CN113120107A - 一种轮式永磁吸附双信息通道攀爬变压器机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种轮式永磁吸附双信息通道攀爬变压器机器人，包括摄像头子系统、照明灯子系统、充电子系统、运动控制板子系统、壳体、激光发生子系统、磁性吸附驱动轮子系统，充电子系统和磁性吸附驱动轮子系统电连接到运动控制板子系统，充电子系统电连接到摄像头子系统、照明灯子系统和激光发生子系统，摄像头子系统、照明灯子系统和激光发生子系统安装在壳体上，充电子系统和运动控制板子系统安装在壳体内，还包括遥控器系统，遥控器系统与运动控制板子系统通信连接。本发明可为机器人提供稳定的强大的吸附力，并可减轻机器人自身质量，也有利于增加机器人吸附稳定性；在很大程度上提高变压器内部故障检修效率、确保恶劣环境下人工检修的安全性。

Description

一种轮式永磁吸附双信息通道攀爬变压器机器人

技术领域

本发明涉及一种轮式永磁吸附双信息通道攀爬变压器机器人，属于攀爬变压器机器人技术领域。

背景技术

电网系统的安全稳定运营是国民生产、生活的重要保障。变压器作为电力系统的中转站，其性能和可靠性直接决定着电网系统的正常运行。因此无论是变压器日常巡检还是故障检测，都是电网运维的重要一环。如何高效、及时、准确地完成变压器的故障检测，对于电网系统的长期稳定运行具有非常重要的实际意义。就目前的情况看，可攀爬变压器机器人存在以下问题：1.可攀爬变压器机器人需要在垂直光滑壁面上攀爬，壁面上无抓握点和支撑点，可攀爬变压器机器人需要吸附在壁面上并克服重力实现在垂直光滑壁面上攀爬负重的问题。2.可攀爬变压器机器人的攀爬机构步距小，越障能力差。3.变压器结构复杂，表面结构凹凸不平，要求可攀爬变压器机器人能根据变压器结构变化灵活攀爬。

目前，开发输电线路攀爬变压器履带机器人代替人工作业以提高作业效率和维护人员安全已逐渐成为各供电局的热点。然而在机器人研究领域并未出现与输电线路攀爬铁塔履带机器人相关的成熟方案，人工作业安全隐患无法完全排除，因此发明一款用于可攀爬变压器机器人辅助人工作业，以提高其工作效率，安全性和准确性就具有较好的应用前景和实用意义。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种轮式永磁吸附双信息通道攀爬变压器机器人，以解决上述现有技术中存在的问题。

本发明采取的技术方案为：一种轮式永磁吸附双信息通道攀爬变压器机器人，包括摄像头子系统、照明灯子系统、充电子系统、运动控制板子系统、壳体、激光发生子系统、磁性吸附驱动轮子系统，充电子系统和磁性吸附驱动轮子系统电连接到运动控制板子系统，充电子系统电连接到摄像头子系统、照明灯子系统和激光发生子系统，摄像头子系统、照明灯子系统和激光发生子系统安装在壳体上，充电子系统和运动控制板子系统安装在壳体内，还包括遥控器系统，遥控器系统与运动控制板子系统通信连接。

上述一种轮式永磁吸附双信息通道攀爬变压器机器人还包括主控箱系统，主控箱系统用于放置机器人和遥控器以及控制视频信号的传输、控制机器人电源的开与关；主控箱系统包括主控箱、中继网口、总开关、指示灯、供电线、机器人空槽、遥控器空槽、机器人供电口与充电口、中继网口供电口、主控箱内部电源，主控箱系统通过中继网口连接到中继器，中继器）安装在在变压器内部，主控箱内部电源、总开关、指示灯和机器人供电口与充电口串接成充电回路，供电线一端为USB端连接航空器充电口，另一端连接机器人供电口与充电口，总开关和指示灯安装在主控箱上，主控箱内部设置有机器人空槽和遥控器空槽。

上述摄像头子系统包括镜头、红外灯、拾音器、云台、开关、sd卡槽、充电口、WIFI信号发射器和摄像头电池，镜头依次连接到感光组件电路和控制组件，控制组件通过WIFI信号发射器连接到运维人员电脑，控制组件连接有红外灯、拾音器、开关、sd卡槽和摄像头电池，摄像头电池连接有充电口，开关用于控制摄像头电源，镜头的外壳固定连接在云台上。

