專利名稱：多功能風(fēng)道檢測行走機(jī)器人的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及環(huán)保設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種多功能風(fēng)道檢測行走機(jī)器人。
技術(shù)背景隨著城市建設(shè)的發(fā)展，越來越多的現(xiàn)代化建筑林立于城市中。而這些建 筑大都采用中央空調(diào)管道形式的設(shè)計，這些管道在長期使用中會積累許多灰 塵、病菌、病毒、塵螨及放射物，這些有害物質(zhì)在送風(fēng)過程中便污染了空 氣。人們?nèi)糸L期在這樣的室內(nèi)空氣環(huán)境中工作生活，極易感染各種疾病。為 避免多種經(jīng)空氣傳播的疾病的流行，對風(fēng)道進(jìn)行定期清洗勢在必行。在風(fēng)道清洗工作中經(jīng)常會應(yīng)用一種風(fēng)道檢測行走機(jī)器人作為輔助，可對 清洗前、后的風(fēng)道作直觀目視檢測，并可實現(xiàn)全程錄像。目前市場上現(xiàn)有的 風(fēng)道檢測行走機(jī)器人，采用前、后兩個彩色攝像頭的設(shè)計方案，通過有線遙 控行走。其機(jī)器人前攝像頭為彩色攝像頭，可在一定角度內(nèi)調(diào)整攝像角度(例如135度)，可自動調(diào)整攝像焦距；后攝像頭為彩色微型攝像頭，屬于自 動調(diào)焦。檢測機(jī)器人行走速度可切換為高低兩種行走速度，高速為后退時使 用，低速為檢測時使用。采用這樣設(shè)計的風(fēng)道檢測行走機(jī)器人，其功能比較 單一，只能前進(jìn)、后退、原地轉(zhuǎn)彎，且攝像頭動作單一，不能很好地進(jìn)行靈 活的操作，難以適應(yīng)復(fù)雜的管道現(xiàn)場狀況，無法翻越大的垂直障礙物以及攀 爬大角度的斜坡。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種操作靈活、使用方便的風(fēng)道檢測行走機(jī)器 人，且具有客戶所需的多種功能。因此，本發(fā)明提供一種多功能風(fēng)道檢測行走機(jī)器人，包括箱體、云臺式 攝像頭、雙履帶驅(qū)動系統(tǒng)、臭氧發(fā)生器、霧化器；所述云臺式攝像頭固定于箱體上方，其水平方向旋轉(zhuǎn)范圍為360。；所述雙履帶驅(qū)動系統(tǒng)具有支架，支 架對稱的分布于所述箱體下方的左右兩側(cè)，箱體固定于該支架上；所述臭氧 發(fā)生器位于箱體內(nèi)，其臭氧出口設(shè)于箱體表面；所述霧化器也位于箱體內(nèi)， 霧化器連接消毒液容器，該消毒液容器連接內(nèi)部具有小風(fēng)扇的霧化消毒氣 罩，該霧化消毒氣罩通過霧化消毒氣輸送軟管連接設(shè)于箱體表面的霧化消毒 氣出口。其中，還具有一清障機(jī)構(gòu)，該清障機(jī)構(gòu)包括，在箱體的底板上固定一機(jī) 構(gòu)固定座，該機(jī)構(gòu)固定座上安裝有馬達(dá)，該馬達(dá)通過行星減速箱及一級平行 軸齒輪減速，再通過曲柄搖桿機(jī)構(gòu)連接一位于箱體前方的毛刷的旋轉(zhuǎn)軸，該 旋轉(zhuǎn)軸兩端樞接于箱體兩側(cè)的旋轉(zhuǎn)軸支撐板上。其中，所述支架的兩側(cè)對稱的分別通過轉(zhuǎn)軸安裝有一主動輪、多個導(dǎo) 輪、 一前導(dǎo)輪和一張緊輪，支架的兩側(cè)各有一條履帶套設(shè)于各輪之上，主動 輪固定于支架后端上部，兩側(cè)的主動輪各自由一馬達(dá)驅(qū)動，多個導(dǎo)輪以一定 間距呈直線排列于支架的下部，承載支架并規(guī)正履帶，前導(dǎo)輪固定于支架前 端上部，張緊輪固定于支架上部并壓迫履帶使其張緊。