CN114227711B - 一种地下电网巡检机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及地下巡检机器人领域,具体涉及一种地下电网巡检机器人,包括车座和驱动器,车座上设置有后动力轴,驱动器固定安装在车座上,用于驱动后动力轴进行转动,车座上还固定设置有摄像头、移动电源、控制器和无线通讯装置,包括抵触切换机构、翘起机构、卡紧机构和脱卡机构,当感应到无法直接跨越的障碍物时,减少车座对抵触侧板施加的推力,进而避免障碍物与抵触侧板接触的推力较大,以用来避免弹性抵触器被压缩,通过这种切换驱动的方式,根据障碍物的高度,进行自适应调节,原理是通过抵板不与障碍物接触,翘起机构不再上升,进而使得该机器人能够根据需要翘起适当的高度,进而自动跨越障碍物,不需要工人进行操作,节约了工人大量的时间。
Description
技术领域
本发明涉及地下巡检机器人领域,具体涉及一种地下电网巡检机器人。
背景技术
我国专利申请号: CN201822206885.7;公开了配电网电缆通道双摆臂式巡检机器人,云台包括设置于行走机构上的底座及可转动地设置于底座上的台体,摄像头可转动地设置于台体上,且摄像头能够相对于行走机构三维转动。配电网电缆通道双摆臂式巡检机器人可跨越障碍物,便于在电缆通道内行进较长的距离,从而巡检较长的电缆。
该方案可跨越式的经过障碍物,但该方案是通过摄像头先检测到障碍物,再通过控制器控制摆臂进行运动,进而翻越障碍物,但在地下,有时信号往往会不好,使得机器人失去控制连接,并且在机器人电量不足时,信号也会不好,机器人在失去控制连接时,往往会启动自身的应急返航功能,但由于返航的路程中往往会存在障碍物,通过上述的机器人往往难以进行翻越;
并且在机器人处于有信号连接时,当工人看到障碍物,往往需要工人控制巡检机器人进行翻越运动,而每次控制翻越往往都需要机器人翘起到最高的高度,无法根据需要的高度进行翘起,浪费机器人过多的电量,即使能够翘起到刚好能够翻越的高度,这个过程往往需要工人进行控制,浪费工人大量的时间。
发明内容
本发明的目的在于提供一种地下电网巡检机器人。
为达此目的,本发明采用以下技术方案:
提供一种地下电网巡检机器人,包括车座和驱动器,车座上设置有后动力轴,驱动器固定安装在车座上,用于驱动后动力轴进行转动,车座上还固定设置有摄像头、移动电源、控制器和无线通讯装置,包括抵触切换机构、翘起机构、卡紧机构和脱卡机构,车座的上还设置有前动力轴,前动力轴上设置有第一传动齿轮,抵触切换机构固定安装在车座上,用于事先感应车座无法过去的物体,抵触切换机构上设置有能够前后移动的传动机构,用于切换与第一传动齿轮和翘起机构之间的传动连接,传动机构上设置有第一链轮,驱动器上设置有第二链轮,第一链轮通过第一链条与第二链轮传动连接,驱动器上设置有张紧组件,用于推动第一链条保持张紧,翘起机构固定安装在车座上,且翘起机构位于前动力轴和后动力轴之间,用于翘起与前动力轴连接的两个轮子,卡紧机构固定安装在车座上,用于对下降的翘起机构进行限位卡紧,脱卡机构固定安装在抵触切换机构上,用于使得抵触切换机构与地面敲击时,脱卡机构自动将卡紧机构拉动,车座的两个轮子之间设置有第一限位板,第一限位板通过支撑管固定安装在车座上。
进一步的,抵触切换机构还包括抵板、第二限位板、两个第一导柱、抵触侧板、第一导板、第一抵触弹簧和弹性抵触器,两个第一导板均固定安装在车座上,每个第一导板上均设置有直线轴承,两个第一导柱分别与两个直线轴承滑动连接,抵板固定安装在两个第一导柱的一端上,第二限位板固定安装在两个第一导柱的另一端上,两个第一抵触弹簧分别套设在两个第一导柱上,每个第一抵触弹簧的一端与抵板抵触,另一端与第一导板抵触,传动机构固定安装在第二限位板上,两个弹性抵触器分别固定安装在抵板的两侧,且两个抵触侧板分别固定安装在两个弹性抵触器上。
进一步的,传动机构还包括第一链轮、第一转轴、第二传动齿轮、转座和两个第三传动齿轮,转座固定安装在第二限位板上,第一转轴与转座转动连接,两个第三传动齿轮固定安装在第一转轴上,第一链轮固定安装在第一转轴上,第二传动齿轮固定安装在第一转轴上,第二传动齿轮与第一传动齿轮啮合。
