CN210005626U - 一种基于多功能巡检模块的多轴机械臂 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于多功能巡检模块的多轴机械臂，涉及巡检机械臂领域；其包括机械臂、移动小车和设置在机械臂上的通信模块，机械臂末端螺纹安装有多功能巡检模块，多功能巡检模块包括巡检模块本体、自动检测电力设备局部放电的局放检测模块、检测电力设备视觉可见缺陷的可见光传感器和检测电力设备异常发热缺陷的红外传感器，局放检测模块、可见光传感器和红外传感器分别与通信模块电性连接，局放检测模块、可见光传感器和红外传感器均与巡检模块本体螺栓连接；本实用新型解决了现有巡检无法同时检测多个项目和无法检测复杂对象，导致巡检灵活性差、效率低的问题，达到了自动灵活进行多样化采集和采集复杂对象，实用性强的效果。

Description

一种基于多功能巡检模块的多轴机械臂

技术领域

本实用新型涉及巡检机械臂领域，尤其是一种基于多功能巡检模块的多轴机械臂。

背景技术

在电力***中，由于电能生产、输送、分配和使用的连续性，对***中各设备单元的安全可靠运行都有很高的要求。近年来，随着机器人行业的发展，安防巡检类机器人在大型厂房、车间、变电站等各个领域兴起。巡检机器人***的出现，节省大量的人力、物力、财力，尤其对于高危场所的巡检，机器人成为最佳方案。目前，巡检机器人***已经能够进行各类仪表识别、防火预警等工作，电站的巡检维修作业是保证电站安全可靠运行不可缺少的一项程序，其为提高发供电可靠性，减少电站事故发生，保证电网安全以及为居民和企业提供生活物质保障做出了不可磨灭的贡献。现有技术中，电站的巡检部分采用机器人巡检，机器人携带多种仪器，代替人工对设备进行巡检，但对于不容易接近，高度极端的检测对象，机器人机械臂自由度无法灵活改变，导致检测难度大、检测效率低；同时，因为携带多种仪器体积大，对于部分狭窄检测点无法进行检测；工作环境电磁干扰大，供电稳定性差；因此机器人巡检无法多样化采集、无法采集复杂对象，需要一种多轴机械臂帮助机器人实现灵活、高效巡检多个对象和复杂对象。

发明内容

本实用新型的目的在于：本实用新型提供了一种基于多功能巡检模块的多轴机械臂，解决了现有巡检无法同时检测多个项目和无法检测复杂对象，导致巡检灵活性差、效率低的问题。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种基于多功能巡检模块的多轴机械臂，包括机械臂、承载机械臂的移动小车和设置在机械臂上传输巡检信息的通信模块，所述机械臂末端螺纹安装有多功能巡检模块，所述多功能巡检模块包括巡检模块本体、自动检测电力设备局部放电的局放检测模块、检测电力设备视觉可见缺陷的可见光传感器和检测电力设备异常发热缺陷的红外传感器，所述局放检测模块、可见光传感器和红外传感器分别与通信模块电性连接，所述局放检测模块、可见光传感器和红外传感器均与巡检模块本体螺栓连接，所述局放检测模块设置在巡检模块本体左侧，所述可见光传感器和红外传感器设置在巡检模块本体右侧。

优选地，所述局放检测模块包括超声波信号器、磁信号器和脉冲电流局放检测器，所述超声波信号器、磁信号器和脉冲电流局放检测器分别与通信模块电性连接，所述超声波信号器安装至巡检模块本体左侧顶部，所述超声波信号下端安装磁信号器，所述磁信号器下端安装脉冲电流局放检测器。

优选地，所述通信模块包括WiFi模块。

优选地，还包括为机械臂和多功能巡检模块供电的电源电路，所述电源电路包括电池检测电路、继电器和12V隔离电源输出电路，所述电池检测电路检测供电方式，所述电池检测电路分别连接继电器和12V隔离电源输出电路，所述继电器连接机械臂，所述12V隔离电源输出电路连接多功能巡检模块。

优选地，所述供电方式包括电池供电或者自动充电供电或者手动充电供电。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

1.本实用新型通过将局放检测模块、可见光传感器和红外传感器集成设置在机械臂末端，实现机械臂同时检测多个项目，同时集成设置优化体积，便于检测复杂对象，解决了现有巡检无法同时检测多个项目和无法检测复杂对象，导致巡检灵活性差、效率低的问题，达到了自动灵活进行多样化采集和采集复杂对象，实用性强的效果；

