[發明專利]一種地下隧道安全巡檢機器人

有效

• 申請號: 201811158110.5
• 申請日: 2018-09-30
• 公開（公告）號: CN109281711B
• 公開（公告）日: 2019-09-27
• 發明（設計）人: 史聰靈;車洪磊;胡鵠;王文偉;李建;胥旋
• 申請（專利權）人: 中國安全生產科學研究院
• 主分類號: E21F17/18
• 分類號: E21F17/18;G01D21/02
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王瑩;吳歡燕

1.一種地下隧道安全巡檢機器人，其特征在于，包括巡檢軌道，以及安裝在所述巡檢軌道上且可沿巡檢軌道移動的機器人；

所述機器人包括電動伺服輪組、機器人本體，所述機器人本體通過所述電動伺服輪組與所述巡檢軌道滑動連接；

所述巡檢軌道的橫截面包括頂部平面和兩側的凹面；所述電動伺服輪組包括四個電動推桿和四個電動伺服輪，每個所述電動推桿的輸出軸連接至一個電動伺服輪的滾珠軸承；兩個所述電動伺服輪的外輪接觸所述巡檢軌道一側的凹面，兩個所述電動伺服輪的外輪接觸所述巡檢軌道另一側的凹面，所述電動推桿的輸出軸上套裝有彈性橡膠護套；

所述機器人本體內設有主控系統，所述主控系統包括自平衡控制模塊、電機控制模塊、定位模塊和圖像識別模塊；

所述自平衡控制模塊，用于根據機器人本體的三維慣性測量單元獲取機器人本體的姿態信息，并在機器人本體發生偏角時，自動調整電動伺服輪組中各電動伺服輪的高度，使機器人本體處于水平狀態；所述電機控制模塊，用于控制電動伺服輪組中各電動伺服輪的轉速及高度；

所述定位模塊，用于實時獲取所述機器人的位置信息；所述定位模塊包括激光器和反光貼，所述反光貼均勻間隔設于所述巡檢軌道兩側；

所述圖像識別模塊，用于對機器人運動過程中采集的圖像進行檢測，識別圖像中的水漬信息、裂縫信息；

還包括通訊模塊，所述通訊模塊通過自感線圈從地下隧道內高壓線一側感應到交變電壓，并通過整流電路和電源變換電路獲取直流電壓。

2.根據權利要求1所述的地下隧道安全巡檢機器人，其特征在于，還包括檢測模塊，所述檢測模塊包括攝像頭系統、超聲波雷達、激光測距儀和激光識別器。

3.根據權利要求1所述的地下隧道安全巡檢機器人，其特征在于，所述機器人本體通過平面輪滑動連接所述巡檢軌道的頂部平面；所述機器人本體下方固定有兩個固定軸，兩個所述固定軸間固定有一滾動軸，所述滾動軸與所述平面輪的平面軸承滾動連接，以使所述平面輪沿所述滾動軸轉動，所述平面輪的外側面接觸所述巡檢軌道的頂部平面。

4.根據權利要求1所述的地下隧道安全巡檢機器人，其特征在于，所述機器人本體包括殼體和位于所述殼體上的罩殼；

所述主控系統設于所述殼體內，所述殼體通過所述電動伺服輪組滑動連接所述巡檢軌道。

5.根據權利要求2所述的地下隧道安全巡檢機器人，其特征在于，所述攝像頭系統包括攝像頭和轉動機構；所述轉動機構包括俯仰電機和回轉電機，所述回轉電機的輸出軸上固定有回轉主動齒輪，所述俯仰電機的輸出軸上固定有回轉副齒輪，且所述回轉電機的輸出軸連接所述攝像頭，所述回轉主動齒輪與所述回轉副齒輪嚙合。

6.根據權利要求5所述的地下隧道安全巡檢機器人，其特征在于，所述攝像頭包括雙目深度攝像頭和彩色攝像頭。

7.根據權利要求1所述的地下隧道安全巡檢機器人，其特征在于，所述自平衡控制模塊包括導航單元、單軸加速度計、單軸陀螺儀和單軸地磁儀；

所述導航單元，用于建立機器人的導航坐標系，并根據巡檢線路設定機器人在所述導航坐標系中的導航坐標；

所述單軸加速度計，用于檢測所述機器人的加速度信號；

所述單軸陀螺儀，用于檢測機器人相對于導航坐標系的角速度信號；

所述單軸地磁儀，用于檢測機器人相對于預設導航坐標的航向信號。