CN110116767A - 一种机器人 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种机器人，包括：机器人主体、移动组件、主控器和吸附组件；移动组件安装于机器人主体的外侧壁上；吸附组件安装于机器人主体的底盘上，用于为机器人主体提供吸附力；主控器安装在机器人主体上；移动组件、吸附组件均和主控器电连接。本申请中的机器人在进入GIS内后，通过吸附组件将机器人吸附于GIS内壁，然后移动组件进行移动，实现机器人在GIS内壁的可靠移动，通过机器人替代了人工进出GIS，从而解决了现有人工进出GIS对人体危害大的技术问题。

Description

一种机器人

技术领域

本申请涉及机器人技术领域，尤其涉及一种机器人。

背景技术

气体绝缘开关设备(Gas Insulated Switchgear，GIS)是内部充有SF₆气体的高压配电装置，结构如图1所示，其因体积小、集成化程度高、安装方便、稳定性好等优点而被广泛应用于高压、超高压、特高压等领域。

在电网的日常工作中，需要经常的出入GIS，进行一些常规的工作，但是因SF₆气体毒害，亟需研制机器人实现对人工出入GIS的替代，避免人工出入GIS毒害大的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本申请提供了一种机器人，解决了现有人工进出GIS对人体危害大的技术问题。

本申请提供了一种机器人，包括：机器人主体、移动组件、主控器和吸附组件；

所述移动组件安装于所述机器人主体的外侧壁上；

所述吸附组件安装于所述机器人主体的底盘上，用于为所述机器人主体提供吸附力；

所述主控器安装在所述机器人主体上；

所述移动组件、所述吸附组件均和所述主控器电连接。

可选地，所述吸附组件包括：所述吸附组件包括：风机、吸盘、密封圈；

所述风机和所述吸盘的内侧顶部连接，且所述风机安装在所述底盘上，所述风机和所述主控器电连接；

所述吸盘开口背向所述底盘地设置，且所述吸盘上开设有第一通孔，所述第一通孔和所述风机的入风口连通；

所述密封圈设置在所述吸盘的底端边缘上。

可选地，所述机器人还包括：反向支撑装置；

所述反向支撑装置包括：弹性部件和滚珠；

所述弹性部件第一端连接所述吸盘的内侧顶部；

所述滚珠可转动地设置于所述弹性部件的第二端。

可选地，所述弹性部件的第二端设置有安装座；

所述安装座内开设有凹槽；

所述滚珠装配于所述凹槽内，且所述凹槽的深度小于所述滚珠的直径。

可选地，所述风机包括：电机驱动板、第一电机和风扇；

所述电机驱动板安装在所述底盘上，且所述电机驱动板和所述主控器电连接；

所述第一电机和所述电机驱动板连接；

所述风扇与所述第一电机连接。

可选地，所述移动组件包括：移动轮和第二电机；

所述第二电机和所述主控器电连接；

所述移动轮安装于所述底盘上，且所述移动轮和所述第二电机电连接。

可选地，所述移动轮为麦克纳姆轮；

所述麦克纳姆轮的数量为偶数个，且所述电机和所述麦克纳姆轮的数量相同；

偶数个所述麦克纳姆轮和偶数个所述电机一一对应连接。

可选地，所述底盘上铰接有支架；

所述支架上安装有所述第二电机。

可选地，所述机器人还包括阻尼器；

所述阻尼器第一端与所述底盘连接，第二端与所述支架连接。

可选地，还包括：定位模块；

所述定位模块安装于所述机器人主体上，且和所述主控器连接。

从以上技术方案可以看出，本申请具有以下优点：

本申请提供的一种机器人包括：机器人主体、移动组件、主控器和吸附组件；移动组件安装于机器人主体的外侧壁上；吸附组件安装于机器人主体的底盘上，用于为机器人主体提供吸附力；主控器安装在机器人主体上；移动组件、吸附组件均和主控器电连接。本申请中的机器人在进入GIS内后，通过吸附组件将机器人吸附于GIS内壁，然后移动组件进行移动，实现机器人在GIS内壁的可靠移动，通过机器人替代了人工进出GIS，从而解决了现有人工进出GIS对人体危害大的技术问题。

