全文摘要
本实用新型公开了一种辅助监理机器人从上往下包括四层结构，依次为摄像装置、设备舱、电池舱、驱动装置，所述设备舱以及电池舱分别装于外壳内部，摄像装置设置于监理机器人的顶部，通过可调支架进行固定，摄像装置通过线缆与设备舱进行连接，同时通过电池舱进行供电；所述驱动装置设置于底部，驱动装置设有电机传动机构并且通过电池舱进行供电。本实用新型为建筑领域监理行业的监理工程师提供一种有效的辅助监理机器人。通过该机器人与后台系统，监理工程师能够随时随地监控重要现场施工情况。
主设计要求
1.辅助监理机器人，其特征在于，从上往下包括四层结构，依次为摄像装置、设备舱、电池舱、驱动装置，所述设备舱以及电池舱分别装于外壳内部，摄像装置设置于监理机器人的顶部，通过可调支架进行固定，摄像装置通过线缆与设备舱进行连接，同时通过电池舱进行供电；所述驱动装置设置于底部，驱动装置设有电机传动机构并且通过电池舱进行供电。
设计方案
1.辅助监理机器人，其特征在于，从上往下包括四层结构，依次为摄像装置、设备舱、电池舱、驱动装置，所述设备舱以及电池舱分别装于外壳内部，摄像装置设置于监理机器人的顶部，通过可调支架进行固定，摄像装置通过线缆与设备舱进行连接，同时通过电池舱进行供电；所述驱动装置设置于底部，驱动装置设有电机传动机构并且通过电池舱进行供电。
2.根据权利要求1所述的辅助监理机器人，其特征在于，所述摄像装置为高清一体摄像机，位于可调支架的左侧或者右侧，与高清一体摄像机并列设有红外灯装置，位于高清一体摄像机的另一侧。
3.根据权利要求1所述的辅助监理机器人，其特征在于，所述设备舱包括遥控接收器、UPS主机、监控主机以及两个电机驱动器；以及连接UPS主机、遥控接收器、监控主机、两个电机驱动器供电用的电源模块。
4.根据权利要求3所述的辅助监理机器人，其特征在于，所述设备舱分别配置2个直流开关电源，用于将AC 220V转换成DC 12V，给监控主机、高清一体摄像机以及驱动装置使用直流12V电压。
5.根据权利要求1所述的辅助监理机器人，其特征在于，所述设备舱外壳上还包括天线装置用于通信，所述天线装置具体为4G天线、WiFi天线、GPS天线；监控主机设有卡槽用于插入流量卡。
6.根据权利要求1所述的辅助监理机器人，其特征在于，所述电池舱设有UPS不间断电源系统，UPS不间断电源系统输入部分可接入交流220V市电。
7.根据权利要求6所述的辅助监理机器人，其特征在于，所述电池舱具体为3块12V38AH的阀控式密封铅酸蓄电池。
8.根据权利要求1所述的辅助监理机器人，其特征在于，所述驱动装置的传动机构包含履带以及使用直流12V电压驱动的履带电动机，设置于监理机器人的底盘。
9.根据权利要求1所述的辅助监理机器人，其特征在于，所述机器人还包括扩音器以及用于采集声音的麦克风。
10.根据权利要求1所述的辅助监理机器人，其特征在于，所述机器人还包括探测物体位置的超声探测器。
设计说明书
[技术领域]
本实用新型涉及机器人领域，具体涉及一种辅助监理机器人。
[背景技术]
当前建筑监理行业对施工现场的管理，采用的是总监理工程师配备若干专业监理工程师派驻现场的方式。在施工现场，专业监理工程师需要经常深入施工现场进行巡查，检查施工过程中的安全、质量工作。对于重点部位的施工、关键工序、隐蔽工程等重要施工环节，专业监理工程师还需要旁站，监督其施工过程，避免出现违反操作规程，影响工程质量的情况。因此，专业监理工程师的工作强度比较大。另外，对于一些需要连续作业的重点施工过程，要求专业监理工程师旁站的时间较长，难免使人产生懈怠心理，监控不到位。
现有的建筑工地视频监控系统比较成熟，基本采用固定机位+有线网络，即使采用无线WIFI形式，其接入范围也是小于50米。而在电气布线尚未完善、大量使用临时电源的工地现场，无线WIFI网络可靠性不高。另外，施工现场关键部位以及隐蔽工程是随着工程进展而不断改变的，质量监控点需要按要求进行转移，往往需要设置一个监控中心进行统一管理。目前监控中心的视频监控系统灵活度小，人机交互的方式单一，只能在监控中心观看摄像头的固定区域。
[发明内容]
本实用新型装置主要是为了解决现有监控不够灵活的问题，提供一种辅助监理机器人。
为了实现上述目的，本实用新型提供了一种辅助监理机器人，具体采用如下技术方案：
辅助监理机器人从上往下包括四层结构，依次为摄像装置、设备舱、电池舱、驱动装置，所述设备舱以及电池舱分别装于外壳内部，摄像装置设置于监理机器人的顶部，通过可调支架进行固定，摄像装置通过线缆与设备舱进行连接，同时通过电池舱进行供电；所述驱动装置设置于底部，驱动装置设有电机传动机构并且通过电池舱进行供电。
其中，所述摄像装置为高清一体摄像机，位于可调支架的左侧或者右侧，与高清一体摄像机并列设有红外灯装置，位于高清一体摄像机的另一侧。
