[實用新型]一種基于深度相機和激光雷達的港區智能巡檢機器人

有效

• 申請號: 202023342437.3
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN214520204U
• 公開（公告）日: 2021-10-29
• 發明（設計）人: 馬瑞鑫;李子龍;陳靜;辛淵;趙元鵬;胡亞杰;于灝;蔡靜
• 申請（專利權）人: 交通運輸部天津水運工程科學研究所
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16;B25J9/00;B25J5/00
• 代理公司: 天津市鼎拓知識產權代理有限公司 12233
• 代理人: 李冬梅

本實用新型涉及一種基于深度相機和激光雷達的港區智能巡檢機器人。包括帶有車載電源的輪式移動底盤，在輪式移動底盤上安裝有嵌入式控制器，輪式移動底盤的伺服驅動電機通過伺服驅動器與嵌入式控制器連接，車載電源通過電源管理模塊與嵌入式控制器連接；還包括用于獲取場景RGB圖像及深度圖像的深度相機以及用于對場景進行掃描的激光雷達，深度相機和激光雷達均與嵌入式控制器連接；還包括用于獲取巡檢數據的可見光攝像頭、紅外熱像儀、激光雷達傳感器和超聲波傳感器；還包括無線通信模塊，無線通信模塊與嵌入式控制器連接。本實用新型結構設計合理、能夠自主規劃巡檢路線，提高了巡檢的工作效率，提升了港區運營的安全效益、經濟效益和社會效益。

技術領域

本實用新型屬于巡檢機器人技術領域，尤其涉及一種基于深度相機和激光雷達的港區智能巡檢機器人。

背景技術

港區巡檢工作是及時發現和排除安全隱患、保障港區安全穩定運轉的必要工作之一。傳統的港區巡檢方式主要以人工定時定點巡檢為主，一線工作人員攜帶紙質標準巡檢作業書，到達指定地點后，通過個人判斷以及手持紅外熱像儀、相機等相關配套檢測裝置對港口基礎設施、機械設備等進行檢測，確認是否存在安全隱患。

由于港區范圍較大、設施設備較多、人工檢測耗費時間較長且由于巡檢人員可能存在經驗不足等情況，所以人工巡檢的過程中有可能存在檢測不及時、誤判、錯判的現象。此外，通過人工巡檢方式獲得的數據較為零散，對獲取的大量巡檢數據無法進行科學有效的分析，也沒有足夠的能力對長期巡檢下來的歷史數據進行全方面的對比，無法及時有效發現安全隱患。隨著港區內基礎設施、設備數量的不斷增多，且覆蓋面不斷擴大，日常巡檢的任務也日益繁重，人工巡檢的劣勢愈加明顯。

自動導引車輛技術和機器人技術的長足發展為開發設計智能巡檢機器人系統提供了理論基礎和實踐方向，可以想見的是，采用自動巡檢機器人代替現有的人工巡檢操作將帶來諸多的優點。首先，港區巡檢作業任務通過機器人自動巡檢可在一定程度上代替人工完成大部分常規巡檢工作，且可以減少戶外惡劣環境條件下人員前往的次數，減輕了工作人員的工作強度；其次，自動巡檢機器人能極大降低巡檢設備費用及人工成本，維護相對簡單；再者，港區巡檢機器人可以有效監測當前環境的相關信息，對關注區域進行拍照數據留存，將采集的數據通過后臺分析后可以傳送到后臺管理系統，當發生異常時可進行報警提醒，提高了港區的安全性，且具有客觀可驗證性；再者，港區巡檢機器人可以統一規劃好巡檢路徑、巡檢時間，不會出現巡檢順序混亂的狀況，也不會對當前港口生產作業產生影響，從而保證港口生產管理資源有效合理利用。

因此，開發設計港區智能巡檢機器人并應用在港區巡檢工作中，將極大地提高巡檢工作效率，具有較高的安全效益、經濟效益和社會效益。

實用新型內容

本實用新型為解決公知技術中存在的技術問題而提供一種結構設計合理、能夠自主規劃巡檢路線的基于深度相機和激光雷達的港區智能巡檢機器人，提高巡檢工作效率，提升港區運營的安全效益、經濟效益和社會效益。

本實用新型為解決公知技術中存在的技術問題所采取的技術方案是：一種基于深度相機和激光雷達的港區智能巡檢機器人包括帶有車載電源的輪式移動底盤，在輪式移動底盤上安裝有嵌入式控制器，輪式移動底盤的伺服驅動電機通過伺服驅動器與嵌入式控制器連接，車載電源通過電源管理模塊與嵌入式控制器連接；還包括用于獲取場景RGB圖像及深度圖像的深度相機以及用于對場景進行掃描的激光雷達，深度相機和激光雷達均與嵌入式控制器連接；還包括用于獲取巡檢數據的可見光攝像頭、紅外熱像儀、激光雷達傳感器和超聲波傳感器，可見光攝像頭、紅外熱像儀、激光雷達傳感器和超聲波傳感器均與嵌入式控制器連接；還包括無線通信模塊，無線通信模塊與嵌入式控制器連接。

本實用新型的優點和積極效果是：