CN215093558U - 一种电力巡检机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及巡逻机器人技术领域，特别涉及一种电力巡检机器人。包括车体，定位组件，控制组件，车体内安装有电动机，车体内固定有垂直升降机构；垂直升降机构包括中心柱，同步带导轨，行程开关；同步带导轨包括运动导轨，驱动电机，可调节变速装置；所述运动导轨上通过螺栓固定有滑块；驱动电机与可调节变速装置连接并安装于运动导轨下端，用于带动运动导轨运动；所述运动导轨的上端和下端分别通过螺栓安装固定有行程开关；所述运动导轨上安装有摄像头平台，所述摄像头平台包括云台支架，舵机云台和摄像头；所述云台支架通过螺栓与同步带导轨的滑块连接。本实用新型具有升降功能，可以解决在较小空间内存在较大高度差时的信息采集盲区问题。

Description

一种电力巡检机器人

技术领域

本实用新型涉及巡逻机器人技术领域，特别涉及一种电力巡检机器人。

背景技术

伴随着科技的不断提高和人类用电需求的不断增加，因此要求更高水平的电力生产自动化技术。现在自动化设备和远程监控设备的应用越来越广泛，正在逐步渗透进向每一个工序。拥有尖端科技的机器人广泛涉及到了自动化、机械、人工智能、计算机等高新技术领域，将其引入电力***，必将使电力***自动化程度有极大地提高，对电力***安全以及经济生产意义十分重大。

电力对国民经济的发展有着极其重要的作用，随着电力工业向着大机组、大容量与高压供电的方向迅速发展，保证供电***的安全运行和保障电力设备时刻处于稳定良好的状态，成了电力管理的突出问题。而变电站是整个电网的核心，它起着调度电力供应的重要作用。因此，保证变电站设备正常运行至关重要。另外，随着变电站自动化水平的提高以及无人值守的普及，设备运行的安全性受到更加严格的考验，变电站巡检受到了更大的重视。

目前国内有一些比较完善的巡检机器人，如鲁能智能技术有限公司开发的LER-3000C变电站智能机器人巡检***，有效降低了劳动强度和变电站运维成本，推进了变电站无人值守的进程；同时，现有实用新型CN201821491151.1一种电力巡检机器人，包括：行进组件；云台组件，所述云台组件；激光雷达测距组件；定位组件，所述定位组件设置于所述巡检小车本体内部；电源组件，所述电源组件包括设置于所述巡检小车本体内部的电源以及与所述电源连接的自动充电组件；以及控制组件，所述控制组件包括运动控制组件、无线通讯组件、图像处理组件以及视频采集组件；然而，目前电力巡检机器人多为这类产品，云台监控范围较窄，在较小空间内存在较大高度差时进行信息的采集会出现一定的盲区。

发明内容

本实用新型的目的是为了解决上述现有技术的不足而提供一种电力巡检机器人，目的在于解决在较小空间内存在较大高度差时的信息采集盲区问题。

为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案如下：

一种电力巡检机器人，包括车体，定位组件，控制组件，所述定位组件安装于车体四周，用于车体的定位；所述控制组件，包括安装于车体内的机身主控制器，机身主控制器与定位组件电连接；所述车体包括轮式底盘和车壳，轮式底盘上安装有2个电动机，每个所述电动机通过同步带与述电动机同侧的两个传动轴连接；所述所述传动轴端部连接有车轮，另一端安装在轴承座内，轴承座与轮式底盘固定连接；所述电动机通过固定在轮式底盘内的电池供电；电动机选用86系列BYG250A型步进电机；轮式底盘内还安装有机身主控制器等控制部件，车体周边安装一圈定位组件，实现车体的定位和运动功能。

所述轮式底盘上固定有垂直升降机构；所述垂直升降机构包括中心柱，同步带导轨，行程开关；所述中心柱底部固定在轮式底盘中部，中心柱上通过一对地脚与同步带导轨固定，地脚与中心柱通过螺栓固定；所述同步带导轨包括运动导轨，驱动电机，可调节变速装置；所述运动导轨上通过螺栓固定有滑块；所述驱动电机与可调节变速装置连接并安装于运动导轨下端，用于带动运动导轨运动；所述运动导轨的上端和下端分别通过螺栓安装固定有行程开关；将云台支架连接到滑块上进行运载工作，两端安装了限位的行程开关以确保机器安全运行.