其中，所述支架的兩側(cè)對稱的分別通過轉(zhuǎn)軸安裝有一主動輪、多個導(dǎo) 輪、 一前導(dǎo)輪和一張緊輪，支架的兩側(cè)各有一條履帶套設(shè)于各輪之上，主動 輪固定于支架后端上部，兩側(cè)的主動輪由同一馬達(dá)提供動力來驅(qū)動，多個導(dǎo) 輪以一定間距呈直線排列于支架的下部，承載支架并規(guī)正履帶，前導(dǎo)輪固定 于支架前端上部，張緊輪固定于支架上部并壓迫履帶使其張緊。其中，所述導(dǎo)輪共有五個，其中四個導(dǎo)輪以一定間距呈直線排列于支架 的下部， 一個導(dǎo)輪固定于支架上部。其中，所述箱體表面還具有若干通過紫外燈座固定于箱體上的紫外燈， 箱體內(nèi)固定有紫外燈逆變器。其中，所述紫外燈為兩只，分布于箱體上表面兩側(cè)。其中，所述云臺式攝像頭由兩個超聲波馬達(dá)驅(qū)動，其俯仰方向旋轉(zhuǎn)范圍 為90。。其中，所述消毒液容器的箱蓋為透明材料。其中，所述箱體的后擋板固定有十六芯航空插座和視頻接頭。本發(fā)明所提供的多功能風(fēng)道檢測行走機(jī)器人，操作靈活，使用方便，可 跨越障礙物和上坡，具有紫外線消毒、噴霧氣清新空氣、臭氧殺菌及輔助清 障等多種功能。


下面結(jié)合附圖，通過對本發(fā)明的具體實施方式
詳細(xì)描述，將使本發(fā)明的 技術(shù)方案及其他有益效果顯而易見。 附圖中，圖1為本發(fā)明多功能風(fēng)道檢測行走機(jī)器人一較佳實施例的總裝示意圖； 圖2為本發(fā)明多功能風(fēng)道檢測行走機(jī)器人一較佳實施例的紫外燈及箱體 結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明多功能風(fēng)道檢測行走機(jī)器人一較佳實施例的云臺式攝像頭 及履帶的示意圖；圖4為本發(fā)明多功能風(fēng)道檢測行走機(jī)器人一較佳實施例的臭氧發(fā)生器及 霧化器的示意圖；圖5為本發(fā)明多功能風(fēng)道檢測行走機(jī)器人一較佳實施例的清障機(jī)構(gòu)的示 意圖。
具體實施方式
參見圖1至圖5，其顯示了本發(fā)明多功能風(fēng)道檢測行走機(jī)器人一較佳實施 例。在此較佳實施例中，該機(jī)器人設(shè)有云臺式攝像頭2、紫外燈座及燈管 31、霧化器44、附有毛刷91的清障機(jī)構(gòu)、臭氧發(fā)生器62等機(jī)構(gòu)，通過雙履 帶驅(qū)動系統(tǒng)來驅(qū)動，從而可滿足用戶對風(fēng)道檢測行走機(jī)器人所要求的全方位 檢測與錄像、跨越障礙物和上坡、紫外線消毒、噴霧氣清新空氣、臭氧殺菌 及輔助清障等多種功能。參見圖1，其為本發(fā)明多功能風(fēng)道檢測行走機(jī)器人一較佳實施例的總裝 示意圖。該較佳實施例外形尺寸為280mmx200mmxl65mm,至少可用于 180x250mm的矩形管道，其于箱體1上面固定安裝有云臺式攝像頭2，箱體 1上面左右兩側(cè)邊各固定安裝有一紫外燈座及燈管31，箱體1上面露出的部 分還包括霧化器的消毒液容器的箱蓋41、位于箱蓋41上方的霧化消毒氣罩642;按照該機(jī)器人行進(jìn)方向劃分，箱體1前方具有清障機(jī)構(gòu)5，箱體1前擋板具有霧化消毒氣出口 43及臭氧出口 61，箱體1后擋板具有一 16芯航空插座 7，可通過該航空插座7對該機(jī)器人進(jìn)行供電及有線控制。參見圖2，其為本發(fā)明多功能風(fēng)道檢測行走機(jī)器人一較佳實施例的紫外燈 及箱體結(jié)構(gòu)示意圖。箱體1包括其四周的擋板及延伸部分；箱體1上面左右 兩側(cè)邊各固定安裝有一紫外燈座及燈管31;箱體1內(nèi)部具有一 80W(輸入 DC12 V;輸出AC220V)的紫外燈逆變器32,用于對紫外燈供電。