CN109849023A - 一种轨道悬挂智能巡检机器人系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及的是智能检测机器人领域,尤其涉及一种轨道悬挂智能巡检机器人系统。包括V形槽轨道、行走小车、升降机构和摄像旋转云台;V形槽轨道两侧分别装有滑触线和同步齿形带;行走小车包括旋转挂架、行走同步轮、摆动滑台、顶杆复位机构、行走小车步进伺服电机、行走小车上底座板和行走小车下底座板和连接杆;升降机构由升降机构步进伺服电机、蜗杆一、蜗杆支撑架、蜗轮一、丝杆传动轴、多级丝杆、丝杆螺母、固定导向杆、导向伸缩杆构成;摄像旋转云台由云台本体、摄像头转动机构、云台旋转机构组成;所述的摄像头转动机构包括摄像机转动轴、转动轴支承座、蜗轮三、蜗杆三、蜗杆支撑架和摄像机转动步进伺服电机。
Description
技术领域
本发明涉及的是智能检测机器人领域,尤其涉及一种轨道悬挂智能巡检机器人系统。
背景技术
目前,在一些重要设备的机房或配电站,都是安排人工值守,并定时巡查设备运行状态,在这样日复一日的重复工作中,很容易形成一种审视疲劳,让人处于一种麻木的状态,在巡检中对一些设备出现工作不稳定的早期信号和苗头产生疏漏,等到设备故障发生时,往往会造成重大财产损失,甚至是人身伤亡的重大事故。于是,人们想到用机器人代替人工值守,来改善人工值守中出现的问题,然而,市面上现有的巡检机器人还存在一些不足,如有的巡检机器人行走机构采用摩擦轮驱动的方式,只能在直线轨道或是半径很大的圆弧轨道上行走,还有的为解决行走打滑和走位不准的问题,增加了刹车制动机构等,致使机器人的机械结构变得复杂,重量加大等问题。
发明内容
本发明目的在于针对上述不足之处,提供一种轨道悬挂智能巡检机器人系统,具有V形槽轨道、行走小车、升降机构和摄像旋转云台。其结构紧凑,重量轻。可对不同高度、不同角度的设备仪表进行检测巡查。适用于固定场所的环境、设备运行状态等的自动巡回检测。如机房、配电站等的环境检测、设备运行状态监控、仪表数据读取等。
一种轨道悬挂智能巡检机器人系统是采取以下技术方案实现:
一种轨道悬挂智能巡检机器人系统包括V形槽轨道、行走小车、升降机构和摄像旋转云台。
所述的V形槽轨道下部两侧分别设置有V形导向定位槽,V形槽轨道顶部设置有用于吊装固定的T形槽。V形槽轨道两侧分别装有滑触线和同步齿形带。
根据电气设备或电气柜安放的位置,V形槽轨道沿电器设备或电器柜安装位置固定设置。所述的V形槽轨道设置成回转、转弯的形状,便于机器人巡检。
行走小车包括旋转挂架、行走同步轮、摆动滑台、顶杆复位机构、行走小车步进伺服电机、行走小车上底座板、行走小车下底座板和连接杆。
行走小车上底座板与行走小车下底座板通过连接杆固定连接。
行走小车通过旋转挂架与导向滚轮固定,再由两组导向滚轮悬挂于V形槽轨道的V形导向定位槽中,通过V形导向定位槽定位导向,行走小车步进伺服电机安装固定于摆动滑台基座板上,行走小车步进伺服电机与行走同步轮采用直连方式连接,即行走小车伺服电机的输出轴与行走同步轮的轮轴相连;行走小车步进伺服电机带动行走同步轮旋转,驱动行走小车沿系统的V形槽轨道行走。
在V形槽轨道中设有的滑触线,能使行走小车步进伺服电机在使用时利用安装在行走小车上底板座上的集电器通过系统轨道的滑触线取电。
摆动滑台具有摆动滑台基座板、滑台转轴和滑台导轨,所述摆动滑台采用单轴悬臂支撑加滑台导轨辅助支撑结构,摆动滑台基座板经由滑台转轴固定在行走小车上底座板底面中轴线侧面位置;摆动滑台通过滑台转轴与行走小车上底座板连接固定,摆动滑台可以绕滑台转轴自由转动。
