CN107215408A - 一种自动化电力施工机器人 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种自动化电力施工机器人，属于电力施工机器人领域，包括机体，机体包括底盘，机体具有控制系统及行走系统，控制系统连接行走系统并能够控制行走系统工作；行走系统包括设置在底盘侧部的四个滚轮；在底盘的上方设置有线盘，线盘为一体式结构，线盘包括圆形的底板及圆筒形的转筒，线盘与底盘转动连接并能够绕转筒的轴线转动。这种自动化电力施工机器人，能够自动化行驶于电力施工现场，能够运输物料，通过机器人能够将电线运输至各个施工区域，可以适用于户外电力施工，也能够适用于室内电力施工。能够大幅提升电力施工的效率，节省时间，节约成本，可以大力推广。

Description

一种自动化电力施工机器人

技术领域

本发明涉及电力施工机器人领域，具体而言，涉及一种自动化电力施工机器人。

背景技术

目前机器人越来越多地被应用于电力施工领域。在电力施工过程中，有非常非常多的繁杂的工序工种，通过机器人的引入，使得电力施工的效率被提升。电力施工中所应用的电线具有较高的重量，人工搬运不仅效率低且十分辛苦，如果能够采用机器人进行自动化施工，将大幅提升工作效率，缩短施工周期。

发明内容

本发明提供了一种自动化电力施工机器人，旨在解决现有技术中的上述问题。

本发明是这样实现的：

一种自动化电力施工机器人，包括机体，所述机体包括底盘，机体具有控制系统及行走系统，控制系统连接行走系统并能够控制行走系统工作；行走系统包括设置在底盘侧部的四个滚轮；在底盘的上方设置有线盘，线盘为一体式结构，线盘包括圆形的底板及圆筒形的转筒，所述线盘与底盘转动连接并能够绕转筒的轴线转动。

进一步地，所述底盘上设置有摄像装置，摄像装置连接控制系统，摄像装置用于拍摄机体外部环境并生成视频信息并传输给控制系统，控制系统能够接收所述视频信息并进行处理并计算生成行走指令，行走系统能够接收行走指令并行走。

进一步地，所述底板的外围连接有圆筒形的护板，所述护板与转筒之间形成放置空间；在护板的侧部开设有出线口，出线口的两个边缘安装有两块相平行的挡板，出线口处还安装有托板，所述托板沿水平方向设置，且托板位于两个挡板的下方。

进一步地，在所述出线口处还安装有主动轮及从动轮，所述主动轮与从动轮间隔设置，主动轮与从动轮的轴线相平行且垂直于所述底板，主动轮与从动轮之间的间隙使电线能够穿过；从动轮安装在其中一块挡板上，在另一块挡板上设有矩形孔，所述主动轮穿过所述矩形孔，所述主动轮与一根转轴键连接；所述转轴设于所述底盘上。

进一步地，所述行走系统还包括连接所述滚轮的驱动轴以及连接驱动轴的电机，所述驱动轴垂直于所述转轴设置，所述驱动轴上设有第一齿轮，所述底盘上设有第一传动轴及第二传动轴，所述第一传动轴及第二传动轴同轴设置，且第一传动轴平行于所述驱动轴；所述第一传动轴的端部设有第一传动盘，所述第一传动轴的外部连接有套筒，第一传动轴的一部分位于套筒内，第一传动轴与套筒为滑动连接关系，第一传动轴与套筒能够同步转动，且第一传动轴的外部设置有弹簧，弹簧的一端与第一传动盘抵触，弹簧的另一端与套筒的端部抵触；在套筒的外部设置有与其键连接的第二齿轮，其中第二齿轮与第一齿轮啮合；第一传动轴的另一端连接有钢丝绳，所述钢丝绳穿过所述套筒的内部；所述套筒通过轴承与底盘连接；

所述第二传动轴上连接有第三齿轮及第二传动盘，其中第二传动盘位于第二传动轴的端部，且第二传动盘靠近第一传动盘；第三齿轮为锥齿轮；所述转轴上设置有第四齿轮，所述第四齿轮也为锥齿轮，且第四齿轮与第三齿轮啮合；所述第二传动轴通过轴承与底盘连接；

