CN111136634A - 电力运检机器人移动平台 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电力运检机器人移动平台，包括遥控车体、承载平台、伸缩杆、搭载平台和机械臂，遥控车体上部是带两条并排导轨的车盖，在车盖上侧装有承载平台，承载平台的底部装有两组滚轮，滚轮嵌在所述导轨内，并通过安装在中间的平移电机带动转动，承载平台的每个角点上各设有一根伸缩杆，伸缩杆上端架设有搭载平台，在搭载平台下侧固定有相邻分布的二氧化碳储存罐和传感器接口单元，在搭载平台上侧安装有探头机械臂、喷头机械臂和抓手机械臂，分别具有测电、灭火和抓提功能，抓手机械臂侧面搭载有摄像头，探头机械臂上侧面搭载有照明灯。本发明采用的技术方案，能够高效地实现承载平台的平移，并通过设置多种机械臂完成多种任务。

Description

电力运检机器人移动平台

技术领域

本发明涉及电力工程技术领域，尤其涉及电力运检机器人移动平台。

背景技术

现今，世界上产电力最高的国家依然是中国，在数量庞大的电力设备中进行检修维护是一项繁重的任务。而在电力检修过程中，作业者普遍面临着高电压和高空等危险性场合，所以在AI机器人未大众化前，遥控辅助设备逐渐流行起来。

在中国发明专利说明书CN106493709A公开了一种车身可升降旋转的轮腿式电力检修机器人，其中车身承载基座两侧通过螺栓与四个车身移动直线滑块相连，中间通过螺栓与车身移动连接件固定，车身移动连接件又与车身移动驱动块螺栓固定；车身移动驱动块的内圈与车身移动滚珠丝杠螺纹配合，车身移动电机输出轴的转动，通过滚珠丝杠传动，转换为车身移动驱动块沿车身移动滚珠丝杠轴线方向的移动，从而实现车身承载基座在车身移动基板上的横向直线运动。如此通过丝杠传动方式来实现车身承载基座的直线运动，效率相对比较低。其次，现有技术中机械臂要么只设置一只或二只固定式手臂，导致单台机器人的功能比较少，要么设置一只可随时更换的手臂，但是远程操控者进行手动跟换手臂配件时很不方便。

发明内容

本发明为解决以上技术问题，提供一种电力运检机器人移动平台，承载基座水平移动便捷高效，并设置了3只不同功能的机械臂，能够胜任更多不同的工作内容。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：电力运检机器人移动平台，包括遥控车体、承载平台、伸缩杆、搭载平台和机械臂，遥控车体上安装有车轮、蓄电池、电机和舵机，机械臂至少有1个活动关节，搭载平台下侧安装有带无线网卡的嵌入式PC机，遥控车体上部是带两条并排导轨的车盖，承载平台上安装有滚轮以及驱动滚轮转动的平移电机，滚轮嵌在导轨内，承载平台的每个角点上各设有一根伸缩杆，伸缩杆上端架设有与承载平台相对应的搭载平台，在搭载平台下侧固定有相邻分布的二氧化碳储存器和传感器接口单元，传感器接口单元连接有至少一个传感器，在搭载平台上侧安装有相邻分布的探头机械臂、喷头机械臂和抓手机械臂，探头机械臂的前部设有探测电流电压大小的探头；喷头机械臂前端装有气体喷头，气体喷头与二氧化碳储存器通过导管相连，二氧化碳存储器的出气口处设有电磁阀；抓手机械臂前端设有抓手，抓手机械臂上设有实现抓手动作的气压传动装置，抓手机械臂侧面搭载有摄像头，探头机械臂上侧面搭载有照明灯。

优选的，搭载平台搭载有与传感器接口单元相连的GPS定位模块、电子罗盘模块、二轴倾斜传感器模块以及带扩展传感器模块，各模块之间相邻分布。

优选的，搭载平台还搭载有与传感器接口单元相连的数据融合模块，承载平台上搭载有超声波传感器和红外传感器，数据融合模块通过SMBus与超声波传感器和红外传感器相连。

优选的，伸缩杆底部设有控制伸缩杆伸缩的电气驱动设备。

本发明采用的技术方案，具有如下有益效果：

在承载平台上设置了独立控制滚轮的平移电机，搭载平台能够相对遥控车体可较高效便捷地水平移动，并且通过伸缩杆实现高度调节，因而可以使搭载平台上的机械臂适应不同位置，不同高度的操作。

