CN110474253B - 一种能跨越障碍物的电力巡检机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种能跨越障碍物的电力巡检机器人，包括控制模块，所述控制模块固定在底座的底端，所述连接机构的顶端内部固接有第一微型电机，所述第一微型电机的输出轴与连接头的底端过盈配合，所述连接头的底端外壁与连接机构的顶端转动相连，所述第二微型电机的输出轴与连接套的左端过盈配合，所述连接套的外壁套接有滚轮，所述连接套通过轴承与连接头活动相连。通过第二微型电机、连接套和滚轮的配合，实现了整体机构在待测线缆上的运动，从而实现了巡检的目的，取代了人工巡检，节省了人力物力。通过电动推杆、连接机构和连接头的配合，实现了躲避障碍物的功能，且在躲避障碍物的过程中整体机构依然能够稳定运行。

Description

一种能跨越障碍物的电力巡检机器人

技术领域

本发明涉及电力巡检机器人技术领域，具体为一种能跨越障碍物的电力巡检机器人。

背景技术

随着社会的发展，电力早已成为人们日常生活中不可或缺的一部分，而大部分输电设备长期暴露在外界，由于外界环境的复杂多变，导致输电设备易损坏，因此，需要进行定期的电力巡检，现常采用人工巡检的方式进行电力巡检，这大大增加了人力物力的损耗，电力巡检机器人则应运而生，线缆巡检机器人则是电力巡检机器人的一种。

线缆巡检机器人在工作过程中常需要进行越障，这些障碍物包括防震锤、间隔棒、悬锤线夹等，现有的线缆巡检机器人在越障时较为缓慢，极大的影响了巡检效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能跨越障碍物的电力巡检机器人，以解决上述背景技术中提出的现有的线缆巡检机器人在越障时较为缓慢，极大的影响了巡检效率问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种能跨越障碍物的电力巡检机器人，包括控制模块，所述控制模块固定在底座的底端，所述底座的顶端通过轴承活动相连有四个电动推杆，四个所述电动推杆的一侧均固接有限位机构，所述电动推杆的顶端与限位机构的顶端均与连接机构的底端相固接，所述连接机构的顶端内部固接有第一微型电机，所述第一微型电机的输出轴与连接头的底端过盈配合，所述连接头的底端外壁与连接机构的顶端转动相连，所述连接头内固接有第二微型电机，所述第二微型电机的输出轴与连接套的左端过盈配合，所述连接套的外壁套接有滚轮，所述连接套通过轴承与连接头活动相连。

优选的，四个所述电动推杆的底端均与底座转动相连，且四个电动推杆互为平行。

优选的，所述限位机构包括第一套筒、限位杆、连板、连接轴和第一挡块，所述第一套筒与限位杆相套接，所述限位杆的底端与电动推杆的右侧相固接，所述第一套筒的顶端与连板的下表面左端一体成型，所述连板的上表面右端与连接轴的底端一体成型，所述连接轴的顶端与第一挡块相固接，所述连接轴与连接机构间隙配合。

优选的，所述第一套筒的内壁以及限位杆的外表面均涂有润滑油。

优选的，所述连接机构包括连接座、卡槽、第一连接孔、第二连接孔和第二套筒，所述连接座的上表面左端一体成型有第二套筒，所述连接座的第二套筒右侧依次开设有第一连接孔和第二连接孔，所述第一连接孔与限位机构的连接轴间隙配合，所述第二连接孔与电动推杆的顶端相固接，所述第二套筒内固定有第一微型电机，所述第二套筒的顶端与连接头的底端转动相连。

优选的，所述连接头包括第二微型电机外壳、转块、第一销孔、第三连接孔和连接槽，所述第二微型电机外壳的左端开设有连接槽，所述第二微型电机外壳的内部以及连接槽内均与第二微型电机相套接，所述第二微型电机的左端通过螺钉与第二微型电机外壳的左端相固接，所述第二微型电机外壳的底端一体成型有转块，所述转块的底端开设有第一销孔，所述第二微型电机外壳的右端开设有第三连接孔，所述第一销孔与第一微型电机的输出轴过盈配合。