其中，所述设备舱包括遥控接收器、UPS主机、监控主机以及两个电机驱动器；以及连接UPS主机、遥控接收器、监控主机、两个电机驱动器供电用的电源模块。
其中，所述设备舱还包括天线装置用于通信，所述天线装置具体为4G天线、WiFi天线、GPS天线，监控主机设有卡槽用于插入流量卡。
其中，所述设备舱分别配置2个直流开关电源，用于将AC 220V转换成DC12V，给监控主机、高清一体摄像机以及驱动装置使用直流12V电压。
其中，所述电池舱设有UPS不间断电源系统，UPS不间断电源系统输入部分可接入交流220V市电。
其中，所述电池舱具体为3块12V 38AH的阀控式密封铅酸蓄电池
其中，所述驱动装置的传动机构包含履带以及使用直流12V电压驱动的履带电动机，设置于监理机器人的底盘。
其中，所述机器人还包括扩音器以及用于采集声音的麦克风。
其中，所述机器人还包括探测物体位置的超声探测器。
本实用新型为建筑领域监理行业的监理工程师提供一种有效的辅助监理机器人。通过该机器人与后台系统，监理工程师能够随时随地监控重要现场施工情况。
[附图说明]
图1为本实用新型监理机器人立体图1。
图2为本实用新型监理机器人立体图2。
图3为本实用新型监理机器人装配图1。
图4为本实用新型监理机器人装配图2。
图5为本实用新型监理机器人设备舱立体图。
图6为本实用新型监理机器人电池舱立体图。
图7为本实用新型监理机器人驱动装置。
图8为本实用新型监理机器人工作原理示意图。
图9为本实用新型监理机器人数据处理及传输工作原理。
图10为本实用新型监理机器人电源及动力系统示意图。
图11为本实用新型监理机器人遥控驱动系统示意图。
1为摄像装置，2为设备舱，3为电池舱，4为驱动装置，101为高清一体摄像机，102为红外灯装置，103为4G天线，104为GPS天线，105为WiFi天线，201为设备舱外壳，202为UPS主机，203为监控主机，204为直流开关电源，205为电机驱动器，206为电机驱动器，207为遥控接收器，301为电池舱外壳，302为阀控式密封铅酸蓄电池，401为底盘，402为履带，403为电机传动机构。
[具体实施方式]
下面结合实施例对本实用新型做进一步描述。
整体外观如图1-7所示，在重载履带底盘401基础上，从上往下，车体包括四层结构，依次为摄像装置1、设备舱2、电池舱3、驱动装置4，所述设备舱2以及电池舱3分别装于外壳内部，摄像装置1设置于监理机器人的顶部，通过可调支架进行固定，摄像装置1通过线缆与设备舱2进行连接，同时通过电池舱3进行供电；所述驱动装置4设置于底部，驱动装置4设有电机传动机构403并且通过电池舱3进行供电。
摄像装置1为高清一体摄像机101，位于可调支架的左侧或者右侧，与高清一体摄像机并列设有红外灯装置102，位于高清一体摄像机101的另一侧。
如图4、5所示，所述设备舱2的设备舱外壳201上方还设有天线装置用于通信，所述天线装置具体为4G天线103、WiFi天线105、GPS天线104，并且在设备舱的监控主机203内还设有流量卡槽用于插入流量卡。
设备舱外壳201上设有开关门锁，用于方便对内部的结构进行维护或安装，设备舱2包括遥控接收器207、UPS主机202以及监控主机203，以及连接UPS主机202、遥控接收器207、监控主机203供电用的电源模块。所述设备舱2分别配置两个直流开关电源204，用于将AC 220V转换成DC 12V，给监控主机203、高清一体摄像机101以及驱动装置4使用直流12V电压。同时在遥控接收器207边上设有两个电机驱动器，分别为电机驱动器205，电机驱动器206，用于控制驱动装置4。
监控主机203实现视音频数据处理、存储及多通道通信；高清一体摄像机101实现高清视频监控以及通过红外装置102实现低照度红外照射；通过UPS主机202以及电池形成UPS不间断电源系统实现整机稳压、变压与直流供电；遥控接收器207构成的驱动系统实现机器人在操作人员直接遥控指挥下灵活移动。
电源及动力系统如图3、6、10所示，包括电池舱外壳301，以及由三个阀控式密封铅酸蓄电池302与UPS主机202构成的UPS不间断电源系统，该内部配置UPS不间断电源系统为机器人正常工作提供动力。电源系统主机输入部分可接入交流220V市电，通过整流与稳压模块提高输出电源质量，同时为3块12V38AH的阀控式密封铅酸蓄电池302充电。当外部交流电源失电后，可由蓄电池继续提供工作电源。电源系统主机正常工作时输出2路交流220V电源，波形符合国家标准。因监控主机203、高清一体摄像机101以及履带电动机使用直流12V电压，分别配置两个直流开关电源204，将AC220V转换成DC12V，监控主机203通过集成电缆中的动力线为高清一体摄像机提供12V工作电源。
