CN106737738A - 用于线缆故障检测的机器人 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于线缆故障检测的机器人，包含：控制模块；驱动模块，与所述的控制模块通过电路连接，根据控制模块输出的控制信号输出驱动力；夹紧模块，固定设置在所述的驱动模块上；行走模块，设置在所述的夹紧模块的上方，与所述的驱动模块通过传动连接，该行走模块与夹紧模块配合以夹紧线缆，在驱动模块输出的驱动力的作用下沿线缆行走或停止；监控模块，设置在所述的行走模块的顶端，在行走模块沿线缆行走时监控线缆状况。本发明结构简单，能在高空线缆上自由行走，能全程监控线缆安全状况，及时发现线路故障并准确提供危险位置，有效的避免了人工操作的危险性和复杂性，并能提高效率。

Description

用于线缆故障检测的机器人
技术领域
本发明涉及一种用于线缆故障检测的机器人，尤其涉及一种用于高空线缆安全监控以及故障报修的机器人，属于故障检测装置的技术领域。
背景技术
随着国家经济建设的发展，国民生产水平的提高，机器人已经存在于我们生活的各个环节。在全国电力设施建设不断推进的情况下，国家电网在全国的面积覆盖率也越来越广，伴随而来的也是越来越复杂的安全检测以及维护问题。
在此背景下，身边的高空作业越来越多，其中有很多是有关高空线缆绳索的工作，例如高空线路检测、户外线路维修等。目前，大多数工作都是由工作人员亲自攀爬到高空进行故障检测、维修，但是显然这种工作方式比较危险。对于高度较低的线缆，工作人员一般只借助简单的攀爬工具。对于一些大城市的高空电缆，则通常是工作人员搭乘云梯进行检修。
由于目前电网覆盖率很广，线缆总长也很长，工作人员如果希望对每段线路都进行检测，几乎是不可能达到的。并且有些电网穿插架设于山川河流之间，又进一步给工作人员的操作带来了更多的困难。另外，由于很多线缆带有高压电，即使专业的工作人员经过培训并知道安全工作方法，但也不能完全避免危险事故的发生。再有，受攀爬工具以及云梯等运输搬运的影响，来回搬运会浪费大量人力与时间。同时，每次工作人员通过攀爬对高空电缆进行检测、维修操作，安全隐患无法避免。
综合上述，通过工作人员亲自到现场并进行高空作业，存在各种限制和问题。因此，目前亟需提出一种能够进行高空线缆故障检测的机器人，以完全取代人工操作。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于线缆故障检测的机器人，结构简单，能在高空线缆上自由行走，能全程监控线缆安全状况，及时发现线路故障并准确提供危险位置，有效的避免了人工操作的危险性和复杂性，并能提高效率。
为实现上述目的，本发明提供一种用于线缆故障检测的机器人，包含：控制模块；驱动模块，与所述的控制模块通过电路连接，根据控制模块输出的控制信号输出驱动力；夹紧模块，固定设置在所述的驱动模块上；行走模块，设置在所述的夹紧模块的上方，与所述的驱动模块通过传动连接，该行走模块与夹紧模块配合以夹紧线缆，在驱动模块输出的驱动力的作用下沿线缆行走或停止；监控模块，设置在所述的行走模块的顶端，在行走模块沿线缆行走时监控线缆状况。
所述的驱动模块包含：皮带轮；伺服电机，其输出端通过皮带与所述的皮带轮连接，驱动皮带轮滚动。
所述的驱动模块还包含电池，设置在所述的伺服电机的底部，与伺服电机通过电路连接，提供工作电源。
所述的夹紧模块包含：弹性架，固定设置在所述的伺服电机的顶端；滚动轮，设置在所述的弹性架上。