行走小车步进伺服电机在使用时利用安装在行走小车上底板座上的集电器通过系统轨道的滑触线取电。
所述的旋转挂架具有旋转挂架基座板、导向滚轮、导向滚轮固定轴、旋转挂架固定轴;采用T形叉杆结构布局,由导向滚轮固定轴将两组导向滚轮分别固定在旋转挂架基座板(即挂架基座板)两端,导向滚轮在导向滚轮固定轴上能自由转动。两组旋转挂架,通过旋转挂架固定轴分别安装固定在行走小车上底座板顶面上中轴线前后位置,旋转挂架在行走小车上底座板上能绕着旋转挂架固定轴自由转动。
工作时,行走小车通过其两组导向滚轮悬挂于V形槽轨道的V形导向定位槽中,通过V形导向定位槽定位导向。
所述的顶杆复位机构具有复位顶杆座、复位顶杆、压缩弹簧和调节螺杆。复位顶杆座采用螺钉固定于行走小车上底座板底面,及摆动滑台外侧,复位顶杆正对行走小车步进伺服电机轴的径向位置。复位顶杆座上设有滑槽,压缩弹簧和复位顶杆依次置于滑槽中,复位顶杆在复位顶杆座的滑槽中可以自由滑动;在滑槽后部设有一螺纹孔,调节螺杆置于螺纹孔里。
行走小车上的旋转挂架、摆动滑台和复位机构共同构成了行走小车的柔性结构,便于行走小车灵活连贯地过弯道。行走小车行驶到弯弧处,因圆弧弦高(两旋转挂架固定轴之间距离为弦的长度,弦高即弦的中点到对应的弧的中点的距离)的影响,在轨道弧面的作用下,同步轮与旋转挂架的相对距离发生变化,摆动滑台能随着圆弧面的起伏绕滑台转轴摆动,在复位机构的作用下,使同步轮始终和同步带保持正常啮合状态,不会出现卡顿现象,从而使得行走小车能在各种半径的圆弧轨道上平稳行走。
升降机构由升降机构步进伺服电机、蜗杆一、蜗杆支撑架、蜗轮一、丝杆传动轴、多级丝杆、丝杆螺母、固定导向杆和多级导向伸缩杆构成。所述丝杆螺母设置有多级。所述多级导向伸缩杆设置有至少三级导向伸缩杆,各级导向伸缩杆直径不同,各级导向伸缩杆按直径由大到小叠套,多级导向伸缩杆上端部分别固定安装有丝杆螺母,多级丝杆螺母分别与多级丝杆配合,因此,丝杆螺母的数量不小于导向伸缩杆的级数。
升降机构步进伺服电机安装在行走小车下底座板上,固定导向杆固定连接在行走小车下底座板下部。
多级导向伸缩杆下部装有旋转云台固定法兰,与旋转云台连接法兰连接安装摄像旋转云台。
升降机构步进伺服电机通过蜗轮一、蜗杆一驱动多级丝杆旋转,各级丝杆螺母分别与相对应的一级导向伸缩杆通过滑动轴承连为一体,各级丝杆通过丝杆螺母推动导向伸缩杆,分别沿着固定导向杆和导向伸缩杆中的导向滑行,实现云台升降功能。
多级导向伸缩杆与丝杆螺母之间只能径向转动,不能轴向移动。固定导向杆和导向伸缩杆内均设有导向滑槽,在导向滑槽的作用下,固定导向杆与导向伸缩杆之间只能轴向移动,不能径向转动。各级导向伸缩杆之间也只能轴向移动,不能径向转动。
本升降机构的特点在于用蜗轮一、蜗杆一带动多级丝杆转动。目前,市面上所用升降机构多为电机通过齿轮或同步带轮驱动多级丝杆转动。多级丝杆的螺纹采用的是多头螺纹,导程大,行进快,但是螺纹不自锁,当电机处于停止状态时,云台在重力的作用下,会缓慢的自行下滑,在检测目标时不能很好定位。使用蜗轮蜗杆驱动多级丝杆转动,很好的解决了多级丝杆不自锁的问题,并且,升降运行非常平稳。
摄像旋转云台由云台本体、摄像头转动机构和云台旋转机构组成;所述的云台本体具有云台底板、云台侧板、连接横杆、旋转云台安装轴和旋转云台固定座。两云台侧板分别垂直固定于云台底板两端;云台侧板的上部通过连接横杆相固定;旋转云台固定座设置在云台底板中部;旋转云台固定座通过轴承与旋转云台安装轴连接安装,旋转云台通过连接法兰与升降机构连接。
所述摄像机转动机构固定在云台侧板内;摄像头转动机构包括摄像机转动轴、转动轴支承座、蜗轮三、蜗杆三、蜗杆支撑架三、摄像机转动步进伺服电机;转动轴支承座固定在云台侧板内侧;摄像机转动轴一端与转动轴支承座相连,另一端设有摄像机安装口,用于安装摄像机;在转动轴支承座的上部和下部均设有蜗杆支撑架三,蜗杆三固定在两个蜗杆支撑架三之间,并配合装有相啮合的蜗轮三;在上部的蜗杆支撑架三上方设有与云台侧板内侧相固定的摄像机转动步进伺服电机。
所述的云台旋转机构包括云台步进伺服电机、蜗轮二、蜗杆二和蜗杆支撑架二。云台旋转机构固定安装在旋转云台底板下方;云台步进伺服电机安装在云台侧板内侧下部;蜗杆二通过蜗杆支撑架二固定在云台本体上,并配合装有相啮合的蜗轮二。
所述的摄像头转动机构设有两套,分别固定在云台侧板两侧。
一种轨道悬挂智能巡检机器人系统配套安装有可见光摄像机、红外线摄像机、有害气体传感器和超声波测距仪。
可见光摄像机和红外线摄像机分别安装在云台两侧摄像机转动轴外端头上、有害气体传感器安装在云台本体上通风口的位置、超声波测距仪分别安装在云台外壳四周和底部无遮挡面的位置。
摄像头转动机构使用蜗轮蜗杆驱动摄像机转动轴转动,实现摄像头俯仰动作。云台旋转机构同样也是采用蜗轮蜗杆机构,所不同的是,将蜗轮二固定在与升降机构相连接的旋转云台安装轴下部,作为太阳轮不转动,蜗杆二通过支撑架固定在云台本体上,摄像旋转云台与固定轴之间能够相对自由转动,云台步进伺服电机驱动蜗杆二转动时,蜗杆二作为行星轮围绕蜗轮二旋转,实现摄像旋转云台水平转动。此云台旋转机构的特点是,即使云台步进伺服电机处于不工作的状态,摄像旋转云台也不会因受到外力的影响而改变原先的摄像机位置和朝向。由于传动方式都是采用蜗轮蜗杆结构形式,传动比较大,降低了驱动电机功率,也降低了摄像旋转云台的重量。
一种轨道悬挂智能巡检机器人系统的巡检方法,包括如下步骤:
1)在工业控制计算机的控制下,定时定点自动沿轨道对现场环境和电气设备进行巡检,采集现场数据;
2)巡检过程中,根据不同高度不同角度安置的电气设备及仪表,自动调整云台高度和摄像机的角度朝向,以便清晰准确记录仪表显示参数和电气设备工作状态;
3)发现问题采用声、光、电的方法自动报警,实时将巡检记录的数据上传控制中心;或通过遥控的方式指挥巡检机器人到指定位置进行检测,采集现场环境参数和记录仪表数据。
一种轨道悬挂智能巡检机器人系统设计合理,结构紧凑,使用方便,由V型槽轨道、行走小车、升降机构、摄像旋转云台和可见光摄像机、红外线摄像机、有害气体传感器、超声波测距仪等组成,其结构简单,重量轻。可对不同高度、不同角度的设备仪表进行检测巡查。适用于固定场所的环境、设备运行状态等的自动巡回检测,如机房、配电站等的环境检测、设备运行状态监控、仪表数据读取等。巡检机器人可以不知疲劳、不厌其烦、没有情绪波动,不断地进行重复单调工作,克服了人类自身难以克服的一些弱点,避免了人为失误。尤其是在一些有可能对人体造成伤害的危险的场合,更是凸显了巡检机器人的优势,有效地防止人类直面危险,防止人生伤害事故发生,提高了检测效率和检测质量。
附图说明
以下将结合附图对本发明作进一步说明:
图1是一种轨道悬挂智能巡检机器人系统结构立体图;
图2是一种轨道悬挂智能巡检机器人系统结构剖视图;
图3是一种轨道悬挂智能巡检机器人系统的行走轨道(V型槽轨道)结构示意图;
图4是本发明的柔性行走小车的结构示意图1;
图5是本发明的柔性行走小车的结构示意图2;
图6是本发明的柔性行走小车的结构示意图3;
图7是本发明的柔性行走小车的结构示意图4;
图8是图7的左视图;
图9是本发明的柔性行走小车的结构剖视图;
图10是本发明系统的升降机构示意图1;
