本实用新型提出一种重心自平衡单轨巡检智能机器人，包括车体，所述车体的中央设有活动球套，所述活动球套内设有球头，所述球头上安装有连接柱，所述连接柱垂直车体的上表面设置，所述连接柱的另一端同轴安装有安装外壳，所述安装外壳内设有自平衡陀螺仪；所述安装外壳的上端设有转向电机，所述转向电机通过电机安装架安装在安装外壳上，所述转向电机的顶部安装有拍摄装置，拍摄装置包括支撑柱，转向电机的转轴和支撑柱固定连接，所述支撑柱的上端开设有安装口。本实用新型在路况不平和下坡时，由于设置的自平衡陀螺仪的存在，使得支撑柱始终处于竖直的状态，镜头部分可保持始终直立不会发生倾斜。立不会发生倾斜。立不会发生倾斜。


技术研发人员：刘金攀 石露玮 贾光锐
受保护的技术使用者：上海鼎是机电科技有限公司
技术研发日：2021.10.27
技术公布日：2022/5/16