CN104875199A - 电力管道线路巡检机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种电力管道线路巡检机器人。特别针对一种电力管道线路巡检机器人，属于电力工程领域。包括蛇头(1)、蛇体(2)和蛇尾(3)，蛇头(1)和蛇体(2)采用模块化设计，蛇头(1)和蛇体(2)通过蛇体两侧的两个销轴连接，各模块之间、模块与蛇尾(3)之间也采用同样的方式连接，蛇尾(3)的运动主要通过舵机的上下摆动，同时每个部分有备用电池，具有续航能力。本发明优点在于：结构紧凑、体积小、重量轻、关节灵活、可控性强、拆卸方便、安全可靠。
Description
技术领域：
本发明设计一种巡检机器人，特别针对一种电力管道线路巡检机器人，属于电力工程领域。
背景技术：
随着科技的发展机器人领域的研究越来越受到科学家和社会各界的关注，目前也取得了不错的成绩，随着科学的日益进步和人们生活水平的不断提高，目前电力管道巡检机器人大多采用轮式移动机器人，传统的轮式移动机器人的运动平滑,效率高,但需要相对光滑的地面,不能够适应恶劣的环境同样使用履带可以改进移动机构适应地面的能力，但它却无法充分实现运动的灵活性，目前主要的问题是发现新的运动方式。在仿生机械学中蛇形机器人模拟自然界蛇的无肢结构，具有多关节，多自由度的特点可以有多种运动模式在许多领域具有广泛的应用前景，如在有辐射、有毒等危险环境下的侦察和搜索，在狭小和危险条件下探测和疏通管道等，鉴于此，一种仿蛇形电力管道线路巡检机器人是业内急需。
发明内容：
本发明提供一种电力管道线路巡检机器人，克服了普通车型电力巡检机器人实效性能差，运动方式固定，无法完成环境复杂的环境中作业的技术缺陷。
本发明采用的技术方案是：一种电力管道线路巡检机器人，包括蛇头(1)、蛇体(2)和蛇尾(3)，蛇头(1)和蛇体(2)采用模块化设计，蛇头(1)和蛇体(2)通过蛇体两侧的两个销轴连接，各模块之间、模块与蛇尾(3)之间也采用同样的方式连接。本电力管道线路巡检机器人在畅通无阻的电力管道内，通过电机驱动轮胎快速前进；在崎岖不平的电力管道内，通过每个关节连接处的左右摆动的舵机使蛇体成S形，通过尾部关节处左右摆动的舵机推动及蛇体关节处舵机的辅助摆动使蛇体前进；在遇到管道内较大障碍物时，通过蛇体关节处上下摆动的舵机使蛇头上扬越过障碍物。
本发明优点在于：结构新颖、体积小、重量轻、关节灵活、拆卸方便，安全可靠。它还具有机器人拟蛇的特点，即运动范围大、避障能力强、应用广泛、作业能耗低，在未来的电力管道巡检作业中能代替人类的体力劳动，降低危险事故的发生，保障人类的安全。
附图说明：
图1为电力管道线路巡检机器人的整体示意图；
图2、图3为图1中蛇头的示意图；
图4为图1中蛇体的示意图；
图5为图1中蛇尾的示意图。
具体实施方式：
1.如图1所示，一种电力管道线路巡检机器人，包括蛇头(1)、蛇体(2)和蛇尾(3)，蛇头(1)和蛇体(2)采用模块化设计，蛇头(1)和蛇体(2)通过蛇体两侧的两个销轴连接，各模块之间、模块与蛇尾(3)之间也采用同样的方式连接。
2.如图2、图3所示蛇头(1)由烟雾传感器(101)，无线红外针孔摄像头(102)，微型机械手(103)，微型高压水枪(104)，红外距离传感器(105)，温度传感器(106)，无线收发装置(107)，水银重力传感器(108)和中央控制芯片(109)组成。无线红外针孔摄像头(102)是通过螺栓固定在蛇头(1)上，蛇头(1)下方两面各有两个小的圆凸出部分，其内部用来容纳红外距离传感器(105)、温度传感器(106)、烟雾传感器(101)；温度传感器(106)、烟雾传感器(101)、无线红外针孔摄像头(102)等，将收集的温度数据，烟雾含量数据，视频数据均通过无线收发装置(107)发到外界控制的电脑内；微型高压水枪(104)通过中央控制芯片(109)控制，当温度传感器(106)感应到温度过高或烟雾传感器(101)感应到烟雾浓度过高时发射冷凝液，而水银重力传感器(108)、红外距离感应器(105)收集到的环境信息均通过数据形式传给中央控制芯片(109)，中央控制芯片(109)通过数据来判断路况从而对舵机的控制芯片发出控制指令。
3.如图4所示蛇体(2)由舵机(201)、舵机架(202)、电机(203)、电池架(204)、电池(205)、轴承(207)、轴承座(208)、轮胎(209)和轴(206)组成。舵机(201)安装在后面的关节内部；关节部分则是以两个关节为一个关节模块，通过固定在后面关节内的舵机(201)提供动力使前面的关节能够以连接处为轴相对后面的关节做出+45°～-45°的转动；蛇尾(3)采用相同的运动方式和动力来源。
4.如图5所示蛇尾(3)由电机(301)、电池架(302)、电池(303)、轴承(304)、轴承座(305)和轮胎(306)组成。蛇尾(3)提供电力管道线路巡检机器人在管道内向上或向下的动力。
Claims (4)
1.一种电力管道巡检机器人其特征在于，包括蛇头(1)、蛇体(2)和蛇尾(3)，蛇头(1)和蛇体(2)采用模块化设计，蛇头(1)和蛇体(2)通过蛇体两侧的两个销轴连接，各模块之间、模块与蛇尾(3)之间也采用同样的方式连接。
2.根据权利要求1所述的电力管道线路巡检机器人其特征在于，蛇头(1)包括烟雾传感器(101)，无线红外针孔摄像头(102)，微型机械手(103)，微型高压水枪(104)，红外距离传感器(105)，温度传感器(106)，无线收发装置(107)，水银重力传感器(108)和中央控制芯片(109),蛇头(1)内部有传感器模块和备用电池，外部有两个微型机械手(103)以应对错综复杂的电力管道，传感器有温度传感器(106)，微型高压水枪(104)通过中央控制芯片(109)控制。
3.根据权利要求1所述的电力管道线路巡检机器人其特征在于，蛇体(2)包括舵机(201)、舵机架(202)、电机(203)、电池架(204)、电池(205)、轴承(207)、轴承座(208)、轮胎(209)和轴(206),舵机(201)安装在后面的的关节内部；关节部分则是以两个关节为一个关节模块，通过固定在后面关节内的舵机(201)提供动力使前面的关节能够以连接处为轴相对后面的关节做出+45°～-45°的转动，每个关节内部舵机(201)提供动力，还有单独的控制板，方便拆卸和组装，电力能源来自关节内部的电池和备用电池。
4.根据权利要求1所述的电力管道线路巡检机器人其特征在于，蛇尾(3)包括电机(301)、电池架(302)、电池(303)、轴承(304)、轴承座(305)和轮胎(306),蛇体(2)与蛇尾(3)采用销轴连接。
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