本發(fā)明通過 增加紫外燈，當(dāng)風(fēng)道清掃完畢后，可開啟紫外燈進(jìn)行殺菌消毒。參見圖3,其為本發(fā)明多功能風(fēng)道檢測行走機(jī)器人一較佳實施例的云臺式 攝像頭及履帶的示意圖。云臺式攝像頭2固定于箱體1上方，可水平方向旋 轉(zhuǎn)360°,俯仰方向旋轉(zhuǎn)90°,分別由2個超聲波馬達(dá)驅(qū)動，為彩色攝像，分辨 率為480線，可自動調(diào)整攝像焦距，利用其對清洗前、后的管道可進(jìn)行全方位 檢測與錄像，操作靈活方便。該機(jī)器人的驅(qū)動系統(tǒng)為雙履帶驅(qū)動系統(tǒng)，左右 兩側(cè)各有一相同的履帶驅(qū)動系統(tǒng)。以其中一側(cè)為例，支架81上的通過轉(zhuǎn)軸安 裝有一主動輪82、五個導(dǎo)輪83、 一前導(dǎo)輪84和一張緊輪85， 一條履帶86 套設(shè)于各輪之上；主動輪82固定于支架81后端上部，主動輪82即同步輪, 在此較佳實施例中，左右兩個主動輪82各自由一個馬達(dá)驅(qū)動，可實現(xiàn)前進(jìn)、 后退、左轉(zhuǎn)彎與右轉(zhuǎn)彎等動作；由于在該較佳實施例中，采用兩個馬達(dá)分別 驅(qū)動左右兩側(cè)的履帶，兩個馬達(dá)可分別控制其轉(zhuǎn)速，因此轉(zhuǎn)彎方式有三種1. 使兩側(cè)履帶以不同速度前進(jìn)，機(jī)器人就會向慢一點的那一側(cè)慢慢轉(zhuǎn)向；2.— 側(cè)履帶動， 一側(cè)不動，那么機(jī)器人就會以不動的那側(cè)履帶為圓點，在原地轉(zhuǎn) 彎；3.利用兩個馬達(dá)，使一側(cè)履帶向前轉(zhuǎn)另一側(cè)履帶向后轉(zhuǎn)，那么機(jī)器人就 會以本身為圓心，原地360度轉(zhuǎn)彎；四個導(dǎo)輪83以一定間距呈直線排列于支 架81的下部，承載支架81并規(guī)正履帶86，前導(dǎo)輪84固定于支架81前端上 部， 一導(dǎo)輪83固定于支架上部，張緊輪85固定于支架上部并壓迫履帶使其 張緊。在此較佳實施例中，通過采用該雙履帶驅(qū)動系統(tǒng)，檢測機(jī)器人可機(jī)動 靈活的前進(jìn)后退和左右轉(zhuǎn)彎單方向行走距離不小于20米，最快行走速度不 低于10米/分鐘，且速度可調(diào)，車體可原地360度轉(zhuǎn)彎，并且可跨越障礙物 和上坡，能夠跨越高40mm的障礙物，且能在坡度不小于40。斜坡上行走。參見圖4,其為本發(fā)明多功能風(fēng)道檢測行走機(jī)器人一較佳實施例的臭氧發(fā)生器及霧化器的示意圖。箱體1內(nèi)具有臭氧發(fā)生器62，箱體前擋板ll具有臭氧 出口61。箱體1內(nèi)還具有霧化器44，霧化器44連接消毒液容器45，消毒液容器 45連接內(nèi)部具有小風(fēng)扇的霧化消毒氣罩42，霧化消毒氣罩42通過霧化消毒氣 輸送軟管46連接箱體前擋板11上的霧化消毒氣出口43。此外，箱體后擋板12 上留有固定航空插座與視頻接頭的開口。本發(fā)明增設(shè)了臭氧發(fā)生器，當(dāng)風(fēng)道 清掃后，可開啟臭氧發(fā)生器進(jìn)行殺菌消毒；還增設(shè)霧化器，當(dāng)風(fēng)道清掃后， 可開啟霧化器以清新風(fēng)道內(nèi)的空氣。參見圖5，其為本發(fā)明多功能風(fēng)道檢測行走機(jī)器人一較佳實施例的清障機(jī) 構(gòu)的示意圖。該清障機(jī)構(gòu)通過機(jī)構(gòu)固定座51固定于箱體的底板13上，該機(jī)構(gòu) 固定座51上安裝有馬達(dá)52，馬達(dá)52通過行星減速箱及一級平行軸齒輪53減 速，再通過曲柄搖桿機(jī)構(gòu)54連接一位于箱體前方的毛刷91的旋轉(zhuǎn)軸92，該旋 轉(zhuǎn)軸92兩端樞接于箱體兩側(cè)的旋轉(zhuǎn)軸支撐板14上。