(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210792674.4 (22)申请日 2022.07.07 (71)申请人 东华大学 地址 201600 上海市松江区人民北路2 999 号 (72)发明人 刘建麟　王少文　梁国铭　钟佳定　 李祎琨　胡梦娟　袁祎麟　 (74)专利代理 机构 上海申汇 专利代理有限公司 31001 专利代理师 翁若莹　王晶 (51)Int.Cl. B25J 9/16(2006.01) B25J 11/00(2006.01) B25J 5/00(2006.01) (54)发明名称 一种自巡航式智能微气候 监测机器人 (57)摘要 本发明涉及一种自巡航式智能微气候监测 机器人， 包括： 移动模块， 安装在机器人底盘上， 用于监测机器人的移动和转向； 电源模块， 安装 在机器人底盘后部； 摄像传感模块， 安装在机器 人底盘头部， 通过传感摄像头识别移动方向上的 障碍物； 仪器测量模块， 安装在固定于机器人底 盘的伸缩杆， 用于自动收集记录热环境监测数 据； 数据采集面板模块， 安装于机器人底盘上面 的粗杆中部， 内置定位系统； 控制模块， 由机器人 底盘内部的数据处理芯片， 在数据采集面板模块 中划定监测区域范围和监测时间， 为控制模块提 供数据， 结合摄像传感模块传输过来的障碍物数 据， 在经过数据处理芯片融合处理后， 通过驱动 电机控制移动模块中的驱动轮和万向轮的转向 和移动。 权利要求书2页 说明书4页 附图2页 CN 115284282 A 2022.11.04 CN 115284282 A 1.一种自巡航式智能微气候 监测机器人， 其特 征在于， 包括： 移动模块， 安装在机器人底盘上， 用于监测机器人的移动和转向； 电源模块， 安装在机器人底盘后部， 为移动模块、 控制模块、 摄像传感模块、 仪器测量模 块和数据采集 面板模块 提供能源； 摄像传感模块， 安装在机器人底盘头部， 通过传感摄像头识别移动方向上的障碍物， 判 断障碍物的高度和空间大小， 并将信号传输 至控制模块中的数据处 理芯片； 仪器测量模块， 安装在固定于机器人底盘的伸缩杆， 用于自动收集记录热环境监测数 据； 数据采集面板模块， 安装于机器人底盘上面的粗杆中部， 内置定位系统， 由定位系统接 收所处环境地图数据， 并显示在数据采集面板上， 仪器测 量模块通过数据传输方式连接数 据采集面板， 在数据采集 面板中输入监测区域数据以规划机器人的监测范围和监测时间； 控制模块， 由机器人底盘内部的数据处理芯片， 在数据采集面板模块中划定监测区域 范围和监测时间， 为控制模块提供数据， 结合摄像传感模块传输过来的障碍物数据， 在经过 数据处理芯片融合处理后， 通过驱动电机控制移动模块中的驱动轮和万向轮的转向和移 动。 2.根据权利要求1所述的自巡航式智能微气候监测机器人， 其特征在于： 所述移动模块 以直径0.7m， 高度0.2m的机器人底盘为主体， 包括底部的两个驱动轮、 两个万向轮和内部的 陀螺仪装置， 由机器人底盘内部的电源提供动力， 控制芯片控制移动方向， 前后两个万向轮 辅助驱动轮移动， 并保持机器人移动的稳定性， 内部的陀螺仪用来检测机器人 的运动方向 和转弯角度。 3.根据权利要求1所述的自巡航式智能微气候监测机器人， 其特征在于： 所述电源模块 在机器人底盘后部设有一个充电接口， 方便电源模块充电， 并采用可充电锂电池组， 为监测 机器人及各模块供电， 在数据采集 面板模块实现电源电量的可视化显示。 4.根据权利要求1所述的自巡航式智能微气候监测机器人， 其特征在于： 所述摄像传感 模块包括传感摄像头， 传感摄像头识别移动方向上 的障碍物， 判断障碍物的高度和空间大 小， 并将信号传输 至控制模块中的数据处 理芯片。 5.根据权利要求1所述的自巡航式智能微气候监测机器人， 其特征在于： 所述数据采集 面板模块包括显示屏、 硬盘、 蓝牙和嵌入式微处理器， 输入机器人运行参数： 监测时间、 范 围， 并储存采集数据。 6.根据权利要求1所述的自巡航式智能微气候监测机器人， 其特征在于： 所述仪器测量 模块包括风速仪、 温湿度记录仪和太阳辐 射传感器三类热环境监测仪器， 并安装在伸缩杆 上。 7.根据权利要求6所述的自巡航式智能微气候监测机器人， 其特征在于： 所述伸缩杆为 两根中空伸缩杆， 伸缩杆总长度为1.1m， 下方粗杆长0.5m， 上方细杆长0.6m， 两根中空伸缩 杆通过螺母连接， 细杆上设置多个螺母孔位， 可调节高度， 细杆顶部由螺母连接一根长度 0.4m的横杆， 横杆两端分别放置风速仪和太阳辐射传感器， 温湿度 记录仪放置于细杆上部， 环境监测仪器通过 数据线将热环境数据传输 到数据采集 面板并储 存。 8.根据权利要求1所述的自巡航式智能微气候监测机器人， 其特征在于： 所述控制模块 包括逻辑芯片控制器、 GPS定位系统、 电机驱动系统、 陀螺仪和电池管理系统， 用于接收发权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115284282 A 2GPS信号， 对机器人进 行定位， 处理摄像传感模块传输的数据， 选择合适的路径， 通过移动模 块控制机器人的移动。 9.根据权利要求1所述的自巡航式智能微气候监测机器人， 其特征在于： 所述机器人底 盘内部安装GPS 接收器和控制芯片， 巡航前预设监测区域面积范围， 使机器人在监测区域内 进行自巡航式移动。 10.根据权利要求1所述的自巡航式智能微气候监测机器人， 其特征在于： 所述仪器测 量模块通过有线USB连接数据采集面板内置硬盘， 接收热环境参数数据， 实现读写 数据的高 速率和低延时， 或者由数据采集面板内置的蓝牙与Wi ‑Fi功能实现与测量人员手机互联， 从 而使测量人员接收实时数据。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115284282 A 3