專利名稱：多功能風道檢測行走機器人的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及環(huán)保設備領域，尤其涉及一種多功能風道檢測行走機器人。
技術背景隨著城市建設的發(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，這些有害物質在送風過程中便污染了空 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，對風道進行定期清洗勢在必行。在風道清洗工作中經(jīng)常會應用一種風道檢測行走機器人作為輔助，可對 清洗前、后的風道作直觀目視檢測，并可實現(xiàn)全程錄像。目前市場上現(xiàn)有的 風道檢測行走機器人，采用前、后兩個彩色攝像頭的設計方案，通過有線遙 控行走。其機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。采用這樣設計的風道檢測行走機器人，其功能比較 單一，只能前進、后退、原地轉彎，且攝像頭動作單一，不能很好地進行靈 活的操作，難以適應復雜的管道現(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、使用方便的風道檢測行走機器 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道檢測行走機器人，包括箱體、云臺式 攝像頭、雙履帶驅動系統(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，其水平方向旋轉范圍為360。；所述雙履帶驅動系統(tǒng)具有支架，支 架對稱的分布于所述箱體下方的左右兩側，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于箱體表面的霧化消毒 氣出口。其中，還具有一清障機構，該清障機構包括，在箱體的底板上固定一機 構固定座，該機構固定座上安裝有馬達，該馬達通過行星減速箱及一級平行 軸齒輪減速，再通過曲柄搖桿機構連接一位于箱體前方的毛刷的旋轉軸，該 旋轉軸兩端樞接于箱體兩側的旋轉軸支撐板上。其中，所述支架的兩側對稱的分別通過轉軸安裝有一主動輪、多個導 輪、 一前導輪和一張緊輪，支架的兩側各有一條履帶套設于各輪之上，主動 輪固定于支架后端上部，兩側的主動輪各自由一馬達驅動，多個導輪以一定 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，所述支架的兩側對稱的分別通過轉軸安裝有一主動輪、多個導 輪、 一前導輪和一張緊輪，支架的兩側各有一條履帶套設于各輪之上，主動 輪固定于支架后端上部，兩側的主動輪由同一馬達提供動力來驅動，多個導 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，所述導輪共有五個，其中四個導輪以一定間距呈直線排列于支架 的下部， 一個導輪固定于支架上部。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。其中，所述云臺式攝像頭由兩個超聲波馬達驅動，其俯仰方向旋轉范圍 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道檢測行走機器人，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。


下面結合附圖，通過對本發(fā)明的具體實施方式
詳細描述，將使本發(fā)明的 技術方案及其他有益效果顯而易見。 附圖中，圖1為本發(fā)明多功能風道檢測行走機器人一較佳實施例的總裝示意圖； 圖2為本發(fā)明多功能風道檢測行走機器人一較佳實施例的紫外燈及箱體 結構示意圖；圖3為本發(fā)明多功能風道檢測行走機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)明多功能風道檢測行走機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)明多功能風道檢測行走機器人一較佳實施例的清障機構的示 意圖。
具體實施方式
參見圖1至圖5，其顯示了本發(fā)明多功能風道檢測行走機器人一較佳實施 例。在此較佳實施例中，該機器人設有云臺式攝像頭2、紫外燈座及燈管 31、霧化器44、附有毛刷91的清障機構、臭氧發(fā)生器62等機構，通過雙履 帶驅動系統(tǒng)來驅動，從而可滿足用戶對風道檢測行走機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)明多功能風道檢測行走機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;按照該機器人行進方向劃分，箱體1前方具有清障機構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對該機器人進行供電及有線控制。參見圖2，其為本發(fā)明多功能風道檢測行走機器人一較佳實施例的紫外燈 及箱體結構示意圖。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，當風道清掃完畢后，可開啟紫外燈進行殺菌消毒。參見圖3,其為本發(fā)明多功能風道檢測行走機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360°,俯仰方向旋轉90°,分別由2個超聲波馬達驅動，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、后的管道可進行全方位 檢測與錄像，操作靈活方便。該機器人的驅動系統(tǒng)為雙履帶驅動系統(tǒng)，左右 兩側各有一相同的履帶驅動系統(tǒng)。以其中一側為例，支架81上的通過轉軸安 裝有一主動輪82、五個導輪83、 一前導輪84和一張緊輪85， 一條履帶86 套設于各輪之上；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各自由一個馬達驅動，可實現(xiàn)前進、 后退、左轉彎與右轉彎等動作；由于在該較佳實施例中，采用兩個馬達分別 驅動左右兩側的履帶，兩個馬達可分別控制其轉速，因此轉彎方式有三種1. 