进一步的,翘起机构包括复位组件、滑移板、第二转轴、第一导线板、安装底板、两个齿条、侧板、支撑轮和第二导柱,安装底板固定安装在车座上,两个第二导柱呈竖直固定安装在安装底板的顶部,两个第一导线板均固定安装在两个第二导柱的顶部,滑移板上设置有两个直线轴承,两个直线轴承分别与两个第二导柱滑动连接,两个侧板固定安装在滑移板的两侧,第二转轴与两个侧板的底部转动连接,两个支撑轮固定安装在第二转轴的两端,复位组件固定安装在车座上,复位组件的一端与侧板固定连接,两个第三传动齿轮分别与两个齿条啮合。
进一步的,每个弹性抵触器均包括安装板、连接板、第二导板、第三限位板、两个延伸条、第二抵触弹簧和第三导柱,两个延伸条固定安装在抵触侧板上,且两个延伸条的一端穿过抵板,抵板上开设有供延伸条穿过的条形滑孔,两个延伸条固定安装在安装板上,连接板固定安装在安装板的一侧上,两个第三导柱的一端固定安装在连接板的顶部,两个第三导柱的另一端穿过第二导板,第二导板上开设有供第三导柱穿过的导孔,第三限位板固定安装在两个第三导柱的顶部,两个第二抵触弹簧分别套设在两个第三导柱上,每个第二抵触弹簧的一端与连接板抵触,另一端与第二导板抵触,脱卡机构固定安装在第三限位板的顶部。
进一步的,脱卡机构包括跨板、连接绳、第二导线板和两个第一增高管,两个第一增高管分别固定安装在两个第三限位板的顶部,跨板固定安装在两个第一增高管的顶部,第二导线板通过竖板固定安装在车座上,连接绳的一端与跨板的底部固定连接,连接绳的另一端穿过第二导线板,且与卡紧机构连接,第二导线板上开设有供连接绳穿过的导线孔,跨板位于第二导线板的上方。
进一步的,卡紧机构包括卡板、三角卡块、第三导板、第四限位板、两个第四导柱和第三抵触弹簧,第三导板固定安装在车座上,卡板固定安装在翘起机构上,两个第四导柱的一端穿过第三导板,第三导板上开设有供第四导柱穿过的导孔,第四限位板固定安装在两个第四导柱的一端上,三角卡块固定安装在两个第四导柱的另一端上,卡板上开设有若干个与三角卡块卡接的条形卡槽,两个第三抵触弹簧分别套设在两个第四导柱上,每个第三抵触弹簧的一端与三角卡块抵触,另一端与第三导板抵触,连接绳的一端与第四限位板固定连接。
进一步的,复位组件包括拉绳、配重块、第二增高管和导线座,第二增高管固定安装在车座上,导线座固定安装在第二增高管的顶部,拉绳的一端与滑移板固定连接,拉绳的外缘卡设在导线座上,拉绳的另一端与配重块固定连接。
进一步的,张紧组件包括下推板、导座、第五限位板、两个限位侧条、第五导柱和第四抵触弹簧,导座固定安装在车座上,两个第五导柱的一端穿过导座,导座上开设有供第五导柱穿过的导孔,下推板固定安装在两个第五导柱的底端,第五限位板固定安装在两个第五导柱的顶部,两个第四抵触弹簧分别套设在两个第五导柱上,每个第四抵触弹簧的一端与导座抵触,另一端与下推板抵触,两个限位侧条固定安装在下推板的底部,且两个限位侧条分别卡设在第一链条的两侧。
进一步的,驱动器还包括驱动电机、第三链轮和第二链条,第二链轮固定安装在驱动电机的输出端上,驱动电机通过电机座固定安装在车座上,第三链轮固定安装在后动力轴上,第二链条与第二链轮和第三链轮啮合。
本发明的有益效果:
1、该地下电网巡检机器人,通过抵触切换机构、驱动器和翘起机构结合,起到了三个效果,其一,当感应到无法直接跨越的障碍物时,自动将传动机构与第一传动齿轮进行分离,减少车座对抵触侧板施加的推力,进而避免障碍物与抵触侧板接触的推力较大,以用来避免弹性抵触器被压缩,进而避免翘起机构无法上升到需要的高度,其二,传动机构与第一传动齿轮分离后,将动力传送给翘起机构,使得翘起机构进行运动,使得翘起机构能够将车座进行自动翘起,不需要使用驱动源,降低了设备的成本,且节约了用电,使得机器人能够使用更久的时间,其三,通过这种切换驱动的方式,根据障碍物的高度,进行自适应调节,原理是通过抵板不与障碍物接触,翘起机构不再上升,进而使得该机器人能够根据需要翘起适当的高度,进而自动跨越障碍物,不需要工人进行操作,节约了工人大量的时间,且在在返航的过程中,机器人也能平稳的返回,不会被堵塞在半途中。
2、通过抵触切换机构和脱卡机构结合,起到了两个效果,其一,当机器跨过障碍物后,抵触侧板将先与地面接触,使得抵触侧板与地面实现敲击的过程,进而带动脱卡机构进行运动,使得脱卡机构带动卡紧机构进行运动,进而使得卡紧机构与翘起机构之间进行自动分离,翘起机构进行复位,避免使用控制器进行控制复位,节约了成本,其二,当抵触侧板与地面接触时翘起机构就进行收回,避免出现翘起机构先于前轮与地面接触,进而避免出现车座侧翻的情况。
3、通过卡紧机构,使得翘起机构运动到抵触侧板不与障碍物接触时,卡紧机构能够对翘起机构进行限位固定,避免翘起机构进行复位。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1为本发明的立体结构示意图;
图2为本发明的局部立体结构示意图一;
图3为本发明的局部立体结构示意图二;
图4为抵触切换机构的立体结构示意图;
图5为传动机构的立体结构示意图;
图6为翘起机构的立体结构示意图;
图7为翘起机构的局部立体结构分解示意图;
图8为弹性抵触器的立体结构示意图;
图9为本发明的局部立体结构示意图三;
图10为卡紧机构的立体结构示意图;
图11为复位组件的立体结构示意图;
图12为驱动器的局部立体结构示意图;
图13为驱动器的局部立体结构示意图;
图14为本发明跨越障碍物时的工作状态图;
图中:
1、车座;1a、前动力轴;1b、后动力轴;1c、第一传动齿轮;2、驱动器;2a、张紧组件;2a1、下推板;2a2、限位侧条;2a3、第五导柱;2a4、导座;2a5、第五限位板;2a6、第四抵触弹簧;2b、第二链轮;2c、第一链条;2d、驱动电机;2e、第三链轮;2f、第二链条;3、抵触切换机构;3b、传动机构;3b1、第一链轮;3b2、第一转轴;3b3、第二传动齿轮;3b4、第三传动齿轮;3b5、转座;3a、抵板;3c、第一导柱;3d、抵触侧板;3e、第一导板;3f、第一抵触弹簧;3h、第二限位板;3j、弹性抵触器;3j1、延伸条;3j2、安装板;3j3、连接板;3j4、第二导板;3j5、第二抵触弹簧;3j6、第三限位板;3j7、第三导柱;
4、翘起机构;4a、复位组件;4a1、拉绳;4a2、配重块;4a3、第二增高管;4a4、导线座;4b、齿条;4c、滑移板;4d、侧板;4e、第二转轴;4f、支撑轮;4h、第二导柱;4j、第一导线板;4k、安装底板;5、卡紧机构;5a、卡板;5b、三角卡块;5c、第四导柱;5d、第三抵触弹簧;5e、第三导板;5f、第四限位板;6、脱卡机构;6a、第一增高管;6b、跨板;6c、连接绳;6d、第二导线板;7、第一限位板。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
其中,附图仅用于示例性说明,表示的仅是示意图,而非实物图,不能理解为对本专利的限制;为了更好地说明本发明的实施例,附图某些部件会有省略、放大或缩小,并不代表实际产品的尺寸。
本发明提供一种技术方案:如图1、图2和图3所示,一种地下电网巡检机器人,包括车座1和驱动器2,车座1上设置有后动力轴1b,驱动器2固定安装在车座1上,用于驱动后动力轴1b进行转动,车座1上还固定设置有摄像头、移动电源、控制器和无线通讯装置,其特征在于,包括抵触切换机构3、翘起机构4、卡紧机构5和脱卡机构6,车座1的上还设置有前动力轴1a,前动力轴1a上设置有第一传动齿轮1c;
抵触切换机构3固定安装在车座1上,用于事先感应车座1无法过去的物体,抵触切换机构3上设置有能够前后移动的传动机构3b,用于切换与第一传动齿轮1c和翘起机构4之间的传动连接;
传动机构3b上设置有第一链轮3b1,驱动器2上设置有第二链轮2b,第一链轮3b1通过第一链条2c与第二链轮2b传动连接,驱动器2上设置有张紧组件2a,用于推动第一链条2c保持张紧;
翘起机构4固定安装在车座1上,且翘起机构4位于前动力轴1a和后动力轴1b之间,用于翘起与前动力轴1a连接的两个轮子;
卡紧机构5固定安装在车座1上,用于对下降的翘起机构4进行限位卡紧;
脱卡机构6固定安装在抵触切换机构3上,用于使得抵触切换机构3与地面敲击时,脱卡机构6自动将卡紧机构5拉动;
车座1的两个轮子之间设置有第一限位板7,第一限位板7通过支撑管固定安装在车座1上。
在本发明中,驱动器2还包括驱动电机2d、第三链轮2e和第二链条2f,如图13所示,第二链轮2b固定安装在驱动电机2d的输出端上,驱动电机2d通过电机座固定安装在车座1上,第三链轮2e固定安装在后动力轴1b上,第二链条2f与第二链轮2b和第三链轮2e啮合。通过控制器控制驱动电机2d进行工作,将使得驱动电机2d带动第二链轮2b进行转动,使得第二链轮2b通过第一链条2c带动第一链轮3b1进行转动,第二链轮2b通过第二链条2f带动第三链轮2e进行转动,第三链轮2e进行转动时,将带动后动力轴1b进行转动,第一链轮3b1进行转动时,将带动第一转轴3b2进行转动。
在本发明中,张紧组件2a包括下推板2a1、导座2a4、第五限位板2a5、两个限位侧条2a2、第五导柱2a3和第四抵触弹簧2a6,为了使得第一链轮3b1进行运动时,第一链轮3b1还能够保持与第一链条2c啮合,如图12所示,导座2a4固定安装在车座1上,两个第五导柱2a3的一端穿过导座2a4,导座2a4上开设有供第五导柱2a3穿过的导孔,下推板2a1固定安装在两个第五导柱2a3的底端,第五限位板2a5固定安装在两个第五导柱2a3的顶部,两个第四抵触弹簧2a6分别套设在两个第五导柱2a3上,每个第四抵触弹簧2a6的一端与导座2a4抵触,另一端与下推板2a1抵触,两个限位侧条2a2固定安装在下推板2a1的底部,且两个限位侧条2a2分别卡设在第一链条2c的两侧。当第一转轴3b2带动第一链轮3b1进行运动时,将使得第一链轮3b1朝向翘起机构4进行运动,使得第一链条2c放松,为了使得第一链条2c保证张紧,以使得第二链轮2b转动时,能够带动第一链轮3b1紧张转动,通过第四抵触弹簧2a6的推力,将使得第四抵触弹簧2a6向下推动下推板2a1,使得下推板2a1推动第一链条2c向下运动,使得第一链条2c保持张紧,通过限位侧条2a2对第一链条2c进行定位限制。
在本发明中,抵触切换机构3还包括抵板3a、第二限位板3h、两个第一导柱3c、抵触侧板3d、第一导板3e、第一抵触弹簧3f和弹性抵触器3j,为了能够在感应到障碍物,自适应的将车座1抬高,使得车座1能够翻越障碍物,如图4所示,两个第一导板3e均固定安装在车座1上,每个第一导板3e上均设置有直线轴承,两个第一导柱3c分别与两个直线轴承滑动连接,抵板3a固定安装在两个第一导柱3c的一端上,第二限位板3h固定安装在两个第一导柱3c的另一端上,两个第一抵触弹簧3f分别套设在两个第一导柱3c上,每个第一抵触弹簧3f的一端与抵板3a抵触,另一端与第一导板3e抵触,传动机构3b固定安装在第二限位板3h上,两个弹性抵触器3j分别固定安装在抵板3a的两侧,且两个抵触侧板3d分别固定安装在两个弹性抵触器3j上。在车座1实际运动时,车座1的中部往往不会设置任何零件,使得抵板3a的底部往往会设置在高于轮子的横向中截面,但若是障碍物的高度刚好位于抵板3a的底部与轮子的横向中截面之间,抵板3a将无法起到作用,而使得小车无法翻过障碍物,为此,通过设置抵触侧板3d,抵触侧板3d的底部低于轮子的横向中截面之间,使之弥补这个问题;
当抵板3a与障碍物接触后,随着车座1的继续运动,将使得第一抵触弹簧3f被压缩,进而使得第一导柱3c沿着第一导板3e上的直线轴承进行滑动,在第一导柱3c运动的过程中,第一导柱3c将带动第二限位板3h进行运动,使得第二限位板3h带动传动机构3b进行运动,进而使得传动机构3b与翘起机构4接触,使得传动机构3b进行运动时能够带动翘起机构4进行运动;
在翘起机构4进行运动时,车座1前侧会翘起,翘起时将会带动抵板3a进行翘起,进而抵触侧板3d的低端运动到障碍物的顶部,当抵触侧板3d的底端运动到障碍物的顶部时,由于没有障碍物的阻挡,第一抵触弹簧3f将推动抵板3a进行复位,使得传动机构3b进行复位,进而使得传动机构3b带动第一传动齿轮1c进行转动,使得第一传动齿轮1c带动前动力轴1a进行转动,进而使得前轮在障碍物上进行爬坡;
通过这种方式,起到了四个效果,其一,当感应到无法直接跨越的障碍物时,自动将传动机构3b与第一传动齿轮1c进行分离,减少车座1对抵触侧板3d施加的推力,进而避免障碍物与抵触侧板3d接触的推力较大,以用来避免弹性抵触器3j被压缩,进而避免翘起机构4无法上升到需要的高度,其二,传动机构3b与第一传动齿轮1c分离后,将动力传送给翘起机构4,使得翘起机构4进行运动,使得翘起机构4能够将车座1进行自动翘起,不需要使用驱动源,降低了设备的成本,且节约了用电,使得机器人能够使用更久的时间,其三,通过这种切换驱动的方式,根据障碍物的高度,进行自适应调节,原理是通过抵板3a不与障碍物接触,翘起机构4不再上升,进而使得该机器人能够根据需要翘起适当的高度,进而自动跨越障碍物,其四,当机器跨过障碍物后,抵触侧板3d将先与地面接触,使得抵触侧板3d与地面实现敲击的过程,进而带动脱卡机构6进行运动,使得脱卡机构6带动卡紧机构5进行运动,进而使得卡紧机构5与翘起机构4之间进行自动分离,翘起机构4进行复位,避免使用控制器进行控制复位,节约了成本,其五,当抵触侧板3d与地面接触时翘起机构4就进行收回,避免出现翘起机构4先于前轮与地面接触,进而避免出现车座1侧翻的情况。
在本发明中,传动机构3b还包括第一链轮3b1、第一转轴3b2、第二传动齿轮3b3、转座3b5和两个第三传动齿轮3b4,为了能够实现第一传动齿轮1c和翘起机构4之间的传动切换,如图5所示,转座3b5固定安装在第二限位板3h上,第一转轴3b2与转座3b5转动连接,两个第三传动齿轮3b4固定安装在第一转轴3b2上,第一链轮3b1固定安装在第一转轴3b2上,第二传动齿轮3b3固定安装在第一转轴3b2上,第二传动齿轮3b3与第一传动齿轮1c啮合。当第二限位板3h被推动时,第二限位板3h将带动转座3b5进行运动,使得转座3b5通过第一转轴3b2带动第三传动齿轮3b4和第二传动齿轮3b3进行运动,使得第二传动齿轮3b3与第一传动齿轮1c之间的啮合分离,进而使得第一转轴3b2不再带动第二传动齿轮3b3进行运动,使得第三传动齿轮3b4带动翘起机构4进行运动。
在本发明中,翘起机构4包括复位组件4a、滑移板4c、第二转轴4e、第一导线板4j、安装底板4k、两个齿条4b、侧板4d、支撑轮4f和第二导柱4h,为了实现对车座1的翘起,如图6和图7所示,安装底板4k固定安装在车座1上,两个第二导柱4h呈竖直固定安装在安装底板4k的顶部,两个第一导线板4j均固定安装在两个第二导柱4h的顶部,滑移板4c上设置有两个直线轴承,两个直线轴承分别与两个第二导柱4h滑动连接,两个侧板4d固定安装在滑移板4c的两侧,第二转轴4e与两个侧板4d的底部转动连接,两个支撑轮4f固定安装在第二转轴4e的两端,复位组件4a固定安装在车座1上,复位组件4a的一端与侧板4d固定连接,两个第三传动齿轮3b4分别与两个齿条4b啮合。当第三传动齿轮3b4与齿条4b啮合后,通过第三传动齿轮3b4的转动,将使得第三传动齿轮3b4啮合推动齿条4b向下运动,使得齿条4b带动滑移板4c沿着第二导柱4h向下滑动,进而使得滑移板4c通过侧板4d带动支撑轮4f向下滑动,使得支撑轮4f与地面接触,接触后,由于抵触侧板3d还没有与障碍物避让开,支撑轮4f还在继续向下运动,使得车座1的前端翘起,进而使得抵触侧板3d不在与障碍物接触。
在本发明中,复位组件4a包括拉绳4a1、配重块4a2、第二增高管4a3和导线座4a4,为了使得翘起机构4与卡紧机构5之间分离后,翘起机构4能够进行自动复位,如图11所示,第二增高管4a3固定安装在车座1上,导线座4a4固定安装在第二增高管4a3的顶部,拉绳4a1的一端与滑移板4c固定连接,拉绳4a1的外缘卡设在导线座4a4上,拉绳4a1的另一端与配重块4a2固定连接。当卡板5a与三角卡块5b之间分离后,配重块4a2将拉动拉绳4a1进行运动,使得拉绳4a1拉动滑移板4c向上进行复位运动,进而滑移板4c抵触到第一导线板4j,在整个过程中,配重块4a2对滑移板4c施加的拉力保持恒定,使得第三传动齿轮3b4与齿条4b之间的抵触力保持恒定,相比于传统的弹簧拉动,避免出现齿条4b与第三传动齿轮3b4之间由于抵触力过大,而出现卡槽的现象。
在本发明其中一实施例中,每个弹性抵触器3j均包括安装板3j2、连接板3j3、第二导板3j4、第三限位板3j6、两个延伸条3j1、第二抵触弹簧3j5和第三导柱3j7,为了使得抵触侧板3d敲击地面时,抵触侧板3d能够向上移动,如图8所示,两个延伸条3j1固定安装在抵触侧板3d上,且两个延伸条3j1的一端穿过抵板3a,抵板3a上开设有供延伸条3j1穿过的条形滑孔,两个延伸条3j1固定安装在安装板3j2上,连接板3j3固定安装在安装板3j2的一侧上,两个第三导柱3j7的一端固定安装在连接板3j3的顶部,两个第三导柱3j7的另一端穿过第二导板3j4,第二导板3j4上开设有供第三导柱3j7穿过的导孔,第三限位板3j6固定安装在两个第三导柱3j7的顶部,两个第二抵触弹簧3j5分别套设在两个第三导柱3j7上,每个第二抵触弹簧3j5的一端与连接板3j3抵触,另一端与第二导板3j4抵触,脱卡机构6固定安装在第三限位板3j6的顶部。当抵触侧板3d与地面敲击时,抵触侧板3d将向上推动,使得抵触侧板3d带动连接板3j3向上运动,使得连接板3j3带动两个第三导柱3j7沿着第二导板3j4的导孔进行滑动,进而使得第二抵触弹簧3j5被压缩,在第三限位板3j6向上运动时,第三限位板3j6将带动脱卡机构6向上运动,使得脱卡机构6将卡紧机构5拉开。
在本发明中,脱卡机构6包括跨板6b、连接绳6c、第二导线板6d和两个第一增高管6a,为了在抵触侧板3d敲击地面时,连接绳6c,如图9所示,两个第一增高管6a分别固定安装在两个第三限位板3j6的顶部,跨板6b固定安装在两个第一增高管6a的顶部,第二导线板6d通过竖板固定安装在车座1上,连接绳6c的一端与跨板6b的底部固定连接,连接绳6c的另一端穿过第二导线板6d,且与卡紧机构5连接,第二导线板6d上开设有供连接绳6c穿过的导线孔,跨板6b位于第二导线板6d的上方,以用来保证跨板6b向上运动时,能够拉动连接绳6c进行运动。当第三限位板3j6向上运动时,第三限位板3j6将向上推动两个第一增高管6a,两个第一增高管6a将带动跨板6b向上运动,跨板6b将拉动连接绳6c向上运动,使得连接绳6c拉动卡紧机构5进行运动,进而使得卡紧机构5与翘起机构4之间的卡接分离。
卡紧机构5包括卡板5a、三角卡块5b、第三导板5e、第四限位板5f、两个第四导柱5c和第三抵触弹簧5d,为了使得翘起机构4下降到需要的位置后,翘起机构4将无法进行上升,如图10所示,第三导板5e固定安装在车座1上,卡板5a固定安装在翘起机构4上,两个第四导柱5c的一端穿过第三导板5e,第三导板5e上开设有供第四导柱5c穿过的导孔,第四限位板5f固定安装在两个第四导柱5c的一端上,三角卡块5b固定安装在两个第四导柱5c的另一端上,卡板5a上开设有若干个与三角卡块5b卡接的条形卡槽,两个第三抵触弹簧5d分别套设在两个第四导柱5c上,每个第三抵触弹簧5d的一端与三角卡块5b抵触,另一端与第三导板5e抵触,连接绳6c的一端与第四限位板5f固定连接。当连接绳6c进行拉动时,连接绳6c将拉动第四限位板5f进行运动,使得第四限位板5f将拉动第四导柱5c进行运动,第四导柱5c将拉动三角卡块5b从卡板5a的条形卡槽内脱离,使得侧板4d进行复位;
当侧板4d带动卡板5a向下运动时,卡板5a将推动三角卡块5b,使得三角卡块5b对第三抵触弹簧5d进行压缩,进而使得三角卡块5b与卡板5a之间的台阶避让开,并且使得三角卡块5b卡入到条形卡槽内,进而实现卡板5a的限位,使得在三角卡块5b没有分离的情况下,侧板4d无法向上运动。
工作原理:工人通过使用控制器控制驱动电机2d进行工作,将使得驱动电机2d带动第二链轮2b进行转动,使得第二链轮2b通过第一链条2c带动第一链轮3b1进行转动,第二链轮2b通过第二链条2f带动第三链轮2e进行转动,第三链轮2e进行转动时,将带动后动力轴1b进行转动,第一链轮3b1进行转动时,将带动第一转轴3b2进行转动;
在地下电网的管道内时,当巡检机器人碰到障碍物时,抵板3a将会接触到障碍物,此时小车还在继续前进,将使得第一抵触弹簧3f被压缩,进而使得第一导柱3c沿着第一导板3e上的直线轴承进行滑动,在第一导柱3c运动的过程中,第一导柱3c将带动第二限位板3h进行运动,使得第二限位板3h带动传动机构3b进行运动,进而使得第三传动齿轮3b4与齿条4b接触,第二传动齿轮3b3与第一传动齿轮1c之间分离,使得第三传动齿轮3b4进行运动时能够带动齿条4b进行运动;
而齿条4b的运动过程为:当第三传动齿轮3b4与齿条4b啮合后,通过第三传动齿轮3b4的转动,将使得第三传动齿轮3b4啮合推动齿条4b向下运动,使得齿条4b带动滑移板4c沿着第二导柱4h向下滑动,进而使得滑移板4c通过侧板4d带动支撑轮4f向下滑动,使得支撑轮4f与地面接触,接触后,由于抵触侧板3d还没有与障碍物避让开,支撑轮4f还在继续向下运动,使得车座1的前端翘起,翘起时将会带动抵板3a进行翘起,进而使得抵触侧板3d不在与障碍物接触;
进而抵触侧板3d的底端运动到障碍物的顶部,当抵触侧板3d的底端运动到障碍物的顶部时,由于没有障碍物的阻挡,第一抵触弹簧3f将推动抵板3a进行复位,使得传动机构3b进行复位,进而使得第二传动齿轮3b3带动第一传动齿轮1c进行转动,使得第一传动齿轮1c带动前动力轴1a进行转动,进而使得前轮在障碍物上进行爬坡;
当翻越障碍物时,抵触侧板3d将先与地面敲击接触,当抵触侧板3d与地面敲击时,抵触侧板3d将向上推动,使得抵触侧板3d带动连接板3j3向上运动,使得连接板3j3带动两个第三导柱3j7沿着第二导板3j4的导孔进行滑动,进而使得第二抵触弹簧3j5被压缩,在第三限位板3j6向上运动时,第三限位板3j6将向上推动两个第一增高管6a,两个第一增高管6a将带动跨板6b向上运动,跨板6b将拉动连接绳6c向上运动,连接绳6c将拉动第四限位板5f进行运动,使得第四限位板5f将拉动第四导柱5c进行运动,第四导柱5c将拉动三角卡块5b从卡板5a的条形卡槽内脱离,使得侧板4d进行复位,避免出现支撑轮4f先于前轮与地面接触,进而避免出现车座1侧翻的情况。
Claims (4)
1.一种地下电网巡检机器人,包括车座(1)和驱动器(2),车座(1)上设置有后动力轴(1b),驱动器(2)固定安装在车座(1)上,用于驱动后动力轴(1b)进行转动,车座(1)上还固定设置有摄像头、移动电源、控制器和无线通讯装置,其特征在于,包括抵触切换机构(3)、翘起机构(4)、卡紧机构(5)和脱卡机构(6),车座(1)的上还设置有前动力轴(1a),前动力轴(1a)上设置有第一传动齿轮(1c);抵触切换机构(3)固定安装在车座(1)上,用于事先感应车座(1)无法过去的物体,抵触切换机构(3)上设置有能够前后移动的传动机构(3b),用于切换与第一传动齿轮(1c)和翘起机构(4)之间的传动连接;传动机构(3b)上设置有第一链轮(3b1),驱动器(2)上设置有第二链轮(2b),第一链轮(3b1)通过第一链条(2c)与第二链轮(2b)传动连接,驱动器(2)上设置有张紧组件(2a),用于推动第一链条(2c)保持张紧;翘起机构(4)固定安装在车座(1)上,且翘起机构(4)位于前动力轴(1a)和后动力轴(1b)之间,用于翘起与前动力轴(1a)连接的两个轮子;卡紧机构(5)固定安装在车座(1)上,用于对下降的翘起机构(4)进行限位卡紧;脱卡机构(6)固定安装在抵触切换机构(3)上,用于使得抵触切换机构(3)与地面敲击时,脱卡机构(6)自动将卡紧机构(5)拉动;车座(1)的两个轮子之间设置有第一限位板(7),第一限位板(7)通过支撑管固定安装在车座(1)上;
抵触切换机构(3)还包括抵板(3a)、第二限位板(3h)、两个第一导柱(3c)、抵触侧板(3d)、第一导板(3e)、第一抵触弹簧(3f)和弹性抵触器(3j),两个第一导板(3e)均固定安装在车座(1)上,每个第一导板(3e)上均设置有直线轴承,两个第一导柱(3c)分别与两个直线轴承滑动连接,抵板(3a)固定安装在两个第一导柱(3c)的一端上,第二限位板(3h)固定安装在两个第一导柱(3c)的另一端上,两个第一抵触弹簧(3f)分别套设在两个第一导柱(3c)上,每个第一抵触弹簧(3f)的一端与抵板(3a)抵触,另一端与第一导板(3e)抵触,传动机构(3b)固定安装在第二限位板(3h)上,两个弹性抵触器(3j)分别固定安装在抵板(3a)的两侧,且两个抵触侧板(3d)分别固定安装在两个弹性抵触器(3j)上;传动机构(3b)还包括第一链轮(3b1)、第一转轴(3b2)、第二传动齿轮(3b3)、转座(3b5)和两个第三传动齿轮(3b4),转座(3b5)固定安装在第二限位板(3h)上,第一转轴(3b2)与转座(3b5)转动连接,两个第三传动齿轮(3b4)固定安装在第一转轴(3b2)上,第一链轮(3b1)固定安装在第一转轴(3b2)上,第二传动齿轮(3b3)固定安装在第一转轴(3b2)上,第二传动齿轮(3b3)与第一传动齿轮(1c)啮合;
翘起机构(4)包括复位组件(4a)、滑移板(4c)、第二转轴(4e)、第一导线板(4j)、安装底板(4k)、两个齿条(4b)、侧板(4d)、支撑轮(4f)和第二导柱(4h),安装底板(4k)固定安装在车座(1)上,两个第二导柱(4h)呈竖直固定安装在安装底板(4k)的顶部,两个第一导线板(4j)均固定安装在两个第二导柱(4h)的顶部,滑移板(4c)上设置有两个直线轴承,两个直线轴承分别与两个第二导柱(4h)滑动连接,两个侧板(4d)固定安装在滑移板(4c)的两侧,第二转轴(4e)与两个侧板(4d)的底部转动连接,两个支撑轮(4f)固定安装在第二转轴(4e)的两端,复位组件(4a)固定安装在车座(1)上,复位组件(4a)的一端与侧板(4d)固定连接,两个第三传动齿轮(3b4)分别与两个齿条(4b)啮合;