所述运动导轨上安装有摄像头平台，所述摄像头平台包括云台支架，舵机云台和摄像头；所述云台支架通过螺栓与同步带导轨的滑块连接，所述云台支架上安装有舵机云台，舵机云台的两侧分别安装有摄像头，其中舵机云台包括负责调节摄像头仰角和俯角的转向中枢组成，使得摄像头绕Z轴方向和绕Y轴方向旋转；所述定位组件，控制组件，驱动电机，摄像头分别与电池连接。

可选的更优方案，所述轴承座内安装有角接触球轴承。

可选的更优方案，所述云台支架包括上托板和下托板，分别可以通过螺栓与同步带导轨的滑块连接，组成舵机云台的承载平台；所述上托板包括一体连接的相互垂直的横板和第一垂直连接部；所述第一垂直连接部上设有若干连接孔，用于与滑块连接；所述下托板包括一组相互平行的水平支撑柱，所述支撑柱分别与第二垂直连接部一体连接；所述第二垂直连接部上设有若干连接孔，用于与滑块连接。

可选的更优方案，所述中心柱由承重柱、四个肋板、固定底板组成；所述固定底板通过螺钉固定在轮式底盘中部；为使机器人的升降过程稳定可靠，所以为机器人的升降机构设计了起主要承重作用的中心柱，该中心柱由承重柱、四个肋板、固定底板组成，承重柱和固定板相应位置打有的10组螺孔，通过螺栓连接同步带导轨和运载机构底盘。

可选的更优方案，所述摄像头包括一个可见光高清摄像头和一个红外热感摄像头。

可选的更优方案，所述机身主控制器选择Intel低功耗处理器。

可选的更优方案，所述定位组件包括反射式灰度传感器和激光测距传感器，所述反射式灰度传感器和激光测距传感器分别与机身主控制器电连接。

本实用新型采用垂直升降机构，可以使得巡检机器人可以通过摄像头采集更多信息，解决在较小空间内存在较大高度差时的信息采集盲区问题，并且由于摄像头平台的升高，还存在保持车体稳定性的问题，因此本实用新型还包括中心柱，中心柱由承重柱、四个肋板、固定底板组成，保证了中心柱的稳定，当摄像头平台升降时可以稳定运行；另外本实用新型云台支架包括上托板和下托板，通过应力分析，采用本实用新型的结构，可以使得云台支架更加稳固，运行时也更加平稳。

本实用新型提供的技术方案带来的有益效果是：

1、本实用新型具有升降功能，可以解决在较小空间内存在较大高度差时的信息采集盲区问题；

2、本实用新型采用同步带导轨，在摄像头平台上下运动时更加平稳，减少抖动的发生；

3、本实用新型具有设计有中心柱，云台支架等结构，在摄像头平台运行过程中避免产生抖动，使得运行过程更加平稳。

附图说明

图1为本实用新型的立体结构示意图；

图2为本实用新型的轮式底盘俯视结构示意图；

图3为本实用新型的垂直升降机构结构示意图；

图4为本实用新型的中心柱结构示意图；

图5为本实用新型的摄像头平台结构示意图；

图6为本实用新型的上托板结构示意图；

图7为本实用新型的下托板结构示意图；

图8为本实用新型的A处局部放大图；

1、车体，1-1轮式底盘，1-2车壳，1-3车轮，2、电动机，3、同步带，4、传动轴，5、轴承座，6、电池，7、垂直升降机构，7-1、中心柱，7-2、同步带导轨，7-3、行程开关，7-4、地脚，7-11、承重柱，7-12、肋板，7-13、固定底板，7-21、运动导轨，7-22、驱动电机，7-23、可调节变速装置，7-24、滑块，8、摄像头平台，8-1、云台支架，8-2、舵机云台，8-3、摄像头，8-11、上托板，8-12、下托板。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义，本实用新型中提供的用电器的型号仅是参考，可以通过根据实际使用情况更换功能相同的不同型号用电器。