优选的，所述转块与第二套筒的顶端为间隙配合。

优选的，所述滚轮包括滚轮本体、环形槽和第二销孔，所述滚轮本体的外壁开设有环形槽，所述滚轮本体的轴线位置开设有第二销孔，所述第二销孔与连接套相套接。

优选的，所述环形槽与滚轮本体同轴。

优选的，所述连接套包括连杆、第二挡块、塞块和第三销孔，所述连杆的右端固接有第二挡块，所述连杆的左端开设有第三销孔，所述第三销孔与第二微型电机的输出轴过盈配合，所述连杆的外壁通过轴承与连接头的第三连接孔活动相连。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该能跨越障碍物的电力巡检机器人，通过第二微型电机、连接套和滚轮的配合，实现了整体机构在待测线缆上的运动，从而实现了巡检的目的，取代了人工巡检，节省了人力物力，通过电动推杆、连接机构和连接头的配合，实现了躲避障碍物的功能，且在躲避障碍物的过程中整体机构依然能够稳定运行，该能跨越障碍物的电力巡检机器人，通过pic编程可实现整体机构在巡检过程中更加流畅的越过障碍物，使整体机构在不停顿的情况下实现障碍物的跨越，缩短了越障的时间，增加了工作效率，障碍传感器识别到障碍物→障碍传感器发送信号至接收模块→接收模块收到信息命令模块启动→四个电动推杆同时工作伸长三分之二→最右侧电动推杆完全伸长使对应的滚轮离开线缆→第一微型电机开始工作使连接头转动°→左侧三个电动推杆完全伸长最右侧电动推杆完全收缩→左侧三个第二位电机开始工作→左侧三个连接套转动并带动滚轮转动→最右侧滚轮越过障碍物→第二位电机停止工作→底座内对应最右侧电动推杆的电机开始工作→最右侧电动推杆及其对应的滚轮等机构同时转动°→最右侧电动推杆完全伸长→左侧三个电动推杆完全收缩→最右侧第一微型电机开始工作→最右侧滚轮转回待测线缆上方→最右侧电动推杆完全收缩→线缆与最右侧滚轮的环形槽重新套接。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为图1的部分结构展开图结构示意图；

图3为图2的剖切结构示意图；

图4为图3的限位机构放大结构示意图；

图5为图3的连接机构放大结构示意图；

图6为图3连接头放大的结构示意图；

图7为图3的滚轮放大结构示意图；

图8为图3的连接套放大结构示意图。

图中：1、控制模块，2、底座，3、电动推杆，4、限位机构，401、第一套筒，402、限位杆，403、连板，404、连接轴，405、第一挡块，5、连接机构，501、连接座，502、卡槽，503、第一连接孔，504、第二连接孔，505、第二套筒，6、第一微型电机，7、连接头，701、第二微型电机外壳，702、转块，703、第一销孔，704、第三连接孔，705、连接槽，8、滚轮，801、滚轮本体，802、环形槽，803、第二销孔，9、连接套，901、连杆，902、第二挡块，903、塞块，904、第三销孔，10、轴承，11、第二微型电机。

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。

请参阅图1-8，本发明提供一种技术方案：一种能跨越障碍物的电力巡检机器人，包括控制模块1，控制模块1固定在底座2的底端，底座2的顶端颞部安装有直流电机并分别与四个电动推杆3的底端过盈配合，电动推杆3为12V直流电动推杆，电力供给由底座2内的蓄电池提供，相邻的电动推杆3的方向相反，四个电动推杆3的一侧均固接有限位机构4，限位机构4增加了稳定性，电动推杆3的顶端与限位机构4的顶端均与连接机构5的底端相固接，连接机构5的顶端内部固接有第一微型电机6，第一微型电机6为12V直流电机，由底座2内的蓄电池供电，第一微型电机6的输出轴与连接头7的底端过盈配合，连接头7的底端外壁与连接机构5的顶端转动相连，连接头7内固接有第二微型电机11，第二微型电机11的输出轴与连接套9的左端过盈配合，第二微型电机11为12V直流电机，动力由底座2内的蓄电池提供，连接套9的外壁套接有滚轮8，滚轮8与待检线缆挂载，连接套9通过轴承10与连接头7活动相连。四个电动推杆3的底端均与底座2转动相连，且四个电动推杆3互为平行。