所述钢丝绳的端部连接有拉杆，所述拉杆为条形结构，所述拉杆具有第一端及第二端；拉杆上沿其长度方向设置有长条形的调节孔，所述调节孔的中心偏离所述拉杆的中心，调节孔具有第三端及第四端，其中所述第三端靠近所述第一端；所述钢丝绳的端部连接于所述调节孔内；所述底盘上设置有卡块，卡块上设置有卡槽及穿线孔，所述钢丝绳穿过所述穿线孔，所述拉杆的一端卡接于所述卡槽内，拉杆的另一端延伸至所述底盘的外部；拉动所述拉杆可带动第一传动轴移动并压缩所述弹簧；当所述第一端卡接于所述卡槽内时，所述钢丝绳的端部位于所述第三端，且第一传动盘与第二传动盘贴合使得二者能够同步转动；当所述第二端卡接于所述卡槽内时，所述钢丝绳的端部位于所述第四端，且第一传动盘与第二传动盘分离。

进一步地，所述第一端及第二端均为圆环结构，所述卡槽为圆弧形的结构。

进一步地，当所述第一传动盘与第二传动盘贴合且驱动轴转动时，所述滚轮与所述主动轮的线速度一致。

本发明提供的自动化电力施工机器人，能够自动化行驶于电力施工现场，能够运输物料、传递信息，且其上面能够放置电线盘，使得取电线变得十分方便快捷，通过机器人能够将电线运输至各个施工区域，可以适用于户外电力施工，也能够适用于室内电力施工。能够大幅提升电力施工的效率，节省时间，节约成本，可以大力推广。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图。

图1是本发明实施例提供的自动化电力施工机器人的主视示意图；

图2是本发明实施例提供的自动化电力施工机器人的侧视示意图；

图3是本发明实施例提供的自动化电力施工机器人中线盘的俯视示意图；

图4是本发明实施例提供的自动化电力施工机器人中驱动机构的结构示意图，此时第一传动盘与第二传动盘贴合；

图5是本发明实施例提供的自动化电力施工机器人中驱动机构的结构示意图，此时第一传动盘与第二传动盘分离；

图6是本发明实施例提供的自动化电力施工机器人中拉杆的结构示意图；

图7是本发明实施例提供的自动化电力施工机器人中拉杆与卡块连接的结构示意图。

附图标记汇总：机体11、底盘12、滚轮13、线盘14、底板15、转筒16、摄像装置17、护板18、出线口19、挡板20、托板21、主动轮22、从动轮23、矩形孔24、转轴25、驱动轴26、第一齿轮27、第一传动轴28、第二传动轴29、第一传动盘30、套筒31、弹簧32、第二齿轮33、钢丝绳34、第三齿轮35、第二传动盘36、第四齿轮37、拉杆38、调节孔39、第一端40、第二端41、第三端42、第四端43、卡块44、卡槽45、穿线孔46。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动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。

实施例，请参阅图1-图7。

本实施例提供了一种自动化电力施工机器人，这种机器人能够自动化行驶于电力施工现场，能够运输物料、传递信息，且其上面能够放置电线盘，使得取电线变得十分方便快捷，通过机器人能够将电线运输至各个施工区域，可以适用于户外电力施工，也能够适用于室内电力施工。能够大幅提升电力施工的效率，节省时间，节约成本，可以大力推广。

如图1及图2所示，这种自动化电力施工机器人包括机体11，机体11包括底盘12，机体11具有控制系统及行走系统，控制系统连接行走系统并能够控制行走系统工作；行走系统包括设置在底盘12侧部的四个滚轮13；在底盘12的上方设置有线盘14，线盘14为一体式结构，线盘14包括圆形的底板15及圆筒形的转筒16，线盘14与底盘12转动连接并能够绕转筒16的轴线转动。

