[发明专利]一种越障型智能巡检机器人及其控制系统

权利要求书

1.一种越障型智能巡检机器人，包括机器人本体(1)，其特征在于：所述机器人本体(1)顶部固定设有信号收发器(2)，所述机器人本体(1)底部设有驱动轮(3)，所述机器人本体(1)外壁固定设有多个第一测距传感器(4)，所述机器人本体(1)一端固定设有连接台(5)，所述连接台(5)顶端固定设有第二测距传感器(6)，所述连接台(5)内部转动设有爬坡辊(7)，所述爬坡辊(7)一端固定设有第一传动电机(8)，所述第一传动电机(8)输出轴与爬坡辊(7)固定连接，所述第一传动电机(8)与连接台(5)固定连接，所述驱动轮(3)之间设有转向器(9)，所述机器人本体(1)上海固定设有工作部件(10)，所述第二测距传感器(6)和第二测距传感器(6)均倾斜设置；

所述工作部件(10)包括蓄电池(101)、摄像头(104)和第二传动电机(106)，所述第二传动电机(106)设置为驱动轮(3)的传动源，所述摄像头(104)与第二测距传感器(6)位置对应设置。

2.根据权利要求1所述的一种越障型智能巡检机器人，其特征在于：所述第一测距传感器(4)与机器人本体(1)外壁竖直方向、第二测距传感器(6)与连接台(5)水平方向均呈锐角状夹角倾斜设置，所述锐角夹角设置为30°。

3.根据权利要求1所述的一种越障型智能巡检机器人，其特征在于：所述第一测距传感器(4)的数量设置为三个，三个所述第一测距传感器(4)分别均匀设置于除连接台(5)外的机器人本体(1)另三个方向外壁。

4.根据权利要求1所述的一种越障型智能巡检机器人，其特征在于：所述连接台(5)与爬坡辊(7)连接处设有放置槽，所述放置槽长度与爬坡辊(7)相适配，所述放置槽深度和宽度均小于爬坡辊(7)直径且大于爬坡辊(7)半径。

5.根据权利要求1-4所述的一种越障型智能巡检机器人，其特征在于：还包括越障型智能巡检机器人的控制系统，所述工作部件(10)还包括处理器(102)、存储器(103)和计算模块(105)；

所述处理器(102)用于源信号的处理，并转换成控制信号发出，对机器人本体(1)的工作行为进行改变；

所述存储器(103)用于存储预先设定的巡逻路线信息，及对摄像头(104)拍摄的录像文件进行存储，且机器人本体(1)对应位置设置有与存储器(103)适配的USB接口，用于录入及读取信息；

所述计算模块(105)可根据第一测距传感器(4)检测的横向障碍物或坑洼直线距离进行计算，并对第二测距传感器(6)检测的障碍物高度进行计算。

6.根据权利要求5所述的一种越障型智能巡检机器人的控制系统，其特征在于：所述第一测距传感器(4)和第二测距传感器(6)均设置为LS-91F型激光距传感器。

7.根据权利要求5所述的一种越障型智能巡检机器人的控制系统，其特征在于：所述处理器(102)设置为型号为AT89C51的单片机，所述单片机的输入端设有A/D转换器，所述单片机的输出端设有D/A转换器，所述第一测距传感器(4)和第二测距传感器(6)均与A/D转换器电性连接，所述第一传动电机(8)、转向器(9)和第二传动电机(106)均与D/A转换器电性连接。

8.根据权利要求6-7任意一项所述的一种越障型智能巡检机器人的控制系统，其特征在于：还包括越障型智能巡检机器人控制系统的操控方法，其具体步骤如下：

S1、输入路线信息：经USB接口或信号收发器(2)的无线连接两种方式中的任意一种将机器人本体(1)需巡检路线信息录入存储器(103)存储；

S2、路障检测：第二传动电机(106)工作带动驱动轮(3)转动，沿步骤S1录入的巡检路线进行正常寻常，期间第二测距传感器(6)对前进路线上的障碍物进行检测，并将检测信息传输至计算模块(105)；

S3、路线计算：

S3.1：计算模块(105)接收来自第二测距传感器(6)的检测值，并运用勾股定律计算障碍物高度，若高度为可越过值，则第二传动电机(106)继续带动机器人本体(1)直线前行，处理器(102)控制第一传动电机(8)工作带动爬坡辊(7)转动，爬坡辊(7)率先与障碍物接触，带动机器人本体(1)整体倾斜，从而直接度过障碍物；

S3.2：计算模块(105)接收来自第二测距传感器(6)的检测值，并运用勾股定律计算障碍物高度，若高度为不可越过值，则存储器(103)控制转向器(9)转向，躲避障碍物后改为与步骤S1中录入的路线平行前进；

S4、改变运行轨迹：转向器(9)转向后，第一测距传感器(4)对两侧路线的障碍物和坑洼进行检测，并将检测信息传输至计算模块(105)，运用勾股定律计算两侧可能出现的障碍物高度或沟洼深度，并由处理器(102)控制转向器(9)方向回转，对两侧障碍物或坑洼进行躲避；

S5、路线复位：步骤S2中检测到的路障物段度过后，处理器(102)带动转向器(9)转动，带动机器人本体(1)复位至步骤S1中录入的巡检路线，继续巡检工作。