限位机构4包括第一套筒401、限位杆402、连板403、连接轴404和第一挡块405，第一套筒401与限位杆402相套接，第一套筒401能够在限位杆402上沿轴向滑动，限位杆402的底端与电动推杆3的右侧相固接，第一套筒401的顶端与连板403的下表面左端一体成型，连板403的上表面右端与连接轴404的底端一体成型，连接轴404的顶端与第一挡块405相固接，连接轴404与连接机构5间隙配合。第一套筒401的内壁以及限位杆402的外表面均涂有润滑油。

连接机构5包括连接座501、卡槽502、第一连接孔503、第二连接孔504和第二套筒505，连接座501的上表面左端一体成型有第二套筒505，连接座501的第二套筒505右侧依次开设有第一连接孔503和第二连接孔504，第一连接孔503与限位机构4的连接轴404间隙配合，第二连接孔504与电动推杆3的顶端相固接，第二套筒505内固定有第一微型电机6，第二套筒505的顶端与连接头7的底端转动相连，第一微型电机6能够电动连接头7转动。

连接头7包括第二微型电机外壳701、转块702、第一销孔703、第三连接孔704和连接槽705，第二微型电机外壳701的左端开设有连接槽705，第二微型电机外壳701的内部以及连接槽705内均与第二微型电机11相套接，第二微型电机11的左端通过螺钉与第二微型电机外壳701的左端相固接，第二微型电机外壳701的底端一体成型有转块702，转块702的底端开设有第一销孔703，第二微型电机外壳701的右端开设有第三连接孔704，第一销孔703与第一微型电机6的输出轴过盈配合。转块702与第二套筒505的顶端为间隙配合。

滚轮8包括滚轮本体801、环形槽802和第二销孔803，滚轮本体801的外壁开设有环形槽802，环形槽802与待检线缆相套接，滚轮本体801的轴线位置开设有第二销孔803，第二销孔803与连接套9相套接，连接套9能够电动滚轮8转动，从而通过与线缆之间的摩擦力实现驱动整体机构沿线缆运动。环形槽802与滚轮本体801同轴。

连接套9包括连杆901、第二挡块902、塞块903和第三销孔904，连杆901的右端固接有第二挡块902，连杆901的左端开设有第三销孔904，第三销孔904与第二微型电机11的输出轴过盈配合，连杆901的外壁通过轴承10与连接头7的第三连接孔704活动相连。

底座2内安装有蓄电池，底座2的前后两端均安装有障碍物感应器。

控制模块1内集成有接收模块、处理模块以及命令模块的plc编程命令。

命令模块的plc架构为：

障碍传感器识别到障碍物→障碍传感器发送信号至接收模块→接收模块收到信息命令模块启动→四个电动推杆3同时工作伸长三分之二→最右侧电动推杆3完全伸长使对应的滚轮8离开线缆→第一微型电机6开始工作使连接头7转动90°→左侧三个电动推杆3完全伸长最右侧电动推杆3完全收缩→左侧三个第二位电机11开始工作→左侧三个连接套9转动并带动滚轮8转动→最右侧滚轮8越过障碍物→第二位电机11停止工作→底座2内对应最右侧电动推杆3的电机开始工作→最右侧电动推杆3及其对应的滚轮8等机构同时转动180°→最右侧电动推杆3完全伸长→左侧三个电动推杆完全收缩→最右侧第一微型电机6开始工作→最右侧滚轮8转回待测线缆上方→最右侧电动推杆3完全收缩→线缆与最右侧滚轮8的环形槽802重新套接。

按上述原理可实现由右至左的第二个、第三个及第四个滚轮的越障操作。

在本发明的描述中，需要理解的是，整体机构的越障操作可在整体机构不停顿的情况下完成，该操作的流畅度由plc的编程代码而定。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“同轴”、“底部”、“一端” 、 “顶部”、“中部”、“另一端”、“上”、“一侧”、“顶部”、“内”、“前部”、“中央”、“两端”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发明和简化描述，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发明的限制。

