一种无线通讯安防智能机器人的制作方法

1.本实用新型涉及机器人技术领域，更具体地说，是涉及一种无线通讯安防智能机器人。


背景技术：

2.随着机械、电子、控制、材料、计算机、传感器等多门学科的发展，机器人技术也不断发展，并被广泛地应用于生产、生活的各个方面。服务机器人可以被用在家庭或办公楼等场所进行服务性工作，诸如家庭服务、维护、运输、监护、办公等。
3.现有的家庭和办公领域，机器人只有迎宾或通过语音指引、指导的交互功能，因此现有的智能机器人功能结构太少且没有安防设备，不能满足现有办公场所或家庭对安全的监控需求。
4.因此，现有技术还有待于改进和发展。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种无线通讯安防智能机器人，具有实时监控、及时感应火灾、以及煤气泄漏的安防功能，提高使用场所的安全性的优点。
6.为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供一种无线通讯安防智能机器人，包括：
7.移动底座，其上设置有驱动轮机构、升降机构、以及旋转机构，升降机构包括：蜗轮蜗杆驱动组件，连接蜗轮蜗杆驱动组件的螺接升降件，螺接升降件通过蜗轮蜗杆驱动组件的驱动而上下移动；旋转机构连接在螺接升降件上，并用于带动移动底座转动；
8.机器人本体，其连接移动底座，且其内设置有主控板，机器人本体上设置有烟火感应组件、成像组件、甲烷探测器以及通讯模组；
9.主控板与烟火感应组件电连接，烟火感应组件用于感应到火灾时向主控板发送信号；
10.主控板与成像组件电连接，成像组件用于拍摄图像并发送给主控板；
11.主控板与甲烷探测器电连接，甲烷探测器用于感应到甲烷时向主控板发送信号；
12.主控板与通讯模组电连接，通讯模组用于将主控板所获取的数据信号无线发送到移动终端，或接受移动终端的指令并将指令发送给主控板。
13.在一个实施例中，蜗轮蜗杆驱动组件包括：第一电机，第一电机设置在移动底座内，并与主控板电连接；
14.蜗杆，蜗杆连接在第一电机的输出端；
15.蜗轮，蜗轮转动连接在移动底座上，并与蜗杆相啮合。
16.在一个实施例中，螺接升降件包括：
17.套筒，套筒沿上下方向固定连接在蜗轮上，套筒内设置有内螺纹；
18.螺杆，螺杆螺接在套筒内。
19.在一个实施例中，移动底座上设置有导向孔；
20.螺接升降件还包括：
21.升降盘，升降盘连接在螺杆上；
22.导向杆，导向杆沿上下方向设置在升降盘上，且导向杆滑移设置在导向孔内。
23.在一个实施例中，旋转机构包括：第二电机，第二电机连接在螺杆上；
24.支撑部，支撑部连接在第二电机的动力输出端。
25.在一个实施例中，升降盘与支撑部之间设置有多个滑移轮。
26.在一个实施例中，支撑部包括：支撑盘，支撑盘沿水平方向连接在第二电机上；
27.防滑垫，防滑垫设置在支撑盘的下表面上。
28.在一个实施例中，移动底座的底部设置有沉孔，升降机构以及旋转机构设置在沉孔内。
29.在一个实施例中，烟火感应组件包括：热成像摄像头，热成像摄像头电连接主控板；
30.烟感传感器，烟感传感器电连接主控板。
31.在一个实施例中，成像组件包括：广角摄像头，广角摄像头电连接主控板；
32.夜视摄像头，夜视摄像头电连接主控板。
33.本实用新型提供的一种无线通讯安防智能机器人的有益效果至少在于：通过在机器人本体下部设置移动底座，从而使机器人本体通过驱动轮机构的驱动而沿直线移动，在需要转向时，通过升降机构的驱动而使旋转机构下降，并将移动底座以及机器人本体升起一预定高度，再通过旋转机构带动移动底座旋转，从而使机器人本体旋转角度，从而实现机器人本体的转向；因此通过移动底座而实现机器人本体的移动和转向。通过机器人本体上的烟火感应组件感应到火灾所引起的温度升高或/和产生的烟雾，从而向主控板发送信号而使主控板发出报警信号；通过机器人本体上的成像组件感可以实时监控使用场所的图像信息，从而向主控板发送信号而将图像发送到使用者或进行存储，实现场所监控；通过机器人本体上的甲烷探测器感应到燃气泄漏，从而向主控板发送信号而使主控板发出报警信号。通过通讯模组将主控板所发送的火灾信号、拍摄的现场图像信号、以及甲烷的浓度信号采用无线通讯上传到云端服务器，且通过云端服务器使远端的移动终端接收到这些数据，从而可以实现远程监控，提高场所的安全性。因此，本方案具有实时监控、及时感应火灾、以及煤气泄漏的安防功能，提高使用场所的安全性，从而满足现有办公场所或家庭对安全的监控需求。
