本實用新型涉及機器人技術領域，特別是指一種具有自主地圖構建和無線充電的多功能巡邏機器人。

背景技術：

隨著城市的發展，諸如商場、展館等大型場所的人群聚集量越來越大，失竊事件頻頻發生，安全防范成為當前必須解決的頭等大事。在現有安防體系中，大多只是在監控點安裝監控攝像頭、安排人力安保人員巡邏。這種措施存在由監控范圍有限造成的地點盲點、由攝像圖像切換造成的時間盲點、因安保人員疏忽大意或者疲勞困頓造成的監視盲點等漏洞。

隨著現代機器人技術和網絡技術的發展，機器人的應用范圍越來越大。尤其在服務領域，機器人的應用已受到了廣泛的關注和重視。現在，諸如家政服務機器人、醫療機器人、救援機器人等均已有應用實例。在安防技術方面，安防機器人也應運而生，但現有的安防機器人都是設定好巡邏途徑和地點，操作復雜，且無法進行優化路徑，無法更好地滿足陌生安防環境的需求。

技術實現要素：

本實用新型要解決的技術問題是提供一種具有自主地圖構建和無線充電的多功能巡邏機器人。該機器人包括機器人本體和移動底盤，機器人本體安裝在移動底盤上，機器人本體外部安裝Kinect傳感器、喇叭、可燃氣體傳感器和火災煙霧傳感器，機器人本體內部設置主控制模塊、網絡及無線電通信模塊、電機驅動模塊、自主無線充電模塊、導航模塊、圖像采集模塊、自主避障模塊、語音播放模塊、可燃氣體報警模塊和火災煙霧報警模塊；主控制模塊分別與網絡及無線電通信模塊、電機驅動模塊、自主無線充電模塊、導航模塊、圖像采集模塊、自主避障模塊、語音播放模塊、可燃氣體報警模塊、火災煙霧報警模塊相連。

其中，機器人本體為中空殼體。移動底盤底部安裝用于行走的車輪，移動底盤通過其內設置的雙電機進行移動，移動底盤驅動方式為雙電機中輪驅動、輪子內嵌車體的形式。

各模塊具體功能為：

主控制模塊上設置網絡及無線電通信模塊，主控制模塊通過網絡及無線電通信模塊接收信號并對其進行處理。

用戶通過網絡及無線電通信模塊與遠程安保機器人進行信息交互，網絡和無線電通信模塊將用戶命令信號通過網絡和無線電傳輸到主控制模塊的控制接口實現遠程控制機器人；

電機驅動模塊通過串口通信接口與主控制模塊進行通信，用于接收主控制模塊發送的控制信號對雙電機進行控制；

自主無線充電模塊安裝在機器人底部，自主無線充電模塊與主控制模塊相連，用于向主控制模塊發送充電信號，主控制模塊接收充電信號后進行處理并反饋給自主無線充電模塊，自主無線充電模塊搜索附近電源位置并反饋給主控制模塊，主控制模塊接收電源位置信號后進行處理并控制機器人移動到電源位置附近，自主無線充電模塊對該機器人進行非對接自主無線充電；

導航模塊與主控制模塊相連，導航模塊包括設置在機器人本體上部的視覺傳感裝置，視覺傳感裝置利用Kinect傳感器的RGB彩色攝影機和光深度感應器作為視覺傳感器探測周圍環境的圖像信息并反饋給導航模塊，導航模塊根據視覺傳感裝置反饋的環境圖像信息進行自主地圖構建并將處理結果反饋給主控制模塊，主控制模塊接收結果進行處理后控制機器人移動；

圖像采集模塊與主控制模塊相連，用于采集Kinect傳感器的RGB彩色攝影機捕捉的視頻信號并發送給主控制模塊，主控制模塊通過網絡及無線電通信模塊將視頻信號發送給客戶端，客戶端對信號進行處理；

自主避障模塊使機器人能智能判斷巡邏路線上存在的障礙物的位置及大小，并能自主地繞過障礙物，繼續完成巡邏任務；

語言播放模塊與主控制模塊相連，同時與設置在該安保巡邏機器人本體外部的喇叭相連并通過主控制模塊實現語音的輸出；

可燃氣體報警模塊與主控制模塊相連，可燃氣體報警模塊通過可燃氣體傳感器探測周圍環境中的可燃氣體信號并進行處理，同時將處理結果反饋給主控制模塊，主控制模塊接收反饋結果后控制語音播放模塊進行報警；

火災煙霧報警模塊與主控制模塊相連，火災煙霧報警模塊通過火災煙霧傳感器探測周圍環境中的火災煙霧信號并進行處理，同時將結果反給主控制模塊，主控制模塊接收反饋結果后控制語言播放模塊進行報警。

本實用新型的上述技術方案的有益效果如下：

本實用新型提供的具有自主地圖構建和無線充電的多功能巡邏機器人適用于如商場、展館、金店、珠寶店等場所，該機器人具有未知環境下自主地圖構建功能及自主無線充電功能，無需改變現有環境即可直接使用，可在無人看守條件下持久工作；該機器人還具有圖像采集功能，可實時傳送巡邏情況視頻；同時該機器人還具有火災報警、煤氣泄漏報警等相關智能功能；本實用新型將機器人與物聯網技術相結合，增加了機器人的服務性，而且通過導航模塊和自主無線充電模塊使得機器人更加智能化和人性化。