在本发明中， 除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、 “连接”、“固定”、“旋接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种能跨越障碍物的电力巡检机器人，其特征在于：包括控制模块（1），所述控制模块（1）固定在底座（2）的底端，所述底座（2）的顶端通过轴承活动相连有四个电动推杆（3），四个所述电动推杆（3）的一侧均固接有限位机构（4），所述电动推杆（3）的顶端与限位机构（4）的顶端均与连接机构（5）的底端相固接，所述连接机构（5）的顶端内部固接有第一微型电机（6），所述第一微型电机（6）的输出轴与连接头（7）的底端过盈配合，所述连接头（7）的底端外壁与连接机构（5）的顶端转动相连，所述连接头（7）内固接有第二微型电机（11），所述第二微型电机（11）的输出轴与连接套（9）的左端过盈配合，所述连接套（9）的外壁套接有滚轮（8），所述连接套（9）通过轴承（10）与连接头（7）活动相连，四个所述电动推杆（3）的底端均与底座（2）转动相连，且四个电动推杆（3）互为平行；

所述限位机构（4）包括第一套筒（401）、限位杆（402）、连板（403）、连接轴（404）和第一挡块（405），所述第一套筒（401）与限位杆（402）相套接，所述限位杆（402）的底端与电动推杆（3）的右侧相固接，所述第一套筒（401）的顶端与连板（403）的下表面左端一体成型，所述连板（403）的上表面右端与连接轴（404）的底端一体成型，所述连接轴（404）的顶端与第一挡块（405）相固接，所述连接轴（404）与连接机构（5）间隙配合；

所述连接机构（5）包括连接座（501）、卡槽（502）、第一连接孔（503）、第二连接孔（504）和第二套筒（505），所述连接座（501）的上表面左端一体成型有第二套筒（505），所述连接座（501）的第二套筒（505）右侧依次开设有第一连接孔（503）和第二连接孔（504），所述第一连接孔（503）与限位机构（4）的连接轴（404）间隙配合，所述第二连接孔（504）与电动推杆（3）的顶端相固接，所述第二套筒（505）内固定有第一微型电机（6），所述第二套筒（505）的顶端与连接头（7）的底端转动相连。

2.根据权利要求1所述的一种能跨越障碍物的电力巡检机器人，其特征在于：所述第一套筒（401）的内壁以及限位杆（402）的外表面均涂有润滑油。

3.根据权利要求1所述的一种能跨越障碍物的电力巡检机器人，其特征在于：所述连接头（7）包括第二微型电机外壳（701）、转块（702）、第一销孔（703）、第三连接孔（704）和连接槽（705），所述第二微型电机外壳（701）的左端开设有连接槽（705），所述第二微型电机外壳（701）的内部以及连接槽（705）内均与第二微型电机（11）相套接，所述第二微型电机（11）的左端通过螺钉与第二微型电机外壳（701）的左端相固接，所述第二微型电机外壳（701）的底端一体成型有转块（702），所述转块（702）的底端开设有第一销孔（703），所述第二微型电机外壳（701）的右端开设有第三连接孔（704），所述第一销孔（703）与第一微型电机（6）的输出轴过盈配合。

4.根据权利要求3所述的一种能跨越障碍物的电力巡检机器人，其特征在于：所述转块（702）与第二套筒（505）的顶端为间隙配合。

5.根据权利要求1所述的一种能跨越障碍物的电力巡检机器人，其特征在于：所述滚轮（8）包括滚轮本体（801）、环形槽（802）和第二销孔（803），所述滚轮本体（801）的外壁开设有环形槽（802），所述滚轮本体（801）的轴线位置开设有第二销孔（803），所述第二销孔（803）与连接套（9）相套接。

6.根据权利要求5所述的一种能跨越障碍物的电力巡检机器人，其特征在于：所述环形槽（802）与滚轮本体（801）同轴。

7.根据权利要求1所述的一种能跨越障碍物的电力巡检机器人，其特征在于：所述连接套（9）包括连杆（901）、第二挡块（902）、塞块（903）和第三销孔（904），所述连杆（901）的右端固接有第二挡块（902），所述连杆（901）的左端开设有第三销孔（904），所述第三销孔（904）与第二微型电机（11）的输出轴过盈配合，所述连杆（901）的外壁通过轴承（10）与连接头（7）的第三连接孔（704）活动相连，所述连杆（901）的外壁顶端加工有塞块（903）。

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