CN106848919A - 两栖作业机器人 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种两栖作业机器人，包括机身主体与头戴式显示装置，机身主体包括：主机箱；飞行装置，包括可转动的旋翼；行走装置，包括连接支架与行走轮，连接支架连接于主机箱，行走轮可转动地设置于连接支架上；视频获取装置，用于生成并发送视频信号；其中，头戴式显示装置与视频获取装置通信连接以接收并显示视频信号。上述两栖作业机器人，机身主体可飞行至输电线路附近，然后降落在输电线路上并沿输电线路行走而对输电线路进行巡视，提高了巡视效率的同时降低了人力成本。并且，运维人员可通过头戴式显示装置实时观看视频获取装置获取的视频，依靠眼镜内景象就可完成机身主体上下线及跨越障碍，增加了该两栖作业机器人的操控性。

Description

两栖作业机器人

技术领域

本发明涉及输电线路巡视装置领域，特别是涉及一种两栖作业机器人。

背景技术

近年来，随着电网不断发展，输电线路的覆盖面越来越光，线路通道越来越长且区域复杂。大部分输电线路分布在大山、森林等野外，长期受到外部环境侵蚀，输电线路的杆塔、绝缘子及金具等部件经常出现各种问题，鸟巢、飘挂物等隐患也时时危及线路正常运行，因此需要大量的人员对输电线路日常运行维护。然而随着输电线路规模的不断扩大，运维人员数量增长速度远远滞后于输电线路的增长，所以目前人工巡视输电线路的压力巨大，每日需长途跋涉，大量时间浪费在路上，效率极低。而且在野外，运维人员经常在炎热、暴雨大风等恶劣的天气条件下工作，也经常遇到蛇、马蜂等生物，因此在工作环境艰苦的同时还存在一定危险性。

目前，虽然直升机等工具逐渐应用到输电线路巡视中来，但是直升机巡视需要专业操作人员，另外空中管制也极大的限制了直升机的适用范围。而一些线上行走巡视机器人，虽然可用于对输电线缆的巡视，但是构造较为复杂，重量较重，在跨越障碍方面存在瓶颈，且操作不便而难以方便快速地完成上下线任务。

发明内容

基于此，有必要针对输电线路的巡视较为困难的问题，提供一种可方便地上下线并对输电线路进行巡视的两栖作业机器人。

一种两栖作业机器人，所述两栖作业机器人包括机身主体与头戴式显示装置，所述机身主体包括：

主机箱，呈中空壳体结构；

飞行装置，安装于所述主机箱，包括可转动的旋翼；

行走装置，包括连接支架与行走轮，所述连接支架连接于所述主机箱，所述行走轮可转动地设置于所述连接支架上；及

视频获取装置，安装于所述主机箱上，用于生成并发送视频信号；

其中，所述头戴式显示装置与所述视频获取装置通信连接以接收并显示所述视频信号。

上述两栖作业机器人，其机身主体可通过飞行装置飞行至输电线路附近，然后降落在输电线路上并通过设有行走轮的行走装置沿输电线路行走而对输电线路进行巡视，从而代替了人工巡视，提高了巡视效率的同时降低了人力成本，避免了人工巡视的安全隐患。并且，运维人员可通过头戴式显示装置实时观看视频获取装置获取的视频，从而依靠眼镜内景象就可完成机身主体上下线及跨越障碍，直至巡视完整条线路，增加了该两栖作业机器人的操控性。

在其中一个实施例中，所述头戴式显示器包括显示主体及设于所述显示主体一侧的固定带，所述固定带两端分别固接于所述显示主体两侧，所述显示主体上设有显示屏，用于接收并显示所述视频信号。

在其中一个实施例中，所述视频获取装置包括用于生成所述视频信号的摄像头及与所述摄像头通信连接的视频发送单元，所述摄像头安装于所述主机箱并可相对所述主机箱转动，所述视频发送单元用于发送所述摄像头生成的所述视频信号。

在其中一个实施例中，所述机身主体还包括内置控制装置，所述内置控制装置设于所述主机箱内，所述内置控制装置与所述飞行装置、行走装置及所述视频获取装置通信连接，并可发送运行状态信号。

在其中一个实施例中，所述两栖作业机器人还包括远程控制装置，所述远程控制装置与所述内置控制装置通信连接，用于接收所述运行状态信号并发送远程控制信号至所述内置控制装置。

在其中一个实施例中，所述远程控制装置包括接收模块及远程控制模块，所述接收模块与所述内置控制装置通信连接，用于接收所述内置控制装置发送的所述运行状态信号；所述远程控制模块与所述内置控制模块通信连接，用于发送所述远程控制信号至所述内置控制装置。

在其中一个实施例中，所述连接支架包括横杆与两根竖杆，所述两根竖杆一端分别连接于所述飞控设备箱，另一端分别连接所述横杆的两端，两个所述行走轮分别可转动地设于所述横杆与所述竖杆的两个连接处。

