一种罐体类有限空间有害气体监测机器人

1.本实用新型涉及机器人检测技术领域，具体是一种罐体类有限空间有害气体监测机器人。


背景技术：

2.有限空间是指封闭或者部分封闭，出入口较为狭窄，自然通风不良，易造成有毒有害、易燃易爆物质积聚或者氧含量不足的空间。尤其是化工储罐、反应釜等铁质罐体的罐体类有限空间。工矿企业中会存在大量类似的有限空间场景，国家对于有限空间作业有着严格的规定，必须做到先通风、再检测、后作业。然而，近年来因为有限空间作业导致的安全事故也时有发生，除了由于人为管理因素外，针对有限空间作业的安全防护设备也不满足安全作业需求，主要体现在：(1)当前有限空间作业气体传感器只能人工携带，仅可检测有限空间入口处的气体浓度，作业范围小，检测不全面；(2)工人进入有限空间作业时，无有效的安全监控设备，一旦出现问题施救不及时。
3.目前，专利号为cn211043309u的实用新型公开了一种有限空间有毒有害气体监测装置，由作业人员气体检测手环和监护人员气体检测手环配对；气体检测手环包括手环主体(1)、环带(2)和气体感应孔盖片(3)；所述手环主体(1)内部设有微控制单元mcu(4)、供电元件(5)、蓝牙元件(6)、语音元件(7)、led元件(8)、控制元件(9)、液晶屏(10)、震动元件(11)、气体传感器(12)、心率监测元件(13)；作业人员手佩戴手环进入有限空间作业，监护人员佩戴手环在有限空间外面进行监护。本实用新型提高了作业人员的安全性，解决了盲目施救和便携性问题。但是该申请方案仍然需要工人自行佩戴在手上，虽然可以及时发现问题，可是工人仍然需要处于危险环境下，并不能很好的保证工人安全。