所述的行走模块包含：U型架；驱动轮，设置在所述的U型架上，位于所述的滚动轮的正下方，并与滚动轮之间设有与线缆外径相匹配的间距，用以夹紧线缆；该驱动轮的一侧与皮带轮同轴连接设置，随皮带轮一起滚动，实现机器人沿线缆的行走或停止。
所述的驱动轮通过第一轴承组件设置在所述的U型架上。
所述的弹性架包含：底座，固定设置在所述的伺服电机的顶端；两个导杆槽，分别设置在所述的底座的两端；两个弹簧，分别设置在各个导杆槽内，且弹簧的一端与导杆槽的底部固定连接；两个导杆，分别与各个弹簧的另一端连接，并通过第二轴承组件与滚动轮连接设置；通过向下按压导杆，使其压缩弹簧，以带动滚动轮向下移动。
所述的弹性架还包含拨动按钮，固定设置导杆上，通过向下拨动所述的拨动按钮，使导杆带动滚动轮向下移动。
所述的控制模块包含：红外接收模块，固定设置在所述的电池或伺服电机上，与地面控制器通信连接，接收地面控制器发送的控制信号；主控模块，固定设置在所述的电池或伺服电机上，分别与所述的红外接收模块以及伺服电机通信连接，根据接收到的控制信号，控制伺服电机启动或关机。
所述的监控模块包含：监控摄像头，其上设置有LED照明灯，固定设置在所述的U型架的顶端，在机器人沿线缆行走的过程中，对线缆概况进行检测监控；信号发射器，固定设置在所述的U型架的顶端，与所述的监控摄像头以及地面控制器通信连接，将监控摄像头获取的检测监控信号转发至地面控制器；报警器，固定设置在所述的U型架的顶端，并与所述的主控模块通信连接，当发现线缆故障、损坏或漏电时，接收主控模块的控制信号，发出警报。
综上所述，本发明所提供的用于线缆故障检测的机器人，结构简单，运动协调，带有摄像监控功能和紧急报警功能，能在高空线缆上自由行走，能全程监控线缆安全状况，及时发现线路故障并准确提供危险位置，有效的避免了工作人员亲自检测的危险性和复杂性，从而提高效率，并给维护人员的工作带来了极大的便利。
附图说明
图1为本发明中的用于线缆故障检测的机器人的结构示意图；
图2为本发明中的用于线缆故障检测的机器人的结构示意图。
具体实施方式
以下结合图1～图2，详细说明本发明的一个优选实施例。
如图1和图2所示，为本发明所提供的用于线缆故障检测的机器人，包含：控制模块；驱动模块，与所述的控制模块通过电路连接，根据控制模块输出的控制信号输出驱动力；夹紧模块，固定设置在所述的驱动模块上；行走模块，设置在所述的夹紧模块的上方，与所述的驱动模块通过传动连接，该行走模块与夹紧模块配合以夹紧线缆，在驱动模块输出的驱动力的作用下沿线缆行走或停止；监控模块，设置在所述的行走模块的顶端，在行走模块沿线缆行走时监控线缆状况。
如图1所示，所述的驱动模块包含：皮带轮31；伺服电机6，其输出端61通过皮带32与所述的皮带轮31连接，驱动皮带轮31滚动。
所述的驱动模块还包含电池7，设置在所述的伺服电机6的底部，与伺服电机6通过电路连接，提供工作电源。
如图2所示，所述的夹紧模块包含：弹性架5，固定设置在所述的伺服电机6的顶端；滚动轮4，设置在所述的弹性架5上。
所述的滚动轮4通过第二轴承组件41设置在所述的弹性架5上。
所述的行走模块包含：U型架1；驱动轮2，设置在所述的U型架1上，位于所述的滚动轮4的正下方，并与滚动轮4之间设有与线缆外径相匹配的间距，用以夹紧线缆；该驱动轮的一侧与皮带轮31同轴连接设置，随皮带轮31一起滚动，实现机器人沿线缆的行走或停止。
如图2所示，所述的驱动轮2通过第一轴承组件21设置在所述的U型架1上。