机器人可以自由地行驶于施工现场，其四个滚轮13设置于底盘12的侧边，使其具有较高的离地间隙，能够在恶劣的环境下行驶，当然能够更顺利地行驶于平坦的路面。通过控制系统能够控制机器人行走，可选地，可以设置遥控器，或者通过手机APP实现对机器人行走的控制，使其更加智能。一体式结构的线盘14，能够放置电线盘，电线盘为圆筒形，其中部具有中空结构，能够套在转筒16的外部，拉动电线的端部能够带动电线盘、线盘14及底盘12转动，使电线能够轻松地被取下。

如图1及图2所示，底盘12上设置有摄像装置17，摄像装置17连接控制系统，摄像装置17用于拍摄机体11外部环境并生成视频信息并传输给控制系统，控制系统能够接收视频信息并进行处理并计算生成行走指令，行走系统能够接收行走指令并行走。

通过这样的设置使机器人可以更好地实现自动化行走，并具有穿越障碍的功能。摄像装置17将画面进行拍摄并传递给控制系统处理，控制系统对视频画面进行分析，判断出障碍物的位置，并能够选择最佳路线，生成行走指令发送给行走系统，使机器人能够更智能化地行走。

如图3所示，底板15的外围连接有圆筒形的护板18，护板18与转筒16之间形成放置空间；在护板18的侧部开设有出线口19，出线口19的两个边缘安装有两块相平行的挡板20，出线口19处还安装有托板21，托板21沿水平方向设置，且托板21位于两个挡板20的下方。

护板18设置在底板15的外围，使电线盘放置在线盘14上之后位于护板18与转筒16之间。护板18上形成的出线口19使电线方便取出。出线口19设置的两个挡板20能够对电线起到导向的作用，使电线沿着两个挡板20之间送出。托板21能够对电线起到承托的作用。

在出线口19处还安装有主动轮22及从动轮23，主动轮22与从动轮23间隔设置，主动轮22与从动轮23的轴线相平行且垂直于底板15，主动轮22与从动轮23之间的间隙使电线能够穿过；从动轮23安装在其中一块挡板20上，在另一块挡板20上设有矩形孔24，主动轮22穿过矩形孔24，主动轮22与一根转轴25键连接；转轴25设于底盘12上。

通过主动轮22的设置使电线的出线能够自动化。如图3所示，主动轮22与从动轮23之间具有间隙，且电线能够穿过该间隙，并且电线的两侧能够紧密地与主动轮22及从动轮23贴合，主动轮22在转动时，通过摩擦力能够将电线带动，使电线从电线盘上释放，达到取线的作用。同时电线的运动能够带动从动轮23转动，使主动轮22与从动轮23反向转动，电线与通过主动轮22的设置使电线的出线能够自动化。如图3所示，主动轮22及从动轮23之间为滚动摩擦，使电线的出线更加便捷。通过转轴25能够带动主动轮22转动，使出线工作自动化。

如图4及图5所示，行走系统还包括连接滚轮13的驱动轴26以及连接驱动轴26的电机（图中未示出），驱动轴26垂直于转轴25设置，驱动轴26上设有第一齿轮27，底盘12上设有第一传动轴28及第二传动轴29，第一传动轴28及第二传动轴29同轴设置，且第一传动轴28平行于驱动轴26；第一传动轴28的端部设有第一传动盘30，第一传动轴28的外部连接有套筒31，第一传动轴28的一部分位于套筒31内，第一传动轴28与套筒31为滑动连接关系，第一传动轴28与套筒31能够同步转动，且第一传动轴28的外部设置有弹簧32，弹簧32的一端与第一传动盘30抵触，弹簧32的另一端与套筒31的端部抵触；在套筒31的外部设置有与其键连接的第二齿轮33，其中第二齿轮33与第一齿轮27啮合；第一传动轴28的另一端连接有钢丝绳34，钢丝绳34穿过套筒31的内部；套筒31通过轴承与底盘12连接；

第二传动轴29上连接有第三齿轮35及第二传动盘36，其中第二传动盘36位于第二传动轴29的端部，且第二传动盘36靠近第一传动盘30；第三齿轮35为锥齿轮；转轴25上设置有第四齿轮37，第四齿轮37也为锥齿轮，且第四齿轮37与第三齿轮35啮合；第二传动轴29通过轴承与底盘12连接；