技术实现要素：

4.针对上述现有技术存在的问题，本实用新型提供一种罐体类有限空间有害气体监测机器人，可以深入有限空间内部进行有毒有害气体在线探测与危险预警，有效保证工人的安全，可以有效地降低安全事故发生概率。
5.为了实现上述目的，本实用新型一种罐体类有限空间有害气体监测机器人，包括主动轮、驱动部件壳体、示廓灯、机器人壳体、摄像头、贴片天线、蜂鸣报警器、机器人上盖、从动轮支架、从动轮、充电插座、自锁按钮开关、核心控制板和气体传感器模块，所述的机器人壳体两侧分别通过螺丝固定安装驱动部件壳体，驱动部件壳体外侧通过转轴连接主动轮，机器人壳体前部安装示廓灯，机器人壳体后部通过从动轮支架安装从动轮；机器人壳体上部固定安装机器人上盖，机器人上盖前部安装摄像头，机器人上盖顶部固定安装贴片天线和蜂鸣报警器，从动轮支架两侧的机器人壳体表面分别安装充电插座和自锁按钮开关，机器人壳体内部通过支架分别安装核心控制板和气体传感器模块；
6.所述的主动轮包括圆形铁板a、圆环形钕铁硼磁铁、圆形铁板b、驱动电机和电机支架，圆环形钕铁硼磁铁两侧通过螺丝分别固定安装圆形铁板a和圆形铁板b组成主动轮，主
动轮通过转轴连接至驱动电机，驱动电机安装到驱动部件壳体内的电机支架上。
7.作为本实用新型的进一步改进方案，所述的从动轮配备圆环形钕铁硼磁铁。
8.作为本实用新型的进一步改进方案，所述的机器人上盖内置换气风扇，且核心控制板配备防护外壳。
9.作为本实用新型的进一步改进方案，所述的机器人上盖两侧的机器人壳体表面设有把手。
10.作为本实用新型的进一步改进方案，所述的摄像头配备补光灯。
11.借由上述方案，本实用新型至少具有以下优点：与常规人工携带检测器进入有限空间相比，通过给机器人配备圆环形钕铁硼磁铁的主动轮使设备能够沿着罐体内部抵达需要进入的有限空间，采用气体传感器模块进行采样，并由摄像头观察内部状态，通过贴片天线与外部控制人员进行交互，并在探测到有害气体时上报控制人员并由蜂鸣报警器发出警报。
附图说明
12.图1是罐体类有限空间有害气体监测机器人的立体图；
13.图2是罐体类有限空间有害气体监测机器人的结构图；
14.图3是罐体类有限空间有害气体监测机器人的主动轮剖面图；
15.图中：1、主动轮，1-1、圆形铁板a,1-2、圆环形钕铁硼磁铁，1-3、圆形铁板b,1-4、驱动电机，1-5、电机支架，2、驱动部件壳体，3、示廓灯，4、机器人壳体，5、摄像头，6、贴片天线，7、蜂鸣报警器，8、机器人上盖，9、从动轮支架，10、从动轮，11、充电插座，12、自锁按钮开关，13、核心控制板，14、气体传感器模块。
具体实施方式
16.下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
17.如图1和图2所示，一种罐体类有限空间有害气体监测机器人，包括主动轮1、驱动部件壳体2、示廓灯3、机器人壳体4、摄像头5、贴片天线6、蜂鸣报警器7、机器人上盖8、从动轮支架9、从动轮10、充电插座11、自锁按钮开关12、核心控制板13和气体传感器模块14，所述的机器人壳体4两侧分别通过螺丝固定安装驱动部件壳体2，驱动部件壳体2外侧通过转轴连接主动轮1，机器人壳体4前部安装示廓灯3，机器人壳体4后部通过从动轮支架9安装从动轮10；机器人壳体4上部固定安装机器人上盖8，机器人上盖8前部安装摄像头5，机器人上盖8顶部固定安装贴片天线6和蜂鸣报警器7，从动轮支架9两侧的机器人壳体4表面分别安装充电插座11和自锁按钮开关12，机器人壳体4内部通过支架分别安装核心控制板13和气体传感器模块14；
18.如图2和图3所示，所述的主动轮1包括圆形铁板a1-1、圆环形钕铁硼磁铁1-2、圆形铁板b1-3、驱动电机1-4和电机支架1-5，圆环形钕铁硼磁铁1-2两侧通过螺丝分别固定安装圆形铁板a1-1和圆形铁板b1-3组成主动轮1，主动轮通过转轴连接至驱动电机1-4，驱动电机1-4安装到驱动部件壳体2内的电机支架1-5上。
19.为了使机器人更加稳定，所述的从动轮10配备圆环形钕铁硼磁铁。
20.为了使气体传感器模块14能更好的接触外部空气，所述的机器人上盖8内置换气
风扇，同时为了保证核心控制板13不会受到腐蚀性物质的损坏，核心控制板13配备防护外壳。
21.为了便于工人搬运，所述的机器人上盖8两侧的机器人壳体4表面设有把手。
22.为了进一步提升摄像头5的成像效果，所述的摄像头5配备补光灯。
23.使用时将罐体类有限空间有害气体监测机器人安装，并无线连接控制计算机，设备即可投入使用。专利号为cn211043309u的实用新型公开了一种有限空间有毒有害气体监测装置，由作业人员气体检测手环和监护人员气体检测手环配对；气体检测手环包括手环主体1、环带2和气体感应孔盖片3；所述手环主体1内部设有微控制单元mcu4、供电元件5、蓝牙元件6、语音元件7、led元件8、控制元件9、液晶屏10、震动元件11、气体传感器12、心率监测元件13；作业人员手佩戴手环进入有限空间作业，监护人员佩戴手环在有限空间外面进行监护。本实用新型提高了作业人员的安全性，解决了盲目施救和便携性问题。但是该申请方案仍然需要工人自行佩戴在手上，虽然可以及时发现问题，可是工人仍然需要处于危险环境下，并不能很好的保证工人安全。本实用新型通过给机器人配备圆环形钕铁硼磁铁1-2的主动轮1使设备能够沿着罐体内部抵达需要进入的有限空间，采用气体传感器模块14进行采样，并由摄像头5观察内部状态，通过贴片天线6与外部控制人员进行交互，并在探测到有害气体时上报控制人员并由蜂鸣报警器7发出警报。
24.本实用新型在使用时，具体工作如下：
25.使用时，首先由充电插座11对设备充电，充电完成后打开自锁按钮开关12，由外部计算机通过贴片天线6无线连接至机器人，将机器人放入罐体的有限空间中，机器人主动轮1的圆环形钕铁硼磁铁1-2就会吸住罐体内部，驱动电机1-4即可驱动圆形铁板a1-1和圆形铁板b1-3在罐体内部移动，由摄像头5获得的视频信号可以通过贴片天线6传递至外部计算机，当气体传感器模块14检测到有害气体时，核心控制板13就会控制蜂鸣报警器7报警，并将输出借由贴片天线6传回外部计算机。

