本发明涉及巡检机器人,具体是一种高危环境下的巡检机器人及其远程通信方法。
背景技术:
1、随着工业化进程的加速,煤矿、非煤矿山、危险化学品储存等高危环境的安全管理需求日益增长。传统的人工巡检方式存在诸多安全隐患,且效率较低。因此,开发能够在特殊环境下稳定工作的智能巡检机器人显得尤为重要。
2、
3、然而,现有技术中的特种机器人在特殊环境下应用仍存在不足之处,特别是在易燃易爆环境和有毒环境中,机器人在检测到管道内部的气体泄露后,通常都会将信号发送给维护人员,等待维护人员进行检修,但是在等待维护人员到来的过程中,管道内部持续泄漏的气体会造成环境内部高危气体的浓度上升,危险系数上升,容易发生事故。
4、针对此问题,本申请文件提供了一种高危环境下的巡检机器人及其远程通信方法。
技术实现思路
1、本发明的目的在于:为解决上述背景技术中所提出的问题,本发明提供了一种高危环境下的巡检机器人及其远程通信方法。
2、本发明为了实现上述目的具体采用以下技术方案:
3、一种高危环境下的巡检机器人,包括巡检车和气体封堵机构,其中:
4、所述巡检车包括自走车架、传感器系统、导航系统、通信模块、数据处理单元、电源系统、安全系统和用户界面;
5、所述气体封堵机构安装在所述自走车架的顶部,所述气体封堵机构包括高度调节组件、封堵组件和校正组件,所述气体封堵机构用于对管道的损坏点进行封堵,避免气体泄漏。
6、进一步地,所述自走车架包括承载板,所述承载板的前端转动安装有两个前轮,所述承载板的后端转动安装有两个后轮,所述承载板上设置有用于驱动两个所述后轮转动的传动系统,所述承载板上设置有用于控制两个所述前轮调整移动方向的转向件。
7、进一步地,所述转向件包括水平向滑动在所述承载板顶部的直齿条,所述直齿条两端的顶部铰接有对称设置的连动杆一,所述连动杆一的另一端铰接有连动杆二,所述连动杆二的另一端铰接在所述承载板上,所述连动杆二上固定有安装杆,所述前轮转动套设在所述安装杆上,所述承载板上安装有电机一,所述电机一的输出轴上固定套设有与所述直齿条相啮合的齿轮一。
8、进一步地,所述导航系统包括若干个安装在所述自走车架上的全景摄像头和雷达,若干个所述全景摄像头均匀分布。
9、进一步地,所述封堵组件包括设置在所述高度调节组件顶部的连接架,所述连接架的顶部固定有开口向上且为半圆环形的贴合板,所述贴合板的一端铰接有半圆弧形的对合板,所述对合板转动与所述贴合板对合形成圆环形可将管道包裹,所述连接架上设置有用于控制所述对合板转动的控制件。
10、进一步地,所述连接架上构造有弧形的t型滑槽,所述控制件包括滑动在所述t型滑槽内部的t型滑板,所述t型滑板的两端贯穿所述t型滑槽的两端,所述t型滑板背向开口的弧形侧上固定有弧齿条,所述连接架上安装有电机二,所述电机二的输出端上固定有与所述弧齿条相啮合的齿轮二,所述连接架上还设置有用于控制所述对合板与所述贴合板进行锁定的锁定件。
11、进一步地,所述对合板的自由端固定有连接板,所述连接板上固定有两个对称设置的螺钉,所述螺钉上预先螺纹套设有六角螺栓,所述锁定件包括固定在所述贴合板自由端上的锁定板,所述锁定板的一侧构造有两个卡槽,两个所述卡槽分别与两个所述螺钉对应,所述连接架上固定有竖直向的电动推杆一,所述电动推杆一的顶端固定有两个电动螺丝刀,两个所述电动螺丝刀分别与两个所述卡槽对应,所述电动螺丝刀的输出端固定有内六角扳手。
12、进一步地,所述高度调节组件包括竖直向固定在所述承载板上的电动推杆二,所述连接架安装在所述电动推杆二的顶部。
13、进一步地,所述校正组件包括铰接在所述电动推杆二顶端上的铰接块,所述连接架固定在所述铰接块的顶部,所述电动推杆二的输出轴上固定有竖直向的电动推杆三,所述电动推杆三的输出端上固定有活动套设在所述电动推杆二输出轴与所述铰接块上的调节套,通过所述电动推杆三的控制可使所述调节套滑动至所述电动推杆二的输出端上。
14、一种高危环境下巡检机器人的远程通信方法,该方法包括以下步骤:
15、s1、利用机器人搭载的传感器系统检测管道是否存在泄漏,一旦检测到泄漏,传感器系统自动触发报警机制;
16、s2、机器人在确认泄漏后,自动启动气体封堵机构,通过高度调节组件定位至泄漏点,利用封堵组件对管道损坏点进行封堵,以避免气体继续泄漏;
17、s3、机器人对封堵效果进行评估,确保封堵成功并防止潜在的危险扩散,同时将泄漏检测结果和封堵状态信息进行编码;
18、s4、通过机器人的通信模块,使用安全的无线通信技术将编码后的信号发送给远程控制中心或维护人员的移动设备;
19、s5、远程控制中心接收到信号后,自动将泄漏和封堵信息以及可能需要的维护建议发送给维护人员;
20、s6、机器人在完成封堵后,进入等待状态,同时继续监控周围环境,确保安全,并等待来自维护人员的进一步指令;
21、s7、维护人员接收到通知后,迅速到达现场进行维护。
22、与现有技术相比,本发明的有益效果是:
23、1、本方案的巡检机器人能够自动检测管道泄漏并迅速启动封堵机制,减少了等待人工检测和响应的时间,从而快速控制潜在危险。
