图像数据采集机器人的制作方法

本申请涉及巡检设备领域，尤其涉及一种图像数据采集机器人。

背景技术：

机房的机柜上仪器设备沿竖直方向设置，通常高度大于170毫米-2500毫米。现有的巡检机器人在数据机房采集图像数据时，由于机柜间的通道窄，通常为1米左右，摄像头的拍摄视角度不能覆盖到垂直高度上的所有仪器设备，从而存在数据采集盲区，且采集数据效率低下。

技术实现要素：

本申请的目的在于提供一种图像数据采集机器人，旨在解决现有技术中，在机柜间的通道较窄的机房内，机器人的摄像头的拍摄视角度不能覆盖到垂直高度上的所有仪器设备，容易存在数据采集盲区的问题。

为达此目的，本申请采用以下技术方案：

图像数据采集机器人，包括机身、设于所述机身的多个摄像头、设于所述机身的电动升降杆，以及安装于所述电动升降杆的输出端且位于所述机身的顶端的第四摄像头；多个所述摄像头分别设置于所述机身的不同高度。

进一步地，所述摄像头的数量为三个，三个所述摄像头分别为第一摄像头、第二摄像头，以及第三摄像头；所述第二摄像头位于所述第一摄像头与所述第三摄像头之间，所述第三摄像头的高度大于所述第一摄像头的高度；所述第二摄像头与所述第一摄像头之间的高度差的范围为214毫米-260毫米；所述第三摄像头与所述第二摄像头之间的高度差的范围为254毫米-400毫米。

进一步地，所述第一摄像头的高度小于或等于326毫米。

进一步地，所述机身包括驱动座、转动安装于所述驱动座的安装架，以及用于驱动所述安装架转动的旋转驱动组件；所述第一摄像头、所述第二摄像头，以及所述第三摄像头均安装于所述安装架的同一侧。

进一步地，所述安装架上设有与所述第一摄像头对称的第一装饰件、与所述第二摄像头对称的第二装饰件，以及与所述第三摄像头对称的第三装饰件。

进一步地，所述第四摄像头与所述电动升降杆之间设有云台，所述云台与所述电动升降杆的输出端相连，所述第四摄像头安装于所述云台上。

进一步地，所述第四摄像头转动安装于所述云台上，所述云台具有用于驱动所述第四摄像头于竖直方向偏转的偏转驱动组件。

进一步地，所述电动升降杆与所述云台之间设有固定架；所述云台通过所述固定架与所述电动升降杆的输出端相连；所述固定架开设有容置槽；所述云台插设于所述容置槽内。

进一步地，所述固定架向远离所述云台的方向延伸形成有防护套筒，所述防护套筒套设于所述电动升降杆的外部。

进一步地，所述机身具有容置腔，所述机身开设有让位孔；所述电动升降杆设于所述容置腔内且贯穿所述让位孔，所述电动升降杆与所述让位孔的内壁之间设有密封圈。

本申请的有益效果：第一摄像头、第二摄像头，以及第三摄像头沿机身的高度方向依次设置，因此上述三个摄像头可协同对机身的高度区间内的所有仪器设备进行图像数据采集，进而解除了机身的高度区间内的图像数据采集的盲区；由于第四摄像头安装于电动升降杆上，因此电动升降杆可将第四摄像头提升至高于机身足够高的位置，进而可对高于机身的仪器设备进行图像数据采集，进而实现了机器人的摄像头的拍摄视角度覆盖到垂直高度上的所有仪器设备，有效消除了图像数据采集盲区。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例，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。

图1为本申请的实施例中图像数据采集机器人的结构示意图；

图2为图1中机身的剖视图；

图3为图2中电动升降杆的整体结构示意图；

图4为图3中的电动升降杆伸长时的剖视图；

图5为图4中a处的局部放大图；

图6为本申请的实施例中传动丝杆与中空丝杆装配后的剖视图；

图7为图3中的电动升降杆的分解图；

图中：

300、电动升降杆；25、机身；2501、驱动座；2502、安装架；2503、容置腔；2504、让位孔；26、第一摄像头；27、第二摄像头；28、第三摄像头；29、第四摄像头；30、第一装饰件；31、第二装饰件；32、第三装饰件；33、云台；34、固定架；3401、容置槽；3402、防护套筒；35、密封圈；