如图2所示，所述的弹性架5包含：底座，固定设置在所述的伺服电机6的顶端；两个导杆槽51，分别设置在所述的底座的两端；两个弹簧53，分别设置在各个导杆槽51内，且弹簧53的一端与导杆槽51的底部固定连接；两个导杆52，分别与各个弹簧53的另一端连接，并通过第二轴承组件41与滚动轮4连接设置；通过向下按压导杆52，使其压缩弹簧53，以带动滚动轮4向下移动，从而增大滚动轮4与驱动轮2之间的间距，便于将线缆放置在两者之间，并通过松开导杆52，以使滚动轮4与驱动轮2夹紧线缆。
所述的弹性架5还包含拨动按钮54，固定设置导杆52上，通过向下拨动所述的拨动按钮54，使导杆52带动滚动轮4向下移动。
所述的控制模块包含：红外接收模块9，固定设置在所述的电池7或伺服电机6上，与地面控制器通信连接，接收地面控制器发送的控制信号；主控模块8，固定设置在所述的电池7或伺服电机6上，分别与所述的红外接收模块9以及伺服电机6通信连接，根据接收到的控制信号，控制伺服电机6启动或关机，从而控制机器人沿线缆行走或停止。
所述的监控模块包含：监控摄像头11，固定设置在所述的U型架1的顶端，在机器人沿线缆行走的过程中，对线缆概况进行检测监控；信号发射器12，固定设置在所述的U型架1的顶端，与所述的监控摄像头11以及地面控制器通信连接，将监控摄像头11获取的检测监控信号转发至地面控制器；报警器10，固定设置在所述的U型架1的顶端，并与所述的主控模块8通信连接，当发现线缆存在故障、损坏或漏电等危险情况时，接收主控模块8的控制信号，发出警报。
所述的监控摄像头11上设置有LED照明灯，可在夜间或日照不足的情况下辅助照明。
本发明所提供的用于线缆故障检测的机器人，具体工作过程及工作原理如下所述。由工作人员向下拨动弹性架5上的拨动按钮54，使得滚动轮4与驱动轮2之间的间距增大，将线缆放置在两者之间后松开拨动按钮54，此时弹簧53将复原并支撑导杆4，使得滚动轮4与驱动轮2夹紧线缆。地面控制器通过红外接收模块9向主控模块8发送控制信号，使得主控模块8控制伺服电机6启动，伺服电机的输出端61通过皮带32带动皮带轮31、以及与皮带轮31同轴连接的驱动轮2滚动，从而驱动机器人沿着线缆向前行走。在机器人行走过程中，地面控制器仍然能够通过红外接收模块9向主控模块8发送控制信号，来控制机器人往复行走、停止或倒退等简单操作。
在机器人沿线缆前进时，通过监控摄像头11对线缆安全状况实施全程监控，并通过信号发射器12将监控信号传回地面控制器，工作人员能够实时连接线缆各个路段的当前状态，进行全面检测。
当发现线缆存在故障时，工作人员可以根据监控信息判断故障类型，从而准确有效的实施维修方案。当发现线缆存在损坏、漏电等危险情况时，可通过红外接收模块9向主控模块8发送报警信号，并控制报警器10开启紧急报警功能，提醒周边行人不要靠近危险区域。另外，由于在监控摄像头11上装有LED照明灯，对于夜间突发的故障状况，工作人员也能及时对线缆实施准确的检测。
综上所述，本发明所提供的用于线缆故障检测的机器人，结构简单，运动协调，带有摄像监控功能和紧急报警功能，能在高空线缆上自由行走，能全程监控线缆安全状况，及时发现线路故障并准确提供危险位置，有效的避免了工作人员亲自检测的危险性和复杂性，从而提高效率，并给维护人员的工作带来了极大的便利。
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种用于线缆故障检测的机器人，其特征在于，包含：
控制模块；
驱动模块，与所述的控制模块通过电路连接，根据控制模块输出的控制信号输出驱动力；
