CN112792827A - 一种电力巡检机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明属于巡检机器人技术领域,提供了一种电力巡检机器人,包括底盘,所述底盘上设置有行走轮和用于驱动行走轮转动的第一驱动机构,底盘的前侧铰接有用于检测障碍的第一红外摄像仪,底盘的两端均安装有用于清除障碍的清理机构,底盘的上方设有转动座和用于驱动转动座转动的第二驱动机构,转动座与底盘转动连接,第二驱动机构与底盘固定连接,转动座上固定安装有激光雷达和用于固定转动座的固定机构,转动座上设有第二红外摄像仪和用于驱动第二红外摄像仪升降的升降机构。本发明的一种电力巡检机器人,保持第二红外摄像仪抓拍图像时的稳定性,避免巡检机器人由于重心不稳发生倾倒,而无法完成巡检任务。
Description
技术领域
本发明涉及巡检机器人技术领域,具体涉及一种电力巡检机器人。
背景技术
变电站是电网的核心部分,对电站内设备例行巡视检测是保证整个电网安全稳定运行的关键技术。随着经济的快速发展,电力***的规模不断的扩大,对电力***的稳定性要求也不断提高。
传统的电力设备巡检是以人工方式进行,由于通过人工巡检具有劳动强度大的特点,因此产生一种以巡检平台、巡检机器人和智能分析服务平台相结合,进行自动巡检的方式。通过巡检平台创建点位并将点位信息同步到巡检机器人和智能分析服务平台,通过巡检机器人对点位信息场景进行抓拍,智能分析服务平台根据巡检机器人的抓拍图像进行检测,得到巡检结果。
巡检机器人在使用过程中,需要根据电力设备机柜的高度调节巡检机器人的检测端的高度,但是,由于巡检机器人检测端高度的变化,导致巡检机器人的重心不稳,容易引起检测端抓怕的图像模糊,影响检测结果,甚至会使巡检机器人发生倾倒,无法完成正常的巡检任务。
发明内容
针对现有技术中的缺陷,本发明提供的一种电力巡检机器人,保持第二红外摄像仪抓拍图像时的稳定性,避免巡检机器人由于重心不稳发生倾倒,而无法完成巡检任务。
为了解决上述技术问题,本发明提出以下技术方案:
一种电力巡检机器人,包括底盘,所述底盘上设置有行走轮和用于驱动行走轮转动的第一驱动机构,底盘的前侧铰接有用于检测障碍的第一红外摄像仪,底盘的两端均安装有用于清除障碍的清理机构,底盘的上方设有转动座和用于驱动转动座转动的第二驱动机构,转动座与底盘转动连接,第二驱动机构与底盘固定连接,转动座上固定安装有激光雷达和用于固定转动座的固定机构,转动座上设有第二红外摄像仪和用于驱动第二红外摄像仪升降的升降机构,第一驱动机构、第一红外摄像仪、清理机构、第二驱动机构、激光雷达、固定机构、第二红外摄像仪和升降机构均与控制器电连接,控制器分别与巡检平台和智能分析服务平台通信连接。
进一步地,所述清理机构包括第一驱动组件和第二驱动组件,第一驱动组件与底盘固定连接,第二驱动组件与第一驱动组件驱动连接,第一驱动组件和第二驱动组件相互垂直,第二驱动组件上驱动连接有清障板,第一驱动组件和第二驱动组件均与控制器电连接。
进一步地,所述第一驱动组件包括第一驱动电机和第一丝杆,第一驱动电机和第一丝杆驱动连接,第一驱动电机和第一丝杆均与底盘固定连接,第一驱动电机与控制器电连接;所述第二驱动组件包括固定板、第二驱动电机和第二丝杆,固定板与第一丝杆的螺母座固定连接,第二驱动电机和第二丝杆均与固定板固定连接,第二驱动电机与第二丝杆驱动连接,清障板与第二丝杆驱动连接。
进一步地,所述清障板上固定安装有距离传感器,距离传感器的检测面对准地面,距离传感器与控制器电连接。
进一步地,所述第二驱动机构包括第三驱动电机和从动齿轮,第三驱动电机与底盘固定连接,第三驱动电机与控制器电连接,第三驱动电机的输出轴上同轴连接有主动齿轮,从动齿轮与转动座同轴连接,主动齿轮与从动齿轮啮合。
进一步地,所述固定机构包括第一伺服电缸,第一伺服电缸与转动座固定连接,第一伺服电缸与控制器电连接,第一伺服电缸的驱动端固定安装有吸盘。
进一步地,所述转动座上开设有凹槽,凹槽的侧壁上开设有滑槽,所述升降机构包括第二伺服电缸和滑动板,第二伺服电缸与凹槽的底部固定连接,滑动板与第二伺服电缸的驱动端驱动连接,滑动板的两端分别置于滑槽内,第二红外摄像仪与滑动板固定连接,第二伺服电缸与控制器电连接。
进一步地,所述第一驱动机构包括第四驱动电机、行星减速机和转角减速机,第四驱动电机与底盘固定连接,第四驱动电机与行星减速机驱动连接,行星减速机与转角减速机驱动连接,转角减速机与行走轮驱动连接。
由上述技术方案可知,本发明的有益效果:控制器接收巡检平台的定位信息后,控制第一驱动机构带动行走轮安装预定的路线行走,通过第一红外摄像仪检测底盘的前方是否有障碍物,如果有,控制器控制清理机构对障碍物进行清理,避免障碍物影响巡检机器人的正常行走,同时,通过激光雷达进行检测是否达到预定的点位,如果到达预定的点位,控制器控制第二驱动机构带动转动座进行转动,使第二红外摄像仪的检测面对准机柜上需要检测的位置,然后,控制器控制固定机构将转动座与机柜进行固定,保持第二红外摄像仪抓拍图像时的稳定性,避免巡检机器人由于重心不稳发生倾倒,而无法完成巡检任务,同时,控制器控制升降机构带动第二红外摄像仪上升,对需要检测的位置进行图像抓拍,并将抓拍的图像发送给智能分析服务平台进行分析,得出检测结果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中,类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中,各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1为本发明的结构示意图;
图2为本发明A处的放大图;
图3为本发明的俯视图。
附图标记:
1-底盘;2-转动座;
11-第一红外摄像仪;12-行走轮;13-第一驱动电机;14-第一丝杆;15-固定板;16-第二驱动电机;17-第二丝杆;18-清障板;19-第三驱动电机;21-从动齿轮;22-凹槽;23-第一伺服电缸;24-吸盘;25-激光雷达;
181-距离传感器;191-主动齿轮;221-第二伺服电缸;222-滑动板;223-滑槽;224-第二红外摄像仪。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案,因此只作为示例,而不能以此来限制本发明的保护范围。
参阅图1-图3所示,本实施例提供的一种电力巡检机器人,包括底盘1,底盘1上设置有行走轮12和用于驱动行走轮12转动的第一驱动机构,底盘1的前侧铰接有用于检测障碍的第一红外摄像仪11,底盘1的两端均安装有用于清除障碍的清理机构,底盘1的上方设有转动座2和用于驱动转动座2转动的第二驱动机构,转动座2与底盘1转动连接,第二驱动机构与底盘1固定连接,转动座2上固定安装有激光雷达25和用于固定转动座2的固定机构,转动座2上设有第二红外摄像仪224和用于驱动第二红外摄像仪224升降的升降机构,第一驱动机构、第一红外摄像仪11、清理机构、第二驱动机构、激光雷达25、固定机构、第二红外摄像仪224和升降机构均与控制器电连接,控制器分别与巡检平台和智能分析服务平台通信连接。控制器为STM32单片机或PLC控制器。
在实际使用中,控制器接收巡检平台的定位信息后,控制第一驱动机构带动行走轮12安装预定的路线行走,通过第一红外摄像仪11检测底盘1的前方是否有障碍物,如果有,控制器控制清理机构对障碍物进行清理,避免障碍物影响巡检机器人的正常行走,同时,通过激光雷达25进行检测是否达到预定的点位,如果到达预定的点位,控制器控制第二驱动机构带动转动座2进行转动,使第二红外摄像仪224的检测面对准机柜上需要检测的位置,然后,控制器控制固定机构将转动座2与机柜进行固定,保持第二红外摄像仪224抓拍图像时的稳定性,避免巡检机器人由于重心不稳发生倾倒,而无法完成巡检任务,同时,控制器控制升降机构带动第二红外摄像仪224上升,对需要检测的位置进行图像抓拍,并将抓拍的图像发送给智能分析服务平台进行分析,得出检测结果。