每个弹性抵触器(3j)均包括安装板(3j2)、连接板(3j3)、第二导板(3j4)、第三限位板(3j6)、两个延伸条(3j1)、第二抵触弹簧(3j5)和第三导柱(3j7),两个延伸条(3j1)固定安装在抵触侧板(3d)上,且两个延伸条(3j1)的一端穿过抵板(3a),抵板(3a)上开设有供延伸条(3j1)穿过的条形滑孔,两个延伸条(3j1)固定安装在安装板(3j2)上,连接板(3j3)固定安装在安装板(3j2)的一侧上,两个第三导柱(3j7)的一端固定安装在连接板(3j3)的顶部,两个第三导柱(3j7)的另一端穿过第二导板(3j4),第二导板(3j4)上开设有供第三导柱(3j7)穿过的导孔,第三限位板(3j6)固定安装在两个第三导柱(3j7)的顶部,两个第二抵触弹簧(3j5)分别套设在两个第三导柱(3j7)上,每个第二抵触弹簧(3j5)的一端与连接板(3j3)抵触,另一端与第二导板(3j4)抵触,脱卡机构(6)固定安装在第三限位板(3j6)的顶部;
脱卡机构(6)包括跨板(6b)、连接绳(6c)、第二导线板(6d)和两个第一增高管(6a),两个第一增高管(6a)分别固定安装在两个第三限位板(3j6)的顶部,跨板(6b)固定安装在两个第一增高管(6a)的顶部,第二导线板(6d)通过竖板固定安装在车座(1)上,连接绳(6c)的一端与跨板(6b)的底部固定连接,连接绳(6c)的另一端穿过第二导线板(6d),且与卡紧机构(5)连接,第二导线板(6d)上开设有供连接绳(6c)穿过的导线孔,跨板(6b)位于第二导线板(6d)的上方;
卡紧机构(5)包括卡板(5a)、三角卡块(5b)、第三导板(5e)、第四限位板(5f)、两个第四导柱(5c)和第三抵触弹簧(5d),第三导板(5e)固定安装在车座(1)上,卡板(5a)固定安装在翘起机构(4)上,两个第四导柱(5c)的一端穿过第三导板(5e),第三导板(5e)上开设有供第四导柱(5c)穿过的导孔,第四限位板(5f)固定安装在两个第四导柱(5c)的一端上,三角卡块(5b)固定安装在两个第四导柱(5c)的另一端上,卡板(5a)上开设有若干个与三角卡块(5b)卡接的条形卡槽,两个第三抵触弹簧(5d)分别套设在两个第四导柱(5c)上,每个第三抵触弹簧(5d)的一端与三角卡块(5b)抵触,另一端与第三导板(5e)抵触,连接绳(6c)的一端与第四限位板(5f)固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种地下电网巡检机器人,其特征在于:复位组件(4a)包括拉绳(4a1)、配重块(4a2)、第二增高管(4a3)和导线座(4a4),第二增高管(4a3)固定安装在车座(1)上,导线座(4a4)固定安装在第二增高管(4a3)的顶部,拉绳(4a1)的一端与滑移板(4c)固定连接,拉绳(4a1)的外缘卡设在导线座(4a4)上,拉绳(4a1)的另一端与配重块(4a2)固定连接。
3.根据权利要求1所述的一种地下电网巡检机器人,其特征在于:张紧组件(2a)包括下推板(2a1)、导座(2a4)、第五限位板(2a5)、两个限位侧条(2a2)、第五导柱(2a3)和第四抵触弹簧(2a6),导座(2a4)固定安装在车座(1)上,两个第五导柱(2a3)的一端穿过导座(2a4),导座(2a4)上开设有供第五导柱(2a3)穿过的导孔,下推板(2a1)固定安装在两个第五导柱(2a3)的底端,第五限位板(2a5)固定安装在两个第五导柱(2a3)的顶部,两个第四抵触弹簧(2a6)分别套设在两个第五导柱(2a3)上,每个第四抵触弹簧(2a6)的一端与导座(2a4)抵触,另一端与下推板(2a1)抵触,两个限位侧条(2a2)固定安装在下推板(2a1)的底部,且两个限位侧条(2a2)分别卡设在第一链条(2c)的两侧。
4.根据权利要求1所述的一种地下电网巡检机器人,其特征在于:驱动器(2)还包括驱动电机(2d)、第三链轮(2e)和第二链条(2f),第二链轮(2b)固定安装在驱动电机(2d)的输出端上,驱动电机(2d)通过电机座固定安装在车座(1)上,第三链轮(2e)固定安装在后动力轴(1b)上,第二链条(2f)与第二链轮(2b)和第三链轮(2e)啮合。
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