1、底座；101、安装孔；102、安装腔；2、第一套筒；3、传动丝杆；4、驱动机构；401、驱动电机；402、主动轮；403、从动轮；404、传动组件；4041、传动带；5、第二套筒；6、第一丝杆螺母；7、中空丝杆；701、花键槽；8、第三套筒；9、第二丝杆螺母；10、花键轴；1001、花键凸起；11、第一导向支架；12、第一导向轮；1201、第一导向槽；13、第一导向固定盘；14、第一导向杆；15、第二导向支架；16、第二导向轮；1601、第二导向槽；17、第二导向固定盘；18、第二导向杆；19、第一轴承；20、第二轴承；21、第一柔性密封环；22、第二柔性密封环；23、第一位置传感器；24、第二位置传感器。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请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仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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申请和简化描述，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申请的限制。

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或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

以下结合具体实施例对本申请的实现进行详细的描述。

如图1-图2所示，本申请实施例提出了一种图像数据采集机器人，包括机身25、设于机身25的多个摄像头、设于机身25的电动升降杆300，以及安装于电动升降杆300的输出端且位于机身25的顶端的第四摄像头29；多个摄像头分别设置于机身25的不同高度。

当图像数据采集机器人在较窄的通道内对仪器设备进行图像数据采集时，由于多个摄像头设置于机身25的不同高度，因此上述多个摄像头可协同对机身25的高度区间内的所有仪器设备进行图像数据采集，进而解除了机身25的高度区间内的图像数据采集的盲区；由于第四摄像头29安装于电动升降杆300上，因此电动升降杆300可将第四摄像头29提升至高于机身25足够高的位置，进而可对高于机身25的仪器设备进行图像数据采集，进而实现了机器人的摄像头的拍摄视角度覆盖到垂直高度上的所有仪器设备，有效消除了图像数据采集盲区。

在本申请的实施例中，摄像头的数量可为三个，三个摄像头分别为第一摄像头26、第二摄像头27，以及第三摄像头28。当图像数据采集机器人在较窄的通道内对仪器设备进行图像数据采集时，由于第一摄像头26、第二摄像头27，以及第三摄像头28沿机身25的高度方向依次设置，因此上述三个摄像头可协同对机身25的高度区间内的所有仪器设备进行图像数据采集，进而解除了机身25的高度区间内的图像数据采集的盲区；由于第四摄像头29安装于电动升降杆300上，因此电动升降杆300可将第四摄像头29提升至高于机身25足够高的位置，进而可对高于机身25的仪器设备进行图像数据采集，进而实现了机器人的摄像头的拍摄视角度覆盖到垂直高度上的所有仪器设备，有效消除了图像数据采集盲区。

进一步地，请参阅图1-图2，作为本申请提供的图像数据采集机器人的另一种具体实施方式，第二摄像头27位于第一摄像头26与第三摄像头28之间，第三摄像头28的高度大于第一摄像头26的高度；第二摄像头27与第一摄像头26之间的高度差的范围为214毫米-260毫米；第三摄像头28与第二摄像头27之间的高度差的范围为254毫米-400毫米。机柜间的通道的宽度范围普遍为1米-1.2米，将第二摄像头27与第一摄像头26之间的高度差的范围为214毫米-260毫米；第三摄像头28与第二摄像头27之间的高度差的范围为254毫米-400毫米，可确保图像数据采集机器人在该宽度范围的内通道内移动时，相邻摄像头之间存在图像采集重叠区域，进而消除了数据采集机器人在通道的宽度范围为1米-1.2米内的图像数据采集盲区。

进一步地，请参阅图1-图2，作为本申请提供的图像数据采集机器人的另一种具体实施方式，第一摄像头26的高度小于或等于326毫米。机柜间的通道的宽度范围普遍为1米-1.2米，而机柜上仪器设备沿竖直方向设置且通常高度大于200毫米；将第一摄像头26的高度设置为小于或等于326毫米，可确保在1米-1.2米的通道内第一摄像头26的图像采集区域覆盖到高度为200毫米处的仪器设备，且可进一步覆盖到高度为150毫米处的仪器设备。