24、2、本方案通过及时封堵泄漏点,有效防止了易燃易爆或有毒气体的持续泄漏,降低了环境内部高危气体浓度上升的风险,减少了事故发生的概率。
25、3、本发明中机器人在高危环境下代替人工进行巡检和封堵作业,保障了维护人员的安全,避免了人员在危险环境中的直接暴露。
26、4、本发明中机器人与远程控制中心或维护人员的移动设备之间建立安全的通信连接,实现了远程监控和操作,提高了维护的便捷性和灵活性。
27、5、本发明中自动化的封堵和通信机制减少了人为操作中可能出现的错误,提高了整个应急处理过程的可靠性,机器人的设计考虑了易燃易爆和有毒环境的特殊需求,具有良好的环境适应性,能够在多种高危环境下稳定工作。
1.一种高危环境下的巡检机器人,包括巡检车(1)和气体封堵机构(2),其特征在于,其中:
2.根据权利要求1所述的一种高危环境下的巡检机器人,其特征在于:所述自走车架(11)包括承载板(111),所述承载板(111)的前端转动安装有两个前轮(112),所述承载板(111)的后端转动安装有两个后轮(113),所述承载板(111)上设置有用于驱动两个所述后轮(113)转动的传动系统,所述承载板(111)上设置有用于控制两个所述前轮(112)调整移动方向的转向件(13)。
3.根据权利要求2所述的一种高危环境下的巡检机器人,其特征在于:所述转向件(13)包括水平向滑动在所述承载板(111)顶部的直齿条(131),所述直齿条(131)两端的顶部铰接有对称设置的连动杆一(132),所述连动杆一(132)的另一端铰接有连动杆二(133),所述连动杆二(133)的另一端铰接在所述承载板(111)上,所述连动杆二(133)上固定有安装杆(134),所述前轮(112)转动套设在所述安装杆(134)上,所述承载板(111)上安装有电机一(135),所述电机一(135)的输出轴上固定套设有与所述直齿条(131)相啮合的齿轮一(136)。
4.根据权利要求3所述的一种高危环境下的巡检机器人,其特征在于:所述导航系统(12)包括若干个安装在所述自走车架(11)上的全景摄像头(121)和雷达(122),若干个所述全景摄像头(121)均匀分布。
5.根据权利要求2所述的一种高危环境下的巡检机器人,其特征在于:所述封堵组件(22)包括设置在所述高度调节组件(21)顶部的连接架(221),所述连接架(221)的顶部固定有开口向上且为半圆环形的贴合板(222),所述贴合板(222)的一端铰接有半圆弧形的对合板(223),所述对合板(223)转动与所述贴合板(222)对合形成圆环形可将管道包裹,所述连接架(221)上设置有用于控制所述对合板(223)转动的控制件(24)。
6.根据权利要求5所述的一种高危环境下的巡检机器人,其特征在于:所述连接架(221)上构造有弧形的t型滑槽(224),所述控制件(24)包括滑动在所述t型滑槽(224)内部的t型滑板(241),所述t型滑板(241)的两端贯穿所述t型滑槽(224)的两端,所述t型滑板(241)背向开口的弧形侧上固定有弧齿条(242),所述连接架(221)上安装有电机二(243),所述电机二(243)的输出端上固定有与所述弧齿条(242)相啮合的齿轮二(244),所述连接架(221)上还设置有用于控制所述对合板(223)与所述贴合板(222)进行锁定的锁定件(25)。
7.根据权利要求6所述的一种高危环境下的巡检机器人,其特征在于:所述对合板(223)的自由端固定有连接板(225),所述连接板(225)上固定有两个对称设置的螺钉(226),所述螺钉(226)上预先螺纹套设有六角螺栓(227),所述锁定件(25)包括固定在所述贴合板(222)自由端上的锁定板(251),所述锁定板(251)的一侧构造有两个卡槽(252),两个所述卡槽(252)分别与两个所述螺钉(226)对应,所述连接架(221)上固定有竖直向的电动推杆一(253),所述电动推杆一(253)的顶端固定有两个电动螺丝刀(254),两个所述电动螺丝刀(254)分别与两个所述卡槽(252)对应,所述电动螺丝刀(254)的输出端固定有内六角扳手(255)。
8.根据权利要求7所述的一种高危环境下的巡检机器人,其特征在于:所述高度调节组件(21)包括竖直向固定在所述承载板(111)上的电动推杆二(211),所述连接架(221)安装在所述电动推杆二(211)的顶部。
9.根据权利要求9所述的一种高危环境下的巡检机器人,其特征在于:所述校正组件(23)包括铰接在所述电动推杆二(211)顶端上的铰接块(231),所述连接架(221)固定在所述铰接块(231)的顶部,所述电动推杆二(211)的输出轴上固定有竖直向的电动推杆三(232),所述电动推杆三(232)的输出端上固定有活动套设在所述电动推杆二(211)输出轴与所述铰接块(231)上的调节套(233),通过所述电动推杆三(232)的控制可使所述调节套(233)滑动至所述电动推杆二(211)的输出端上。
10.根据权利要求1-9所述的一种高危环境下巡检机器人的远程通信方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:
