CN113021307B - 一种电厂轨道式巡检机器人的定位巡检系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电厂轨道式巡检机器人的定位巡检系统，包括轨道和箱体，所述箱体横向贯穿设有与其转动连接的转动杆，所述箱体的上端固定连接有两个支撑板，两个所述支撑板均贯穿设有与其转动连接的短杆，两个所述短杆上均安装有驱动轮，两个所述驱动轮均安装在轨道上，所述转动杆与两个短杆之间均设有传动机构；本发明还公开了一种电厂轨道式巡检机器人的定位巡检系统的使用方法，包括以下步骤：S1，首先，相背移动两个驱动轮，将驱动轮安装在轨道上。本发明通过一个电机不仅可以实现摄像设备的移动，同时可以对其高度进行调节，且可以实现其上下摆动，可以对同一位置进行多次巡检，大大提高了巡检的范围，更加安全可靠。

Description

一种电厂轨道式巡检机器人的定位巡检系统及方法

技术领域

本发明涉及巡检机器人技术领域，尤其涉及一种电厂轨道式巡检机器人的定位巡检系统及方法。

背景技术

目前，在一些重要设备的机房、配电站或变电站，都是安排人工值守，并且为了预防设备的损坏，需要工作人员定期进行巡检，以便提前发现问题，及时进行维修，但长时间定期的巡检不仅仅浪费了大量的人力，且由于巡检人员长期重复性劳动，容易由于疏忽造成漏检的情况的发生，导致巡检的效果下降；另外，变电站的高压环境对巡检人员的安全也有一定威胁，容易发生人员的伤亡。

因此，本申请设计了一种电厂轨道式巡检机器人的定位巡检系统及方法。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种电厂轨道式巡检机器人的定位巡检系统及方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种电厂轨道式巡检机器人的定位巡检系统，包括轨道和箱体，所述箱体横向贯穿设有与其转动连接的转动杆，所述箱体的上端固定连接有两个支撑板，两个所述支撑板均贯穿设有与其转动连接的短杆，两个所述短杆上均安装有驱动轮，两个所述驱动轮均安装在轨道上，所述转动杆与两个短杆之间均设有传动机构，所述箱体的内顶部固定连接有安装块，所述安装块上安装有电机，所述电机的输出端固定连接有第一齿轮，所述转动杆上安装有第二齿轮，所述第一齿轮与第二齿轮相啮合，所述箱体的底部固定连接有矩形筒，所述矩形筒内滑动连接有螺纹筒，所述螺纹筒与转动杆之间设有驱动机构，所述螺纹筒的底部固定连接有衔接块，所述衔接块的底部安装有摄像设备，所述摄像设备上安装有摄像头和红外热像仪，所述箱体的内壁安装有中央控制器。

优选地，所述传动机构固定在转动杆和短杆上的两个传动轮，两个所述传动轮通过皮带相连接。

优选地，所述螺纹筒的外壁均呈矩形形状，所述螺纹筒的外壁与矩形筒的内壁相匹配。

优选地，所述驱动机构包括与螺纹筒螺纹连接的螺纹杆，所述螺纹杆的上端固定连接有连接杆，所述连接杆的上端贯穿矩形筒的上端并与其转动连接，所述转动杆上套设有与其转动连接的第一锥齿轮和第二锥齿轮，所述第一锥齿轮和第二锥齿轮均与转动杆之间设有衔接机构，所述连接杆的上端固定连接有第三锥齿轮，所述第三锥齿轮与第一锥齿轮和第二锥齿轮相啮合。

优选地，所述衔接机构包括安装在第一锥齿轮和第二锥齿轮内环的磁环，所述转动杆的外壁嵌设有多个第一电磁铁，所述第一电磁铁与磁环相抵，且所述第一电磁铁与磁环相抵面磁极相反。

优选地，所述转动杆上固定连接有第三齿轮，所述箱体的内壁固定连接有长杆，所述长杆上固定连接有第四齿轮，所述第四齿轮与第三齿轮相啮合，所述第四齿轮的侧边偏心转动连接有驱动杆，所述驱动杆的下端转动连接有从动杆，所述从动杆的底部固定连接有套筒，所述套筒内滑动连接有铁杆，所述铁杆贯穿箱体的底部并与其滑动连接，所述套筒上安装有第二电磁铁，所述铁杆的下端与摄像设备的上端转动连接，所述中央控制器与第一电磁铁和第二电磁铁电性连接。