图11是本发明系统的升降机构结构示意图2;
图12是本发明系统的旋转云台结构示意图1;
图13是本发明系统的旋转云台结构示意图2;
图14是本发明系统的旋转云台结构示意图3。
图中:1、V型槽轨道,1-1、V形导向定位槽,1-2、T形槽,2、同步齿形带,3、滑触线,4、行走小车上底座板,5、行走同步轮,6、复位顶杆座,7、调节螺杆,8、复位顶杆,9、摆动滑台基座板,10、滑台转轴,11、滑台导轨,12、行走小车步进伺服电机,13、连接杆,14、行走小车下底座板,15、导向滚轮固定轴,16、导向滚轮,17、旋转挂架基座板,18、旋转挂架固定轴,19、蜗杆一,20、蜗轮一,21、丝杆传动轴,22、多级丝杆,23、丝杆螺母,24、多级导向伸缩杆,25、固定导向杆,26、蜗轮二,27、旋转云台安装轴,28、蜗杆二,29、云台步进伺服电机,30、云台底板,31、云台侧板,32、连接横杆,33、摄像机转动轴,34、转动轴支承座,35、蜗轮三,36、蜗杆三,37、蜗杆支撑架三,38、摄像机转动步进伺服电机,39、集电器,40、升降机构步进伺服电机,41、可见光摄像机,42、红外线摄像机,43、有害气体传感器,44、旋转云台固定座,45、蜗杆支撑架二,46、压缩弹簧,47、滑槽,48、螺纹孔,49、旋转云台连接法兰,50、旋转云台固定法兰。
具体实施方式
参照附图1-14,一种轨道悬挂智能巡检机器人系统包括V形槽轨道1、行走小车、升降机构和摄像旋转云台。
所述的V形槽轨道1下部两侧分别设置有V形导向定位槽1-1,V形槽轨道顶部设置有用于吊装固定的T形槽1-2。V形槽轨道1两侧分别装有滑触线3和同步齿形带2。
V形槽轨道1两侧分别装有滑触线3和同步齿形带2,根据电气设备或电气柜安放的位置,V形槽轨道1沿电器设备或电器柜安装位置固定设置。所述的V形槽轨道1设置成回转、转弯的形状,便于机器人巡检。
行走小车包括旋转挂架、行走同步轮5、摆动滑台、顶杆复位机构、行走小车步进伺服电机12、行走小车上底座板4、行走小车下底座板14和连接杆13。
行走小车上底座板4与行走小车下底座板14通过连接杆13固定连接。
摆动滑台具有摆动滑台基座板9、滑台转轴10和滑台导轨11,所述摆动滑台采用单轴悬臂支撑加滑台导轨辅助支撑结构,摆动滑台基座板9经由滑台转轴10固定在行走小车上底座板4底面中轴线侧面位置;摆动滑台通过滑台转轴10与行走小车上底座板4连接固定,摆动滑台可以绕滑台转轴10自由转动。
行走小车步进伺服电机12安装固定于摆动滑台基座板9上,行走小车步进伺服电机12与行走同步轮5采用直连方式连接,即行走小车伺服电机12的输出轴与行走同步轮5的轮轴相连;行走小车步进伺服电机12带动行走同步轮5旋转,驱动行走小车沿系统的V形槽轨道1行走;行走小车步进伺服电机12在使用时利用安装在行走小车上底板座4上的集电器39通过系统轨道的滑触线3取电。
所述的旋转挂架具有旋转挂架基座板17、导向滚轮16、导向滚轮固定轴15、旋转挂架固定轴18;采用T形叉杆结构布局,由导向滚轮固定轴15将两组导向滚轮16分别固定在旋转挂架基座板17(即挂架基座板)两端,导向滚轮16在导向滚轮固定轴15上能自由转动。两组旋转挂架通过旋转挂架固定轴18分别安装固定在行走小车上底座板4顶面上中轴线前后位置,旋转挂架在行走小车上底座板4上能绕着旋转挂架固定轴18自由转动。
工作时,行走小车通过其两组导向滚轮16悬挂于V形槽轨道1的V形导向定位槽1-1中,通过V形导向定位槽1-1定位导向。