搭载平台上设有传感器接口单元，可以连接多个不同功能的传感器，例如障碍物检测、气体检测等，适应多种工作内容的需要。

搭载平台上设有3副不同功能的机械臂，分别支持探测电力功能、灭火降温功能和抓提操作功能，能够胜任更多不同的工作内容。

本发明采用的具体技术方案及其带来的有益效果将会在下面的具体实施方式中结合附图中予以详细的揭露。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步描述：

图1是电力运检机器人移动平台的正视图。

图2是电力运检机器人移动平台的A-A剖视图。

图3是电力运检机器人移动平台的B-B剖视图。

图4是承载平台仰视图。

图5是车体驱动控制器仰视图。

图6是电力运检机器人移动平台抬升后的正视图。

附图标记说明：1、遥控车体；11、电机；12、舵机；13、车体驱动控制器；131、电机控制模块；132、舵机控制模块；133、电机转速测量模块；14、车轮；15、底盘；16、车盖；161、导轨；17、传动轴；18、前后轮轴；2、承载平台；21、滚轮轴；22、滚轮；23、平移电机；3、伸缩杆；31、第一节套杆；32、第二节套杆；33、第三节套杆；4、搭载平台；41、嵌入式PC机；42、二氧化碳储存器；43、传感器接口单元；431、数据融合模块；432A、超声波传感器模块；432B、红外传感器模块；433、GPS定位模块；434、电子罗盘模块；435、二轴倾斜传感器模块；44、照明控制模块；5、机械臂；51、探头机械臂；511、测电头；5A、臂一；5B、臂二；5C、臂三；52、喷头机械臂；521、喷头；53、抓手机械臂；531、抓手；54、摄像头；55、照明灯。

具体实施方式

下面结合本发明实施例的附图对本发明实施例的技术方案进行解释和说明，但下述实施例仅为本发明的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其他实施例，都属于本发明的保护范围。

本领域技术人员可以理解的是，在不冲突的情况下，下述的实施例及实施方式中的特征可以相互组合。

在本发明使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。例如下述的“上”、“下”等指示方位或位置关系的词语仅基于附图所示的方位或位置关系，仅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/元件必须具有特定的方位或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”、“连接”、“固定”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。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。

本发明实施例1所描述的电力运检机器人移动平台，如图1-图6所示，主要包括遥控车体1、承载平台2、伸缩杆3、搭载平台4和机械臂5，遥控车体1包括车轮14、电机11、舵机12和负责控制电机11和舵机12具体动作执行的车体驱动控制器13，所述遥控车体1两侧共设有4个车轮14，两两车轮14通过传动轴17横向相连，两对车轮14又与纵向的前后轮轴18形成齿轮传动关系，前后轮轴18上并排安装有电机11、舵机12和车体驱动控制器13，以上部件都安装在底盘15上，所述车体驱动控制器13对电机控制模块131和舵机控制模块132提供支持，并接收来自电机转速测量模块133的信息。本实施例中记载的遥控车体选用田宫(TAMIYA)公司的攀爬车，因此其具体结构和工作原理在此不再一一赘述。

另外，遥控车体1上部装有车盖16，车盖16上部设有两条并排的导轨161，车盖16上边安装有承载平台2，承载平台2包括4个滚轮22，两两滚轮22由滚轮轴21连接，两滚轮轴21之间安装有平移电机23，所述导轨161的导轨槽正好能允许容纳单排滚轮22在其间滚动，里侧开有供滚轮轴21通过的槽口。承载平台2的四个角点上面各设有四根伸缩杆3，每根伸缩杆3由下至上由第一节套杆31、第二节套杆32和第三节套杆33组成，其外径依次减小，第三节套杆33上端头架设有搭载平台4，伸缩杆底部设有控制伸缩杆伸缩的电气驱动设备，具体结构和工作原理可以参考电动线性致动器。因此，搭载平台能够相对遥控车体可较高效便捷地水平移动，并且通过伸缩杆实现高度调节，因而可以使搭载平台上的机械臂适应不同位置，不同高度的操作。