优选地，所述衔接块的底部与摄像设备的上端转动连接，所述铁杆与摄像设备铰接轴和衔接块与摄像设备的铰接轴平行。

优选地，所述衔接块的底部转动连两个伸缩杆，两个所述伸缩杆均与摄像设备的上端转动连接。

优选地，所述短杆上刷有矩形槽，所述矩形槽内滑动连接有矩形杆，所述矩形杆与矩形槽的内壁之间固定连接有弹簧。

本发明还公开了一种电厂轨道式巡检机器人的定位巡检系统的使用方法，包括以下步骤：

S1，首先，相背移动两个驱动轮，将驱动轮安装在轨道上，然后松开驱动轮即可实现稳定安装；

S2，启动电机，通过传动轮和皮带的作用下，可以实现驱动轮的转动，进而可以实现箱体和摄像设备的移动，可以进行巡检工作；

S3，摄像设备巡检的过程中会往复式上下慢速度的摆动，从而可以增加摄像以及红外热像仪巡检范围；

S4，通过控制第一电磁铁和第二电磁铁，可以对摄像设备的高度进行调节；

S5，当摄像头和红外热像仪巡检异常时，此时电机停止工作，摄像头和红外热像仪正对异常方位并将信息传递至中央控制器，通过中央控制器将信息传递至工作室。

本发明与现有技术相比，其有益效果为：

1、工作人员可以通过中央控制器控制电机工作，电机工作可以实现第一齿轮、第二齿轮、转动杆转动，在传动轮和皮带的作用下，可以实现短杆和驱动轮转动，如此可以实现驱动轮在轨道上滚动，可以实现摄像设备移动，通过摄像头和红外热像仪可以对电厂进行巡检，代替工作人员更加安全，更加精确；当需要调节摄像设备的高度时，工作人员可以通过中央控制器控制第一锥齿轮下的第一电磁铁工作，此时，第一电磁铁与磁环相吸，转动杆转动带动第一锥齿轮、第三锥齿轮、连接杆和螺纹杆转动，由于螺纹筒无法转动，因此螺纹杆转动时，可以实现螺纹筒和摄像设备向下移动；同理，控制第二锥齿轮下的第一电磁铁工作，可以调节摄像设备向上移动，如此可以调节摄像设备的高度。

2、转动杆转动带动第三齿轮和第四齿轮转动，第四齿轮转动间歇性的带动驱动杆上下移动，从而实现从动杆、套筒、铁杆上下移动，从而可以驱动摄像设备上下摆动，可以增加摄像头和红外热像仪的采集范围，且可以对同一部分多次巡检，更加安全可靠。

3、当需要将驱动轮安装在轨道上时，相背移动两个驱动轮，将驱动轮安装在轨道上，然后松开驱动轮，在弹簧的作用下，可以将驱动轮稳稳的安装在轨道上，安装更加方便。

综上所述，本发明通过一个电机不仅可以实现摄像设备的移动，同时可以对其高度进行调节，且可以实现其上下摆动，可以对同一位置进行多次巡检，大大提高了巡检的范围，更加安全可靠。

附图说明

图1为实施例1提出的一种电厂轨道式巡检机器人的定位巡检系统的结构示意图；

图2为实施例1提出的一种电厂轨道式巡检机器人的定位巡检系统中部分结构示意图；

图3为实施例1提出的一种电厂轨道式巡检机器人的定位巡检系统中衔接机构的结构示意图；

图4为实施例1提出的一种电厂轨道式巡检机器人的定位巡检系统中部分结构立体图；

图5为实施例2提出的一种电厂轨道式巡检机器人的定位巡检系统的结构示意图；

图6为实施例2提出的一种电厂轨道式巡检机器人的定位巡检系统中部分结构侧视图；

图7为实施例3提出的一种电厂轨道式巡检机器人的定位巡检系统的结构示意图。

图中：1箱体、2安装块、3电机、4第一齿轮、5第二齿轮、6转动杆、7中央控制器、8轨道、9支撑板、10驱动轮、11短杆、12传动轮、13第一锥齿轮、14第二锥齿轮、15第三锥齿轮、16第三齿轮、17矩形筒、18螺纹筒、19衔接块、20伸缩杆、21摄像设备、22摄像头、23红外热像仪、24螺纹杆、25连接杆、26铁杆、27套筒、28从动杆、29驱动杆、30长杆、31第四齿轮、32第二电磁铁、33第一电磁铁、34矩形槽、35弹簧、36矩形杆、37磁环。