上述照明灯子系统包括灯罩和安装在灯罩上的LED灯芯，LED灯芯电连接到充电子系统的内部电源。

上述充电子系统包括充电口和内部电源，充电口通过充电模块连接到内部电源，充电口安装在壳体上。

上述运动控制板子系统包括电机插板、旋转电机转轴、电机控制板、云台电机、云台电机转轴、旋转电机、红外接收器和主控制板，云台电机和旋转电机连接到电机控制板，电机控制板和红外接收器连接到主控制板，旋转电机转轴和云台电机转轴分别连接在旋转电机和云台电机上，并与驱动轮和升降云台相连，旋转电机通过电机插板固定连接在壳体上，云台电机固定连接壳体上。

上述壳体下侧开口，采用下盖板盖合，壳体上表面后侧和前侧分别设置有充电口插孔和摄像头支座螺纹孔，上表面中部安装有云台，横向设置有驱动轮插孔，且左侧设置有激光发生器插孔，云台上设置有照明灯插孔。

上述激光发生子系统包括激光支架和激光发生器，激光发生器安装在激光器支架上，激光器支架固定连接在壳体上。

上述磁性吸附驱动轮子系统包括永磁铁、驱动轮轮毂、驱动轮轮辐和驱动轮轮辋，驱动轮轮毂通过驱动轮轮辐连接到驱动轮轮辋，驱动轮轮毂固定连接到旋转电机转轴上，永磁铁为环形结构，安装在驱动轮轮辋内并与其保持同轴。

上述遥控器系统包括遥控外壳、电池架、软开关、激光开启开关、照明灯开启按钮、激光关闭按钮、照明灯关闭按钮、云台运动控制遥感、硬开关、机器人运动控制遥感、红外信号发射器和遥控控制器，电池架设置在遥控外壳背面，软开关位于遥控外壳的正面上部，激光开启开关位于遥控外壳的手柄右侧按钮区，激光关闭按钮位于遥控外壳的手柄右侧按钮区、照明灯关闭按钮906位于遥控外壳的手柄右侧按钮区、云台运动控制遥感位于遥控外壳的手柄中央遥感区，硬开关位于遥控外壳的背面下部，软开关、激光开启开关、照明灯开启按钮、激光关闭按钮、照明灯关闭按钮、云台运动控制遥感、硬开关、机器人运动控制遥感、红外信号发射器连接到遥控控制器。

本发明的有益效果：与现有技术相比，本发明的轮式永磁吸附双信息通道攀爬变压器机器人是集电气自动化、机电一体化，单片机控制等技术结合，与现有攀爬变压器机器人相比的优势：

（1）采用永磁吸附方式，可为机器人提供稳定的强大的吸附力，并可减轻机器人自身质量，且减少布线等麻烦。

（2）机器人采用左右对称、前后不对称的结构，采用后轮驱动、前轮从动的传动方式，结构上有利于将机器人的重心下移，有利于增加机器人吸附稳定性。

（3）可以减少恶劣环境下变压器检修的事故出现率，在很大程度上提高变压器内部故障检修效率、确保恶劣环境下人工检修的安全性，减少因恶劣环境检修施工引起的人身安全事故次数、降低变压器维护成本、提高铁塔经济效益。