在其中一个实施例中，所述行走装置还包括驱动组件，所述驱动组件包括设于所述主机箱上的驱动件及连接所述驱动件与所述行走轮的挠性传送件，所述驱动件可驱动所述挠性传送件带动所述行走轮转动。

在其中一个实施例中，所述挠性传送件为传送链条，所述传送链条呈环状且套设于所述驱动件的输出轴与所述行走轮。

在其中一个实施例中，所述飞行装置还包括连接臂，所述连接臂一端固接于所述主机箱，另一端向远离所述主机箱方向延伸，所述连接臂远离所述主机箱的一端安装有所述旋翼。

附图说明

图1为一实施方式的两栖作业机器人的机身主体的示意图；

图2为图1所示的两栖作业机器人的头戴式显示装置的示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1及图2所示，本较佳实施例的一种两栖作业机器人(图未标)，包括机身主体100及头戴式显示装置200，机身主体100包括主机箱120、飞行装置140、行走装置160及视频获取装置180。

其中，主机箱120呈中空壳体结构，飞行装置140安装于主机箱120，包括可转动的旋翼144。行走装置160包括连接支架162与行走轮164，连接支架162连接于主机箱120，行走轮164可转动地设置于连接支架162上。视频获取装置180安装于主机箱120上，用于生成并发送视频信号。头戴式显示装置200与视频获取装置180通信连接以接收并显示视频信号。

上述两栖作业机器人，其机身主体100可通过飞行装置140飞行至输电线路附近，然后降落在输电线路上并通过设有行走轮164的行走装置160沿输电线路行走而对输电线路进行巡视，从而代替了人工巡视，提高了巡视效率的同时降低了人力成本，避免了人工巡视的安全隐患。并且，运维人员可通过头戴式显示装置200实时观看视频获取装置180获取的视频，从而依靠眼镜内景象就可完成机身主体100上下线及跨越障碍，直至巡视完整条线路，增加了该两栖作业机器人的操控性。

请继续参阅图1及图2，头戴式显示装置200包括显示主体220及设于显示主体220一侧的固定带240，固定带240两端分别固接于显示主体220两侧以形成环状的固定结构，显示主体220上设有显示屏，用于接收并显示视频信号。如此，该头戴式显示装置200可通过固定带240环绕并固定在运维人员头上，并使运维人员的眼睛对准显示屏，进而从显示屏上直观且精确地获取两栖作业机器人的机身主体100的位置，从而操控该机身主体100飞至输电线路上方并准确落在输电线路上且沿输电线路行走，还可通过显示屏对行走过程进行监控。并且，由于该头戴式显示装置200可佩戴在运维人员头上而跟随运维人员移动，因此为对机身主体100的实时监控带来了便利。可以理解，头戴式显示装置200的结构不限于此，可根据需要设置。

视频获取装置180包括用于生成视频信号的摄像头182及与摄像头182通信连接的视频发送单元(图未示)，摄像头182安装于主机箱120并可相对主机箱120转动，视频发送单元用于发送摄像头182生成的视频信号。如此，该摄像头182可左右转动以充分拍摄周围环境，进而生成视频信号并发送至视频发送单元，视频发送单元接收该视频信号并则将视频信号发送至头戴式显示器，最终及时反馈给运维人员。

进一步地，机身主体100还包括内置控制装置(图未示)，内置控制装置设于主机箱120内，并与飞行装置140、行走装置160及视频获取装置180通信连接，从而控制飞行装置140、行走装置160及视频获取装置180的运行，并可发送运行状态信号以使运维人员可及时获取机身主体100的运行状态。如此，飞行装置140、行走装置160及视频获取装置180在内置控制装置的控制下协同工作，共同完成输电线路的巡视。

更进一步地，两栖作业机器人还包括远程控制装置(图未示)，远程控制装置与内置控制装置通信连接，用于接收运行状态信号并发送远程控制信号控制内置控制装置。如此，运维人员可通过远程控制装置获取机身主体100的运行状态，并根据运行状态控制内置控制装置，进而控制飞行装置140、行走装置160及视频获取装置180的运行。

远程控制装置包括接收模块及远程控制模块。其中，接收模块与内置控制装置通信连接，用于接收内置控制装置发送的运行状态信号，从而实时获得飞行装置140、行走装置160及视频获取装置180的运行状态。远程控制模块与内置控制模块通信连接，用于发送远程控制信号至内置控制装置，从而控制飞行装置140、行走装置160及视频获取装置180的运行状态而完成输电线路的巡视。

请继续参阅图1，连接支架162包括横杆1622与两根竖杆1624，两根竖杆1624一端分别连接于主机箱120，另一端分别连接横杆1622的两端，两个行走轮164分别可转动地设于横杆1622与竖杆1624的两个连接处。如此，两个行走轮164可通过连接支架162稳定地安装在主机箱120上，并稳定地在输电线路上行走。