进一步地，请参阅图1-图2，作为本申请提供的图像数据采集机器人的另一种具体实施方式，机身25包括驱动座2501、转动安装于驱动座2501的安装架2502，以及用于驱动安装架2502转动的旋转驱动组件；第一摄像头26、第二摄像头27，以及第三摄像头28均安装于安装架2502的同一侧。旋转驱动组件带动安装架2502相对驱动座2501做360度旋转，进而对360度方向的图像数据进行采集。旋转驱动组件可为现有技术中的电机通过传动带组件或者齿轮组件带动安装架2502相对驱动座2501做360度旋转。

进一步地，请参阅图1-图2，作为本申请提供的图像数据采集机器人的另一种具体实施方式，安装架2502上设有与第一摄像头26对称的第一装饰件30、与第二摄像头27对称的第二装饰件31，以及与第三摄像头28对称的第三装饰件32。为了保证图像数据采集机器人外观的美观性，在安装架2502上设置第一装饰件30、第二装饰件31，以及第三装饰件32分别与第一摄像头26、第二摄像头27，以及第三摄像头28一一对应且对称设置，也即分别在同于高度的对称位置。第一装饰件30、第二装饰件31，以及第三装饰件32与第一摄像头26、第二摄像头27，以及第三摄像头28的外形一致。

进一步地，请参阅图1，作为本申请提供的图像数据采集机器人的另一种具体实施方式，第四摄像头29与电动升降杆300之间设有云台33，云台33与电动升降杆300的输出端相连，第四摄像头29安装于云台33上。电动升降杆300工作时，云台33可保证第四摄像头29安装的稳定性，进而保证第四摄像头29较好的图像数据采集效果。

进一步地，请参阅图1，作为本申请提供的图像数据采集机器人的另一种具体实施方式，第四摄像头29转动安装于云台33上，云台33具有用于驱动第四摄像头29于竖直方向偏转的偏转驱动组件。偏转驱动组件可带动第四摄像头29于竖直方向偏转，也即改变对上下的采集角度，以实现在某一高度时图像采集区域覆盖的高度范围更大，降低电动升降杆300动作的次数，提升电动升降杆300工作的寿命。

进一步地，请参阅图1-图2，作为本申请提供的图像数据采集机器人的另一种具体实施方式，电动升降杆300与云台33之间设有固定架34；云台33通过固定架34与电动升降杆300的输出端相连，具体可为螺钉或螺栓等连接方式。

进一步地，请参阅图2，作为本申请提供的图像数据采集机器人的另一种具体实施方式，固定架34开设有容置槽3401；云台33插设于容置槽3401内，可实现云台33的快速安装。

进一步地，请参阅图1-图2，作为本申请提供的图像数据采集机器人的另一种具体实施方式，固定架34向远离云台33的方向延伸形成有防护套筒3402，防护套筒3402套设于电动升降杆300的外部，电动升降杆300伸缩时外部异物不容易进入电动升降杆300的内部。

进一步地，请参阅图2，作为本申请提供的图像数据采集机器人的另一种具体实施方式，机身25具有容置腔2503，机身25开设有让位孔2504；电动升降杆300设于容置腔2503内且贯穿让位孔2504，电动升降杆300与让位孔2504的内壁之间设有密封圈35，避免异物进入机身25内部。

进一步地，如图3-图5所示，作为本申请提供的图像数据采集机器人的另一种具体实施方式，电动升降杆300包括底座1、安装于底座1的第一套筒2、转动安装于底座1且位于第一套筒2内的传动丝杆3、用于驱动传动丝杆3转动的驱动机构4、设于第一套筒2内的第二套筒5、安装于传动丝杆3且与第二套筒5相连的第一丝杆螺母6、套设于传动丝杆3的外部且位于第二套筒5内的中空丝杆7、设于第二套筒5内的第三套筒8，以及安装于中空丝杆7且与第三套筒8相连的第二丝杆螺母9；中空丝杆7转动安装于第二套筒5，请同步参阅图6，中空丝杆7的内壁开设有花键槽701，传动丝杆3远离底座1的一端设有花键轴10；花键轴10上设有插设于花键槽701内的花键凸起1001。

