[发明专利]一种夜巡机器人

说明书

技术领域

本发明属于行走机器人技术领域，具体涉及一种夜巡机器人。

背景技术

监狱的夜间巡视由狱警执行，夜间狱警巡逻不仅工作繁重，而且因监管对象的特殊性，预警执行巡逻的危险性较高，如遇到紧急状况，巡逻者可能会有较大的人身安全隐患。

除了通过人为的巡逻监控，现有的监控技术还主要依赖固定设置的摄像头，通过摄像头采集图像，然后从监控室中观察监控区域的情况。但是，由于摄像头固定，导致监控区域会存在一定的死角，监控不完全，并且采集图像较多，监控室的监控人员工作较为繁重，容易产生疏忽。

发明内容

本发明的目的在于针对现有的监控技术中存在的问题，提供一种夜巡机器人，不仅可代替狱警执行监室夜间巡逻任务，捕获夜间人类活动的红外热像；而且“能说会听可思考”，可主动分析被监禁人员的作息情况与夜间活动，智能识别异常行为，及时发现潜在安全隐患，为干预处置提供前期预判信息，可减轻值班预警的工作压力，降低狱警处置的危险性，极大提高监狱的监管智能化水平和能力。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种夜巡机器人，包括机器人主体，以及驱动机器人主体移动的底盘机构，还包括执行机构、声光装置、传感器单元和控制单元；

其中，所述的传感器单元包括热成像仪，所述控制单元根据热成像仪采集的红外热像数据，并根据人体生命体征，判断巡检区域中人体生命体征类型，当判断为正常行为时，则发出控制指令，通过执行机构驱动底盘机构，从而带动驱动机器人主体移动；当判断为异常行为时，则发出报警指令驱动声光装置报警，并向后台计算机发送红外图像。

作为优选地技术方案，所述的控制单元包括数据模块、运动模块和报警模块，所述的数据模块包括数据库和数据处理器，数据库用于实时写入传感器单元收集的数据，并将数据分类封装后送入数据处理器，数据处理器根据数据类型的不同，分别进行数据计算，然后转换成运动参数和报警参数，运动参数发送至运动模块，报警参数发送至报警模块；所述的运动模块用于将运动参数转换成控制指令驱动执行机构，所述的报警模块用于将报警参数转换成报警指令驱动声光装置报警。

作为优选地技术方案，所述的传感器单元还包括声音采集器、磁阻传感器、陀螺仪、激光雷达和超声传感器，声音采集器用于采集声音数据，并根据异常规则筛选声音数据，当判断为正常行为时，则发出控制指令，通过执行机构驱动底盘机构，从而带动驱动机器人主体移动；当判断为异常行为时，则发出报警指令驱动声光装置报警；

所述的磁阻传感器和陀螺仪用于配合电机的转角脉冲、计算机器人位置数据，控制单元根据计算的位置数据进行定位数据计算，然后通过所述的控制指令控制执行机构；

所述的激光雷达和超声传感器用于采集行进数据，控制单元根据采集的行进数据进行行进数据计算，然后通过所述的控制指令控制执行机构避开障碍。

作为优选地技术方案，所述的底盘机构包括底盘主体，以及四个正交分布的全向轮，所述四个全向轮分别通过等长双叉臂悬挂结构安装在底盘主体下方，且每个全向轮由单独的驱动电机驱动，四个驱动电机分别与执行机构连接。

作为优选地技术方案，所述的机器人主体还包括隔离板、顶板、旋转台、升降机构、旋转机构和俯仰机构，隔离板、顶板、旋转台从下至上依次固定连接；

升降机构包括步进电机一、主动同步轮、从动同步轮、同步带、同步夹、转接块、旋转隔离轴承组件、多边形管，主动同步轮与步进电机一的输出端固定连接，步进电机一与隔离板固定连接，从动轮设置在顶板的上表面，同步带设置在主动同步轮和从动同步轮之间，同步夹与同步带固定连接；多边形管与旋转隔离轴承组件内圈固定连接，同步夹和旋转隔离轴承组件外圈分别与转接块固定连接；

旋转机构包括步进电机二、主动齿轮以及与主动齿轮啮合的从动齿轮，主动齿轮与步进电机二的输出端固定连接，从动齿轮与旋转台旋转连接，从动齿轮中心设置有多边形孔，多边形管滑动连接在多边形孔内；

俯仰机构包括固定块和活动块，多边形管与固定块固定连接，活动块与固定块枢接连接，固定块和活动块之间设置有用于驱动活动块作上下转动的步进电机三，步进电机三与固定块固定连接，活动块与步进电机三的输出端固定连接，热成像仪与活动块固定连接；

作为优选地技术方案，所述的升降机构还包括直线滑轨和滑块，滑轨与隔离板固定连接，滑块与直线滑轨滑动连接，滑块与转接块固定连接。

作为优选地技术方案，所述的旋转机构还包括转接轴承，转接轴承与从动齿轮同轴分布，转接轴承内圈与旋转台固定连接，转接轴承外圈与从动齿轮固定连接。