CN208196761U - 用于电力设备的轮式智能巡检机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于电力设备的轮式智能巡检机器人，涉及电力设备的检测装置。该机器人包括底盘和至少2个带有减速机的车轮总成，每台减速机均配置有1台电机；底盘上设置有下部机器人外壳，下机器人外壳上设置有上部机器人外壳，上部机器人外壳上设置有云台，云台上设置有巡检仪器；下部机器人外壳内设置有固定在底盘上的电池组件，电池组件用于为电机、云台和巡检仪器供电；下部机器人外壳与电池组件对应之处开有充电接口。本实用新型实现了自动而灵活的对电力设备进行长期连续的智能化巡检，不仅工作效率较高，而且巡检机器人的各部件的制造成本较低，适于推广。

Description

用于电力设备的轮式智能巡检机器人

技术领域

本实用新型涉及电力设备的检测装置，具体涉及一种用于电力设备的轮式智能巡检机器人。

背景技术

在电力行业，由于电力设施设备多、分布广，且多数都是高压、高辐射，使得传统的人工巡检方式存在着人工成本高、人力耗费大、人员安全性较难保证、难以24小时连续巡检等问题；而一些根据特定环境需要而配置的“五遥”(电力***中对调度自动化遥信、遥测、遥控和遥调、遥视以及遥脉的简称)监测***由于传感器离散且固定而导致灵活性、智能化不足，功能单一，依然存在运维成本高的缺点。

实用新型内容

针对现有技术中存在的缺陷，本实用新型解决的技术问题为：如何自动而灵活的对电力设备进行长期连续的智能化巡检。

为达到以上目的，本实用新型提供的用于电力设备的轮式智能巡检机器人，包括底盘和至少2个带有减速机的车轮总成，每台减速机均配置有1台电机；底盘上设置有下部机器人外壳，下机器人外壳上设置有上部机器人外壳，上部机器人外壳上设置有云台，云台上设置有巡检仪器；下部机器人外壳内设置有固定在底盘上的电池组件，电池组件用于为电机、云台和巡检仪器供电；下部机器人外壳与电池组件对应之处开有充电接口。

在上述技术方案的基础上，所述云台采用全方位云台，其包括搭载平台和旋转机构，搭载平台位于旋转机构的内部；搭载平台相对的两侧分别设置有左搭载护罩和右搭载护罩，左搭载护罩和右搭载护罩内各设置有巡检仪器。

在上述技术方案的基础上，所述左搭载护罩内的巡检仪器为可见光摄像机，所述右搭载护罩内的巡检仪器为红外热成像仪。

在上述技术方案的基础上，所述下部机器人外壳内还设置有支撑组件，支撑组件分别与底盘、下部机器人外壳的内顶固定；所述上部机器人外壳和下部机器人外壳均由钣金件拼接而成，钣金件连接处设置有橡胶密封垫。

在上述技术方案的基础上，所述电池组件与充电接口之间设置有充电引入槽，定义充电引入槽的两端的开口分别为充电口和接入口，充电口与电池组件固定，接入口与充电接口连通；接入口的面积大于充电口的面积。

在上述技术方案的基础上，所述电池组件包括锂电池和与其电连接的电池管理***BMS，锂电池的输入端用于连接外界的充电器，锂电池的输出端分别与电机、云台和巡检仪器电连接；所述BMS用于采集锂电池的电压、电量和温度。

在上述技术方案的基础上，所述底盘与每个车轮总成对应之处各设置有1个减速机安装座，减速机安装座分别与减速机、车轮总成连接。

在上述技术方案的基础上，所述底盘由若干40×4规格的方钢管焊接而成，所述车轮总成的数量为4个。

在上述技术方案的基础上，所述电机采用伺服电机，所述减速机采用直角行星齿轮减速机。

在上述技术方案的基础上，所述车轮总成包括车轮和法兰，减速机的输出端通过销与法兰连接，法兰分别与车轮、减速机安装座连接。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

本实用新型通过在巡检机器人上设置不同的巡检仪器，来满足不同电力设备的工况及环境下的使用需求。在此基础上，与现有技术中的人工巡检相比，本实用新型能够代替人工进行电力设备的长期连续巡检工作，避免了巡检人员在某些场所的人身风险(一是高电压高辐射腐蚀有毒的危险，二是恶劣环境、天气带来的危险)。与现有技术中的“五遥”监测***相比，本实用新型通过车轮能够自动而灵活的移动至所需检测位置后自动进行检测，灵活性和智能化程度较高。有鉴于此，本实用新型实现了自动而灵活的对电力设备进行长期连续的智能化巡检，不仅工作效率较高，而且巡检机器人的各部件的制造成本较低，适于推广。