电动升降杆300伸缩过程为：驱动机构4驱动传动丝杆3于底座1上转动，传动丝杆3转动时，套设于传动丝杆3上的第一丝杆螺母6沿传动丝杆3的轴线方向运动，进而带动与第一丝杆螺母6相连的第二套筒5沿传动丝杆3的轴线方向运动，实现第二套筒5伸出(或缩入)第一套筒2；同时，由于传动丝杆3与中空丝杆7之间设有花键轴10，因此传动丝杆3转动时通过花键轴10带动中空丝杆7相对第二套筒5转动(中空丝杆7相对第二套筒5转动时还随着第二套筒5同步做沿传动丝杆3的轴线方向的运动)，中空丝杆7转动时，套设于中空丝杆7上的第二丝杆螺母9沿中空丝杆7的轴线方向运动，进而带动与第二丝杆螺母9相连的第三套筒8沿中空丝杆7的轴线方向运动，实现第三套筒8伸出(或缩入)第二套筒5内，进而完成电动升降杆300伸缩。

请同步参阅图6-图7，由于传动丝杆3、中空丝杆7及花键轴10的作用，传动丝杆3转动时通过花键轴10带动中空丝杆7转动，进而同时实现驱动第二套筒5及第三套筒8做伸缩运动，因此本申请实施例提供的电动升降杆300的伸缩行程为第二套筒5及第三套筒8的长度和，在同一伸缩行程的情况下，第一套筒2以及设于第一套筒2内的第二套筒5和第三套筒8的长度可以足够小，相对于传统的两截式的升降杆(伸出的那根杆的长度为伸缩行程)，有效降低了升降杆的整体长度，满足了消费类机器人电子产品对于小型化的需求。因此图像数据采集机器人的高度可做的足够低，也能满足较高的图像采集的需求。

可以理解是，在同一伸缩行程下，还可设置第四套筒、第五套筒……。只需继续设置多个中空丝杆7，相邻的中空丝杆7之间设置花键轴10，进而实现理论的无限多个套筒集成于一个电动升降杆300上。

进一步地，请参阅图4及图7，作为本申请提供的图像数据采集机器人的另一种具体实施方式，第一丝杆螺母6上安装有至少一个第一导向支架11，第一导向支架11上转动安装有第一导向轮12，第一导向轮12与第一套筒2的内壁接触设置。第二套筒5随着第一丝杆螺母6伸出或缩入第一套筒2的过程中，转动安装于第一导向支架11上的第一导向轮12沿着第一套筒2的内壁转动，使得第二套筒5可稳定的沿第一套筒2的轴线方向(传动丝杆3的轴线方向)运动。

进一步地，请参阅图4及图7，作为本申请提供的图像数据采集机器人的另一种具体实施方式，第一导向支架11的数量为多个，多个第一导向支架11沿第一丝杆螺母6的圆周分布；各个第一导向支架11上均设有第一导向轮12。第一导向支架11沿第一丝杆螺母6的圆周分布，且第一导向轮12与第一套筒2的内壁接触，因此第二套筒5移动时不会相对相对第一套筒2偏转(不会发生沿第一套筒2的径向偏转)。

进一步地，请参阅图4及图7，作为本申请提供的图像数据采集机器人的另一种具体实施方式，第一套筒2的内壁设有第一导向固定盘13；第一导向固定盘13上安装有与第一导向支架11一一对应的多根第一导向杆14；第一导向轮12的侧表面开设有适配于第一导向杆14的第一导向槽1201，第一导向杆14的侧表面与第一导向槽1201的内壁接触设置，也即第一导向杆14陷入第一导向槽1201内，进而对第一导向架及第二套筒5实现了圆周限位，因此第一导向架及第二套筒5不会相对第一套筒2转动，使得第二套筒5可稳定的沿第一套筒2的轴线方向运动。

进一步地，请参阅图4及图7，作为本申请提供的图像数据采集机器人的另一种具体实施方式，第二丝杆螺母9上安装有至少一个第二导向支架15，第二导向支架15上转动安装有第二导向轮16，第二导向轮16与第二套筒5的内壁接触设置。第三套筒8随着第二丝杆螺母9伸出或缩入第二套筒5的过程中，转动安装于第二导向支架15上的第二导向轮16沿着第二套筒5的内壁转动，使得第三套筒8可稳定的沿第二套筒5的轴线方向(传动丝杆3的轴线方向)运动。