附图说明

图1为本申请实施例提供的GIS的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的一种机器人的结构示意图；

图3为本申请实施例中的吸附组件的结构示意图；

图4为本申请实施例中移动组件的结构示意图；

图5为图4的运动原理示意图；

其中，附图标记如下：

1、吸附组件；11、风机；12、吸盘；13、密封圈；14、反向支撑装置；111、电机驱动板；112、第一电机；113、风扇；141、弹性部件；142、滚珠；143、安装座；2、移动组件；21、移动轮；22、第二电机；23、支架；24、阻尼器；3、底盘。

具体实施方式

本申请实施例提供了一种机器人，解决了现有人工进出GIS对人体危害大的技术问题。

下面将结合附图对本申请实施例的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请实施例一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请实施例中的实施例，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，都属于本申请实施例保护的范围。

在本申请实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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申请实施例和简化描述，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申请实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可更换连接，或一体地连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。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申请实施例中的具体含义。

本申请实施例提供一种机器人的一个实施例，具体请参阅图2。

本实施例中的机器人包括：机器人主体、移动组件2、主控器和吸附组件1；移动组件2安装于机器人主体的外侧壁上；吸附组件1安装于机器人主体的底盘3上，用于为机器人主体提供吸附力；主控器安装在机器人主体上；移动组件2、吸附组件1均和主控器电连接。

本实施例中的机器人在进入GIS内壁后，主控器控制吸附组件1动作，使得机器人主体吸附在GIS内壁上，以防掉落，主控器控制移动组件2动作，实现机器人主体的移动。

考虑到上述背景技术中的问题，本申请中的机器人在进入GIS内后，通过吸附组件1将机器人吸附于GIS内壁，然后移动组件2进行移动，实现机器人在GIS内壁的可靠移动，通过机器人替代了人工进出GIS，从而解决了现有人工进出GIS对人体危害大的技术问题。

以上为本申请实施例提供的一种机器人的实施例一，以下为本申请实施例提供的一种机器人的实施例二，具体请参阅图2至图5。

本实施例中的机器人包括：机器人主体、移动组件2、主控器和吸附组件1；移动组件2安装于机器人主体的外侧壁上；吸附组件1安装于机器人主体的底盘3上，用于为机器人主体提供吸附力；主控器安装在机器人主体上；移动组件2、吸附组件1均和主控器电连接。

具体地，吸附组件1的结构可以是多种多样的。如图3所示，本实施例中的吸附组件1可以包括：风机11、吸盘12、密封圈13；风机11与吸盘12的内侧顶部连接，可以理解为吸盘12的“天花板”，风机11安装在底盘3上，这样相当于将吸盘12安装在了机器人主体上，为了使得吸盘12抽取空气，从而实现将机器人主体吸附到GIS内壁，吸盘12开口(负压腔的入风口)背向底盘3地设置。具体吸盘12抽取空气为：吸盘12上开设有第一通孔(负压腔的出风口)，第一通孔和风机11的入风口连通；密封圈13设置在吸盘12的底端边缘上，使得吸盘12、密封圈13、GIS内壁三者包围的空间形成负压腔。

风机11和吸盘12的连接方式有多种，可以为一体成型，也可以为可拆卸连接，具体地可以根据需要进行设置，在此处不做具体限定。

风机11可以为日常生活中使用的多种，例如离心风机11、轴流风机11和回转风机11等，具体地可以根据需要进行设置，在此处不做具体限定。

设置在吸盘12上的密封圈13，保证当吸盘12套在风机11入风口时，连接处具有较好的密封性能。密封圈13可以是现有的密封圈13中的多种结构，具体地可以根据需要进行设置，在此处不做具体限定。

