CN109202965A - 一种变电站巡检机器人摄像头防碰撞*** - Google Patents

一种变电站巡检机器人摄像头防碰撞*** Download PDF

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Abstract

本发明涉及电力***巡检设备领域,公开了一种变电站巡检机器人摄像头防碰撞***,包括机器人本体、机械臂、摄像头、机械臂减速电机和减速电机控制器,机械臂底端与机器人本体上表面连接,机械臂末端设有末端执行器;末端执行器上安装有摄像头,末端执行器表面设有多个弹簧;弹簧末端固定在设于末端执行器的压力传感器上,压力传感器与信号调理变送器相连,信号调理变送器与减速电机控制器相连,减速电机控制器与机械臂减速电机相连。本发明解决了现有变电站巡检机器人摄像头镜头由于没有防护,在采集信息时可能由于摩擦和撞击导致摄像头镜头损坏的问题。

Description

一种变电站巡检机器人摄像头防碰撞***
技术领域
本发明涉及电力***巡检设备领域,具体是指一种变电站巡检机器人摄像头防碰撞***。
背景技术
随着科学技术的进步,智能机器人技术的应用范围越来越广泛。变电站巡检机器人是实现对变电站的电力设备智能巡检一种方式,变电站巡检机器人能有效地代替人工对变电站电力设备进行巡检,实现了对变电站的电力设备的智能化监测,进一步地推动了无人值守变电站的建设。
在变电站巡检机器人进行巡检时,当需要对狭小空间内部进行信息采集时,摄像头需要靠近狭小空间的锗玻璃镜面来进行信息采集,由于长期需要在此工况下进行信息采集,故而摄像头容易因与锗玻璃接触面摩擦和撞击等原因导致摄像头镜头损坏,从而使得摄像头出现采集信息质量低、摄像头寿命降低等一系列问题。因此需要对摄像头进行防护,以使得摄像头能够在次工况下柔性的靠近锗玻璃从而采集到准确、高质量的信息。
发明内容
基于以上技术问题,本发明提供了一种变电站巡检机器人摄像头防碰撞***,解决了现有变电站巡检机器人摄像头镜头由于没有防护,在采集信息时可能由于摩擦和撞击导致摄像头镜头损坏的问题。
为解决以上技术问题,本发明采用的技术方案如下:
一种变电站巡检机器人摄像头防碰撞***,包括机器人本体、机械臂和摄像头、机械臂和机械臂减速电机,底端与机器人本体上表面连接,机械臂末端设有末端执行器;末端执行器上安装有摄像头,末端执行器表面设有多个弹簧;弹簧末端固定在设于末端执行器的压力传感器上,压力传感器与信号调理变送器相连,信号调理变送器与减速电机控制器相连,减速电机控制器与械臂减速电机相连
在本发明中,巡检机器人进行数据采集时,机器人本体移动到数据采集箱附近,机械臂进行定位,定位到金属锗玻璃,然后机械臂向前移动。弹簧首先接触到锗玻璃附近箱体开始被压缩,压力传感器接收到压力将压力转化为信号传送到信号调理变送器,信号调理变送器传送将压力信号处理后传送给减速电机控制器,减速电机控制器控制机械臂减速停止,摄像头开始进行信息采集。利用现在智能机械设备上广泛使用的传感器与信号调理变送器配合,使本发明能够通过机械臂减速电机控制器控制机械臂减速电机运行来控制机械臂运动,以此控制摄像头与锗玻璃之间的距离,避免摄像头与锗玻璃发生碰撞损坏摄像头。
作为一种优选的方式,末端执行器表面设有套筒,弹簧套于套筒之内,弹簧前端与挤压柱后端连接,挤压柱套于套筒之内并延伸至套筒之外。
作为一种优选的方式,挤压柱前端设有圆柱形限位块,限位块圆径大于套筒内径。
作为一种优选的方式,限位块表面设有防滑纹,防滑纹为网格状。
作为一种优选的方式,限位块的材质为橡胶。
作为一种优选的方式,弹簧数量至少为4个,且弹簧环绕摄像头等间距分布。
作为一种优选的方式,末端执行器表面设有光学玻璃,光学玻璃覆盖在摄像头镜头之上。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
(1)本发明结构设计合理,连接方式便捷,使用范围广,方便拆接。使得机器人在狭小空间内进行数据采集时,可以柔性的接触检测目标,更好的保护了摄像头,也使得整个机器运行更加的平稳。