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。

实施例1

参照图1-4，一种电厂轨道式巡检机器人的定位巡检系统，包括轨道8和箱体1，箱体1横向贯穿设有与其转动连接的转动杆6，箱体1的上端固定连接有两个支撑板9，两个支撑板9均贯穿设有与其转动连接的短杆11，两个短杆11上均安装有驱动轮10，两个驱动轮10均安装在轨道8上，转动杆6与两个短杆11之间均设有传动机构，传动机构固定在转动杆6和短杆11上的两个传动轮12，两个传动轮12通过皮带相连接；转动杆6转动可以实现传动轮12转动，在皮带和传动轮12的传动下，可以实现短杆11和驱动轮10转动，进而可以实现对驱动轮10的滚动。

箱体1的内顶部固定连接有安装块2，安装块2上安装有电机3，电机3的输出端固定连接有第一齿轮4，转动杆6上安装有第二齿轮5，第一齿轮4与第二齿轮5相啮合，箱体1的底部固定连接有矩形筒17，矩形筒17内滑动连接有螺纹筒18，螺纹筒18的外壁均呈矩形形状，螺纹筒18的外壁与矩形筒17的内壁相匹配。

螺纹筒18与转动杆6之间设有驱动机构，驱动机构包括与螺纹筒18螺纹连接的螺纹杆24，螺纹杆24的上端固定连接有连接杆25，连接杆25的上端贯穿矩形筒17的上端并与其转动连接，转动杆6上套设有与其转动连接的第一锥齿轮13和第二锥齿轮14，第一锥齿轮13和第二锥齿轮14均与转动杆6之间设有衔接机构，连接杆25的上端固定连接有第三锥齿轮15，第三锥齿轮15与第一锥齿轮13和第二锥齿轮14相啮合。

其中，衔接机构包括安装在第一锥齿轮13和第二锥齿轮14内环的磁环37，转动杆6的外壁嵌设有多个第一电磁铁33，第一电磁铁33与磁环37相抵，且第一电磁铁33与磁环37相抵面磁极相反，中央控制器7与第一电磁铁33和电机3电性连接。

螺纹筒18的底部固定连接有衔接块19，衔接块19的底部安装有摄像设备21，摄像设备21上安装有摄像头22和红外热像仪23，箱体1的内壁安装有中央控制器7，中央控制器7具有无线传输功能。

本实施例中，使用时，工作人员可以通过中央控制器7控制电机3工作，电机3工作可以实现第一齿轮4、第二齿轮5、转动杆6转动，在传动轮12和皮带的作用下，可以实现短杆11和驱动轮10转动，如此可以实现驱动轮10在轨道8上滚动，可以实现摄像设备21移动，通过摄像头22和红外热像仪23可以对电厂进行巡检，代替工作人员更加安全，更加精确；

当需要调节摄像设备21的高度时，工作人员可以通过中央控制器7控制第一锥齿轮13下的第一电磁铁33工作，此时，第一电磁铁33与磁环37相吸，转动杆6转动带动第一锥齿轮13、第三锥齿轮15、连接杆25和螺纹杆24转动，由于螺纹筒18无法转动，因此螺纹杆24转动时，可以实现螺纹筒18和摄像设备21向下移动；同理，控制第二锥齿轮14下的第一电磁铁33工作，可以调节摄像设备21向上移动，如此可以调节摄像设备21的高度。