（4）该攀爬变压器机器人设备体积小，安装方便。

（5）该攀爬变压器机器人结构合理，性能可靠，可多次使用，二次投资费用少。

（6）该攀爬变压器机器人一体化程度高，可通过远距离进行对攀爬变压器机器人运动的操控。可以提升现场作业的安全性，且方便快捷。

（7）履带式行走机构具有显著的优点，适用环境能力强，越障性能好。

（8）对现有变压器已安装设备无影响，安装后保证可保证变压器的正常运行。

（9）监测变压器范围广，同时可清晰地传输火灾图像。

（10）功能可扩展，应用范围广。

附图说明

图1为轮式永磁吸附双信息通道攀爬变压器机器人结构图；

图2为摄像头系统结构示意图；

图3为照明灯系统示意图；

图4为充电子系统结构示意图；

图5为控制板子系统结构图；

图6为壳体子系统结构示意图；

图7为激光发生系统结构示意图；

图8为驱动轮系统结构示意图；

图9为运动控制板子系统旋转电机电路图；

图10为摄像头子系统红外摄像机驱动电路图；

图11为运动控制板子系统云台电机电路图；

图12为充电子系统霍尔开关电路图；

图13为轮式永磁吸附双信息通道攀爬变压器机器人信号控制图；

图14为轮式永磁吸附双信息通道攀爬变压器机器人系统操控图；

图15为主控箱系统组成图；

图16为遥控器系统结构示意图。

图中：

镜头101、红外灯102、拾音器103、云台104、开关105、sd卡槽106、充电口107、运维人员电脑1001、灯罩201、LED灯芯202、航空器充电口301、内部电源302、电机插板401、旋转电机转轴402、电机控制板403、云台电机404、云台电机转轴405、旋转电机406、红外接收器407、主控制板408、航空器充电口插孔501、照明灯插孔502、云台503、摄像头支座螺纹孔孔504、驱动轮插孔505、激光发生器插孔506、下盖板507、激光支架601、激光发生器602、永磁铁701、驱动轮轮毂702、轮辐703、驱动轮轮辋704、中继网口801、总开关802、指示灯803、供电线804、机器人空槽805、遥控器空槽806、机器人供电口与充电口807、中继网口供电口808、主控箱内部电源809、电池架901、软开关902、激光开启开关903、照明灯开启按钮904、激光关闭按钮905、照明灯关闭按钮906、云台运动控制遥感907、硬开关908、机器人运动控制遥感909、红外信号发射器910。

具体实施方式

下面结合附图及具体的实施例对本发明进行进一步介绍。

实施例1：如图1-16所示，一种轮式永磁吸附双信息通道攀爬变压器机器人本体包括摄像头子系统1、照明灯子系统2、充电子系统3、运动控制板子系统4、壳体子系统5、激光发生子系统6、磁性吸附驱动轮子系统7、外置设备系统包括主控箱系统8、遥控器系统9。通过遥控器系统9对机器人本体控制板子系统4进行操控，后通过控制板子系统4控制摄像头子系统1、照明灯子系统2、激光发生器子系统6进行静态图像捕捉和视频信息传输，通过控制板子系统4控制磁性吸附驱动轮子系统操控机器人的运动。

摄像头子系统1用于观察变压器查找故障部位，以电磁波信息与外界进行通信并将信息实时传送运维人员电脑108里，供运维人员掌握变压器内部情况。它由镜头101、红外灯102、拾音器103、云台104、开关105、sd卡槽106、充电口107、WIFI信号发射器、摄像头电池、外壳组成，镜头101依次连接到感光组件电路和控制组件，控制组件通过WIFI信号发射器连接到运维人员电脑1001，控制组件连接有红外灯102、拾音器103、开关105、sd卡槽106和摄像头电池，摄像头电池连接有充电口107，开关105用于控制摄像头电源；外壳固定连接在云台104上，外壳前端设置有镜头101、拾音器102、红外灯103，左侧面设置有开关105、sd卡槽106和充电口107，控制组件、感光组件电路、WIFI信号发射器均安装在外壳内的电路板上，摄像头电池安装在外壳内。

镜头101采集图像后，由摄像头内的感光组件电路及控制组件对图像进行处理并转换成电脑所能识别的数字信号，通过WIFI信号发射器将视频信号传输到运维人员电脑1001中；红外灯102发射激光红外线,采用810nm波长的红外半导体激光器作为光源，配合激光发生器子系统6操控机器人摄像仪与机体的对中，当可见光不足时，发射红外线用于夜视。拾音器103通过数字信号处理系统将模拟的音频信号转换成数字信号并进行相应的数字信号处理的声音传感设备，通过WIFI信号发射器将音频信号传输给运维人员电脑里。在壳体上部安装云台104，用以安装、固定摄像机。云台104连接的驱动电机与运动控制板子系统4形成回路,云台104通过驱动电机控制摄像头的旋转和支撑摄像头，以此通过对支架的调整，即可以将摄像机的镜头准确地对向被摄现场，云台；开关105控制摄像头电源的开启和关闭；sd卡槽106用以存储摄像头捕捉的视频和音频信息；充电口107可用于外接USB充电线对摄像头电池进行充电，摄像头电池选用BL8503型LDO电源芯片。