所述顶杆复位机构具有复位顶杆座6、复位顶杆8、压缩弹簧46和调节螺杆7;复位顶杆座6采用螺钉固定于行走小车上底座板4底面,及摆动滑台外侧;复位顶杆8正对行走小车步进伺服电机轴的径向位置;复位顶杆座6上设有滑槽47,压缩弹簧46和复位顶杆8依次置于滑槽47中,复位顶杆8在复位顶杆座6的滑槽47中可以自由滑动;在滑槽47后部设有一螺纹孔48,调节螺杆7置于螺纹孔48里。
行走小车上的旋转挂架、摆动滑台和复位机构共同构成了行走小车的柔性结构,便于行走小车灵活连贯地过弯道。当行走小车行驶到弯弧处,因圆弧弦高(两旋转挂架固定轴之间距离为弦的长度,弦高即弦的中点到对应的弧的中点的距离)的影响,在轨道弧面的作用下,同步轮与旋转挂架的相对距离发生变化,摆动滑台能随着圆弧面的起伏绕滑台转轴摆动,在复位机构的作用下,使同步轮始终和同步带保持正常啮合状态,不会出现卡顿现象,从而使得行走小车能在各种半径的圆弧轨道上平稳行走。
升降机构由升降机构步进伺服电机40、蜗杆一19、蜗杆支撑架、蜗轮一20、丝杆传动轴21、多级丝杆22、丝杆螺母23、固定导向杆25、多级导向伸缩杆24构成。所述的丝杆螺母23设置有多级。所述的导向伸缩杆24设置有多级,多级导向伸缩杆24直径不同,多级导向伸缩杆24按直径由大到小叠套,多级导向伸缩杆24上端部分别固定安装有丝杆螺母23,多级螺母23分别与多级丝杆22配合。
升降机构步进伺服电机40安装在行走小车下底座板14上,固定导向杆25固定连接在行走小车下底座板14下部。
多级导向伸缩杆24下部装有旋转云台固定法兰50,与旋转云台连接法兰连接49安装摄像旋转云台。
升降机构步进伺服电机40通过蜗轮一20、蜗杆一19驱动多级丝杆22旋转,各级丝杆螺母23分别与相对应的导向伸缩杆24固定为一体,各级丝杆22通过丝杆螺母23推动导向伸缩杆24,分别沿着固定导向杆25和导向伸缩杆24中的导向滑行,实现云台升降功能。
本升降机构的特点在于用蜗轮一20、蜗杆一19带动多级丝杆22转动。目前,市面上所用升降机构多为电机通过齿轮或同步带轮驱动多级丝杆转动。多级丝杆22的螺纹采用的是多头螺纹,导程大,行进快,但是螺纹不自锁,当电机处于停止状态时,云台在重力的作用下,会缓慢的自行下滑,在检测目标时不能很好定位。使用蜗轮蜗杆驱动多级丝杆转动,很好的解决了多级丝杆22不自锁的问题,并且,升降运行非常平稳。
摄像旋转云台由云台本体、摄像头转动机构和云台旋转机构组成;所述的云台本体具有云台底板30、云台侧板31、连接横杆32、旋转云台安装轴27和旋转云台固定座44。两云台侧板31分别垂直固定于云台底板30两端;云台侧板31的上部通过连接横杆32相固定;旋转云台固定座44设置在云台底板30中部;旋转云台固定座44通过轴承与旋转云台安装轴27连接安装,旋转云台通过连接法兰与升降机构连接;
所述摄像机转动机构固定在云台侧板31内;摄像头转动机构包括摄像机转动轴33、转动轴支承座34、蜗轮三35、蜗杆三36、蜗杆支撑架三37和摄像机转动步进伺服电机38;转动轴支承座34固定在云台侧板31内侧;摄像机转动轴33一端与转动轴支承座34相连,另一端设有摄像机安装口,用于安装摄像机;在转动轴支承座34的上部和下部均设有蜗杆支撑架三37,蜗杆三36固定在两根蜗杆支撑架三37之间,并配合装有相啮合的蜗轮三35;在上部的蜗杆支撑架三37上方设有与云台侧板31内侧相固定的摄像机转动步进伺服电机38。
所述的云台旋转机构包括云台步进伺服电机29、蜗轮二26、蜗杆二28和蜗杆支撑架二45。云台旋转机构固定安装在云台底板30下方;云台步进伺服电机29安装在云台侧板31内侧下部;蜗杆二28通过蜗杆支撑架二45固定在云台本体上,并配合装有相啮合的蜗轮二26。