实施例2

参照图5-6，本实施例与实施例1不同的是，本实施例中转动杆6上固定连接有第三齿轮16，箱体1的内壁固定连接有长杆30，长杆30上固定连接有第四齿轮31，第四齿轮31与第三齿轮16相啮合，第四齿轮31的侧边偏心转动连接有驱动杆29，驱动杆29的下端转动连接有从动杆28，从动杆28的底部固定连接有套筒27，套筒27内滑动连接有铁杆26，铁杆26贯穿箱体1的底部并与其滑动连接，套筒27上安装有第二电磁铁32，铁杆26的下端与摄像设备21的上端转动连接，中央控制器7与第一电磁铁33和第二电磁铁32电性连接；当对摄像设备21高度调节时，第二电磁铁32断电，此时铁杆26与套筒27之间可以发生相对滑动，调节完成后第二电磁铁32再次通电与铁杆26相吸，对其进行定位。

其中，衔接块19的底部与摄像设备21的上端转动连接，铁杆26与摄像设备21铰接轴和衔接块19与摄像设备21的铰接轴平行；衔接块19的底部转动连两个伸缩杆20，两个伸缩杆20均与摄像设备21的上端转动连接。

本实施例中，转动杆6转动带动第三齿轮16和第四齿轮31转动，第四齿轮31转动间歇性的带动驱动杆29上下移动，从而实现从动杆28、套筒27、铁杆26上下移动，从而可以驱动摄像设备21上下摆动，可以增加摄像头22和红外热像仪23的采集范围，且可以对同一部分多次巡检，更加安全可靠。

实施例3

参照图5-7，本实施例与实施例1和2不同的是，本实施例中短杆11上刷有矩形槽34，矩形槽34内滑动连接有矩形杆36，矩形杆36与矩形槽34的内壁之间固定连接有弹簧35。

本实施例中，当需要将驱动轮10安装在轨道8上时，相背移动两个驱动轮10，将驱动轮10安装在轨道8上，然后松开驱动轮10，在弹簧35的作用下，可以将驱动轮10稳稳的安装在轨道8上，安装更加方便。

本发明还公开了一种电厂轨道式巡检机器人的定位巡检系统的使用方法，包括以下步骤：

S1，首先，相背移动两个驱动轮10，将驱动轮10安装在轨道8上，然后松开驱动轮10即可实现稳定安装；

S2，启动电机3，通过传动轮12和皮带的作用下，可以实现驱动轮10的转动，进而可以实现箱体1和摄像设备21的移动，可以进行巡检工作；

S3，摄像设备21巡检的过程中会往复式上下慢速度的摆动，从而可以增加摄像以及红外热像仪23巡检范围；

S4，通过控制第一电磁铁33和第二电磁铁32，可以对摄像设备21的高度进行调节；

S5，当摄像头22和红外热像仪23巡检异常时，此时电机3停止工作，摄像头22和红外热像仪23正对异常方位并将信息传递至中央控制器7，通过中央控制器7将信息传递至工作室。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电厂轨道式巡检机器人的定位巡检系统，包括轨道(8)和箱体(1)，其特征在于，所述箱体(1)横向贯穿设有与其转动连接的转动杆(6)，所述箱体(1)的上端固定连接有两个支撑板(9)，两个所述支撑板(9)均贯穿设有与其转动连接的短杆(11)，两个所述短杆(11)上均安装有驱动轮(10)，两个所述驱动轮(10)均安装在轨道(8)上，所述转动杆(6)与两个短杆(11)之间均设有传动机构，所述箱体(1)的内顶部固定连接有安装块(2)，所述安装块(2)上安装有电机(3)，所述电机(3)的输出端固定连接有第一齿轮(4)，所述转动杆(6)上安装有第二齿轮(5)，所述第一齿轮(4)与第二齿轮(5)相啮合，所述箱体(1)的底部固定连接有矩形筒(17)，所述矩形筒(17)内滑动连接有螺纹筒(18)，所述螺纹筒(18)与转动杆(6)之间设有驱动机构，所述螺纹筒(18)的底部固定连接有衔接块(19)，所述衔接块(19)的底部安装有摄像设备(21)，所述摄像设备(21)上安装有摄像头(22)和红外热像仪(23)，所述箱体(1)的内壁安装有中央控制器(7)。

2.根据权利要求1所述的一种电厂轨道式巡检机器人的定位巡检系统，其特征在于，所述传动机构固定在转动杆(6)和短杆(11)上的两个传动轮(12)，两个所述传动轮(12)通过皮带相连接。