如附图1-8所示，本实用新型包括车体1，定位组件，控制组件，所述定位组件安装于车体1四周，用于车体1的定位；所述控制组件，包括安装于车体1内的机身主控制器，机身主控制器与定位组件电连接；其中，定位组件，控制组件采用现有产品为现有技术，因此本实施例不再多做赘述；为了更好的说明，本实施例定位组件可以优选反射式灰度传感器和激光测距传感器，所述反射式灰度传感器和激光测距传感器分别与机身主控制器电连接；机身主控制器可以优选X86的Intel低功耗处理器(与处理器J1900性能相近)，本实施例中机身主控制器与定位组件，电动机2，驱动电机7-22，摄像头8-3等电子元件的连接方式为电连接，机身主控制器对定位组件，电动机2，驱动电机7-22，摄像头8-3等电子元件的控制方法为现有技术，以上连接方式和控制方法都属于现有技术，不属于本实用新型所讨论的创新点，此处不再赘述。

如附图2所示，本实用新型的车体1包括轮式底盘1-1和车壳1-2，轮式底盘1-1上安装有2个电动机2，每个所述电动机2通过同步带3与述电动机2同侧的两个传动轴4连接；所述所述传动轴4端部连接有车轮1-3，另一端安装在轴承座5内，轴承座5与轮式底盘1-1通过螺钉固定连接，轴承座5内安装有角接触球轴承；所述电动机2通过固定在轮式底盘1-1内的电池6供电；电动机2选用86系列BYG250A型步进电机；轮式底盘1-1内还安装有机身主控制器等控制部件，车体1周边安装一圈定位组件，实现车体1的定位和运动功能。

如附图3所示，所述轮式底盘1-1上固定有垂直升降机构7；所述垂直升降机构7包括中心柱7-1，同步带导轨7-2，行程开关7-3；所述中心柱7-1底部固定在轮式底盘1-1中部，中心柱7-1上通过一对地脚7-4与同步带导轨7-2固定，地脚7-4与中心柱7-1通过螺栓固定；所述同步带导轨7-2包括运动导轨7-21，驱动电机7-22，可调节变速装置7-23；所述运动导轨7-21上通过螺栓固定有滑块7-24；所述驱动电机7-22与可调节变速装置7-23连接并安装于运动导轨7-21下端，用于带动运动导轨7-21运动；所述运动导轨7-21的上端和下端分别通过螺栓安装固定有行程开关7-3；将云台支架8-1连接到滑块7-24上进行运载工作，两端安装了限位的行程开关7-3以确保机器安全运行，本实施例同步带导轨7-2采用MOS40直线模组，行程可达1.5米。

如附图5所示，所述运动导轨7-21上安装有摄像头平台8，所述摄像头平台8包括云台支架8-1，舵机云台8-2和摄像头8-3；所述云台支架8-1通过螺栓与同步带导轨7-2的滑块7-24连接，所述云台支架8-1上安装有舵机云台8-2，舵机云台8-2的两侧分别安装有摄像头8-3，其中舵机云台8-2包括负责调节摄像头仰角和俯角的转向中枢组成，使得摄像头绕Z轴方向和绕Y轴方向旋转，舵机云台8-2采购现有产品，如万腾科技的VT-VC4518-2050F；所述定位组件，控制组件，驱动电机7-22，摄像头8-3分别与电池6连接，摄像头8-3包括一个可见光高清摄像头和一个红外热感摄像头。

如附图6、7所示，其中云台支架8-1包括上托板8-11和下托板8-12，分别可以通过螺栓与同步带导轨7-2的滑块7-24连接，组成舵机云台8-2的承载平台；所述上托板8-11包括一体连接的相互垂直的横板和第一垂直连接部；所述第一垂直连接部上设有若干连接孔，用于与滑块7-24连接；所述下托板8-12包括一组相互平行的水平支撑柱，所述支撑柱分别与第二垂直连接部一体连接；所述第二垂直连接部上设有若干连接孔，用于与滑块7-24连接；上述设计通过应力分析，可以使得云台支架8-1更加稳固，运行时也更加平稳。

