[發明專利]一種智能安防機器人及智能安防系統

有效

• 申請號: 201710456229.X
• 申請日: 2017-06-16
• 公開（公告）號: CN107193282B
• 公開（公告）日: 2020-07-14
• 發明（設計）人: 王猛;宗曉;王大勇;李名揚;李亮;張曉敏;李蘇旺;俞忠達
• 申請（專利權）人: 哈工大機器人集團北京軍立方科技有限公司
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02
• 代理公司: 北京格允知識產權代理有限公司 11609
• 代理人: 譚輝;周嬌嬌

1.一種智能安防機器人，其特征在于，包括主控模塊、視覺傳感器、激光雷達、超聲波傳感器、多個環境傳感器、GPS單元、行走機構、無線通訊單元和聲光提醒單元；

所述主控模塊與所述視覺傳感器、GPS單元和行走機構連接，用于根據所述視覺傳感器掃描的環境地圖以及GPS單元獲取的地理位置信息規劃路徑，發送信號控制所述行走機構按照規劃的路徑行走；

所述主控模塊還與所述激光雷達和超聲波傳感器連接，用于根據激光雷達、超聲波傳感器和視覺傳感器采集的信息確定障礙物的特征信息，根據障礙物的特征信息確定避障方式，并發送信號控制所述行走機構避開障礙物；

所述主控模塊還與所述多個環境傳感器、無線通訊單元和聲光提醒單元連接，用于將所述多個環境傳感器采集的環境信息通過無線通訊單元發送給遠程控制終端，并在對所述環境信息檢測異常時發送報警信號給所述聲光提醒單元和遠程控制終端進行報警；

所述主控模塊包括：

巡航控制單元，用于根據所述視覺傳感器掃描的環境地圖以及GPS單元獲取的地理位置信息規劃路徑，發送信號控制所述行走機構按照規劃的路徑行走；

避障控制單元，用于根據激光雷達、超聲波傳感器和視覺傳感器采集的信息確定障礙物的特征信息，根據障礙物的特征信息確定避障方式，并發送信號控制所述行走機構避開障礙物；

環境監測單元，用于將所述多個環境傳感器采集的環境信息通過無線通訊單元發送給所述遠程控制終端，并在對環境信息檢測異常時發送報警信號給所述聲光提醒單元和遠程控制終端進行報警；

所述智能安防機器人還包括充電裝置；所述主控模塊還包括：

充電控制單元，與所述充電裝置和無線通訊單元連接，用于檢測電池電量并通過所述無線通訊單元反饋給所述遠程控制終端，并接收遠程控制終端發送的充電指令，控制充電裝置與充電樁對接實現充電；

所述遠程控制終端在電池電量低于預設閾值時發送充電指令給所述智能安防機器人，并根據智能安防機器人的實時位置及充電樁的位置規劃路徑，并發送給所述巡航控制單元；

所述充電裝置包括充電電機、充電絲杠、充電絲杠滑塊、傳動桿、擋板、充電電刷和電流檢測傳感器；

所述充電絲杠的一端與所述充電電機的輸出軸連接，另一端與所述擋板連接，且所述充電絲杠能夠相對所述擋板轉動，所述充電絲杠滑塊套設在所述充電絲杠上；所述傳動桿與所述充電絲杠平行設置，且所述傳動桿的一端與所述充電絲杠滑塊連接，另一端穿過所述擋板與所述充電電刷連接；所述充電絲杠轉動時，所述充電絲杠滑塊沿所述充電絲杠軸向移動，并通過所述傳動桿推動所述充電電刷移動；所述電流檢測傳感器用于檢測充電電流；

所述充電電刷包括電刷連接板、電刷正極和電刷負極，所述電刷正極和所述電刷負極通過壓縮彈簧與所述電刷連接板的外側連接，所述電刷連接板的內側與所述傳動桿連接；所述充電電刷的面積為充電樁上的電刷的2～4倍；所述電刷連接板上方還設有橫向隔板，位于所述電刷正極和所述電刷負極上方，所述智能安防機器人本體的外殼上對應位置設有鉸接的擋片作為充電開口；

所述擋板一側還設有平行于所述充電絲杠的導軌，所述導軌上設有可沿導軌滑動的導軌滑塊，所述導軌滑塊一端套設在所述導軌上，另一端與所述充電絲杠滑塊連接；

所述充電控制單元與所述激光雷達、紅外傳感器、充電電機和電流檢測傳感器連接，用于將激光雷達和紅外傳感器掃描的充電樁接口的位置發送給所述遠程控制終端進行充電接口位置微調，并發送控制信號給所述充電電機使所述充電電刷與充電樁接口對接，并通過電流檢測傳感器檢測充電電流，當檢測到充電電流時判斷充電成功，否則判斷充電失敗，并反饋給所述遠程控制終端；

所述智能安防機器人還包括安裝在智能安防機器人外殼上的碰撞防護裝置；所述碰撞防護裝置包括防護外殼、第一旋轉軸、第二旋轉軸和交錯軸座；所述防護外殼安裝在所述第一旋轉軸上；所述第一旋轉軸穿設在所述交錯軸座上，且能夠相對所述交錯軸座轉動；所述第二旋轉軸與所述第一旋轉軸呈異面垂直設置；所述交錯軸座套設固定于所述第二旋轉軸上，且能夠帶動所述第二旋轉軸相對機器人本體轉動；所述第一旋轉軸和所述第二旋轉軸上均設有霍爾傳感器，分別用于檢測第一旋轉軸和第二旋轉軸的旋轉角度；

所述交錯軸座與第一旋轉軸之間還設有限位彈簧以及限位塊，所述第一旋轉軸上設有與限位塊相配合的平面或凹槽；所述限位塊的一部分沿限位彈簧的軸向穿設在限位彈簧內，且該部分的長度小于限位彈簧的軸向長度，另一部分位于限位彈簧的外側，并與平面或凹槽的槽底面配合，且寬度大于限位彈簧的直徑。