吸盘12可以是多种多样的结构，例如椭圆吸盘12、波纹吸盘12、扁平吸盘12和特殊吸盘12，具体地可以根据需要进行设置，在此处不做具体限定。

为了防止密封圈13和吸盘12过度吸附，导致机器人移动困难，本实施例中的机器人还可以包括：反向支撑装置14；反向支撑装置14包括：弹性部件141和滚珠142；弹性部件141的第一端安装在吸盘12的内侧底部(相当于“天花板”)，滚珠142可转动地设置在弹性部件141的第二端。滚珠142与GIS接触后，接触点收到作用力，同时弹性部件141有压缩量时，有恢复形变的力，前述的力都与吸附力相反，使得吸盘12不至于吸得过紧。

具体地，滚珠142在弹性部件141上的安装方式有多种，可以为通过旋转轴套设的方式安装，也可以为本实施例中的，将滚珠142安装在弹性部件141上地安装座143上，安装座143上开设有凹槽，滚珠142内嵌在凹槽内，为了滚珠142能够实现与GIS内壁的接触，凹槽的深度小于滚珠142的直径。

弹性部件141可以为具有弹性的多种结构，例如弹簧、柔性铰链、弹片等，具体可以根据需要设置，在此不做具体限定。

本实施例中的风机11的具体结构包括：电机驱动板111、第一电机112和风扇113；电机驱动板111安装在底盘3上，且电机驱动板111和主控器电连接；第一电机112和电机驱动板111连接；风扇113与第一电机112连接，第一电机112转动驱动风扇113转动。

第一电机112可以为多种电机结构，本实施例中为减速直流伺服电机，倒置在负压腔内，直接驱动风扇113叶轮旋转，降低负压腔内气体密度，从而产生稳定的压差，实现机器人的可靠吸附。

具体地，移动组件2的结构可以是多种多样的，可以为滑轨与滑块的配合结构，也可以为本实施例中移动轮21配合电机的方式，具体如图4所示，包括移动轮21和第二电机22，移动轮21安装在底盘3上，主控器连接第二电机22，第二电机22连接移动轮21。在移动时，主控器给第二电机22移动指令(可以为电流等)，电机执行对应的动作，从而带动与其连接的移动轮21转动，实现移动。

由于GIS腔内空间狭小，机器人的移动较为困难，为了使得机器人能够灵活移动，本实施例中的机器人可以实现全向移动，全向移动的方式即说明机器人可以在平面内做出任意方向平移同时自转的动作。具体地本实施例中的移动轮21为麦克纳姆轮，由于麦克纳姆轮的运动特性在设置麦克纳姆轮时，麦克纳姆轮的数量为偶数个，且每一个麦克纳姆轮连接有一个第二电机22，使得每一麦克纳姆轮被其对应的第二电机22独立控制。

进一步地，设置麦克纳姆轮的数量为四个，两个左旋轮，两个右旋轮，其中左旋轮和右旋轮对称。如图5所示，分别为：轮a、轮b、轮c、轮d，并以ABAB形式布局。

(1)当轮a、轮b、轮c、轮d以同一转速正转时，机器人沿GIS轴向正方向运动；

(2)当轮a、轮c同一转速正转，轮b、轮d以同一转速反转时，机器人沿GIS周向逆时针方向运动；

(3)当轮a、轮c同一转速正转，轮b、轮d静止时，机器人沿GIS轴向正方向和GIS周向逆时针的复合运动；

(4)当轮a、轮b同一转速正转，轮c、轮d以同一转速反转时，机器人沿自身轴线逆时针转动。

第二电机22可以为现有应用的多种电机结构，例如直流伺服电机等，具体可以根据需要进行设置，在此处不做具体限定。

具体地，为了第二电机22安装稳定，通过铰接在底盘3上的支架23安装第二电机22。

为了防止移动轮21转动时影响到机器人主体的稳定性，本实施例中的机器人还包括阻尼器24；阻尼器24第一端与底盘3连接，第二端与支架23连接。

进一步地，为了达到更好的减震效果，还可以在阻尼器24上套设弹簧。

进一步地，为了机器人能够实现自定位，机器人主体上还安装有定位单元，可以理解的是，定位单元可以为现有的多种结构，例如GPS定位器、陀螺仪等，此处不做具体限定。

在具体在使用本机器人时，可以根据具体的作业场景搭载不同的作业工具，例如巡检时，在机器人主体上安装摄像头，当需要进行障碍物清除时，在机器人主体上搭载机械手和夹爪实现，需要放置东西时，还可以安装货箱等。