(2)本发明通过末端执行器表面设有套筒,弹簧套于套筒之内,弹簧前端与挤压柱连接,挤压柱套于套筒之内并延伸至套筒之外,挤压柱只能够沿套筒运动压缩弹簧,在单独使用弹簧与锗玻璃接触时弹簧会由于玻璃表面过于光滑发生偏移,造成意外碰撞。
(3)本发明通过挤压柱前端设有圆柱形限位块,限位块圆径大于套筒内径,由于限位块圆径大于套筒内径,在弹簧压缩一定距离之后,限位块会卡于套筒内径,避免机械臂继续向前移动,能在减速电机出现意外情况不能停止时,避免摄像头与锗玻璃发生碰撞损坏摄像头。
(4)本发明通过限位块表面设有防滑纹,防滑纹为网格状,防滑纹能使限位块与锗玻璃接触时,避免由于玻璃的表面太过光滑使之发生偏斜。
(5)本发明通过限位块的材质为橡胶,橡胶具有一定硬度和弹性,能避免限位块在接触玻璃时划伤玻璃。
(6)本发明通过弹簧数量至少为4个,且弹簧环绕摄像头等间距分布,均匀分布的弹簧能使接触面受力均匀,避免受力不均导致末端执行器倾斜,影响摄像头信息采集。
(7)本发明通过末端执行器表面设有光学玻璃,光学玻璃覆盖在摄像头镜头之上,加装的光学玻璃能够在保证摄像头镜头能清晰的进行信息收集的同时,还能对摄像头提供额外保护。
附图说明
图1为发明结构示意图。
图2为末端执行器结构示意图。
图3为末端执行器剖面结构示意图。
其中,1末端执行器,2机械臂,3机器人本体,4弹簧,5摄像头,6压力传感器,7套筒,8限位块,9挤压柱,10光学玻璃。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的说明。本发明的实施方式包括但不限于下列实施例。
实施例1:
参见图1~3,一种变电站巡检机器人摄像头防碰撞***,包括机器人本体3、机械臂2、摄像头5、机械臂减速电机和减速电机控制器,机械臂2底端与机器人本体3上表面连接,机械臂2末端设有末端执行器1:末端执行器1上安装有摄像头5,末端执行器1表面设有多个弹簧4;弹簧4末端固定在设于末端执行器1的压力传感器6上,压力传感器6与信号调理变送器相连,所述信号调理变送器与减速电机控制器相连,所述减速电机控制器与械臂减速电机相连。
在本实例中,巡检机器人进行数据采集时,机器人本体3移动到数据采集箱附近,机械臂2进行定位,定位到金属锗玻璃,然后机械臂2向前移动。弹簧4首先接触到锗玻璃附近箱体开始被压缩,压力传感器6接收到压力将压力转化为信号传送到信号调理变送器,信号调理变送器传送信号到机械臂减速电机上,控制机械臂2减速停止,摄像头5开始进行信息采集。利用现在智能机械设备上广泛使用的传感器与信号调理变送器配合,使本发明能够通过机械臂2减速电机控制器控制机械臂减速电机运行来控制机械臂2运动,以此控制摄像头5与锗玻璃之间的距离,避免摄像头5与锗玻璃发生碰撞损坏摄像头5。
实施例2:
参见图1~3,一种变电站巡检机器人摄像头防碰撞***,包括机器人本体3、机械臂2、摄像头5、机械臂减速电机和减速电机控制器,机械臂2底端与机器人本体3上表面连接,机械臂2末端设有末端执行器1:末端执行器1上安装有摄像头5,末端执行器1表面设有多个弹簧4;弹簧4末端固定在设于末端执行器1的压力传感器6上,压力传感器6与信号调理变送器相连,所述信号调理变送器与减速电机控制器相连,所述减速电机控制器与械臂减速电机相连。
在本实例中,末端执行器1表面设有套筒7,弹簧4套于套筒7之内,弹簧4前端与挤压柱9后端连接,挤压柱9套于套筒7之内并延伸至套筒7之外。通过末端执行器1表面设有套筒7,弹簧4套于套筒7之内,弹簧4前端与挤压柱9后端连接,挤压柱9套于套筒7之内并延伸至套筒7之外,挤压柱9只能够沿套筒7运动压缩弹簧4,在单独使用弹簧4与锗玻璃接触时弹簧4会由于玻璃表面过于光滑发生偏移,造成意外碰撞。
作为一种优选的方式,挤压柱9前端设有圆柱形限位块8,限位块8圆径大于套筒7内径。通过挤压柱9前端设有圆柱形限位块8,限位块8圆径大于套筒7内径,由于限位块8圆径大于套筒7内径,在弹簧4压缩一定距离之后,限位块8会卡于套筒7内径,避免机械臂2继续向前移动,能在减速电机出现意外情况不能停止时,避免摄像头5与锗玻璃发生碰撞损坏摄像头5。
作为一种优选的方式,限位块8的材质为橡胶。通过限位块8表面设有防滑纹,防滑纹为网格状,防滑纹能使限位块8与锗玻璃接触时,避免由于玻璃的表面太过光滑使之发生偏斜。
