(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)实用新型专利
(10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201920970881.8
(22)申请日 2019.06.24
(73)专利权人 马鞍山天邦开物智能商务管理有
限公司
地址 243000 安徽省马鞍山市和县乌江镇
工业园通江大道18号
专利权人 马鞍山市安工大智能装备技术研
究院有限公司
(72)发明人 吕成军 王璐 李伟
(74)专利代理机构 安徽知问律师事务所 34134
代理人 王亚军
(51)Int.Cl.
B25J 11/00(2006.01)
B25J 5/00(2006.01)
B25J 9/16(2006.01)
B25J 19/02(2006.01)(ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利
(54)实用新型名称
(57)摘要
本实用新型公开了一种养猪场用巡检机器
人，属于机器人领域。
该机器人包括机架，机架上安装有行走模块、供能模块、控制模块、监测模块 和机械臂模块。行走模块用于驱动机器人移动，
功能模块用于供电，控制模块用于控制其余模块
工作，监测模块包括用于观察周围环境的全景监
测装置，机械臂模块前端装有局部监测装置，用
于对局部环境及单个生物进行观察。其无需人工
巡检养猪场，能够自动进行养猪场的巡检，实时
观察养猪场的养殖环境和猪的生长情况，且能够
多角度地对局部环境和个别猪进行全面观察，巡
检有效性高。权利要求书1页 说明书6页 附图3页CN 210307840 U 2020.04.14
C N 210307840
U
1.一种养猪场用巡检机器人，包括机架(4)，所述机架(4)上安装有行走模块(1)、供能模块(2)、控制模块(3)和监测模块(5)，所述行走模块(1)用于驱动机器人移动，所述供能模块(2)用于供电，所述控制模块(3)用于控制行走模块(1)和监测模块(5)工作，所述监测模块(5)包括用于观察周围环境的全景监测装置(503)，其特征在于：还包括安装在机架(4)上的机械臂模块(6)；所述机械臂模块(6)前端装有局部监测装置(505)，用于对局部环境及单个生物进行观察。
2.根据权利要求1所述的一种养猪场用巡检机器人，其特征在于：所述机械臂模块(6)包括底座(601)、第一机械臂(602)、第二机械臂(603)和监测装置安装臂(604)；所述底座(601)转动安装在机架(4)上，所述第一机械臂(602)的一端铰接连接底座(601)的上端，所述第二机械臂(603)的一端铰接连接第一机械臂(602)的另一端，所述监测装置安装臂(604)的一端铰接连接第二机械臂(603)另一端，所述局部监测装置(505)安装在监测装置安装臂(604)的另一端上。
3.根据权利要求2所述的一种养猪场用巡检机器人，其特征在于：所述监测装置安装臂(604)与局部监测装置(505)相连的一端的端面上装有转轴(605)，所述局部监测装置(505)安装在转轴(605)上。
4.根据权利要求3所述的一种养猪场用巡检机器人，其特征在于：所述监测模块(5)还包括安装在机架(4)上的气体传感器(501)和温湿度传感器(502)。
5.根据权利要求1所述的一种养猪场用巡检机器人，其特征在于：所述行走模块(1)包括驱动轮(101)；所述驱动轮(101)具有多对，每对驱动轮(101)均对称安装在机架(4)的底端的两侧。
6.根据权利要求5所述的一种养猪场用巡检机器人，其特征在于：所述行走模块(1)还包括用于扫描环境的激光雷达(102)和用于拍摄路况图像的路况相机(103)，所述激光雷达(102)和路况相机(103)均安装在机架(4)上。
7.根据权利要求5所述的一种养猪场用巡检机器人，其特征在于：所述驱动轮(101)为万向轮。
8.根据权利要求1-7中任意一项所述的一种养猪场用巡检机器人，其特征在于：所述机架(4)上端固定有安装罩(504)，所述全景监测装置(503)固定安装在安装罩(504)中。
权 利 要 求 书1/1页CN 210307840 U
一种养猪场用巡检机器人
技术领域
[0001]本实用新型属于机器人领域，更具体地说，涉及一种养猪场用巡检机器人。
背景技术