附图说明

图1为本实用新型实施例中的用于电力设备的轮式智能巡检机器人的结构示意图；

图2为本实用新型实施例中的底盘的结构示意图；

图3为本实用新型实施例中的车轮总成的结构示意图；

图4为本实用新型实施例中的电池组件的结构示意图；

图5为本实用新型实施例中的云台与巡检仪器配合的总体结构示意图。

图中：1-巡检仪器，2-云台，3-上部机器人外壳，4-下部机器人外壳，5-电池组件，6-充电引入槽，7-充电接口，8-支撑组件，9-车轮总成，10-底盘，11-减速机安装座，12-减速机，13-电机，14-轴承，15-轴承壳，16-法兰。

具体实施方式

以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步详细说明。

参见图1和图2所示，本实用新型实施例中的用于电力设备的轮式智能巡检机器人，包括底盘10和至少2个带有减速机12的车轮总成9，每台减速机12均配置有1台电机13。参见图1所示，底盘10上设置有下部机器人外壳4，下机器人外壳上设置有上部机器人外壳3，上部机器人外壳3上设置有云台2，云台2上设置有巡检仪器1。下部机器人外壳4内设置有固定在底盘10上的电池组件5，电池组件5用于为电机13、云台2和巡检仪器1供电；下部机器人外壳4与电池组件5对应之处开有充电接口7。

参见图2所示，底盘10与每个车轮总成9对应之处各设置有1个减速机安装座11，减速机安装座11通过安装板与底盘10固定(具体为底盘10上设置有安装板，通过螺钉紧固件将安装板与减速机安装座11连接)；减速机安装座11通过螺钉分别与减速机12、车轮总成9连接。

参见图2所示，本实施例中的底盘10由若干40×4规格的方钢管焊接而成，方钢管能够提高底盘10的结构强度和承载能力。车轮总成9的数量为4个，实际使用时车轮总成9的数量还可以为3个或者4个以上，保证机器人的平稳运行即可。电机13采用伺服电机，减速机12采用直角行星齿轮减速机，直角行星齿轮减速机能较好利用和节省空间，直角行星齿轮减速机与所配对的伺服电机通过螺钉连接。

参见图3所示，车轮总成9包括车轮、法兰16、轴承壳15和轴承14，减速机12的输出端通过销与法兰16连接，法兰16通过螺钉分别与车轮、减速机安装座11连接；以此实现通过调整左右两边车轮的差速实现机器人的转向。

参见图4所示，电池组件5包括锂电池和与其电连接的BMS(BATTERY MANAGEMENTSYSTEM，电池管理***)，锂电池的输入端用于连接外界的充电器，所以应邻近充电口，锂电池的输出端分别与电机13、云台2和巡检仪器1电连接。BMS具备锂电池数据采集(例如锂电池的电压、电量和温度)、保护与报警、SOC(State of Charge，剩余电量估算)等功能；BMS配有与外界通信的接口(本实施例中为RS485接口)，通过通信接口能够将采集到的锂电池数据和报警保护信息上传，同时上位机可通过通信接口进行警阈值设置。

此外，本实施例中的机器人还可配置语音对讲、导航***、雷达避障***、通讯***和主控单元，配置时通过锂电池供电。

云台2作为智能巡检机器人采集相关信息的通用检测设备，是机器人获取巡检信息的入口，参见图1和图5所示，云台2选用全方位云台，其包括搭载平台和旋转机构(旋转机构用于实现云台2的旋转)，搭载平台位于旋转机构的内部。参见图5所示，搭载平台相对的两侧分别设置有左搭载护罩和右搭载护罩，左搭载护罩和右搭载护罩内各设置有巡检仪器1。

参见图5所示，本实施例中的左搭载护罩内的巡检仪器1为可见光摄像机，可见光摄像机的高清摄像头可以拍摄巡检对象的外观和表计信息，经过图像处理后得出实际数值；为了提高所述云台2的环境适用性能，左搭载护罩内为可见光摄像机配置有雨刷器和补光灯。与之对应的，云台2为可见光摄像机配置了DC24V电源线、可见光网线和RS485控制信号线，为雨刷器配置了DC24V电源线，为补光灯配置了DC12V电源线。

参见图5所示，本实施例中的右搭载护罩内的巡检仪器1为红外热成像仪，红外热成像仪可捕获巡检对象表面的温度信息；右搭载护罩为红外热成像仪配置有拾音器。与之对应的，云台2为红外热成像仪配置了DC24V电源线、热像BNC信号线和热像网线，为拾音器配置了DC12V电源线和拾音器音频信号线。