照明灯子系统2用以为摄像头捕捉图像提供照明，包括灯罩201、LED灯芯202。LED灯芯202通过与充电子系统3内部电源302连接形成回路，对LED灯芯202内发光二极管供电，提供照明灯光；灯罩201罩在灯芯202上聚集灯光，防止触电和防护风雨。

充电子系统3用以连接充电线为电机和LED电灯提供电能和储存电能，包括航空器充电口301、内部电源302、充电口固定在壳体子系统5上，与内部电源302相连，内部电源302选用BL8503型LDO电源芯片，充电口可连接USB充电线为电源芯片充电。

运动控制板子系统4用于接收遥控器子系统9发射的红外信号，来控制机器人的行进，云台的旋转以及对红外信号的逻辑运算和数据储存。包括电机插板401、旋转电机转轴402、电机控制板403、云台电机404、云台电机转轴405、旋转电机406、红外接收器407、主控制板408。

旋转电机406采用N20直流电机，电机插板401经预加工留出2个螺栓孔，将旋转电机406通过螺栓固定在壳体子系统5内部。旋转电机转轴402穿过驱动轮插孔505,与驱动轮轴承402连接。旋转电机406与电机控制板403连接形成回路，电机控制板403内部焊接CH340C型USB转UART芯片，通过接受主控制板408的指令来控制旋转电机406的工作以及云台电机404的升降。电机控制板403与主控制板408连接形成回路，主控制板408安装MEGA328PB型Arduino主单片机，对红外接收器407传输的红外信号进行逻辑运算和数据储存；红外接收器407位于主控板表面，用以接收遥控器系统9传输的红外信号指令。云台电机404采用N20直流电机，与电机控制板403连接形成回路，云台电机转轴405与云台503下部插孔连接，用以控制云台的升降。

壳体子系统5用以承受机器人外部荷载，为机器人内部系统提供防护。它包括航空器充电口插孔501、照明灯插孔502、云台503、摄像头支座螺纹孔孔504、驱动轮插孔505、，激光发生器插孔506、下盖板507。

航空器充电口插孔501位于壳体表面，将航空器充电口301固定在孔内与内部电源302连接形成回路。照明灯盖板503通过照明灯插孔502与照明灯子系统2连接，将照明灯固定在壳体表面上，用于保护照明灯。云台104底部经过加工预留出1个螺纹孔，云台104与壳体上表面通过摄像头支座螺纹孔504连接固定，所述云台电机转轴405与摄像头支座螺纹孔中轴线重合，以此控制摄像头的旋转。下盖板507通过螺栓与壳体子系统5上部连接，用以支撑和防护电机底部。

激光发生子系统6包括激光支架601，激光发生器602，用以辅助机器人前进时应使摄像头方向（即视觉图像方向）机器人机体一致。

激光支架601上部与激光发生器602固定，下部经过加工预留两个螺栓孔，通过螺栓连接固定在壳体子系统5的激光发生器插孔506上。激光发生器602选用LD-650Y2红色激光镭射器，内置电源线与内置电源302相连形成回路，为激光发射器子系统6提供电能。

磁性吸附驱动轮子系统7包括永磁铁701、驱动轮轴承702、驱动轮轮毂703。通过与旋转电机401连接，为机器人行进提供驱动力以及吸附力。

永磁铁701选用环形磁铁，此磁铁为定制径向充磁。在驱动轮轮毂703环向加工轮辋，用以固定永磁铁701，可以将机器人吸附在金属表面运动。驱动轮轴承702与旋转电机转轴402连接在驱动轮703轮辐中。

主控箱系统8包括中继网口801、总开关802、指示灯803、供电线804、

机器人空槽805、，遥控器空槽806、机器人供电口与充电口807、中继网口供电口808、，主控箱内部电源809。用以放置机器人本体和遥控器，以及控制视频信号的传输，控制机器人电源的开与关。