进一步地，请参阅图4及图7，作为本申请提供的图像数据采集机器人的另一种具体实施方式，第二导向支架15的数量为多个，多个第二导向支架15沿第二丝杆螺母9的圆周分布；各个第二导向支架15上均设有第一导向轮12。第二导向支架15沿第二丝杆螺母9的圆周分布，且第二导向轮16与第二套筒5的内壁接触，因此第三套筒8移动时不会相对相对第二套筒5偏转(不会发生沿第二套筒5的径向偏转)。

进一步地，请参阅图4及图7，作为本申请提供的图像数据采集机器人的另一种具体实施方式，第二套筒5的内壁设有第二导向固定盘17；第二导向固定盘17上安装有与第二导向支架15一一对应的多根第二导向杆18；第二导向轮16的侧表面开设有适配于第二导向杆18的第二导向槽1601，第二导向杆18的侧表面与第二导向槽1601的内壁接触设置，也即第二导向杆18陷入第二导向槽1601内，进而对第二导向架及第三套筒8实现了圆周限位，因此第二导向架及第三套筒8不会相对第二套筒5转动，使得第三套筒8可稳定的沿第二套筒5的轴线方向运动。

进一步地，请参阅图4及图7，作为本申请提供的图像数据采集机器人的另一种具体实施方式，驱动机构4包括安装于底座1的驱动电机401、安装于驱动电机401的输出轴的主动轮402、安装于传动丝杆3的从动轮403，以及设于主动轮402与从动轮403之间的传动组件404。驱动机构4驱动传动丝杆3相对底座1转动的过程为：驱动电机401带动主动轮402转动，再通过传动组件404的传动带4041带动从动轮403转动，进而带动传动丝杆3转动。

进一步地，请参阅图4及图7，作为本申请提供的图像数据采集机器人的另一种具体实施方式，主动轮402与从动轮403均为带轮，传动组件404为传动带4041，传动带4041套设于主动轮402与从动轮403之间。

进一步地，作为本申请提供的图像数据采集机器人的另一种具体实施方式，主动轮402与从动轮403均可为齿轮，传动组件404传动为齿轮组件。

进一步地，请参阅图4及图7，作为本申请提供的图像数据采集机器人的另一种具体实施方式，底座1具有安装腔102，底座1开设有与安装腔102的安装孔101；安装孔101处安装有第一轴承19，传动丝杆3通过第一轴承19安装于底座1；主动轮402、从动轮403，以及传动组件404均设于安装腔102内，提升电动升降杆300结构的紧凑性。

进一步地，请参阅图4及图7，作为本申请提供的图像数据采集机器人的另一种具体实施方式，第一导向支架11上安装有第二轴承20；第一导向支架11与第二套筒5相连；中空丝杆7通过第二轴承20转动安装于第二套筒5上。

进一步地，请参阅图4及图7，作为本申请提供的图像数据采集机器人的另一种具体实施方式，第一套筒2的内壁设有第一柔性密封环21，第一柔性密封环21与第二套筒5的外壁接触设置；第二套筒5的内壁设有第二柔性密封环22，第二柔性密封环22与第三套筒8的外壁接触设置。第一柔性密封环21可填充第一套筒2与第二套筒5之间的间隙，避免外部异物进入第一套筒2内使得电动升降杆300动作时内部结构被异物损坏。第二柔性密封环22可填充第二套筒5与第三套筒8之间的间隙，避免外部异物进入第二套筒5内使得电动升降杆300动作时内部结构被异物损坏。

进一步地，请参阅图7，作为本申请提供的图像数据采集机器人的另一种具体实施方式，第一套筒2内安装有用于检测第二套筒5的升降高度的第一位置传感器23，避免第二套筒5与第一套筒2发生刚性冲击；第二套筒5内安装有用于检测第三套筒8的升降高度的第二位置传感器24，避免第三套筒8与第二套筒5发生刚性冲击。

可以理解的是，另一种具体实施方式中的方案可为在其他实施例的基础上进一步改进的可实现的实施方案。

显然，本申请的上述实施例仅仅是为了清楚说明本申请所作的举例，而并非是对本申请的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请权利要求的保护范围之内。