所述的摄像头转动机构设有两套,分别固定在云台侧板31两侧。
一种轨道悬挂智能巡检机器人系统可配套安装有可见光摄像机、红外线摄像机、有害气体传感器和/或超声波测距仪。
可见光摄像机41和红外线摄像机42分别安装在云台两侧摄像机转动轴33外端头上、有害气体传感器43安装在云台本体上通风口的位置、超声波测距仪分别安装在云台外壳四周和底部无遮挡面的位置。可见光摄像机41采用DS-2ZMN0407型摄像机。红外线摄像机42采用MAG32MINI型红外线摄像机。有害气体传感器43采用市售有害气体传感器。超声波测距仪采用市售超声波测距仪。
摄像头转动机构使用蜗轮蜗杆驱动摄像机转动轴33转动,实现摄像头俯仰。云台旋转机构同样也是采用蜗轮蜗杆机构,所不同的是,将蜗轮二26固定在与升降机构相连接的旋转云台安装轴27下部,作为太阳轮不转动,蜗杆二28通过支撑架固定在云台本体上,摄像旋转云台与旋转云台安装轴27之间可以自由转动,云台步进伺服电机29驱动蜗杆二8转动时,蜗杆二28作为行星轮围绕蜗轮二26旋转,实现摄像旋转云台水平转动。此云台旋转机构的特点是,即使云台步进伺服电机29处于不工作的状态,摄像旋转云台也不会因受到外力的影响而改变原先的摄像机位置和朝向。由于传动方式都是采用蜗轮蜗杆结构形式,传动比较大,降低了驱动电机功率,也降低了摄像旋转云台的重量。
Claims (10)
1.一种轨道悬挂智能巡检机器人系统,其特征在于,包括V形槽轨道、行走小车、升降机构和摄像旋转云台;
V形槽轨道两侧分别装有滑触线和同步齿形带;
行走小车包括旋转挂架、行走同步轮、摆动滑台、顶杆复位机构、行走小车步进伺服电机、行走小车上底座板、行走小车下底座板和连接杆;
行走小车上底座板与行走小车下底座板通过连接杆固定连接;
行走小车通过旋转挂架与导向滚轮固定,再由两组导向滚轮悬挂于V形槽轨道的V形导向定位槽中,通过V形导向定位槽定位导向,行走小车步进伺服电机安装固定于摆动滑台基座板上,行走小车步进伺服电机与行走同步轮采用直连方式连接,摆动滑台通过滑台转轴与行走小车上底座板连接固定,摆动滑台能绕滑台转轴自由转动,行走小车步进伺服电机带动行走同步轮旋转,驱动行走小车沿V形槽轨道行走;
升降机构由升降机构步进伺服电机、蜗杆一、蜗杆支撑架、蜗轮一、丝杆传动轴、多级丝杆、丝杆螺母、固定导向杆和多级导向伸缩杆构成;所述的丝杆螺母设置有多级,所述多级导向伸缩杆设置有至少三级导向伸缩杆,各级导向伸缩杆直径不同,各级导向伸缩杆按直径由大到小叠套,多级导向伸缩杆上端部分别固定安装有丝杆螺母,多级丝杆螺母分别与多级丝杆配合;
升降机构步进伺服电机安装在行走小车下底座板上,固定导向杆固定连接在行走小车下底座板下部;导向伸缩杆下部装有旋转云台固定法兰,与旋转云台连接法兰连接安装摄像旋转云台;
摄像旋转云台由云台本体、摄像头转动机构和云台旋转机构组成;所述的云台本体具有云台底板、云台侧板、连接横杆和旋转云台固定座;两云台侧板分别垂直固定于云台底板两端;云台侧板的上部通过连接横杆相固定;旋转云台固定座设置在云台底板中部;旋转云台固定座通过轴承与旋转云台安装轴连接安装,旋转云台通过连接法兰与升降机构连接;
所述的摄像头转动机构包括摄像机转动轴、转动轴支承座、蜗轮三、蜗杆三、蜗杆支撑架三和摄像机转动步进伺服电机;两摄像机转动机构分别固定在两云台侧板上;转动轴支承座固定在云台侧板内侧;摄像机转动轴一端与转动轴支承座相连,另一端设有摄像机安装口,用于安装摄像机;在转动轴支承座的上部和下部均设有蜗杆支撑架三,蜗杆三固定在两个蜗杆支撑架三之间,并配合装有相啮合的蜗轮三;在上部的蜗杆支撑架三上方设有与云台侧板内侧相固定的摄像机转动步进伺服电机;