附图说明
34.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
35.图1为本实用新型实施例提供的一种无线通讯安防智能机器人的结构示意图；
36.图2为本实用新型实施例提供的一种无线通讯安防智能机器人的剖视图；
37.图3为本实用新型实施例提供的一种无线通讯安防智能机器人的移动底座的剖视
图；
38.图4为本实用新型实施例提供的一种无线通讯安防智能机器人的移动底座的另一视角的剖视图；
39.图5为本实用新型实施例提供的一种无线通讯安防智能机器人的爆炸图；
40.图6为本实用新型实施例提供的一种无线通讯安防智能机器人的另一视角的爆炸图；
41.图7为本实用新型实施例提供的一种无线通讯安防智能机器人的机器人本体的电路原理框图。
42.其中，图中各附图标记：
43.100、移动底座；110、沉孔；120、导向孔；200、驱动轮机构；210、驱动轮；300、升降机构；310、蜗轮蜗杆驱动组件；311、第一电机；312、蜗杆；313、蜗轮；314、轴承；320、螺接升降件；321、套筒；322、螺杆；323、升降盘；324、导向杆；325、安装孔；400、旋转机构；410、第二电机；420、支撑部；421、支撑盘；422、防滑垫；430、滑移轮；500、机器人本体；510、主控板；520、烟火感应组件；521、热成像摄像头；522、烟感传感器；530、成像组件；531、广角摄像头；532、夜视摄像头；540、甲烷探测器；550、警告模组；560、通讯模组；570、激光雷达；571、超声波传感器；580、触控显示屏；581、麦克风；582、光线感应器。
具体实施方式
44.为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
45.需要说明的是，当部件被称为“固定于”或“设置于”另一个部件，它可以直接或者间接位于该另一个部件上。当一个部件被称为“连接于”另一个部件，它可以是直接或者间接连接至该另一个部件上。术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置为基于附图所示的方位或位置，仅是为了便于描述，不能理解为对本技术方案的限制。术语“第一”、“第二”仅用于便于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明技术特征的数量。“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
46.服务机器人中，服务机器人通常可以选用电机驱动的轮式底盘，并设置激光雷达为自主导航部件，或者选用磁导航定位方案，搭载可见光摄像头或红外摄像头可以进行视觉识别，进行避障。而有的安防服务机器人在转向时需要一定的空间，要向车辆转弯一样，通过轮子进行转向，这样无法适用空间较为狭窄的环境中进行转向。而且没有必要的安防设备，其满足不了安防监控的需求。因此，基于现有服务机器人的上述各种缺点的前提下，本实施例提出相应的结构进行改进，具体如下：
47.请参阅图1、图7所示，本实施例提供了一种无线通讯安防智能机器人，可以在室内进行移动并进行迎宾、信息指导、安防监控等功能。其具体包括：移动底座100，以及机器人本体500。为方便结构描述，以机器人在使用时沿上下方向设置为例，机器人本体500连接在移动底座100的上方，如图1、图2所示，移动底座100上设置有驱动轮机构200、升降机构300、以及旋转机构400。驱动轮机构200连接在移动底座100上，可以使移动底座100沿直线方向