[0002]中国是一个猪肉消费大国，作为一个拥有14亿人口的世界大国，我国每年要吃掉将近7亿头猪，对于猪肉的需求不仅远超鸡鸭鱼，甚至高于水稻麦子。因此，我国养猪业的发展一直颇受重视。而在养殖工作中，需要经常对猪崽的状态、养殖环境等进行一个监察，掌握猪崽的身体情况和养殖环境，从而对养猪场进行消毒、清理，对患病或受伤的猪崽进行等。而在目前的养殖工作中，通常都是通过人工巡检养猪场，而人工巡检具有劳动强度大、效率低、巡视有效性差等缺陷，因此，人们想到通过智能机器人来代替人进行巡检工作。[0003]如中国专利申请号为：CN201811105359.X，公开日为：2019年2月22日的专利文献，公开了一种智慧机房巡检机器人，包括主体、操作臂与行走机构，所述主体的顶部通过万向轴连接设有第一摄像头，所述主体相对的两侧分别安装有传感器与控制面板，所述主体内部设有控制模块与电源模块，所述电源模块包括电性连接的电池与充电线圈；所述操作臂通过所述万向轴安装于所述主体的侧边，所述操作臂的侧壁上安装有第二摄像头，所述操作臂的端部通过所述万向轴连接设有控制爪；所述行走机构固装于所述主体的底面，所述行走机构包括主控制轮与四个万向轮。该发明的功能多样，可以对机房内的各种设备状态灯及显示屏幕进行监视，同时具备机房温湿度监视及火灾发现等功能，还可以对机房内设备的简单操作，且内置电池不受机房掉电限制。但是，该机器人并不适用于养猪场巡检用，一是因为养猪场内的环境中不可避免地会有较多的
阻碍物，需要进行路障规避和路径规划，二是养猪场的巡检需要对其中的气体环境、湿度等进行监察，而该方案的机器人均不具备上述功能。尤其是，当巡检机器人观察到养猪场内局部环境异常，或者个别猪的生活状况出现异常时，需要进行更加详细的局部性观察，而上述机器人很难完善地从各个角度及局部观察，特别是，猪处于活动状态，进一步增加了观察难度。
[0004]又如中国专利申请号为：CN201810157432.1，公开日为：2018年6月22日的专利文献，公开了一种防爆巡检机器人，包括防爆外壳、安装在防爆外壳顶部的云台、以及安装在防爆外壳底部的车轮，其特征在于：所述的云台上设置有：高清摄像头，用于采集巡检机器人周围的视频信息；红外热像仪，用于采集巡检机器人周围温度信息。所述的防爆外壳上设置有：超声避障装置，通过超声波采集障碍物的距离和方向，并作出判断避开障碍物；激光雷达装置，用于自主定位导航。所述的防爆外壳内设有：控制器，用于控制上述用电设备；电池，用于给上述用电设备供电。它还包括控制终端，用于远程操作控制器；无线通讯模块，用于控制终端和控制器之间的通讯。该发明能够及时有效的发现设备缺陷，及时处理，提高巡视效率。但是，该方案的机器人只具备一个用于观察外部整体环境的摄像头，其不能细致地对养猪场的局部环境或个别猪的身体状况进行观察，巡检效果并不好。尤其是，个别具备传染病的猪，如果不能及时发现，就会给养猪场造成极大的损失。
实用新型内容
[0005]1、要解决的问题
[0006]针对现有的养猪场在养殖过程中，人工巡检养殖环境和猪时的效率差、劳动强度大等问题，本实用新型提供一种养猪场用巡检机器人，其无需人工巡检养猪场，能够自动进行养猪场的巡检，实时观察养猪场的养殖环境和猪的生长情况，且能够多角度地对局部环境和个别猪进行全面观察，巡检有效性高。
[0007]2、技术方案
[0008]为解决上述问题，本实用新型采用如下的技术方案。
[0009]一种养猪场用巡检机器人，包括机架，所述机架上安装有行走模块、供能模块、控制模块、监测模块和机械臂模块；所述行走模块用于驱动机器人移动，所述功能模块用于供电，所述控制模块用于控制行走模块、监测模块和机械臂模块工作，所述监测模块包括用于观察周围环境的全景监测装置，所述机械臂模块前端装有局部监测装置，用于对局部环境及单个生物进行观察。
[0010]作为技术方案的进一步改进，所述机械臂模块包括底座、第一机械臂、第二机械臂和监测装置安装臂；所述底座转动安装在机架上，所述第一机械臂的一端铰接连接底座的上端，所述第二机械臂的一端铰接连接第一机械臂的另一端，所述监测装置安装臂的一端铰接连接第二机械臂另一端，所述局部监测装置安装在监测装置安装臂的另一端上。[0011]作为技术方案的进一步改进，所述监测装置安装臂与局部监测装置相连的一端的端面上装有转轴，所述局部监测装置安装在转轴上。
[0012]作为技术方案的进一步改进，所述监测模块还包括安装在机架上的气体传感器和温湿度传感器。