所有信号线的信号均会通过交换机反馈至外界的监测服务端上进行信息收集与处理。

参见图1所示，电池组件5与充电接口7之间设置有充电引入槽6，定义充电引入槽6的两端的开口分别为充电口和接入口，充电口与电池组件5固定，接入口与充电接口7连通；接入口的面积大于充电口的面积(例如充电引入槽6为倒凸台结构)，以实现将充电头从充电接口7导入，进而保证在一定的导航误差范围内均可以和充电房内的充电头配合(充电头能在一定范围内自动调整在水平方向上的位置)，以此实现机器人的自动充电。

参见图1所示，下部机器人外壳4内还设置有支撑组件8，支撑组件8分别与底盘10、下部机器人外壳4的内顶固定，以增强下部机器人外壳4的强度，进而提高了整个智能巡检机器人的强度。上部机器人外壳3和下部机器人外壳4均由钣金件拼接而成，钣金件连接处设置有橡胶密封垫，进而使得外壳具备良好的防水防尘能力。

进一步，本实用新型不局限于上述实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (10)

1.一种用于电力设备的轮式智能巡检机器人，包括底盘(10)和至少2个带有减速机(12)的车轮总成(9)，每台减速机(12)均配置有1台电机(13)；其特征在于：底盘(10)上设置有下部机器人外壳(4)，下机器人外壳上设置有上部机器人外壳(3)，上部机器人外壳(3)上设置有云台(2)，云台(2)上设置有巡检仪器(1)；下部机器人外壳(4)内设置有固定在底盘(10)上的电池组件(5)，电池组件(5)用于为电机(13)、云台(2)和巡检仪器(1)供电；下部机器人外壳(4)与电池组件(5)对应之处开有充电接口(7)。

2.如权利要求1所述的用于电力设备的轮式智能巡检机器人，其特征在于：所述云台(2)采用全方位云台，其包括搭载平台和旋转机构，搭载平台位于旋转机构的内部；搭载平台相对的两侧分别设置有左搭载护罩和右搭载护罩，左搭载护罩和右搭载护罩内各设置有巡检仪器(1)。

3.如权利要求2所述的用于电力设备的轮式智能巡检机器人，其特征在于：所述左搭载护罩内的巡检仪器(1)为可见光摄像机，所述右搭载护罩内的巡检仪器(1)为红外热成像仪。

4.如权利要求1所述的用于电力设备的轮式智能巡检机器人，其特征在于：所述下部机器人外壳(4)内还设置有支撑组件(8)，支撑组件(8)分别与底盘(10)、下部机器人外壳(4)的内顶固定；所述上部机器人外壳(3)和下部机器人外壳(4)均由钣金件拼接而成，钣金件连接处设置有橡胶密封垫。

5.如权利要求1所述的用于电力设备的轮式智能巡检机器人，其特征在于：所述电池组件(5)与充电接口(7)之间设置有充电引入槽(6)，定义充电引入槽(6)的两端的开口分别为充电口和接入口，充电口与电池组件(5)固定，接入口与充电接口(7)连通；接入口的面积大于充电口的面积。

6.如权利要求1所述的用于电力设备的轮式智能巡检机器人，其特征在于：所述电池组件(5)包括锂电池和与其电连接的电池管理***BMS，锂电池的输入端用于连接外界的充电器，锂电池的输出端分别与电机(13)、云台(2)和巡检仪器(1)电连接；所述BMS用于采集锂电池的电压、电量和温度。

7.如权利要求1至6任一项所述的用于电力设备的轮式智能巡检机器人，其特征在于：所述底盘(10)与每个车轮总成(9)对应之处各设置有1个减速机安装座(11)，减速机安装座(11)分别与减速机(12)、车轮总成(9)连接。

8.如权利要求1至6任一项所述的用于电力设备的轮式智能巡检机器人，其特征在于：所述底盘(10)由若干40×4规格的方钢管焊接而成，所述车轮总成(9)的数量为4个。

9.如权利要求1至6任一项所述的用于电力设备的轮式智能巡检机器人，其特征在于：所述电机(13)采用伺服电机，所述减速机(12)采用直角行星齿轮减速机。

10.如权利要求1至6任一项所述的用于电力设备的轮式智能巡检机器人，其特征在于：所述车轮总成(9)包括车轮和法兰(16)，减速机(12)的输出端通过销与法兰(16)连接，法兰(16)分别与车轮、减速机安装座(11)连接。