钢丝绳34的端部连接有拉杆38，拉杆38为条形结构，拉杆38具有第一端40及第二端41；拉杆38上沿其长度方向设置有长条形的调节孔39，调节孔39的中心偏离拉杆38的中心，调节孔39具有第三端42及第四端43，其中第三端42靠近第一端40；钢丝绳34的端部连接于调节孔39内；底盘12上设置有卡块44，卡块44上设置有卡槽45及穿线孔46，钢丝绳34穿过穿线孔46，拉杆38的一端卡接于卡槽45内，拉杆38的另一端延伸至底盘12的外部；拉动拉杆38可带动第一传动轴28移动并压缩弹簧32；当第一端40卡接于卡槽45内时，钢丝绳34的端部位于第三端42，且第一传动盘30与第二传动盘36贴合使得二者能够同步转动；当第二端41卡接于卡槽45内时，钢丝绳34的端部位于第四端43，且第一传动盘30与第二传动盘36分离。

转轴25可以通过单独的驱动装置带动，也可以通过滚轮13的驱动轴26带动。当机器人停止移动时需要取线时，可以手动取线，也可以通过单独设置的驱动装置带动转轴25及主动轮22工作实现自动取线。当机器人在移动过程中，如果不需要取线，可以通过调整拉杆38实现，如果需要取线，也可以通过调整拉杆38来实现。

机器人移动时，电机工作带动驱动轴26转动，驱动轴26带动滚轮13转动，并带动设置在驱动轴26上的第一齿轮27转动，第一齿轮27带动第二齿轮33转动，进而带动套筒31转动，由于套筒31与第一传动轴28能够同步转动，因此第一传动轴28及第一传动盘30转动。第一传动轴28外部设置弹簧32，使第一传动盘30与第二传动盘36贴合并能够同步转动，进而带动第二传动盘36、第二传动轴29、第三齿轮35转动，第三齿轮35带动第四齿轮37转动，进而带动转轴25及主动轮22转动，使电线能够从电线盘上取出。此时拉杆38的第一端40卡在卡槽45内，并且钢丝绳34的端部位于调节孔39的第三端42，由于第一端40与第三端42距离较近，因此使得钢丝绳34靠近套筒31，使得第一传动盘30能够与第二传动盘36贴合。

如图5所示，当不需要机器人在移动过程中取线时，拉动拉杆38，并对其进行翻转，使其第二端41卡接在卡槽45内，此时钢丝绳34位于调节孔39的第四端43。由于第四端43与第二端41距离较远，使得钢丝绳34被改变位置，第一传动轴28朝向套筒31内部运动，并压缩弹簧32，使第一传动盘30与第二传动盘36分离，第一传动盘30的转动不能够带动第二传动盘36转动。

如图6所示，拉杆38为条形结构，调节孔39也为条形，调节孔39为偏心设置，使调节拉杆38的过程中能够对第一传动盘30的工作位置进行改变。通过这样的驱动机构，能够使机器人在运行过程中可以实现电线的释放，使机器人能够自动化完成取线工作，并通过其智能化的行走路线，使电线被摆放在合适的位置，方便施工。

如图6所示，第一端40及第二端41均为圆环结构，卡槽45为圆弧形的结构。圆环结构方便手指拉动，工作人员单手可以方便地进行操控。

当第一传动盘30与第二传动盘36贴合且驱动轴26转动时，滚轮13与主动轮22的线速度一致。通过这样的设置，使机器人在行走过程中，电线同步摆放，使工作区域内能够摆放适当的电线，方便施工。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种自动化电力施工机器人，其特征在于，包括机体，所述机体包括底盘，机体具有控制系统及行走系统，控制系统连接行走系统并能够控制行走系统工作；行走系统包括设置在底盘侧部的四个滚轮；在底盘的上方设置有线盘，线盘为一体式结构，线盘包括圆形的底板及圆筒形的转筒，所述线盘与底盘转动连接并能够绕转筒的轴线转动。