[0013]作为技术方案的进一步改进，所述行走模块包括驱动轮；所述驱动轮具有多对，每对驱动轮均对称安装在机架的底端的两侧。
[0014]作为技术方案的进一步改进，所述行走模块还包括用于扫描环境的激光雷达和用于拍摄路况图像的路况相机，所述激光雷达和路况相机均安装在机架上。
[0015]作为技术方案的进一步改进，所述驱动轮为万向轮。
[0016]作为技术方案的进一步改进，所述机架上端固定有安装罩，所述全景监测装置固定安装在安装罩中。
[0017]一种养猪场巡检方法，采用上述一种养猪场用巡检机器人，包括以下步骤：[0018]一、供能模块启动，控制模块控制行走模块工作，带动机器人行走；
[0019]二、在机器人行走过程中，全景监测装置对周围的环境及生物进行监测观察，并将监测到的图像传输至控制模块，由控制模块传递至远程终端设备；
[0020]三、远程终端设备接收数据并识别处理，当出现不能确定的异常情况时，远程终端设备通过控制模块控制行走模块停止前进，接着，控制模块驱动机械臂模块工作，机械臂转动调整位置角度，控制局部监测装置对异常处进行各个角度的观察；
[0021]四、确定异常情况后，远程终端设备通知工作人员前来处理异常情况。
[0022]作为巡检方法的进一步改进，当机器人包括激光雷达和路况相机时，步骤一还包括以下步骤：激光雷达扫描周围环境，路况相机拍摄路况图像，二者将获得的数据传输至控制模块，经过处理后得出具体路况，并依此对机器人的行驶路径进行规划避障。
[0023]3、有益效果
[0024]相比于现有技术，本实用新型的有益效果为：
[0025](1)本实用新型一种养猪场用巡检机器人，通过自动化的行走模块和检测模块，能够代替人工，实时对养猪场的养殖环境和猪的生长情况进行观察，便于在出现异常情况后及时发现并应对，其巡检效率高，节省了大量的人力物力，巡检成本相较于人工巡检大大降低，尤其是，当通过全景监测装置初步观察到异常情况后，可以再通过局部监测装置对异常处进行更为详细地观察，从而准确判断异常情况，极大地提高了监察效果，方便后续工作人员进行处理；
[0026](2)本实用新型一种养猪场用巡检机器人，通过机械臂模块能够方便快捷地调节局部监测装置的位置和监测角度，从而多角度地对异常情况进行全面性观察，尤其是，养猪场中，个体猪是处于活动状态的，需要不断地进行位置和角度调整来进行观察，一般的监测装置很难达到这个效果，而本实用新型的机械臂模块通过能够转动的底座、多组铰接的机械臂以及转轴，能够实现多个自由度的位置调整，使得局部监测装置的位置调节十分便捷快速，不会出现监测不到的死角，监测效果大大增强；
[0027](3)本实用新型一种养猪场用巡检机器人，通过气体传感器和温湿度传感器，能够对周围环境中的各种气体的浓度、温度以及湿度进行实时监测，并根据监测结果对环境进行后续调节，使养猪场内的环境时刻保持在猪适宜生活的情况下，降低猪患病的概率，提高养殖效果；
[0028](4)本实用新型一种养猪场用巡检机器人，通过激光雷达和路况相机的配合工作，能够精确地掌握机器人行进路上的路况，从而根据路况进行机器人行进路线的规划，避开障碍物和凹陷，防止机器人被障碍物阻挡或被绊倒等；
[0029](5)本实用新型一种养猪场用巡检机器人，在机架上端装有安装罩，全景监测装置安装在安装罩中，防止在巡检过程中，垃圾灰尘等落在全景监测装置的监测部位上，影响监测效果；
[0030](6)本实用新型一种养猪场巡检方法，采用上述巡检机器人进行养猪场内部情况的巡检工作，相比较人工巡检，提高了巡检效率和巡检精度的同时，节省了人力物力，降低了劳动成本。
附图说明
[0031]图1为巡检机器人的整体结构示意图；
[0032]图2为巡检机器人下半部分的结构示意图；
[0033]图3为巡检机器人上半部分的结构示意图；
[0034]图4为机械臂模块的结构示意图；
[0035]图5为巡检机器人的控制流程图；
[0036]图中：1、行走模块；101、驱动轮；102、激光雷达；103、路况相机；
[0037]2、供能模块；201、电池；202、电量监测装置；
[0038]3、控制模块；301、控制柜I；302、控制柜II；
[0039]4、机架；
[0040]5、监测模块；501、气体传感器；502、温湿度传感器；503、全景监测装置；504、安装
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