中继器810通过中继网口801与主控箱系统8连接，中继器使用时应放置在变压器内部，手机连接互联网，摄像头连接互联网，此时即可使用手机观看实时视频。总开关802控制主控箱系统8电源的开与闭，以此控制机器人本体和遥控器子系统电源的开关。指示灯803固定在主控箱的内部，与总开关802形成回路，用以显示主控箱系统8的开闭情况。供电线804一端为USB端连接航空器充电口301，另一端连接机器人供电口与充电口807，将机器人本体与主控箱内部电源809形成回路，为内部电源302充电。主控箱内部预留机器人空槽805，和遥控器空槽806，用以放置和保存机器人本体与遥控器系统9。

遥控器系统9包括电池架901、软开关902、激光开启开关903、照明灯开启按钮904、激光关闭按钮905、照明灯关闭按钮906、云台运动控制遥感907、硬开关908、机器人运动控制遥感909、红外信号发射器910。通过发射红外信号将指令传输至机器人的红外信号接收器上，以此控制机器人的驱动和照明灯激光发射器的开与闭。

电池架901位于遥控器系统9的背部，用于存放五号电池为遥控器进行供电。软开关902位于遥控器系统9的正面上部，可将电源负载逐渐地由大到小完成切断。激光开启开关903位于手柄右侧按钮区，用于控制激光发射器的开启。激光关闭按钮905位于手柄右侧按钮区，用于控制激光发射器的关闭。照明灯关闭按钮906位于手柄右侧按钮区，用于控制照明灯的关闭。云台运动控制遥感907位于手柄中央遥感区，通过旋转遥感可控制云台电机的升降和旋转。硬开关902位于遥控器系统9的背面下部，可将电源负载不进行降压切断。

本发明的工作过程为：

将机器人本体供电口与控制箱中的机器人供电口用供电线连接，打开手柄硬开关，机器人与手柄会自动连接。连接成功时，手柄指示灯红灯和绿灯常亮。

手柄和机器人连接成功，即可正常操控机器人运动。

机器人摄像仪与机体的对中,机器人前进时应使摄像头方向（即视觉图像方向）机器人机体一致。由于机器人尺寸限制，本机器人采用激光辅助校准方式。由于存在光的反射灯，以最亮的两个红点为准。使用时，打开激光校准器，观察图像，应是两个红色的激光点位于整个图像水平尺寸的中央位置，此时可以操控机器人前进。

视频信号的显示需借助手机APP显示。视频信号的显示有两种方式，可根据现场情况进行选择使用。外网模式为手机连接互联网，摄像头连接互联网。此时需要将随机配备的电信4G卡激活，同时将中继器与设备箱连接，中继器使用时应放置在变压器内部，中继器产生的WIFI名称为“jqr”，将摄像头连接的外网配置为“jqr”。此时即可使用手机观看实时视频。

参照图1-8、图14，轮式永磁吸附双信息通道攀爬变压器机器人本体包括摄像头子系统1、照明灯子系统2、充电子系统3、运动控制板子系统4、壳体子系统5、激光发生子系统6、磁性吸附驱动轮子系统7，外置设备包括包括主控箱系统8、遥控器系统9。

参照图1、图15、图16。遥控器系统9中按钮接受物理挤压后通过传感器将信号传输至红外信号发射器910，运动控制板子系统4接收到遥控器系统9中红外信号发射器910发射的红外信号后，运动控制板子系统4与磁性吸附驱动轮子系统7形成回路，驱动轮运动；摄像头子系统1接受遥控器系统9中红外信号发射器910发射的红外信号后，照明灯子系统2电路接通，照明灯开启；摄像头子系统1和运维人员电脑1001可与互联网连接，摄像头子系统1捕捉的视频和音频信息可通过互联网传输到运维人员电脑1001中；充电子系统3可与主控箱系统8中的机器人供电口与充电口807通过供电线804连接形成回路，为机器人供电；摄像头子系统1接受遥控器系统9中红外信号发射器910发射的红外信号后，激光发生子系统2电路接通，激光发射器开启.

