[发明专利]一种智能安防机器人及智能安防系统

权利要求书

1.一种智能安防机器人，其特征在于，包括主控模块、视觉传感器、激光雷达、超声波传感器、多个环境传感器、GPS单元、行走机构、无线通讯单元和声光提醒单元；

所述主控模块与所述视觉传感器、GPS单元和行走机构连接，用于根据所述视觉传感器扫描的环境地图以及GPS单元获取的地理位置信息规划路径，发送信号控制所述行走机构按照规划的路径行走；

所述主控模块还与所述激光雷达和超声波传感器连接，用于根据激光雷达、超声波传感器和视觉传感器采集的信息确定障碍物的特征信息，根据障碍物的特征信息确定避障方式，并发送信号控制所述行走机构避开障碍物；

所述主控模块还与所述多个环境传感器、无线通讯单元和声光提醒单元连接，用于将所述多个环境传感器采集的环境信息通过无线通讯单元发送给远程控制终端，并在对所述环境信息检测异常时发送报警信号给所述声光提醒单元和远程控制终端进行报警；

所述主控模块包括：

巡航控制单元，用于根据所述视觉传感器扫描的环境地图以及GPS单元获取的地理位置信息规划路径，发送信号控制所述行走机构按照规划的路径行走；

避障控制单元，用于根据激光雷达、超声波传感器和视觉传感器采集的信息确定障碍物的特征信息，根据障碍物的特征信息确定避障方式，并发送信号控制所述行走机构避开障碍物；

环境监测单元，用于将所述多个环境传感器采集的环境信息通过无线通讯单元发送给所述远程控制终端，并在对环境信息检测异常时发送报警信号给所述声光提醒单元和远程控制终端进行报警；

所述智能安防机器人还包括充电装置；所述主控模块还包括：

充电控制单元，与所述充电装置和无线通讯单元连接，用于检测电池电量并通过所述无线通讯单元反馈给所述远程控制终端，并接收远程控制终端发送的充电指令，控制充电装置与充电桩对接实现充电；

所述远程控制终端在电池电量低于预设阈值时发送充电指令给所述智能安防机器人，并根据智能安防机器人的实时位置及充电桩的位置规划路径，并发送给所述巡航控制单元；

所述充电装置包括充电电机、充电丝杠、充电丝杠滑块、传动杆、挡板、充电电刷和电流检测传感器；

所述充电丝杠的一端与所述充电电机的输出轴连接，另一端与所述挡板连接，且所述充电丝杠能够相对所述挡板转动，所述充电丝杠滑块套设在所述充电丝杠上；所述传动杆与所述充电丝杠平行设置，且所述传动杆的一端与所述充电丝杠滑块连接，另一端穿过所述挡板与所述充电电刷连接；所述充电丝杠转动时，所述充电丝杠滑块沿所述充电丝杠轴向移动，并通过所述传动杆推动所述充电电刷移动；所述电流检测传感器用于检测充电电流；

所述充电电刷包括电刷连接板、电刷正极和电刷负极，所述电刷正极和所述电刷负极通过压缩弹簧与所述电刷连接板的外侧连接，所述电刷连接板的内侧与所述传动杆连接；所述充电电刷的面积为充电桩上的电刷的2～4倍；所述电刷连接板上方还设有横向隔板，位于所述电刷正极和所述电刷负极上方，所述智能安防机器人本体的外壳上对应位置设有铰接的挡片作为充电开口；

所述挡板一侧还设有平行于所述充电丝杠的导轨，所述导轨上设有可沿导轨滑动的导轨滑块，所述导轨滑块一端套设在所述导轨上，另一端与所述充电丝杠滑块连接；

所述充电控制单元与所述激光雷达、红外传感器、充电电机和电流检测传感器连接，用于将激光雷达和红外传感器扫描的充电桩接口的位置发送给所述远程控制终端进行充电接口位置微调，并发送控制信号给所述充电电机使所述充电电刷与充电桩接口对接，并通过电流检测传感器检测充电电流，当检测到充电电流时判断充电成功，否则判断充电失败，并反馈给所述远程控制终端；

所述智能安防机器人还包括安装在智能安防机器人外壳上的碰撞防护装置；所述碰撞防护装置包括防护外壳、第一旋转轴、第二旋转轴和交错轴座；所述防护外壳安装在所述第一旋转轴上；所述第一旋转轴穿设在所述交错轴座上，且能够相对所述交错轴座转动；所述第二旋转轴与所述第一旋转轴呈异面垂直设置；所述交错轴座套设固定于所述第二旋转轴上，且能够带动所述第二旋转轴相对机器人本体转动；所述第一旋转轴和所述第二旋转轴上均设有霍尔传感器，分别用于检测第一旋转轴和第二旋转轴的旋转角度；

所述交错轴座与第一旋转轴之间还设有限位弹簧以及限位块，所述第一旋转轴上设有与限位块相配合的平面或凹槽；所述限位块的一部分沿限位弹簧的轴向穿设在限位弹簧内，且该部分的长度小于限位弹簧的轴向长度，另一部分位于限位弹簧的外侧，并与平面或凹槽的槽底面配合，且宽度大于限位弹簧的直径。