作为一种优选的方式,限位块8的材质为橡胶。通过限位块8的材质为橡胶,橡胶具有一定硬度和弹性,能避免限位块8在接触玻璃时划伤玻璃。
本实施例的其他部分与实施例1相同,这里就不再赘述。
实施例3:
参见图1~3,一种变电站巡检机器人摄像头防碰撞***,包括机器人本体3、机械臂2、摄像头5、机械臂减速电机和减速电机控制器,机械臂2底端与机器人本体3上表面连接,机械臂2末端设有末端执行器1;末端执行器1上安装有摄像头5,末端执行器1表面设有多个弹簧4;弹簧4末端固定在设于末端执行器1的压力传感器6上,压力传感器6与信号调理变送器相连,所述信号调理变送器与减速电机控制器相连,所述减速电机控制器与械臂减速电机相连。
在本实例中,弹簧4数量至少为4个,且弹簧4环绕摄像头5等间距分布。通过弹簧4数量至少为4个,且弹簧4环绕摄像头5等间距分布,均匀分布的弹簧4能使接触面受力均匀,避免受力不均导致末端执行器1倾斜,影响摄像头5信息采集。
本实施例的其他部分与实施例1相同,这里就不再赘述。
实施例4:
参见图1~3,一种变电站巡检机器人摄像头防碰撞***,包括机器人本体3、机械臂2、摄像头5、机械臂减速电机和减速电机控制器,机械臂2底端与机器人本体3上表面连接,机械臂2末端设有末端执行器1;末端执行器1上安装有摄像头5,末端执行器1表面设有多个弹簧4;弹簧4末端固定在设于末端执行器1的压力传感器6上,压力传感器6与信号调理变送器相连,所述信号调理变送器与减速电机控制器相连,所述减速电机控制器与械臂减速电机相连。
在本实例中,末端执行器1表面设有光学玻璃10,光学玻璃10覆盖在摄像头5镜头之上。通过末端执行器1表面设有光学玻璃10,光学玻璃10覆盖在摄像头5镜头之上,加装的光学玻璃10能够在保证摄像头5镜头能清晰的进行信息收集的同时,还能对摄像头5提供额外保护。
本实施例的其他部分与实施例1相同,这里就不再赘述。
如上即为本发明的实施例。上述实施例以及实施例中的具体参数仅是为了清楚表述发明的验证过程,并非用以限制本发明的专利保护范围,本发明的专利保护范围仍然以其权利要求书为准,凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化,同理均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种变电站巡检机器人摄像头防碰撞***,包括机器人本体(3)、机械臂(2)、摄像头(5)、机械臂减速电机和减速电机控制器,其特征在于:所述机械臂(2)底端与机器人本体(3)上表面连接,所述机械臂(2)末端设有末端执行器(1);所述末端执行器(1)上安装有摄像头(5),所述末端执行器(1)表面设有多个弹簧(4);所述弹簧(4)末端固定在设于末端执行器(1)的压力传感器(6)上,所述压力传感器(6)与信号调理变送器相连,所述信号调理变送器与减速电机控制器相连,所述减速电机控制器与械臂减速电机相连。
2.根据权利要求1所述的一种变电站巡检机器人摄像头防碰撞***,其特征在于:所述末端执行器(1)表面设有套筒(7),所述弹簧(4)套于套筒(7)之内,所述弹簧(4)前端与挤压柱(9)后端连接,所述挤压柱(9)套于套筒(7)之内并延伸至套筒(7)之外。
3.根据权利要求2所述的一种变电站巡检机器人摄像头(5)防碰撞***,其特征在于:所述挤压柱(9)前端设有圆柱形限位块(8),所述限位块(8)圆径大于套筒(7)内径。
4.根据权利要求3所述的一种变电站巡检机器人摄像头防碰撞***,其特征在于:所述限位块(8)表面设有防滑纹,所述防滑纹为网格状。
5.根据权利要求3所述的一种变电站巡检机器人摄像头防碰撞***,其特征在于:所述限位块(8)的材质为橡胶。
6.根据权利要求1所述的一种变电站巡检机器人摄像头防碰撞***,其特征在于:所述弹簧(4)数量至少为4个,且所述弹簧(4)环绕摄像头(5)等间距分布。
7.根据权利要求1所述的一种变电站巡检机器人摄像头防碰撞***,其特征在于:所述末端执行器(1)表面设有光学玻璃(10),所述光学玻璃(10)覆盖在摄像头(5)镜头之上。
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