附圖說明

圖1為本實用新型的具有自主地圖構建和無線充電的多功能巡邏機器人結構示意圖；

圖2為本實用新型的具有自主地圖構建和無線充電的多功能巡邏機器人本體結構示意圖。

其中：1-機器人本體；2-移動底盤；3-主控制模塊；4-網絡及無線電通信模塊；5-電機驅動模塊；6-自主無線充電模塊；7-導航模塊；8-圖像采集模塊；9-自主避障模塊；10-語言播放模塊；11-可燃氣體報警模塊；12-火災煙霧報警模塊；13-Kinect傳感器；14-喇叭；15-可燃氣體傳感器；16-火災煙霧傳感器。

具體實施方式

為使本實用新型要解決的技術問題、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖及具體實施例進行詳細描述。

本實用新型提供一種具有自主地圖構建和無線充電的多功能巡邏機器人。

如圖1所示，該機器人包括機器人本體1和移動底盤2，機器人本體1安裝在移動底盤2上，機器人本體1外部安裝喇叭14、可燃氣體傳感器15、火災煙霧傳感器16和Kinect傳感器13。

如圖2所示，機器人本體1內部設置主控制模塊3、網絡及無線電通信模塊4、電機驅動模塊5、自主無線充電模塊6、導航模塊7、圖像采集模塊8、自主避障模塊9、語音播放模塊10、可燃氣體報警模塊11和火災煙霧報警模塊12；主控制模塊3分別與網絡及無線電通信模塊4、電機驅動模塊5、自主充無線電模塊6、導航模塊7、圖像采集模塊8、自主避障模塊9、語音播放模塊10、可燃氣體報警模塊11、火災煙霧報警模塊12相連。

機器人本體1為中空殼體，中空殼體采用木條為支撐體、內部套有有機玻璃圈、外部捆綁高強度纖維線、最外層貼有航空層板制成。

移動底盤2底部安裝用于行走的車輪，移動底盤2驅動方式為雙電機中輪驅動、輪子內嵌車體的形式。

在該機器人的工作過程中，機器人主體1內部各模塊的主要功能為：

主控制模塊3上設置網絡及無線電通信模塊4，主控制模塊3通過網絡及無線電通信模塊4接收信號并對其進行處理；

用戶通過網絡及無線電通信模塊4與遠程安保機器人進行信息交互，網絡和無線電通信模塊4將用戶命令信號通過網絡和無線電傳輸到主控制模塊3的控制接口實現遠程控制機器人；

電機驅動模塊5通過串口通信接口與主控制模塊3進行通信，用于接收主控制模塊3發送的控制信號對雙電機進行控制；

自主無線充電模塊6安裝在機器人底部，自主無線充電模塊6與主控制模塊相連3，用于向主控制模塊3發送充電信號，主控制模塊3接收充電信號后進行處理并反饋給自主無線充電模塊6，自主無線充電模塊6搜索附近電源位置并反饋給主控制模塊3，主控制模塊3接收電源位置信號后進行處理并控制機器人移動到電源位置附近，自主無線充電模塊6對該機器人進行非對接自主無線充電；

導航模塊7與主控制模塊3相連，導航模塊7包括設置在機器人本體上部的視覺傳感裝置，視覺傳感裝置利用Kinect傳感器13的RGB彩色攝影機和光深度感應器作為視覺傳感器探測周圍環境的圖像信息并反饋給導航模塊，導航模塊7根據視覺傳感裝置反饋的環境圖像信息進行自主地圖構建并將處理結果反饋給主控制模塊3，主控制模塊3接收結果進行處理后控制機器人移動；

圖像采集模塊8與主控制模塊3相連，用于采集Kinect傳感器13的RGB彩色攝影機捕捉的視頻信號并發送給主控制模塊3，主控制模塊3通過網絡及無線電通信模塊4將視頻信號發送給客戶端，客戶端對信號進行處理；

自主避障模塊9使機器人能智能判斷巡邏路線上存在的障礙物的位置及大小，并能自主地繞過障礙物，繼續完成巡邏任務；

語言播放模塊10與主控制模塊3相連，同時與設置在該巡邏機器人本體1外部的喇叭14相連并通過主控制模塊3實現語音的輸出；

可燃氣體報警模塊11與主控制模塊3相連，可燃氣體報警模塊11通過可燃氣體傳感器15探測周圍環境中的可燃氣體信號并進行處理，同時將處理結果反饋給主控制模塊3，主控制模塊3接收反饋結果后控制語音播放模塊10進行報警；

火災煙霧報警模塊12與主控制模塊3相連，火災煙霧報警模塊12通過火災煙霧傳感器16探測周圍環境中的火災煙霧信號并進行處理，同時將結果反給主控制模塊3，主控制模塊3接收反饋結果后控制語言播放模塊10進行報警。

以上所述是本實用新型的優選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型所述原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本實用新型的保護范圍。