移动。升降机构300设置在所述移动底座100上，如图2所示，升降机构300具体包括：蜗轮蜗杆驱动组件310，以及螺接升降件320。蜗轮蜗杆驱动组件310沿水平方向设置在移动底座100上，螺接升降件320沿上下方向连接在蜗轮蜗杆驱动组件310上，螺接升降件320通过蜗轮蜗杆驱动组件310的驱动而沿上下移动；旋转机构400连接在螺接升降件320上，并用于带动移动底座100转动。当蜗轮蜗杆驱动组件310启动后转动，带动螺接升降件320上下移动，进而带动旋转机构400沿上下方向移动，当旋转机构400抵接到地面时可以将移动底座100抬升，从而旋转机构400转动而驱动移动底座100转动一定角度。如图1、图7所示，机器人本体500内设置有主控板510、机器人本体500上设置有烟火感应组件520、成像组件530、甲烷探测器540、以及通讯模组560。其中烟火感应组件520、成像组件530、通讯模组560以及甲烷探测器540分别与主控板510电性连接，从而实现数据的通讯连接。烟火感应组件520用于感应到火灾时向主控板510发送信号；成像组件530用于拍摄图像并发送给主控板510；甲烷探测器540用于感应到甲烷时向主控板510发送信号。通讯模560组用于将所述主控板510所获取的数据信号无线发送到移动终端，或接受移动终端的指令并将指令发送给所述主控板510。
48.本实施例中通过在机器人本体500下部设置移动底座100，从而使机器人本体500通过驱动轮机构200的驱动而沿直线移动，在需要转向时，通过升降机构300的驱动而使旋转机构400下降，并将移动底座100以及机器人本体500升起一预定高度，再通过旋转机构400带动移动底座100旋转，从而使机器人本体500旋转角度，从而实现机器人本体500的转向；因此通过移动底座100而实现直接在上下方向升降后进行方向旋转，从而可以在小空间内进行转向。通过机器人本体500上的烟火感应组件520感应到火灾所引起的温度升高或/和产生的烟雾，从而向主控板510发送信号而使主控板510发出报警信号；通过机器人本体500上的成像组件530感可以实时监控使用场所的图像信息，从而向主控板510发送信号而将图像发送到使用者或进行存储，实现场所监控；通过机器人本体500上的甲烷探测器540感应到燃气泄漏，从而向主控板510发送信号而使主控板510发出报警信号。通过通讯模组560将主控板510所发送的火灾信号、拍摄的现场图像信号、以及甲烷的浓度信号采用无线通讯上传到云端服务器，且通过云端服务器使远端的移动终端接收到这些数据。
49.本实施例提供的一种无线通讯安防智能机器人的有益效果至少在于：可以提高机器人的移动转向便捷性。并且具有实时监控、及时感应火灾、以及煤气泄漏的安防功能，提高使用场所的安全性，从而满足现有办公场所或家庭对安全的监控需求。
50.如图1所示，本实施例中的驱动轮机构200具体包括：驱动电机（图示中未画出），以及驱动轮210，驱动电机设置在移动底座内，驱动轮210设置有4个，4个驱动轮210设置在移动底座的两侧，并连接在驱动电机上，通过驱动电机的驱动而使驱动轮转动，从而使移动底座沿直线移动。
51.如图2、图3、图4所示，进一步地，本实施例中的蜗轮蜗杆驱动组件310具体包括：第一电机311，蜗杆312，以及蜗轮313。如图4所示，第一电机311通过螺钉固定安装在移动底座100内，并与主控板510电连接，通过所述主控板510的指令可以控制第一电机311的启动或关闭；蜗杆312的一端通过联轴器连接在第一电机311的输出端（转轴），另一端通过轴承连接在移动底座100上；蜗杆312沿水平方向延伸设置，如图3、图4、图5所示，蜗轮313的轴向沿上下方向设置，且蜗轮313的上端通过轴承314转动连接在移动底座100上，并与蜗杆312相
啮合；螺接升降件320连接在蜗轮313的下表面上。通过第一电机311带动蜗杆312转动，蜗杆312驱动蜗轮313转动，通过蜗轮313的转动为螺接升降件320提供升降的动力，从而可以驱动螺接升降件320进行升降。蜗轮313和蜗杆312的形式具有较大的传动比，在第一电机311转速比较快的情况下，可以使蜗轮313输出较慢的转速，这样可以为螺接升降件320提高稳定动力。而且蜗轮313蜗杆312具有自锁功能，这样当螺接升降件320进行升降时，就可以支撑较重的移动底座100以及机器人本体500，具有更强的支撑能力。