照图11，本发明的运动控制板子系统4云台电机电路图包括：霍尔开关409、光开关410、启动绕组411、启动电容器412、运行绕组413、电阻414、断路器415。启动绕组411、启动电容器412、运行绕组413组成旋转电机401，启动电容器412、运行绕组413串联连接，并与启动绕组411并联连接，光开关410与电阻414并联连接，并与断路器415串联连接、启动电容器412的作用是使启动绕组411和运行绕组413产生电位差，产生的电流不同步，形成的磁场不同步，因此会产生旋转磁场，旋转电机转轴402转动，从而动轮轴承702转动。霍尔开关409为一个无接触磁控开关，通过焊接安装在壳体302的下部，当磁体113靠近时，霍尔开关409接通，当磁体113离开后，霍尔开关409断开。当光开关410无光照射时，光开关410表现为大电阻，电流经过电阻408，不经过光开关410；当光开关410有光照射时，光开关410表现为小电阻。断路器409作用是切断电路，使旋转电机401不工作，当电流超过限值时，断路器409断开，旋转电机401不工作。

参照图10，本发明的摄像头子系统1红外摄像机驱动电路图电路图包括：第一输入端P1、第二输入端P2、第三输入端P3、第一输入端P4、第一输入端P5、第一输入端P6、第一输入端P7、第一输入端P8、第九输出端Q9、第十输出端Q10、第十一输出端Q11、第十二输出端Q12、第十三输入端Q13、第十四输出端Q14、第十五输出端Q15、第十六输出端Q16、分压电阻R11、滤波电阻R13、接地电阻R15，camera与第十一输入端P11相连，光耦合器P521分别于与分压电阻R11、滤波电阻R13相连。红外摄像机110相机驱动由单稳态触发器74LS221和光耦合器P521实现。单稳态触发器74LS221既可以下降沿触发也可上升沿触发，且都可以禁止输出。其输出的脉宽通过内部补偿获得而不受外部电压和稳定影响，脉宽只由外接的时控元件决定。单稳态触发器74LS221高电平持续时间约为33 ms，可根据相机的实际曝光时间的需要，改变电路的充电时间常数RC来调节稳态时间的长短。

参照图12，本发明的充电子系统3霍尔开关电路图包括：耦合电容C12、分压电阻R8、滤波电阻R9、滤波电阻R10、退耦电阻R11、霍尔元件UGN、高速开关三极管VT3、KA2第二继电器、变容二极管VD3。分压电阻R8、滤波电阻R9并联连接，滤波电阻R9与高速开关三极管VT3串联，变容二极管VD3与KA2第二继电器并联连接，KA2第二继电器引一支路与滤波电阻R10相连，当有磁体405靠近UGN时，开关接通，当有磁体405离开UGN霍尔元件时，开关断开。

参照图9，本发明的运动控制板子系统旋转电机电路图包括：反馈电阻R19、输入电阻R40、接地电阻R20、滤波电感L7、X芯片、滤波电容C17、通断电容C35、耦合电容C39、耦合电容C41、退耦电容C43、通断电容C38、退耦电容C49、通断电容C36、滤波电容C37、芯片X、第一输入端P1、第二输入端P2、第三输入端P3、第一输出端Q1、第二输出端Q2、第三输出端Q3，滤波电感L2与通断电容C36和通断电容C38串联相连，耦合电容C39、耦合电容C41并联连接并与退耦电容C43并联连接，通断电容C35与滤波电容C37并联连接并与接地电阻R20串联连接，X芯片与第一输入端P1、第二输入端P2相连，通断电容C38与第二输出端Q2相连，并接地，本电路由RI-R6C-001A应用电路，与单片机相连接的接口电路，天线发送三大部分组成。在RI-R6C-001A应用电路中，L7、c35、C32组成的T型网络以及C35、C17、C37组成的LC网络都是起着滤波的效果，使RI-R6C-001A通过天线接收的数据不会流向发送端TX-OUT,因为此芯片发送数据十频率是13.56MHz。R-MOD端的电阻R20决定发送信号的调制深度，R40、R20、C35、C37组成串联谐振电路。

参照图13，本发明的信号控制由运维人员电脑1001，主控箱系统8，中继器810，摄像头子系统1组成。 运维人员电脑1001连接互联网，将随机配备的电信4G卡激活，同时将中继器810与中继网口供电口808连接，中继器810使用时应放置在变压器内部，摄像头子系统1中的WIFI信号发射器109将视频信息传输至中继器810，中继器810通过互联网将视频信息传输至运维人员电脑1001中。