本实施例中的机器人的运动过程如下：机器人沿GIS内壁运动时，电机驱动板111接受控制系统信号，实时控制并调节第一电机112转动，驱动风扇113转动，推动气体从风扇113出风口排出，从而实现风机11出风口出气、入风口进气。吸盘12出风口与风机111风口相通并排气，吸盘12、密封圈13与GIS内壁形成负压腔，内外压差使环境气体进入负压腔并对车体产生压力。该压力作用车体时，将使反向支撑装置14的弹簧压缩，并推动球安装座143内的滚珠142与GIS内壁产生挤压。此时，GIS内壁对反向支撑装置14及吸盘12产生反作用力，从而使密封圈13与GIS内壁间的气隙大小保持在一定范围内，并防止柔性密封圈13过度吸合。

麦克纳姆轮、第二电机22、支架23与底盘3铰接，使阻尼器24被压缩并产生反向推力，从而使麦克纳姆轮与GIS内壁保持紧密接触。

本实施例中的机器人在进入GIS内壁后，主控器控制吸附组件1动作，使得机器人主体吸附在GIS内壁上，以防掉落，主控器控制移动组件2动作，实现机器人主体的移动。

以上所述，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种机器人，其特征在于，包括：机器人主体、移动组件、主控器和吸附组件；

所述移动组件安装于所述机器人主体的外侧壁上；

所述吸附组件安装于所述机器人主体的底盘上，用于为所述机器人主体提供吸附力；

所述主控器安装在所述机器人主体上；

所述移动组件、所述吸附组件均和所述主控器电连接。

2.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于，所述吸附组件包括：所述吸附组件包括：风机、吸盘、密封圈；

所述风机和所述吸盘的内侧顶部连接，且所述风机安装在所述底盘上，所述风机和所述主控器电连接；

所述吸盘开口背向所述底盘地设置，且所述吸盘上开设有第一通孔，所述第一通孔和所述风机的入风口连通；

所述密封圈设置在所述吸盘的底端边缘上。

3.根据权利要求2所述的机器人，其特征在于，所述机器人还包括：反向支撑装置；

所述反向支撑装置包括：弹性部件和滚珠；

所述弹性部件第一端连接所述吸盘的内侧顶部；

所述滚珠可转动地设置于所述弹性部件的第二端。

4.根据权利要求3所述的机器人，其特征在于，所述弹性部件的第二端设置有安装座；

所述安装座内开设有凹槽；

所述滚珠装配于所述凹槽内，且所述凹槽的深度小于所述滚珠的直径。

5.根据权利要求2所述的机器人，其特征在于，所述风机包括：电机驱动板、第一电机和风扇；

所述电机驱动板安装在所述底盘上，且所述电机驱动板和所述主控器电连接；

所述第一电机和所述电机驱动板连接；

所述风扇与所述第一电机连接。

6.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于，所述移动组件包括：移动轮和第二电机；

所述第二电机和所述主控器电连接；

所述移动轮安装于所述底盘上，且所述移动轮和所述第二电机电连接。

7.根据权利要求6所述的机器人，其特征在于，所述移动轮为麦克纳姆轮；

所述麦克纳姆轮的数量为偶数个，且所述电机和所述麦克纳姆轮的数量相同；

偶数个所述麦克纳姆轮和偶数个所述电机一一对应连接。

8.根据权利要求6所述的机器人，其特征在于，所述底盘上铰接有支架；

所述支架上安装有所述第二电机。

9.根据权利要求8所述的机器人，其特征在于，所述机器人还包括阻尼器；

所述阻尼器第一端与所述底盘连接，第二端与所述支架连接。

10.根据权利要求1述的机器人，其特征在于，还包括：定位模块；

所述定位模块安装于所述机器人主体上，且和所述主控器连接。