3.根据权利要求2所述的一种电厂轨道式巡检机器人的定位巡检系统，其特征在于，所述螺纹筒(18)的外壁均呈矩形形状，所述螺纹筒(18)的外壁与矩形筒(17)的内壁相匹配。

4.根据权利要求3所述的一种电厂轨道式巡检机器人的定位巡检系统，其特征在于，所述驱动机构包括与螺纹筒(18)螺纹连接的螺纹杆(24)，所述螺纹杆(24)的上端固定连接有连接杆(25)，所述连接杆(25)的上端贯穿矩形筒(17)的上端并与其转动连接，所述转动杆(6)上套设有与其转动连接的第一锥齿轮(13)和第二锥齿轮(14)，所述第一锥齿轮(13)和第二锥齿轮(14)均与转动杆(6)之间设有衔接机构，所述连接杆(25)的上端固定连接有第三锥齿轮(15)，所述第三锥齿轮(15)与第一锥齿轮(13)和第二锥齿轮(14)相啮合。

5.根据权利要求4所述的一种电厂轨道式巡检机器人的定位巡检系统，其特征在于，所述衔接机构包括安装在第一锥齿轮(13)和第二锥齿轮(14)内环的磁环(37)，所述转动杆(6)的外壁嵌设有多个第一电磁铁(33)，所述第一电磁铁(33)与磁环(37)相抵，且所述第一电磁铁(33)与磁环(37)相抵面磁极相反。

6.根据权利要求5所述的一种电厂轨道式巡检机器人的定位巡检系统，其特征在于，所述转动杆(6)上固定连接有第三齿轮(16)，所述箱体(1)的内壁固定连接有长杆(30)，所述长杆(30)上固定连接有第四齿轮(31)，所述第四齿轮(31)与第三齿轮(16)相啮合，所述第四齿轮(31)的侧边偏心转动连接有驱动杆(29)，所述驱动杆(29)的下端转动连接有从动杆(28)，所述从动杆(28)的底部固定连接有套筒(27)，所述套筒(27)内滑动连接有铁杆(26)，所述铁杆(26)贯穿箱体(1)的底部并与其滑动连接，所述套筒(27)上安装有第二电磁铁(32)，所述铁杆(26)的下端与摄像设备(21)的上端转动连接，所述中央控制器(7)与第一电磁铁(33)和第二电磁铁(32)电性连接。

7.根据权利要求6所述的一种电厂轨道式巡检机器人的定位巡检系统，其特征在于，所述衔接块(19)的底部与摄像设备(21)的上端转动连接，所述铁杆(26)与摄像设备(21)铰接轴和衔接块(19)与摄像设备(21)的铰接轴平行。

8.根据权利要求7所述的一种电厂轨道式巡检机器人的定位巡检系统，其特征在于，所述衔接块(19)的底部转动连两个伸缩杆(20)，两个所述伸缩杆(20)均与摄像设备(21)的上端转动连接。

9.根据权利要求8所述的一种电厂轨道式巡检机器人的定位巡检系统，其特征在于，所述短杆(11)上刷有矩形槽(34)，所述矩形槽(34)内滑动连接有矩形杆(36)，所述矩形杆(36)与矩形槽(34)的内壁之间固定连接有弹簧(35)。

10.一种基于权利要求5-9任一项所述的电厂轨道式巡检机器人的定位巡检系统的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，首先，相背移动两个驱动轮(10)，将驱动轮(10)安装在轨道(8)上，然后松开驱动轮(10)即可实现稳定安装；

S2，启动电机(3)，通过传动轮(12)和皮带的作用下，可以实现驱动轮(10)的转动，进而可以实现箱体(1)和摄像设备(21)的移动，可以进行巡检工作；

S3，摄像设备(21)巡检的过程中会往复式上下慢速度的摆动，从而可以增加摄像以及红外热像仪(23)巡检范围；

S4，通过控制第一电磁铁(33)和第二电磁铁(32)，可以对摄像设备(21)的高度进行调节；

S5，当摄像头(22)和红外热像仪(23)巡检异常时，此时电机(3)停止工作，摄像头(22)和红外热像仪(23)正对异常方位并将信息传递至中央控制器(7)，通过中央控制器(7)将信息传递至工作室。

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