本发明中选用的各个器件及其型号：电机控制板：CH340C型USB转UART芯片；内部电源：BL8503型LDO电源芯片；同步降压转换器：MP2315；主单片机：MEGA328PB型Arduino单片机；电机驱动芯片：TB6612FNG；LED驱动器：PCA9685PW型；旋转电机、云台电机：N20直流电机(12V，主驱动)；减速器：恒通 NMRV030；永磁铁：环形磁铁（定制，径向充磁）；激光发射器：LD-650Y2红色激光镭射器100mw；照明灯：LED灯（3W 3V）；RFID阅读器：华翔天成 HXU1861-8dbi；六角舱体：钛合金，六角体，边长20厘米，高40厘米；反馈电阻：颉森微LR12FTDRR002G；输入电阻：宇芯电子 EMB80P03VAT；接地电阻：YAGEO RC0402FR-134K7L；滤波电感：共模电感 3216 2.2K 2200R ；芯片：IT TTP224B-COBN；光敏二极管：KODENSHI PIC-0903SD；单向二极管：VISHAY SMAJ11A；放大三极管：VISHAY SI4835DDY-T1-GE3；第一继电器：信创智XINCHUANGZHI TP32F1A12S10；分压电阻：YAGEO RC0603JR-07100KL；通断电阻：YAGEORC0100JR-0722RL；接地电阻：YAGEO RC0402FR-134K7L；耦合电容：AVX TAJE227K016RNJ；滤波电阻：B82 B82790C474N215；退耦电阻：ISABELLENHOTTE BVT-I-R002-1.0；霍尔元件：HXHX4913；高速开关二极管：ZC BAV99；第二继电器：信创智XINCHUANGZHI TP32F1A12S10；变容二极管：SKYWOOKS SMV1247-079LF；整流二极管：东芝 SS14；第三继电器：信创智XINCHUANGZHI TP32F1A12S10；光耦合器：亿光 EL357BTA；限流电阻：YAGEO RC0100FR-073K3L；场效应管：IR IRFB4410ZPBF。

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，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，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内，因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种轮式永磁吸附双信息通道攀爬变压器机器人，其特征在于：包括摄像头子系统（1）、照明灯子系统（2）、充电子系统（3）、运动控制板子系统（4）、壳体（5）、激光发生子系统（6）、磁性吸附驱动轮子系统（7），充电子系统（3）和磁性吸附驱动轮子系统（7）电连接到运动控制板子系统（4），充电子系统（3）电连接到摄像头子系统（1）、照明灯子系统（2）和激光发生子系统（6），摄像头子系统（1）、照明灯子系统（2）和激光发生子系统（6）安装在壳体（5）上，充电子系统（3）和运动控制板子系统（4）安装在壳体（5）内，还包括遥控器系统（9），遥控器系统（9）与运动控制板子系统（4）通信连接。

2.根据权利要求1所述的一种轮式永磁吸附双信息通道攀爬变压器机器人，其特征在于：还包括主控箱系统（8），主控箱系统（8）用于放置机器人和遥控器以及控制视频信号的传输、控制机器人电源的开与关；主控箱系统（8）包括主控箱、中继网口（801）、总开关（802）、指示灯（803）、供电线（804）、机器人空槽（805）、遥控器空槽（806）、机器人供电口与充电口（807）、中继网口供电口（808）、主控箱内部电源（809），主控箱系统（8）通过中继网口（801）连接到中继器（810），中继器（810）安装在在变压器内部，主控箱内部电源（809）、总开关（802）、指示灯（803）和机器人供电口与充电口（807）串接成充电回路，供电线（804）一端为USB端连接航空器充电口（301），另一端连接机器人供电口与充电口（807），总开关（802）和指示灯（903）安装在主控箱上，主控箱内部设置有机器人空槽（805）和遥控器空槽（806）。