进一步地，行走装置160还包括驱动组件(图未示)，驱动组件包括设于主机箱120上的驱动件及连接驱动件与行走轮164的挠性传送件，驱动件可驱动挠性传送件带动行走轮164转动。在本实施例中，挠性传送件为传送链条，驱动件为电机，传送链条呈环状且套设于驱动件的输出轴与行走轮164。如此，电机的输出轴转动以带动传动链条转动，进而带动行走轮164转动而沿输电线路行走。

飞行装置140还包括连接臂142，连接臂142一端固接于主机箱120，另一端向远离主机箱120方向延伸，连接臂142远离主机箱120的一端安装有旋翼144，不断旋转的旋翼144可带动机身主体100沿不同方向飞行。在本实施例中，飞行装置140包括四根连接臂142，四根连接臂142分别连接于主机箱120周围。如此，旋翼144可在内部控制装置的控制下转动而使两栖作业机器人的机身主体100可飞行至输电线路上方并准确落在输电线路上。

上述两栖作业机器人，机身主体100可通过远程控制装置控制而飞行至输电线路附近，然后使行走轮164落在输电线路上并沿输电线路行走而对输电线路进行巡视。因此无需人工对输电线路进行巡视，极大地提高了巡视效率，避免运维人员在巡视过程中遇到危险。此外，运维人员可通过头戴式显示装置200直观地获取该机身主体100的运行状况与所处环境，从而通过远程控制装置方便地操控该机身主体100完成上下线及巡视工作，使该两栖作业机器人具有较大的可操控性与使用灵活性。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种两栖作业机器人，其特征在于，所述两栖作业机器人包括机身主体与头戴式显示装置，所述机身主体包括：

主机箱，呈中空壳体结构；

飞行装置，安装于所述主机箱，包括可转动的旋翼；

行走装置，包括连接支架与行走轮，所述连接支架连接于所述主机箱，所述行走轮可转动地设置于所述连接支架上；及

视频获取装置，安装于所述主机箱上，用于生成并发送视频信号；

其中，所述头戴式显示装置与所述视频获取装置通信连接以接收并显示所述视频信号。

2.根据权利要求1所述的两栖作业机器人，其特征在于，所述头戴式显示器包括显示主体及设于所述显示主体一侧的固定带，所述固定带两端分别固接于所述显示主体两侧，所述显示主体上设有显示屏，用于接收并显示所述视频信号。

3.根据权利要求1所述的两栖作业机器人，其特征在于，所述视频获取装置包括用于生成所述视频信号的摄像头及与所述摄像头通信连接的视频发送单元，所述摄像头安装于所述主机箱并可相对所述主机箱转动，所述视频发送单元用于发送所述摄像头生成的所述视频信号。

4.根据权利要求3所述的两栖作业机器人，其特征在于，所述机身主体还包括内置控制装置，所述内置控制装置设于所述主机箱内，所述内置控制装置与所述飞行装置、行走装置及所述视频获取装置通信连接，并可发送运行状态信号。

5.根据权利要求4所述的两栖作业机器人，其特征在于，所述两栖作业机器人还包括远程控制装置，所述远程控制装置与所述内置控制装置通信连接，用于接收所述运行状态信号并发送远程控制信号至所述内置控制装置。

6.根据权利要求5所述的两栖作业机器人，其特征在于，所述远程控制装置包括接收模块及远程控制模块，所述接收模块与所述内置控制装置通信连接，用于接收所述内置控制装置发送的所述运行状态信号；所述远程控制模块与所述内置控制模块通信连接，用于发送所述远程控制信号至所述内置控制装置。

7.根据权利要求1所述的两栖作业机器人，其特征在于，所述连接支架包括横杆与两根竖杆，所述两根竖杆一端分别连接于所述飞控设备箱，另一端分别连接所述横杆的两端，两个所述行走轮分别可转动地设于所述横杆与所述竖杆的两个连接处。

8.根据权利要求1所述的两栖作业机器人，其特征在于，所述行走装置还包括驱动组件，所述驱动组件包括设于所述主机箱上的驱动件及连接所述驱动件与所述行走轮的挠性传送件，所述驱动件可驱动所述挠性传送件带动所述行走轮转动。

9.根据权利要求8所述的两栖作业机器人，其特征在于，所述挠性传送件为传送链条，所述传送链条呈环状且套设于所述驱动件的输出轴与所述行走轮。

10.根据权利要求1所述的两栖作业机器人，其特征在于，所述飞行装置还包括连接臂，所述连接臂一端固接于所述主机箱，另一端向远离所述主机箱方向延伸，所述连接臂远离所述主机箱的一端安装有所述旋翼。