如附图4所示，本实用新型中的中心柱7-1由承重柱7-11、四个肋板7-12、固定底板7-13组成；所述固定底板7-13通过螺钉固定在轮式底盘1-1的中部偏后一点；为使机器人的升降过程稳定可靠，所以为机器人的升降机构设计了起主要承重作用的中心柱7-1，该中心柱7-1由承重柱7-11、四个肋板7-12、固定底板7-13组成，承重柱7-11和固定板相应位置打有的10组螺孔，通过螺栓连接同步带导轨7-2和运载机构底盘，其中承重柱7-11尺寸为1315*78*70。

本实用新型采用垂直升降机构7，可以使得巡检机器人可以通过摄像头采集更多信息，解决在较小空间内存在较大高度差时的信息采集盲区问题，并且由于摄像头平台8的升高，还存在保持车体1稳定性的问题，因此本实用新型还包括中心柱7-1，中心柱7-1由承重柱7-11、四个肋板7-12、固定底板7-13组成，保证了中心柱7-1的稳定，当摄像头平台8升降时可以稳定运行；另外本实用新型云台支架8-1包括上托板8-11和下托板8-12，通过应力分析，采用本实用新型的结构，可以使得云台支架8-1更加稳固，运行时也更加平稳。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种电力巡检机器人，包括车体，定位组件，控制组件，所述定位组件安装于车体四周，用于车体的定位；所述控制组件，包括安装于车体内的机身主控制器，机身主控制器与定位组件电连接；其特征在于：所述车体包括轮式底盘和车壳，轮式底盘上安装有2个电动机，每个所述电动机通过同步带与述电动机同侧的两个传动轴连接；所述传动轴端部连接有车轮，另一端安装在轴承座内，轴承座与轮式底盘固定连接；所述电动机通过固定在轮式底盘内的电池供电；所述轮式底盘上固定有垂直升降机构；所述垂直升降机构包括中心柱，同步带导轨，行程开关；所述中心柱底部固定在轮式底盘中部，中心柱上通过一对地脚与同步带导轨固定，地脚与中心柱通过螺栓固定；所述同步带导轨包括运动导轨，驱动电机，可调节变速装置；所述运动导轨上通过螺栓固定有滑块；所述驱动电机与可调节变速装置连接并安装于运动导轨下端，用于带动运动导轨运动；所述运动导轨的上端和下端分别通过螺栓安装固定有行程开关；所述运动导轨上安装有摄像头平台，所述摄像头平台包括云台支架，舵机云台和摄像头；所述云台支架通过螺栓与同步带导轨的滑块连接，所述云台支架上安装有舵机云台，舵机云台的两侧分别安装有摄像头；所述定位组件，控制组件，驱动电机，摄像头分别与电池连接。

2.根据权利要求1所述的电力巡检机器人，其特征在于：所述轴承座内安装有角接触球轴承。

3.根据权利要求1所述的电力巡检机器人，其特征在于：所述云台支架包括上托板和下托板，分别可以通过螺栓与同步带导轨的滑块连接，组成舵机云台的承载平台；所述上托板包括一体连接的相互垂直的横板和第一垂直连接部；所述第一垂直连接部上设有若干连接孔，用于与滑块连接；所述下托板包括一组相互平行的水平支撑柱，所述支撑柱分别与第二垂直连接部一体连接；所述第二垂直连接部上设有若干连接孔，用于与滑块连接。

4.根据权利要求1所述的电力巡检机器人，其特征在于：所述中心柱由承重柱、四个肋板、固定底板组成；所述固定底板通过螺钉固定在轮式底盘中部。

5.根据权利要求1所述的电力巡检机器人，其特征在于：所述摄像头包括一个可见光高清摄像头和一个红外热感摄像头。

6.根据权利要求1所述的电力巡检机器人，其特征在于：所述机身主控制器选择Intel低功耗处理器。

7.根据权利要求1所述的电力巡检机器人，其特征在于：所述定位组件包括反射式灰度传感器和激光测距传感器，所述反射式灰度传感器和激光测距传感器分别与机身主控制器电连接。

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