52.如图3、图4、图6所示，进一步地，本实施例中的螺接升降件320具体包括：套筒321，以及螺杆322。套筒321沿上下方向焊接固定连接在蜗轮313上，套筒321内设置有内螺纹；螺杆322螺接在套筒321内。通过蜗轮313的转动，从而带动套筒321旋转，而通过螺接使螺杆322可以沿上下方向移动。而螺杆322连接旋转机构400，从而螺杆322的上下移动带动旋转机构400上下移动。采用套筒321和螺杆322的螺接结构，具有稳定的支撑作用，其能实现较强的支撑强度，对上部的移动底座100以及机器人本体500进行支撑。
53.如图3、图4、图5所示，进一步地，本实施例中的移动底座100上设置有导向孔120，导向孔120沿上下方向延伸设置；螺接升降件320具体还包括：升降盘323，以及导向杆324。升降盘323焊接固定连接在螺杆322上，导向杆324沿上下方向螺接设置在升降盘323上，且导向杆324滑移设置在导向孔120内。当螺杆322沿上下方向移动时，导向杆324位于导向孔120内进行滑移，从而使螺杆322稳定地在套筒321转动的驱动下而沿上下方向移动。
54.导向孔120和导向杆324对应均设置有多个，多个导向杆324在升降盘323上对称设置，这样就能使导向盘的受力均匀。
55.如图3、图4、图6所示，进一步地，本实施例中的旋转机构400具体包括：第二电机410，以及支撑部420。螺杆322或升降盘323上设置有安装孔325，第二电机410通过螺钉连接在安装孔325内；支撑部420连接在第二电机410的动力输出端。当升降机构300进行升降时，带动第二电机410和支撑部420进行升降，当支撑部420抵靠到地面，从而通过支撑部420将移动底座100和机器人本体500升高，进而使驱动轮机构200离开地面，第二电机410启动，从而产生旋转，在支撑部420支撑到地面的情况下，使第二电机410带动移动底座100和机器人本体500旋转，从而可以改变方向。
56.如图3、图5所示，进一步地，本实施例中的升降盘323与支撑部420之间设置有多个滑移轮430。滑移轮430可以安装在升降盘323上并抵靠在支撑部420上，当支撑部420与升降盘323进行相对旋转时，滑移轮430可以采用万向轮。
57.如图3、图5所示，进一步地，本实施例中的支撑部420包括：支撑盘421，以及防滑垫422。支撑盘421沿水平方向连接在第二电机410上；采用支撑盘421具有较大的支撑面积，从而对移动底座100和机器人本体500进行稳定支撑。防滑垫422设置在支撑盘421的下表面上，当接触地面时，防滑垫422可以增加摩擦力，防止相对滑动。防滑垫422采用橡胶材料制成。
58.如图3、图5所示，进一步地，本实施例中的移动底座100的底部设置有沉孔110，升降机构300以及旋转机构400设置在沉孔110内。当升降机构300启动而上升后，使旋转机构400（特别是支撑盘421）可收纳到沉孔110内，从而使移动底座100的地面一致性好，也避免了支撑盘421凸出底面而造成移动中的干扰。
59.如图1、图7所示，进一步地，本实施例中的烟火感应组件520具体包括：热成像摄像
头521，以及烟感传感器522。热成像摄像头521电连接主控板510，热成像摄像头521设置在机器人本体500的上部的前面，当热成像摄像头521检测到温度异常时，热成像摄像头521向主控板510发送信号，并通过主控板510接收到信号后向相应的模块发出指令，例如可以向通讯模组560发出指令，使通讯模组560将温度异常的信息发送到用户的移动客户端进行提醒，或者可以向警告模组550发出指令而进行警报，例如扬声器发出提出音，显示屏发出提醒信息等。烟感传感器522电连接主控板510，烟感传感器522露出于机器人本体500外表面，当烟感传感器522检测到烟雾的浓度过高时，烟感传感器522向主控板510发送信号，将检测空气中烟雾的浓度数据传输给主控板510，主控板510可以对比预设值来判断是否有异常，从而能够预防与检测火灾。
60.如图1、图7所示，进一步地，成像组件530包括：广角摄像头531，以及夜视摄像头532。广角摄像头531电连接主控板510，通过广角摄像头531，可以拍摄到较大的视角的图像，并将图像信号传输给主控板510，主控板510可以将图像信息通过通讯模组560（wifi、3g/4g/5g信号组件）上传至网络，使使用者远程可以看到所在场景内的情况，这样可以对场景进行实时监控。夜视摄像头532电连接主控板510，夜视摄像头532可以看清楚晚上黑暗情况下的场景情况。另外机器人本体500上还有光线感应器582以及麦克风581，当光线感应器582感应到黑暗环境下，才触发夜视摄像头532启动。麦克风581可以接收到语音或其他声音，通过接收语音可以互动，通过接收碰撞声，特别是黑暗环境下的碰撞音，可以通过主控板510判断是否有偷盗行为发生，启动夜视摄像头532并可以通过通讯模组560连接到远端的手机或平板电脑，进行相应的信息提示，进一步提高了安防的全面性和安全性。