2.本实用新型实现同时检测电力设备局部放电、电力设备视觉可见缺陷和电力设备异常发热缺陷，避免现有巡检无法同时巡检多个项目导致机械臂实用性差、巡检效率低的缺点；

3.本实用新型设计合理，运用范围广泛，对采集对象多样化、复杂化且需要多自由度运动接近的情况极其适用，自动化程度高，便于操作，实用性更强；

4.本实用新型根据供电方式合理控制继电器，避免不同的充电的方式引起的干扰，设置隔离电路，实现稳定供电，确保控制的稳定性，利于机械臂更加稳定、精确地检测。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本实用新型的机械臂结构示意图；

图2是本实用新型的多功能巡检模块的正视图；

图3是本实用新型的机械臂左视图；

图4是本实用新型的多功能巡检模块电源电路框图；

图中标记：1-移动小车，2-机械臂，3-多功能巡检模块，4-超声波信号器，5-可见光传感器，6-红外传感器，7-脉冲电流局放检测器，8-磁信号器，9-局放检测模块。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，即所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

技术问题：解决了现有巡检无法同时检测多个项目和无法检测复杂对象，导致巡检灵活性差、效率低的问题；

技术手段：

一种基于多功能巡检模块的多轴机械臂，包括机械臂2、承载机械臂2的移动小车1和设置在机械臂2上传输巡检信息的通信模块，机械臂2末端螺纹安装有多功能巡检模块3，多功能巡检模块3包括巡检模块本体、自动检测电力设备局部放电的局放检测模块9、检测电力设备视觉可见缺陷的可见光传感器5和检测电力设备异常发热缺陷的红外传感器6，局放检测模块9、可见光传感器5和红外传感器6分别与通信模块电性连接，局放检测模块9、可见光传感器5和红外传感器6均与巡检模块本体螺栓连接，局放检测模块9设置在巡检模块本体左侧，可见光传感器5和红外传感器6设置在巡检模块本体右侧。

局放检测模块9包括超声波信号器4、磁信号器8和脉冲电流局放检测器7，超声波信号器4、磁信号器8和脉冲电流局放检测器7分别与通信模块电性连接，超声波信号器4安装至巡检模块本体左侧顶部，超声波信号下端安装磁信号器8，磁信号器8下端安装脉冲电流局放检测器7。

通信模块包括WiFi模块。

还包括为机械臂2和多功能巡检模块3供电的电源电路，所述电源电路包括电池检测电路、继电器和12V隔离电源输出电路，所述电池检测电路检测供电方式，所述电池检测电路分别连接继电器和12V隔离电源输出电路，所述继电器连接机械臂2，所述12V隔离电源输出电路连接多功能巡检模块3。

供电方式包括电池供电或者自动充电供电或者手动充电供电。

技术效果：本实用新型通过将局放检测模块、可见光传感器和红外传感器集成设置在机械臂末端，实现机械臂同时检测多个项目，同时集成设置优化体积，便于检测复杂对象，解决了现有巡检无法同时检测多个项目和无法检测复杂对象，导致巡检灵活性差、效率低的问题，达到了自动灵活进行多样化采集和采集复杂对象，实用性强的效果；同时检测电力设备局部放电、电力设备视觉可见缺陷和电力设备异常发热缺陷，避免现有巡检无法同时巡检多个项目导致机械臂实用性差、巡检效率低的缺点；设计合理，运用范围广泛，对采集对象多样化、复杂化且需要多自由度运动接近的情况极其适用，自动化程度高，便于操作，实用性更强；根据供电方式合理控制继电器，避免不同的充电的方式引起的干扰，设置隔离电路，实现稳定供电，确保控制的稳定性，利于机械臂更加稳定、精确地检测。

以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。

实施例1

一种基于多功能巡检模块的多轴机械臂，包括机械臂2、承载机械臂2的移动小车1和设置在机械臂2上传输巡检信息的通信模块，机械臂2末端螺纹安装有多功能巡检模块3，多功能巡检模块3包括巡检模块本体、自动检测电力设备局部放电的局放检测模块9、检测电力设备视觉可见缺陷的可见光传感器5和检测电力设备异常发热缺陷的红外传感器6，局放检测模块9、可见光传感器5和红外传感器6分别与通信模块电性连接，局放检测模块9、可见光传感器5和红外传感器6均与巡检模块本体螺栓连接，局放检测模块9设置在巡检模块本体左侧，可见光传感器5和红外传感器6设置在巡检模块本体右侧。