使兩側履帶以不同速度前進，機器人就會向慢一點的那一側慢慢轉向；2.— 側履帶動， 一側不動，那么機器人就會以不動的那側履帶為圓點，在原地轉 彎；3.利用兩個馬達，使一側履帶向前轉另一側履帶向后轉，那么機器人就 會以本身為圓心，原地360度轉彎；四個導輪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，前導輪84固定于支架81前端上 部， 一導輪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動系統(tǒng)，檢測機器人可機動 靈活的前進后退和左右轉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)明多功能風道檢測行走機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)明增設了臭氧發(fā)生器，當風道 清掃后，可開啟臭氧發(fā)生器進行殺菌消毒；還增設霧化器，當風道清掃后， 可開啟霧化器以清新風道內(nèi)的空氣。參見圖5，其為本發(fā)明多功能風道檢測行走機器人一較佳實施例的清障機 構的示意圖。該清障機構通過機構固定座51固定于箱體的底板13上，該機構 固定座51上安裝有馬達52，馬達52通過行星減速箱及一級平行軸齒輪53減 速，再通過曲柄搖桿機構54連接一位于箱體前方的毛刷91的旋轉軸92，該旋 轉軸92兩端樞接于箱體兩側的旋轉軸支撐板14上。馬達52提供動力，通過行 星減速箱及一級平行軸齒輪53減速，進而通過曲柄搖桿機構54傳遞至毛刷91， 使得毛刷91可繞旋轉軸92進行往復旋轉，實現(xiàn)毛刷91的清掃動作。通過增加 清障機構，當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)明多功能風道檢測行走機器人組裝完畢后，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，對機器人進行有線控制。在對風道進行清洗工作的前、后，控 制該機器人于風道內(nèi)前進或后退，通過云臺式攝像頭2對風道內(nèi)情況進行目視 檢測，并可全程錄像。通過該機器人的雙履帶驅動系統(tǒng)，可克服風道內(nèi)各種 復雜路況，通過分別控制雙履帶驅動系統(tǒng)的兩個馬達的轉速和旋轉方向，可 實現(xiàn)控制機器人進行轉彎的動作。在利用機器人檢測風道時，遇到風道內(nèi)存 在可移動的塊狀垃圾(如死老鼠)時，可利用清障機構的毛刷將垃圾掃入箱 體內(nèi)的容置空間，方便后面的清掃。當完成清掃風道的工作后，再次利用本 發(fā)明多功能風道檢測行走機器人檢測風道內(nèi)清潔情況時，還可進一步利用該 機器人附帶的紫外燈座及燈管31、霧化器44、臭氧發(fā)生器62等對風道進行進 一步消毒殺菌，以強化風道的清潔效果。該發(fā)明與目前市面上任何一款檢測機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，對于本領域的普通技術人員來說，可以根據(jù)本發(fā)明的技術方 案和技術構思作出其他各種相應的改變和變形，而所有這些改變和變形都應 屬于本發(fā)明后附的權利要求的保護范圍。
權利要求
1、一種多功能風道檢測行走機器人，其特征在于，包括箱體、云臺式攝像頭、雙履帶驅動系統(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，其水平方向旋轉范圍為360°；所述雙履帶驅動系統(tǒng)具有支架，支架對稱的分布于所述箱體下方的左右兩側，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于箱體表面的霧化消毒氣出口。
2、 如權利要求l所述的多功能風道檢測行走機器人，其特征在于，其還 具有一清障機構，該清障機構包括，在箱體的底板上固定一機構固定座，該 機構固定座上安裝有馬達，該馬達通過行星減速箱及一級平行軸齒輪減速， 再通過曲柄搖桿機構連接一位于箱體前方的毛刷的旋轉軸，該旋轉軸兩端樞 接于箱體兩側的旋轉軸支撐板上。
3、 如權利要求l所述的多功能風道檢測行走機器人，其特征在于，所述 支架的兩側對稱的分別通過轉軸安裝有一主動輪、多個導輪、 一前導輪和一 張緊輪，支架的兩側各有一條履帶套設于各輪之上，主動輪固定于支架后端 上部，兩側的主動輪各自由一馬達驅動，多個導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、 如權利要求l所述的多功能風道檢測行走機器人，其特征在于，所述 支架的兩側對稱的分別通過轉軸安裝有一主動輪、多個導輪、 一前導輪和一 張緊輪，支架的兩側各有一條履帶套設于各輪之上，主動輪固定于支架后端 上部，兩側的主動輪由同一馬達提供動力來驅動，多個導輪以一定間距呈直 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、 如權利要求3或4所述的多功能風道檢測行走機器人，其特征在于，所 述導輪共有五個，其中四個導輪以一定間距呈直線排列于支架的下部，還有 一個導輪固定于支架上部。
6、 如權利要求l所述的多功能風道檢測行走機器人，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、 如權利要求6所述的多功能風道檢測行走機器人，其特征在于，所述 紫外燈為兩只，分布于箱體上表面兩側。
8、 如權利要求l所述的多功能風道檢測行走機器人，其特征在于，所述 云臺式攝像頭由兩個超聲波馬達驅動，其俯仰方向旋轉范圍為90。。
9、 如權利要求l所述的多功能風道檢測行走機器人，其特征在于，所述 消毒液容器的箱蓋為透明材料。
10、 如權利要求l所述的多功能風道檢測行走機器人，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
一種多功能風道檢測行走機器人，包括箱體、云臺式攝像頭、雙履帶驅動系統(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，其水平方向旋轉范圍為360°；所述雙履帶驅動系統(tǒng)具有支架，支架對稱的分布于所述箱體下方的左右兩側，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(深圳)有限公司