夹紧模块，固定设置在所述的驱动模块上；
行走模块，设置在所述的夹紧模块的上方，与所述的驱动模块通过传动连接，该行走模块与夹紧模块配合以夹紧线缆，在驱动模块输出的驱动力的作用下沿线缆行走或停止；
监控模块，设置在所述的行走模块的顶端，在行走模块沿线缆行走时监控线缆状况。
2.如权利要求1所述的用于线缆故障检测的机器人，其特征在于，所述的驱动模块包含：
皮带轮（31）；
伺服电机（6），其输出端（61）通过皮带（32）与所述的皮带轮（31）连接，驱动皮带轮（31）滚动。
3.如权利要求2所述的用于线缆故障检测的机器人，其特征在于，所述的驱动模块还包含电池（7），设置在所述的伺服电机（6）的底部，与伺服电机（6）通过电路连接，提供工作电源。
4.如权利要求3所述的用于线缆故障检测的机器人，其特征在于，所述的夹紧模块包含：
弹性架（5），固定设置在所述的伺服电机（6）的顶端；
滚动轮（4），设置在所述的弹性架（5）上。
5.如权利要求4所述的用于线缆故障检测的机器人，其特征在于，所述的行走模块包含：
U型架（1）；
驱动轮（2），设置在所述的U型架（1）上，位于所述的滚动轮（4）的正下方，并与滚动轮（4）之间设有与线缆外径相匹配的间距，用以夹紧线缆；该驱动轮的一侧与皮带轮（31）同轴连接设置，随皮带轮（31）一起滚动，实现机器人沿线缆的行走或停止。
6.如权利要求5所述的用于线缆故障检测的机器人，其特征在于，所述的驱动轮（2）通过第一轴承组件（21）设置在所述的U型架（1）上。
7.如权利要求5所述的用于线缆故障检测的机器人，其特征在于，所述的弹性架（5）包含：
底座，固定设置在所述的伺服电机（6）的顶端；
两个导杆槽（51），分别设置在所述的底座的两端；
两个弹簧（53），分别设置在各个导杆槽（51）内，且弹簧（53）的一端与导杆槽（51）的底部固定连接；
两个导杆（52），分别与各个弹簧（53）的另一端连接，并通过第二轴承组件（41）与滚动轮（4）连接设置；
通过向下按压导杆（52），使其压缩弹簧（53），以带动滚动轮（4）向下移动。
8.如权利要求7所述的用于线缆故障检测的机器人，其特征在于，所述的弹性架（5）还包含拨动按钮（54），固定设置导杆（52）上，通过向下拨动所述的拨动按钮（54），使导杆（52）带动滚动轮（4）向下移动。
9.如权利要求7所述的用于线缆故障检测的机器人，其特征在于，所述的控制模块包含：
红外接收模块（9），固定设置在所述的电池（7）或伺服电机（6）上，与地面控制器通信连接，接收地面控制器发送的控制信号；
主控模块（8），固定设置在所述的电池（7）或伺服电机（6）上，分别与所述的红外接收模块（9）以及伺服电机（6）通信连接，根据接收到的控制信号，控制伺服电机（6）启动或关机。
10.如权利要求9所述的用于线缆故障检测的机器人，其特征在于，所述的监控模块包含：
监控摄像头（11），其上设置有LED照明灯，固定设置在所述的U型架（1）的顶端，在机器人沿线缆行走的过程中，对线缆概况进行检测监控；
信号发射器（12），固定设置在所述的U型架（1）的顶端，与所述的监控摄像头（11）以及地面控制器通信连接，将监控摄像头（11）获取的检测监控信号转发至地面控制器；
报警器（10），固定设置在所述的U型架（1）的顶端，并与所述的主控模块（8）通信连接，当发现线缆故障、损坏或漏电时，接收主控模块（8）的控制信号，发出警报。
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