2.根据权利要求1所述的自动化电力施工机器人，其特征在于，所述底盘上设置有摄像装置，摄像装置连接控制系统，摄像装置用于拍摄机体外部环境并生成视频信息并传输给控制系统，控制系统能够接收所述视频信息并进行处理并计算生成行走指令，行走系统能够接收行走指令并行走。

3.根据权利要求1所述的自动化电力施工机器人，其特征在于，所述底板的外围连接有圆筒形的护板，所述护板与转筒之间形成放置空间；在护板的侧部开设有出线口，出线口的两个边缘安装有两块相平行的挡板，出线口处还安装有托板，所述托板沿水平方向设置，且托板位于两个挡板的下方。

4.根据权利要求3所述的自动化电力施工机器人，其特征在于，在所述出线口处还安装有主动轮及从动轮，所述主动轮与从动轮间隔设置，主动轮与从动轮的轴线相平行且垂直于所述底板，主动轮与从动轮之间的间隙使电线能够穿过；从动轮安装在其中一块挡板上，在另一块挡板上设有矩形孔，所述主动轮穿过所述矩形孔，所述主动轮与一根转轴键连接；所述转轴设于所述底盘上。

5.根据权利要求4所述的自动化电力施工机器人，其特征在于，所述行走系统还包括连接所述滚轮的驱动轴以及连接驱动轴的电机，所述驱动轴垂直于所述转轴设置，所述驱动轴上设有第一齿轮，所述底盘上设有第一传动轴及第二传动轴，所述第一传动轴及第二传动轴同轴设置，且第一传动轴平行于所述驱动轴；所述第一传动轴的端部设有第一传动盘，所述第一传动轴的外部连接有套筒，第一传动轴的一部分位于套筒内，第一传动轴与套筒为滑动连接关系，第一传动轴与套筒能够同步转动，且第一传动轴的外部设置有弹簧，弹簧的一端与第一传动盘抵触，弹簧的另一端与套筒的端部抵触；在套筒的外部设置有与其键连接的第二齿轮，其中第二齿轮与第一齿轮啮合；第一传动轴的另一端连接有钢丝绳，所述钢丝绳穿过所述套筒的内部；所述套筒通过轴承与底盘连接；

所述第二传动轴上连接有第三齿轮及第二传动盘，其中第二传动盘位于第二传动轴的端部，且第二传动盘靠近第一传动盘；第三齿轮为锥齿轮；所述转轴上设置有第四齿轮，所述第四齿轮也为锥齿轮，且第四齿轮与第三齿轮啮合；所述第二传动轴通过轴承与底盘连接；

所述钢丝绳的端部连接有拉杆，所述拉杆为条形结构，所述拉杆具有第一端及第二端；拉杆上沿其长度方向设置有长条形的调节孔，所述调节孔的中心偏离所述拉杆的中心，调节孔具有第三端及第四端，其中所述第三端靠近所述第一端；所述钢丝绳的端部连接于所述调节孔内；所述底盘上设置有卡块，卡块上设置有卡槽及穿线孔，所述钢丝绳穿过所述穿线孔，所述拉杆的一端卡接于所述卡槽内，拉杆的另一端延伸至所述底盘的外部；拉动所述拉杆可带动第一传动轴移动并压缩所述弹簧；当所述第一端卡接于所述卡槽内时，所述钢丝绳的端部位于所述第三端，且第一传动盘与第二传动盘贴合使得二者能够同步转动；当所述第二端卡接于所述卡槽内时，所述钢丝绳的端部位于所述第四端，且第一传动盘与第二传动盘分离。

6.根据权利要求5所述的自动化电力施工机器人，其特征在于，所述第一端及第二端均为圆环结构，所述卡槽为圆弧形的结构。

7.根据权利要求6所述的自动化电力施工机器人，其特征在于，当所述第一传动盘与第二传动盘贴合且驱动轴转动时，所述滚轮与所述主动轮的线速度一致。