局放检测模块9包括超声波信号器4、磁信号器8和脉冲电流局放检测器7，超声波信号器4、磁信号器8和脉冲电流局放检测器7分别与通信模块电性连接，超声波信号器4安装至巡检模块本体左侧顶部，超声波信号下端安装磁信号器8，磁信号器8下端安装脉冲电流局放检测器7。通信模块包括WiFi模块。

红外传感器6型号为UP1830CL，可见光传感器5型号为GB5-A3C，脉冲电流局放检测器7型号为XD51xxF，超声波信号器4型号为TCRT16-40，磁信号器8型号为S18MBO，WiFi模块型号为MLK-003A，通过确定型号的器件，确定本申请记载的技术方案对应的电路连接，本领域技术人员根据型号知晓对应引脚连接关系，可清楚、完整地实现本申请的技术方案；

工作原理：移动小车首先移动到待巡检的设备旁，粗略进行定位，然后机械臂开始工作，向待巡检设备靠近，进行精确的定位巡检，多功能巡检模块3中的各种传感器检测待巡检设备，巡检项目包括：电力设备视觉可见缺陷、电力设备异常发热缺陷和电力设备局部放电；多种检测项目集成在模块中，便于快速、全面检测，将检测数据通过通信模块传输至后台PC机，完成巡检。

实施例2

基于实施例1，多轴机械臂还包括为机械臂2和多功能巡检模块3供电的电源电路，电源电路包括电池检测电路、继电器和12V隔离电源输出电路，电池检测电路检测供电方式，电池检测电路分别连接继电器和12V隔离电源输出电路，继电器连接机械臂2，12V隔离电源输出电路连接多功能巡检模块3。

如图4所示，电源电路为继电器供电，继电器控制机械臂2或者驱动器或者电机，实现机械臂控制，实现多自由度的转动，利于简便检测；电源电路根据供电方式控制电源输出和继电器控制，避免不同的充电的方式引起的干扰，供电方式包括电池供电或者自动充电供电或者手动充电供电，若是自动充电或者手动充电，设置二极管去除杂波或者干扰，为多功能巡检模块3供电设置隔离电路，保证输出的稳定性，进一步提高多轴机械臂的控制精度，保证实现全面、精准地巡检。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种基于多功能巡检模块的多轴机械臂，包括机械臂(2)、承载机械臂(2)的移动小车(1)和设置在机械臂(2)上传输巡检信息的通信模块，其特征在于：所述机械臂(2)末端螺纹安装有多功能巡检模块(3)，所述多功能巡检模块(3)包括巡检模块本体、自动检测电力设备局部放电的局放检测模块(9)、检测电力设备视觉可见缺陷的可见光传感器(5)和检测电力设备异常发热缺陷的红外传感器(6)，所述局放检测模块(9)、可见光传感器(5)和红外传感器(6)分别与通信模块电性连接，所述局放检测模块(9)、可见光传感器(5)和红外传感器(6)均与巡检模块本体螺栓连接，所述局放检测模块(9)设置在巡检模块本体左侧，所述可见光传感器(5)和红外传感器(6)设置在巡检模块本体右侧。

2.根据权利要求1所述的一种基于多功能巡检模块的多轴机械臂，其特征在于：所述局放检测模块(9)包括超声波信号器(4)、磁信号器(8)和脉冲电流局放检测器(7)，所述超声波信号器(4)、磁信号器(8)和脉冲电流局放检测器(7)分别与通信模块电性连接，所述超声波信号器(4)安装至巡检模块本体左侧顶部，所述超声波信号下端安装磁信号器(8)，所述磁信号器(8)下端安装脉冲电流局放检测器(7)。

3.根据权利要求1或者2所述的一种基于多功能巡检模块的多轴机械臂，其特征在于：所述通信模块包括WiFi模块。

4.根据权利要求1或者2所述的一种基于多功能巡检模块的多轴机械臂，其特征在于：还包括为机械臂(2)和多功能巡检模块(3)供电的电源电路，所述电源电路包括电池检测电路、继电器和12V隔离电源输出电路，所述电池检测电路检测供电方式，所述电池检测电路分别连接继电器和12V隔离电源输出电路，所述继电器连接机械臂(2)，所述12V隔离电源输出电路连接多功能巡检模块(3)。

5.根据权利要求4所述的一种基于多功能巡检模块的多轴机械臂，其特征在于：所述供电方式包括电池供电或者自动充电供电或者手动充电供电。

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