在本实施例中,清理机构包括第一驱动组件和第二驱动组件,第一驱动组件与底盘1固定连接,第二驱动组件与第一驱动组件驱动连接,第一驱动组件和第二驱动组件相互垂直,第二驱动组件上驱动连接有清障板18,第一驱动组件和第二驱动组件均与控制器电连接。
在实际使用中,当第一红外摄像仪11检测到底盘1的前方有障碍物时,控制器控制第一驱动组件带动清障板18在竖直方向上运动,使清障板18的底端与地面接近,同时,控制器控制第二驱动组件带动清障板18在水平方向上运动,通过清障板18推动障碍物,使障碍物远离底盘1,避免影响行走轮12的正常运行;另外,当升降机构带动第二红外摄像仪224上升时,控制器控制第二驱动组件带动清障板18运动到行走轮12的外侧,当第二红外摄像仪224上升过程中,通过固定机构的固定作用保持第二红外摄像仪224抓拍图像时的稳定性,通过清障板18的支撑作用,避免巡检机器人由于重心不稳发生倾倒。
在本实施例中,第一驱动组件包括第一驱动电机13和第一丝杆14,第一驱动电机13和第一丝杆14驱动连接,第一驱动电机13和第一丝杆14均与底盘1固定连接,第一驱动电机13与控制器电连接;第二驱动组件包括固定板15、第二驱动电机16和第二丝杆17,固定板15与第一丝杆14的螺母座固定连接,第二驱动电机16和第二丝杆17均与固定板15固定连接,第二驱动电机16与第二丝杆17驱动连接,清障板18与第二丝杆17驱动连接。
在实际使用中,控制器控制第一驱动电机13带动第一丝杆14上的螺母座在垂直方向上运动,控制器控制第二驱动电机16带动第二丝杆17的螺母座在水平方向上运动,实现清障板18在垂直方向上和水平方向上的位置移动。
在本实施例中,清障板18上固定安装有距离传感器181,距离传感器181的检测面对准地面,距离传感器181与控制器电连接。
在实际使用中,通过距离传感器181检测清障板18的底端与地面之间的距离,当清障板18的底端与地面之间的距离大于设定的阈值时,控制器控制第一驱动电机13带动第一丝杆14上的螺母座向下移动,直到清障板18的底端与地面之间保持设定的距离;当清障板18的底端与地面之间的距离小于设定的阈值时,控制器控制第一驱动电机13带动第一丝杆14上的螺母座向上移动,直到清障板18的底端与地面之间保持设定的距离,使清障板18在清理障碍物的同时,不影响行走轮12的正常行走。
在本实施例中,第二驱动机构包括第三驱动电机19和从动齿轮21,第三驱动电机19与底盘1固定连接,第三驱动电机19与控制器电连接,第三驱动电机19的输出轴上同轴连接有主动齿轮191,从动齿轮21与转动座2同轴连接,主动齿轮191与从动齿轮21啮合。
在实际使用中,当巡检机器人达到预定的点位时,控制器控制第三驱动电机19带动主动齿轮191转动,主动齿轮191转动带动从动齿轮21转动,从动齿轮21转动带动转动座2以及第二红外摄像仪224的转动,使第二红外摄像仪224的检测面对准机柜上需要检测的位置。
在本实施例中,固定机构包括第一伺服电缸23,第一伺服电缸23与转动座2固定连接,第一伺服电缸23与控制器电连接,第一伺服电缸23的驱动端固定安装有吸盘24。
在实际使用中,当转动座2转动到合适的位置后,控制器控制第一伺服电缸23伸长,带动吸盘24向机柜侧靠近并与机柜固定,达到稳定转动座2和转动座2内第二红外摄像仪224的效果。
在本实施例中,转动座2上开设有凹槽22,凹槽22的侧壁上开设有滑槽223,升降机构包括第二伺服电缸221和滑动板222,第二伺服电缸221与凹槽22的底部固定连接,滑动板222与第二伺服电缸221的驱动端驱动连接,滑动板222的两端分别置于滑槽223内,第二红外摄像仪224与滑动板222固定连接,第二伺服电缸221与控制器电连接。
在实际使用中,控制器控制第二伺服电缸221的升降带动滑动板222沿滑槽223上下滑动,保持第二红外摄像仪224移动过程中的稳定性。
在本实施例中,第一驱动机构包括第四驱动电机、行星减速机和转角减速机,第四驱动电机与底盘1固定连接,第四驱动电机与行星减速机驱动连接,行星减速机与转角减速机驱动连接,转角减速机与行走轮12驱动连接。