馬達(dá)52提供動力，通過行 星減速箱及一級平行軸齒輪53減速，進(jìn)而通過曲柄搖桿機(jī)構(gòu)54傳遞至毛刷91， 使得毛刷91可繞旋轉(zhuǎn)軸92進(jìn)行往復(fù)旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)毛刷91的清掃動作。通過增加 清障機(jī)構(gòu)，當(dāng)前面有可移動的塊狀垃圾(如死老鼠)時，可及時清除，將塊 狀垃圾收集至箱體內(nèi)的容置空間中，以方便后面的清掃。按照此較佳實施例將本發(fā)明多功能風(fēng)道檢測行走機(jī)器人組裝完畢后，可 通過箱體后擋板12上的16芯航空插座與視頻接頭的接口，接入控制線纜及視 頻傳輸線纜，對機(jī)器人進(jìn)行有線控制。在對風(fēng)道進(jìn)行清洗工作的前、后，控 制該機(jī)器人于風(fēng)道內(nèi)前進(jìn)或后退，通過云臺式攝像頭2對風(fēng)道內(nèi)情況進(jìn)行目視 檢測，并可全程錄像。通過該機(jī)器人的雙履帶驅(qū)動系統(tǒng)，可克服風(fēng)道內(nèi)各種 復(fù)雜路況，通過分別控制雙履帶驅(qū)動系統(tǒng)的兩個馬達(dá)的轉(zhuǎn)速和旋轉(zhuǎn)方向，可 實現(xiàn)控制機(jī)器人進(jìn)行轉(zhuǎn)彎的動作。在利用機(jī)器人檢測風(fēng)道時，遇到風(fēng)道內(nèi)存 在可移動的塊狀垃圾(如死老鼠)時，可利用清障機(jī)構(gòu)的毛刷將垃圾掃入箱 體內(nèi)的容置空間，方便后面的清掃。當(dāng)完成清掃風(fēng)道的工作后，再次利用本 發(fā)明多功能風(fēng)道檢測行走機(jī)器人檢測風(fēng)道內(nèi)清潔情況時，還可進(jìn)一步利用該 機(jī)器人附帶的紫外燈座及燈管31、霧化器44、臭氧發(fā)生器62等對風(fēng)道進(jìn)行進(jìn) 一步消毒殺菌，以強(qiáng)化風(fēng)道的清潔效果。該發(fā)明與目前市面上任何一款檢測機(jī)器人相比具有操作靈活、使用方便的優(yōu)點，且彌補了現(xiàn)有產(chǎn)品功能上的不 足。以上所述，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方 案和技術(shù)構(gòu)思作出其他各種相應(yīng)的改變和變形，而所有這些改變和變形都應(yīng) 屬于本發(fā)明后附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1、一種多功能風(fēng)道檢測行走機(jī)器人，其特征在于，包括箱體、云臺式攝像頭、雙履帶驅(qū)動系統(tǒng)、臭氧發(fā)生器、霧化器；所述云臺式攝像頭固定于箱體上方，其水平方向旋轉(zhuǎn)范圍為360°；所述雙履帶驅(qū)動系統(tǒng)具有支架，支架對稱的分布于所述箱體下方的左右兩側(cè)，箱體固定于該支架上；所述臭氧發(fā)生器位于箱體內(nèi)，其臭氧出口設(shè)于箱體表面；所述霧化器也位于箱體內(nèi)，霧化器連接消毒液容器，該消毒液容器連接內(nèi)部具有小風(fēng)扇的霧化消毒氣罩，該霧化消毒氣罩通過霧化消毒氣輸送軟管連接設(shè)于箱體表面的霧化消毒氣出口。
2、 如權(quán)利要求l所述的多功能風(fēng)道檢測行走機(jī)器人，其特征在于，其還 具有一清障機(jī)構(gòu)，該清障機(jī)構(gòu)包括，在箱體的底板上固定一機(jī)構(gòu)固定座，該 機(jī)構(gòu)固定座上安裝有馬達(dá)，該馬達(dá)通過行星減速箱及一級平行軸齒輪減速， 再通過曲柄搖桿機(jī)構(gòu)連接一位于箱體前方的毛刷的旋轉(zhuǎn)軸，該旋轉(zhuǎn)軸兩端樞 接于箱體兩側(cè)的旋轉(zhuǎn)軸支撐板上。