搭载平台4下侧相邻固定有带无线网卡的嵌入式PC机41、二氧化碳储存器42和传感器接口单元43，在搭载平台4上侧安装有3只机械臂5。所述机械臂5由臂一5A、臂二5B和臂三5C组成，臂一5A下端通过旋转装置安装在搭载平台4上，臂一5A和臂二5B、臂二5B和臂三5C通过电气控制的活动关节拼接，所述3只机械臂5分别为探头机械臂51、喷头机械臂52和抓手机械臂53，探头机械臂51的前部设有探测电流电压大小的测电头511；喷头机械臂52前端装有喷头521，喷头521与二氧化碳储存器42通过导管相连，二氧化碳储存器42的出气口处设有电磁阀；抓手机械臂53前端设有抓手531，抓手机械臂53上设有实现抓手531动作的气压传动装置，抓手机械臂53臂三5C侧面搭载有摄像头54，探头机械臂51臂三5C侧面搭载有照明灯55。3只机械臂5分别支持探测电力功能、灭火降温功能和抓提操作功能，能够胜任更多不同的工作内容。通过摄像头54采集图像以支持遥控操作，照明灯55支持摄像头54在昏暗环境下获取较为清晰的图像。

搭载平台4还搭载有与传感器接口单元43相连的数据融合模块431、超声波传感器模块432A、红外传感器模块432B、GPS定位模块433、电子罗盘模块434、二轴倾斜传感器模块435以及带扩展传感器模块，以上模块相邻分布，可以通过扩展连接更多不同功能的传感器，适应多种工作内容的需要。数据融合模块431通过SMBus接收来自超声波传感器432A和红外传感器432B的信号并进行融合，进行障碍物检测，其技术原理可以参考现有技术。传感器接口单元43接收来自融合后的信息以及其他各传感器发出的信号。遥控车体1上装载的嵌入式PC机41通过USB数据线与摄像头54、照明灯55连接，通过RS232线与传感器接口单元43和车体驱动控制器13相连，所述嵌入式PC机41通过双向无线传输技术于周边的操作员控制器进行实时信息传输，实现对各功能模块的遥控控制。

优选地，抓手机械臂53前部的抓手531为带两个指部的夹头，嵌入式PC机41通过控制气压传动装置来实现抓手531的动作。

优选地，测电头511与组装在嵌入式PC机旁的电压计和电流计连通，所述电压计和电流计将电压和电流数值反馈给嵌入式PC机。

优选地，搭载平台上设有蓄电池，蓄电池为摄像头和照明灯独立供电。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，熟悉该本领域的技术人员应该明白本发明包括但不限于附图和上面具体实施方式中描述的内容。任何不偏离本发明的功能和结构原理的修改都将包括在权利要求书的范围中。

Claims (4)

1.电力运检机器人移动平台，包括遥控车体、承载平台、伸缩杆、搭载平台和机械臂，遥控车体上安装有车轮、蓄电池、电机和舵机，机械臂至少有1个活动关节，搭载平台下侧安装有带无线网卡的嵌入式PC机，其特征在于：遥控车体上部是带两条并排导轨的车盖，承载平台上安装有滚轮以及驱动滚轮转动的平移电机，滚轮嵌在导轨内，承载平台的每个角点上各设有一根伸缩杆，伸缩杆上端架设有与承载平台相对应的搭载平台，在搭载平台下侧固定有相邻分布的二氧化碳储存器和传感器接口单元，传感器接口单元连接有至少一个传感器，在搭载平台上侧安装有相邻分布的探头机械臂、喷头机械臂和抓手机械臂，探头机械臂的前部设有探测电流电压大小的探头；喷头机械臂前端装有气体喷头，气体喷头与二氧化碳储存器通过导管相连，二氧化碳存储器的出气口处设有电磁阀；抓手机械臂前端设有抓手，抓手机械臂上设有实现抓手动作的气压传动装置，抓手机械臂侧面搭载有摄像头，探头机械臂上侧面搭载有照明灯。

2.根据权利要求1所述的电力运检机器人移动平台，其特征在于：搭载平台搭载有与传感器接口单元相连的GPS定位模块、电子罗盘模块、二轴倾斜传感器模块以及带扩展传感器模块，各模块之间相邻分布。

3.根据权利要求1所述的电力运检机器人移动平台，其特征在于：搭载平台还搭载有与传感器接口单元相连的数据融合模块，承载平台上搭载有超声波传感器和红外传感器，数据融合模块通过SMBus与超声波传感器和红外传感器相连。

4.根据权利要求1所述的电力运检机器人移动平台，其特征在于：伸缩杆底部设有控制伸缩杆伸缩的电气驱动设备。

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