所述的云台旋转机构包括云台步进伺服电机、蜗轮二、蜗杆二和蜗杆支撑架二;云台旋转机构固定安装在旋转云台底板下方;云台步进伺服电机安装在云台侧板内侧下部;蜗杆二通过蜗杆支撑架二固定在云台本体上,并配合装有相啮合的蜗轮二。
2.根据权利要求1所述的一种轨道悬挂智能巡检机器人系统,其特征在于,所述的旋转挂架具有旋转挂架基座板、导向滚轮、导向滚轮固定轴和旋转挂架固定轴;采用T形叉杆结构布局,由导向滚轮固定轴将两组导向滚轮分别固定在旋转挂架基座板两端,导向滚轮在导向滚轮固定轴上自由转动;两组旋转挂架通过旋转挂架固定轴分别安装固定在行走小车上底座板顶面上中轴线前后位置,旋转挂架在行走小车上底座板上可以绕着旋转挂架固定轴自由转动。
3.根据权利要求1所述的一种轨道悬挂智能巡检机器人系统,其特征在于,所述的摆动滑台具有摆动滑台基座板、滑台转轴和滑台导轨;采用单轴悬臂支撑加滑台导轨辅助支撑结构,摆动滑台基座板经由滑台转轴固定在行走小车上底座板底面中轴线侧面位置;摆动滑台通过滑台转轴与行走小车上底座板连接固定,摆动滑台能绕滑台转轴自由转动。
4.根据权利要求1所述的一种轨道悬挂智能巡检机器人系统,其特征在于,所述的复位机构具有复位顶杆座、复位顶杆、压缩弹簧和调节螺杆;复位顶杆座用螺钉固定于行走小车上底座板底面,及摆动滑台外侧,复位顶杆正对行走小车步进伺服电机轴的径向位置;复位顶杆座上设有滑槽,压缩弹簧和复位顶杆依次置于滑槽中,复位顶杆在复位顶杆座的滑槽能可以自由滑动;在滑槽后部设有一螺纹孔,调节螺杆置于螺纹孔里。
5.根据权利要求1所述的一种轨道悬挂智能巡检机器人系统,其特征在于,所述的V形槽轨道下部两侧分别设置有V形导向定位槽,V形槽轨道顶部设置有用于吊装固定的T形槽。
6.根据权利要求1所述的一种轨道悬挂智能巡检机器人系统,其特征在于,V形槽轨道沿电器设备或电器柜安装位置固定设置,所述的V形槽轨道设置成回转、转弯的形状,便于机器人巡检。
7.根据权利要求1所述的一种轨道悬挂智能巡检机器人系统,其特征在于,行走小车上的旋转挂架、摆动滑台、复位机构就是为行走小车过弯道专门设置的,使行走小车成为一个柔性结构,行走小车行驶到弯弧处,因圆弧弦高的影响,在轨道弧面的作用下,同步轮与旋转挂架的相对距离发生变化,摆动滑台能随着圆弧面的起伏绕滑台转轴摆动,在复位机构的作用下,使同步轮始终和同步带保持正常啮合状态,不会出现卡顿现象,在各种半径的圆弧轨道上平稳行走。
8.根据权利要求1所述的一种轨道悬挂智能巡检机器人系统,其特征在于,升降机构步进伺服电机通过蜗轮一、蜗杆一驱动多级丝杆旋转,各级丝杆螺母分别与相对应的导向伸缩杆固定为一体,各级丝杆通过丝杆螺母推动导向伸缩杆,分别沿着固定导向杆和导向伸缩杆中的导向滑行,实现云台升降功能。
9.根据权利要求1所述的一种轨道悬挂智能巡检机器人系统,其特征在于,轨道悬挂智能巡检机器人系统配套安装有可见光摄像机、红外线摄像机、有害气体传感器和超声波测距仪。
10.根据权利要求9所述的一种轨道悬挂智能巡检机器人系统,其特征在于,可见光摄像机和红外线摄像机分别安装在云台两侧摄像机转动轴外端头上、有害气体传感器安装在云台本体上通风口的位置、超声波测距仪分别安装在云台外壳四周和底部无遮挡面的位置。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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