所述驱动装置4的电机传动机构403包含履带402以及使用直流12V电压驱动的履带电动机，设置于监理机器人的底盘401。履带402的驱动器连接电动机传动机构403，接收正转或反转信号，使得电动机按照指令转动，驱动机器人前进、后退或者转向。
同时，所述机器人还包括扩音器以及用于采集声音的麦克风，记录现场声音以及通过扩音器对现场的人员进行喊话。
所述机器人还包括探测物体位置的超声探测器，超声探测器的设置可以使该监控机器人在行走过程中绕过障碍物，从而使该监控机器人的自动化程度更高。
辅助监理机器人工作方式如图8所示，该机器人能够在监理工程师的遥控指挥下，进入施工现场指定位置，高清一体摄像机101将现场视频信号采集到监控主机，监控主机203处理视音频信号，存储在本地硬盘，并能通过3G\/4G或者WIFI信号将实时监控视频或者历史录像通过移动互联网发送给移动终端。机器人带有GPS卫星定位功能，能够真实准确反映施工现场位置。监理工程师可通过手机APP或者电脑客户端，登录服务器接入端口，控制机器人监视镜头，实时观察施工现场情况，并能查询历史录像。机器人内置UPS电源系统，能够在无外接电源前提下连续工作20小时以上。
辅助监理机器人数据处理及传输工作原理如图9所示。在机器人的监控主机，主要集成视音频处理及镜头控制模块、本地存储及管理模块、通信处理模块以及多种通信接口。高清一体摄像机将1080P高清视频信号采集到监控主机，由监控主机进行解码处理，并按视频文件格式存储到本地硬盘备查。同时实时视频监控数据通过通信处理模块与外部通信。
监控主机配置多种通信接口：
1、可供本地LCD监控用的本地通信接口；
2、3G\/4G的移动通信接口；
3、WIFI无线网络接口；
4、GPS信号接口。
数字监控信号可通过3G\/4G和WIFI网络传输到移动互联网，上传至服务器，手机APP移动终端或者电脑客户端通过登录服务器接口，建立与辅助监理机器人的直接通信连接，获取实时视音频信号以及GPS位置信号。机器人可设置优先WIFI通道连接移动互联网，当不具备无线网络时，可自动切换至3G\/4G网络，通过公用通信基站与移动互联网建立连接，保证实时信号的传输。
遥控驱动系统如图11所示。辅助监理机器人遥控驱动系统使用2种方式：2.4GHz数据直传或者3G\/4G远程遥控。2.4GHz直传模式工作原理类似于遥控车，使用公共2.4GHz频率，在有效遥控距离100米。而3G\/4G远程遥控则通过控制器，插入流量卡之后，连接到公用移动基站，然后使用手机APP软件对控制器进行接点通断控制，从而控制电动机的正反转，达到对机器人远程遥控的目的。
本实用新型为建筑监理行业提供一种灵活的辅助监理手段，既可大大减轻监理工程师的体力劳动，又能提高监理效率，丰富现场记录方式。
1、该机器人能够根据工程师的要求在指定位置工作，避免了固定单一的位置限制。
2、该机器人能够使用多种信号传输方式，即可在有WIFI的环境下传输信号，也能通过3G\/4G公网传输信号。而施工现场往往不具备无线局域网。
3、大容量UPS电源系统保障机器人长时自主工作。施工现场的电源多数是临时电源，即使有AC220V市电，也会因各种原因停电或供电质量不高，而且监控点并不是都能接入市电。机器人能够在不接入市电前提下连续工作20小时，足够完成对既定监控点的连续监控。
4、1080P视音频录像能够在机器人内部存储30天，可以通过移动互联网直接访问。监理工程师能够通过手机APP移动终端或者电脑监控终端，登录服务器接口之后直接获取机器人的实时监控画面，随时随地观测现场工作情况。
5、该机器人能够通过GPS信号准确定位监控点位置，结合视音频画面，提供监控佐证，使录像资料更完整。
以上所述仅为本实用新型的实施例，并非限制本实用新型所描述的技术方案，凡是根据本实用新型说明书内容所做的修改或等效替换，均应涵盖在本实用新型的保护范围内。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920114886.0
申请日:2019-01-23
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:81(广州)
授权编号:CN209533418U
授权时间:20191025
主分类号:B25J 11/00
专利分类号:B25J11/00;H04N7/18
范畴分类:40E;
申请人:广东水利电力职业技术学院（广东省水利电力技工学校）
第一申请人:广东水利电力职业技术学院（广东省水利电力技工学校）
申请人地址:510635 广东省广州市天河区天寿路122号
发明人:霍海锋;包尔恒;屠丹
第一发明人:霍海锋
当前权利人:广东水利电力职业技术学院（广东省水利电力技工学校）
代理人:王翀
代理机构:44260
代理机构编号:深圳市兴科达知识产权代理有限公司
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计