3、 如權(quán)利要求l所述的多功能風(fēng)道檢測行走機(jī)器人，其特征在于，所述 支架的兩側(cè)對稱的分別通過轉(zhuǎn)軸安裝有一主動輪、多個導(dǎo)輪、 一前導(dǎo)輪和一 張緊輪，支架的兩側(cè)各有一條履帶套設(shè)于各輪之上，主動輪固定于支架后端 上部，兩側(cè)的主動輪各自由一馬達(dá)驅(qū)動，多個導(dǎo)輪以一定間距呈直線排列于 支架的下部，承載支架并規(guī)正履帶，前導(dǎo)輪固定于支架前端上部，張緊輪固 定于支架上部并壓迫履帶使其張緊。
4、 如權(quán)利要求l所述的多功能風(fēng)道檢測行走機(jī)器人，其特征在于，所述 支架的兩側(cè)對稱的分別通過轉(zhuǎn)軸安裝有一主動輪、多個導(dǎo)輪、 一前導(dǎo)輪和一 張緊輪，支架的兩側(cè)各有一條履帶套設(shè)于各輪之上，主動輪固定于支架后端 上部，兩側(cè)的主動輪由同一馬達(dá)提供動力來驅(qū)動，多個導(dǎo)輪以一定間距呈直 線排列于支架的下部，承載支架并規(guī)正履帶，前導(dǎo)輪固定于支架前端上部， 張緊輪固定于支架上部并壓迫履帶使其張緊。
5、 如權(quán)利要求3或4所述的多功能風(fēng)道檢測行走機(jī)器人，其特征在于，所 述導(dǎo)輪共有五個，其中四個導(dǎo)輪以一定間距呈直線排列于支架的下部，還有 一個導(dǎo)輪固定于支架上部。
6、 如權(quán)利要求l所述的多功能風(fēng)道檢測行走機(jī)器人，其特征在于，所述 箱體表面還具有若干通過紫外燈座固定于箱體上的紫外燈，箱體內(nèi)固定有紫 外燈逆變器。
7、 如權(quán)利要求6所述的多功能風(fēng)道檢測行走機(jī)器人，其特征在于，所述 紫外燈為兩只，分布于箱體上表面兩側(cè)。
8、 如權(quán)利要求l所述的多功能風(fēng)道檢測行走機(jī)器人，其特征在于，所述 云臺式攝像頭由兩個超聲波馬達(dá)驅(qū)動，其俯仰方向旋轉(zhuǎn)范圍為90。。
9、 如權(quán)利要求l所述的多功能風(fēng)道檢測行走機(jī)器人，其特征在于，所述 消毒液容器的箱蓋為透明材料。
10、 如權(quán)利要求l所述的多功能風(fēng)道檢測行走機(jī)器人，其特征在于，所述 箱體的后擋板固定有十六芯航空插座和視頻接頭。
全文摘要
一種多功能風(fēng)道檢測行走機(jī)器人，包括箱體、云臺式攝像頭、雙履帶驅(qū)動系統(tǒng)、臭氧發(fā)生器、霧化器；所述云臺式攝像頭固定于箱體上方，其水平方向旋轉(zhuǎn)范圍為360°；所述雙履帶驅(qū)動系統(tǒng)具有支架，支架對稱的分布于所述箱體下方的左右兩側(cè)，箱體固定于該支架上；所述臭氧發(fā)生器位于箱體內(nèi)，其臭氧出口設(shè)于箱體表面；所述霧化器也位于箱體內(nèi)，霧化器連接消毒液容器，該消毒液容器連接內(nèi)部具有小風(fēng)扇的霧化消毒氣罩，該霧化消毒氣罩通過霧化消毒氣輸送軟管連接設(shè)于箱體表面的霧化消毒氣出口。本發(fā)明操作靈活，使用方便，可跨越障礙物和上坡，具有紫外線消毒、清新空氣及輔助清障等多種功能。
文檔編號A61L2/20GK101530998SQ20081006583
公開日2009年9月16日 申請日期2008年3月14日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月14日
發(fā)明者劉力生, 徐雪前, 健 趙 申請人:德昌電機(jī)(深圳)有限公司