3.根据权利要求1所述的一种轮式永磁吸附双信息通道攀爬变压器机器人，其特征在于：摄像头子系统（1）包括镜头（101）、红外灯（102）、拾音器（103）、云台（104）、开关（105）、sd卡槽（106）、充电口（107）、WIFI信号发射器和摄像头电池，镜头（101）依次连接到感光组件电路和控制组件，控制组件通过WIFI信号发射器连接到运维人员电脑（1001），控制组件连接有红外灯（102）、拾音器（103）、开关（105）、sd卡槽（106）和摄像头电池，摄像头电池（110）连接有充电口（107），开关（105）用于控制摄像头电源，镜头（101）的外壳固定连接在云台（104）上。

4.根据权利要求1所述的一种轮式永磁吸附双信息通道攀爬变压器机器人，其特征在于：照明灯子系统（2）包括灯罩（201）和安装在灯罩（201）上的LED灯芯（202），LED灯芯（202）电连接到充电子系统（3）的内部电源。

5.根据权利要求1所述的一种轮式永磁吸附双信息通道攀爬变压器机器人，其特征在于：充电子系统（3）包括充电口（301）和内部电源（302），充电口（301）通过充电模块连接到内部电源（302），充电口（301）安装在壳体（5）上。

6.根据权利要求1所述的一种轮式永磁吸附双信息通道攀爬变压器机器人，其特征在于：运动控制板子系统（4）包括电机插板（401）、旋转电机转轴（402）、电机控制板（403）、云台电机（404）、云台电机转轴（405）、旋转电机（406）、红外接收器（407）和主控制板（408），云台电机（404）和旋转电机（406）连接到电机控制板（403），电机控制板（403）和红外接收器（407）连接到主控制板（408），旋转电机转轴（402）和云台电机转轴（405）分别连接在旋转电机（406）和云台电机（404）上，并与驱动轮和升降云台相连，旋转电机（406）通过电机插板（401）固定连接在壳体（5）上，云台电机（404）固定连接壳体上。

7.根据权利要求1所述的一种轮式永磁吸附双信息通道攀爬变压器机器人，其特征在于：壳体（5）下侧开口，采用下盖板（507）盖合，壳体（5）上表面后侧和前侧分别设置有充电口插孔（501）和摄像头支座螺纹孔（504），上表面中部安装有云台（503），横向设置有驱动轮插孔（505），且左侧设置有激光发生器插孔（506），云台（503）上设置有照明灯插孔（502）。

8.根据权利要求1所述的一种轮式永磁吸附双信息通道攀爬变压器机器人，其特征在于：激光发生子系统（6）包括激光支架（601）和激光发生器（602），激光发生器（602）安装在激光器支架（601）上，激光器支架（601）固定连接在壳体（5）上。

9.根据权利要求1所述的一种轮式永磁吸附双信息通道攀爬变压器机器人，其特征在于：磁性吸附驱动轮子系统（7）包括永磁铁（701）、驱动轮轮毂（702）、驱动轮轮辐（703）和驱动轮轮辋（704），驱动轮轮毂（702）通过驱动轮轮辐（703）连接到驱动轮轮辋（704），驱动轮轮毂（703）固定连接到旋转电机转轴（402）上，永磁铁（701）为环形结构，安装在驱动轮轮辋（704）内并与其保持同轴。

10.根据权利要求1所述的一种轮式永磁吸附双信息通道攀爬变压器机器人，其特征在于：遥控器系统（9）包括遥控外壳、电池架（901）、软开关（902）、激光开启开关（903）、照明灯开启按钮（904）、激光关闭按钮（905）、照明灯关闭按钮（906）、云台运动控制遥感（907）、硬开关（908）、机器人运动控制遥感（909）、红外信号发射器（910）和遥控控制器，电池架（901）设置在遥控外壳背面，软开关（902）位于遥控外壳的正面上部，激光开启开关903位于遥控外壳的手柄右侧按钮区，激光关闭按钮（905）位于遥控外壳的手柄右侧按钮区、照明灯关闭按钮906位于遥控外壳的手柄右侧按钮区、云台运动控制遥感907位于遥控外壳的手柄中央遥感区，硬开关（902）位于遥控外壳的背面下部，软开关（902）、激光开启开关（903）、照明灯开启按钮（904）、激光关闭按钮（905）、照明灯关闭按钮（906）、云台运动控制遥感（907）、硬开关（908）、机器人运动控制遥感（909）、红外信号发射器（910）连接到遥控控制器。

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