技术特征：
1.一种罐体类有限空间有害气体监测机器人，包括气体传感器模块(14)，其特征在于，机器人壳体(4)两侧分别通过螺丝固定安装驱动部件壳体(2)，驱动部件壳体(2)外侧通过转轴连接主动轮(1)，机器人壳体(4)前部安装示廓灯(3)，机器人壳体(4)后部通过从动轮支架(9)安装从动轮(10)；机器人壳体(4)上部固定安装机器人上盖(8)，机器人上盖(8)前部安装摄像头(5)，机器人上盖(8)顶部固定安装贴片天线(6)和蜂鸣报警器(7)，从动轮支架(9)两侧的机器人壳体(4)表面分别安装充电插座(11)和自锁按钮开关(12)，机器人壳体(4)内部通过支架分别安装核心控制板(13)和气体传感器模块(14)；所述的主动轮(1)包括圆形铁板a(1-1)、圆环形钕铁硼磁铁(1-2)、圆形铁板b(1-3)、驱动电机(1-4)和电机支架(1-5)，圆环形钕铁硼磁铁(1-2)两侧通过螺丝分别固定安装圆形铁板a(1-1)和圆形铁板b(1-3)组成主动轮(1)，主动轮通过转轴连接至驱动电机(1-4)，驱动电机(1-4)安装到驱动部件壳体(2)内的电机支架(1-5)上。2.根据权利要求1所述的一种罐体类有限空间有害气体监测机器人，其特征在于，所述的从动轮(10)配备圆环形钕铁硼磁铁。3.根据权利要求1或2所述的一种罐体类有限空间有害气体监测机器人，其特征在于，所述的机器人上盖(8)内置换气风扇，且核心控制板(13)配备防护外壳。4.根据权利要求1所述的一种罐体类有限空间有害气体监测机器人，其特征在于，所述的机器人上盖(8)两侧的机器人壳体(4)表面设有把手。5.根据权利要求1或4所述的一种罐体类有限空间有害气体监测机器人，其特征在于，所述的摄像头(5)配备补光灯。

技术总结
一种罐体类有限空间有害气体监测机器人，机器人壳体(4)两侧分别通过螺丝固定安装驱动部件壳体(2)，驱动部件壳体(2)外侧通过转轴连接主动轮(1)，机器人壳体(4)前部安装示廓灯(3)，机器人壳体(4)后部通过从动轮支架(9)安装从动轮(10)；机器人壳体(4)上部固定安装机器人上盖(8)，机器人上盖(8)前部安装摄像头(5)，机器人上盖(8)顶部固定安装贴片天线(6)和蜂鸣报警器(7)，机器人壳体(4)内部通过支架分别安装核心控制板(13)和气体传感器模块(14)，本实用新型可以深入有限空间内部进行有毒有害气体在线探测与危险预警，有效保证工人的安全，可以有效地降低安全事故发生概率。可以有效地降低安全事故发生概率。可以有效地降低安全事故发生概率。


技术研发人员：崔越 陈同智 杨亚钦 李天学 刘哲萌 李雨潭
受保护的技术使用者：江苏建筑职业技术学院
技术研发日：2023.04.04
技术公布日：2023/6/17