61.如图1、图7所示，进一步地，机器人本体500上安装有激光雷达570，激光雷达570与主控板510通信连接。激光雷达570可以向主控板510发送机器人所在位置的信号，使智能机器人能在所处环境中正常移动，保证了对智能机器人导航的效果。机器人本体500前面的下方还设有超声波传感器571，超声波传感器571电性连接所述主控板510。借助超声波传感器571的声波识别和广角摄像头531进行视觉识别，能使智能机器人感知到障碍物信息。在激光雷达570、超声波传感器571或广角摄像头531的其中任意一个感知到障碍物的情况下，能向主控板510发送信号，主控板510控制移动底座100带动机器人本体500沿重新规划后的路线移动。
62.进一步地，通讯模组560与主控板电连接，主控板上设置有主控器（cpu）、存储器以及通讯总线。通讯模组560通过通讯总线与主控器进行通讯连接，实现通讯模组560与主控板上的主控器进行数据通讯。
63.通讯模组560与远端服务器（云端服务器）进行无线通讯连接，将主控器所传输的数据信号发送到云端服务器，而位于远端的移动终端（手机或平板电脑）可以无线连接云端服务器，从而通过云端服务器与通讯模组560进行数据通讯，因此可以通过通讯模组560将主控板所获取的数据信号发送到远端的移动终端，或者接受远端的移动终端的指令并将指令发送给主控板进行相应的控制。
64.本实施例中的通讯模组560设置在机器人本体500的侧面，如果将机器人本体拟人化，那通讯模组560位于机器人本体的耳朵位置。因此，为增强通讯效果，在机器人本体的左右两侧分别设置有天线，其实现通讯模组560的无线信号的稳定传输。通过通讯模组560可以将主控板所发送的火灾信号、拍摄的现场图像信号、以及甲烷的浓度信号采用无线通讯
上传到云端服务器，且通过云端服务器使远端的移动终端接收到这些数据，从而可以实现远程监控，提高场所的安全性。
65.进一步地，采用无线通讯的方式，有时候会面临信号强弱分布不同的影响，因此，本实施例中通过移动底座100的移动，而带动通讯模组560移动，从而当前位置的无线信号比较弱时，即到达预设信号强度值以下时，启动移动底座100移动，从而调整机器人的位置，进而使通讯模组560的位置进行调整，从而实现信号的增强，当达到通讯模组560所感应的信号强度值大于预设值的区域时，停止移动底座100的移动，进而实现稳定的无线信号输送。
66.进一步地，机器人本体500上还设有触控显示屏580。利用触控显示屏580能使人员与智能机器人进行交互，进而帮助使用人员获取所需信息。
67.综上所述，本实施例中提出的一种无线通讯安防智能机器人，通过在机器人本体500下部设置移动底座100，从而使机器人本体500通过驱动轮机构200的驱动而沿直线移动，在需要转向时，通过升降机构300的驱动而使旋转机构400下降，并将移动底座100以及机器人本体500升起一预定高度，再通过旋转机构400带动移动底座100旋转，从而使机器人本体500旋转角度，从而实现机器人本体500的转向；因此通过移动底座100而实现机器人本体500的移动和转向。通过机器人本体500上的烟火感应组件520感应到火灾所引起的温度升高或/和产生的烟雾，从而向主控板510发送信号而使主控板510发出报警信号；通过机器人本体500上的成像组件530感可以实时监控使用场所的图像信息，从而向主控板510发送信号而将图像发送到使用者或进行存储，实现场所监控；通过机器人本体500上的甲烷探测器540感应到燃气泄漏，从而向主控板510发送信号而使主控板510发出报警信号。具有实时监控、及时感应火灾、以及煤气泄漏的安防功能，提高使用场所的安全性的优点，从而满足现有办公场所或家庭对安全的监控需求。
68.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。