在实际使用中,控制器控制第四驱动机构工作,带动行星减速机和转角减速机工作,控制行走轮12的运行和转向。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围,其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。
Claims (8)
1.一种电力巡检机器人,包括底盘(1),其特征在于:所述底盘(1)上设置有行走轮(12)和用于驱动行走轮(12)转动的第一驱动机构,底盘(1)的前侧铰接有用于检测障碍的第一红外摄像仪(11),底盘(1)的两端均安装有用于清除障碍的清理机构,底盘(1)的上方设有转动座(2)和用于驱动转动座(2)转动的第二驱动机构,转动座(2)与底盘(1)转动连接,第二驱动机构与底盘(1)固定连接,转动座(2)上固定安装有激光雷达(25)和用于固定转动座(2)的固定机构,转动座(2)上设有第二红外摄像仪(224)和用于驱动第二红外摄像仪(224)升降的升降机构,第一驱动机构、第一红外摄像仪(11)、清理机构、第二驱动机构、激光雷达(25)、固定机构、第二红外摄像仪(224)和升降机构均与控制器电连接,控制器分别与巡检平台和智能分析服务平台通信连接。
2.根据权利要求1所述的一种电力巡检机器人,其特征在于:所述清理机构包括第一驱动组件和第二驱动组件,第一驱动组件与底盘(1)固定连接,第二驱动组件与第一驱动组件驱动连接,第一驱动组件和第二驱动组件相互垂直,第二驱动组件上驱动连接有清障板(18),第一驱动组件和第二驱动组件均与控制器电连接。
3.根据权利要求2所述的一种电力巡检机器人,其特征在于:所述第一驱动组件包括第一驱动电机(13)和第一丝杆(14),第一驱动电机(13)和第一丝杆(14)驱动连接,第一驱动电机(13)和第一丝杆(14)均与底盘(1)固定连接,第一驱动电机(13)与控制器电连接;所述第二驱动组件包括固定板(15)、第二驱动电机(16)和第二丝杆(17),固定板(15)与第一丝杆(14)的螺母座固定连接,第二驱动电机(16)和第二丝杆(17)均与固定板(15)固定连接,第二驱动电机(16)与第二丝杆(17)驱动连接,清障板(18)与第二丝杆(17)驱动连接。
4.根据权利要求3所述的一种电力巡检机器人,其特征在于:所述清障板(18)上固定安装有距离传感器(181),距离传感器(181)的检测面对准地面,距离传感器(181)与控制器电连接。
5.根据权利要求1所述的一种电力巡检机器人,其特征在于:所述第二驱动机构包括第三驱动电机(19)和从动齿轮(21),第三驱动电机(19)与底盘(1)固定连接,第三驱动电机(19)与控制器电连接,第三驱动电机(19)的输出轴上同轴连接有主动齿轮(191),从动齿轮(21)与转动座(2)同轴连接,主动齿轮(191)与从动齿轮(21)啮合。
6.根据权利要求1所述的一种电力巡检机器人,其特征在于:所述固定机构包括第一伺服电缸(23),第一伺服电缸(23)与转动座(2)固定连接,第一伺服电缸(23)与控制器电连接,第一伺服电缸(23)的驱动端固定安装有吸盘(24)。
7.根据权利要求1所述的一种电力巡检机器人,其特征在于:所述转动座(2)上开设有凹槽(22),凹槽(22)的侧壁上开设有滑槽(223),所述升降机构包括第二伺服电缸(221)和滑动板(222),第二伺服电缸(221)与凹槽(22)的底部固定连接,滑动板(222)与第二伺服电缸(221)的驱动端驱动连接,滑动板(222)的两端分别置于滑槽(223)内,第二红外摄像仪(224)与滑动板(222)固定连接,第二伺服电缸(221)与控制器电连接。
8.根据权利要求1所述的一种电力巡检机器人,其特征在于:所述第一驱动机构包括第四驱动电机、行星减速机和转角减速机,第四驱动电机与底盘(1)固定连接,第四驱动电机与行星减速机驱动连接,行星减速机与转角减速机驱动连接,转角减速机与行走轮(12)驱动连接。
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