CN113241660A - 一种高架电缆巡检机器人 - Google Patents

Abstract

本发明涉及巡检领域，一种高架电缆巡检机器人，包括机器人外壳；动力组件，固定设置于机器人内部，包括第一动力机构、第二动力机构以及第三动力机构；电池盒；固定设置于机器人内部；摄像头，位于机器人顶部的一端；天线，位于机器人顶部远离摄像头的一端；控制盒，固定设置于机器人内部；防水布，连接机器人外壳并布置在动力组件上，用于防止外部进水。本发明通过该机器人在高架电缆上的移动和拍摄代替了工作人员完成了对高架电缆的巡检工作，在减少了工作人员的劳动强度的同时极大的减少了工作的危险系数。

Description

一种高架电缆巡检机器人

技术领域

本发明涉及巡检领域，具体是涉及一种高架电缆巡检机器人。

背景技术

电缆巡检即电缆线路巡视检查，电缆线路巡视检查是监视和掌握电缆线路和所有附属设备的运行情况，及时发现和消除电缆线路和所有附属设备异常和缺陷，预防事故发生，确保电缆线路安全运行。巡查人员在巡查中一般通过察看、听嗅、检测等方法对电缆线路进行检查，必须做到不漏巡、错巡，不断提高电缆线路巡查质量，防止电缆线路事故发生。

通常在高架上的巡检需要工作人员的定期检查，导致动作人员经常爬山涉水有时甚至需要在电缆上行走检查，这对于工作人员的精力和体力的要求是一个具大的考验并有着很大的风险，因此需要设计能够在高架电缆上移动巡检的机器人。

发明内容

为解决上述技术问题，提供一种高架电缆巡检机器人。

为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：

一种高架电缆巡检机器人，包括；

机器人外壳；

动力组件，固定设置于机器人内部，包括第一动力机构、第二动力机构以及第三动力机构；

电池盒；固定设置于机器人内部；

摄像头，位于机器人顶部的一端；

天线，位于机器人顶部远离摄像头的一端；

控制盒，固定设置于机器人内部；

防水布，连接机器人外壳并布置在动力组件上，用于防止外部进水。

优选的，第一动力机构包括第一上下驱动组件、第一前进机械组件和第二前进机械组件，第一上下驱动组件固定设置于机器人内部，第一前进机械组件和第二前进机械组件相互对称设置在第一上下驱动组件的两侧。

优选的，第一上下驱动组件包括第一固定板、第一电机、第一齿轮、第一传动轴、第二固定板、链条、第一导杆、升降板以及第一传动齿轮，第一固定板呈竖直状态设置于机器人内部，第一电机固定设置于机器人的内部并处于第一固定板的旁侧，第一电机的输出端穿过第一固定板，第一齿轮设置于第一电机的输出端，在第一固定板远离第一电机的一侧设置有四个第一传动轴，有两个第一传动轴呈线性排布设置于第一固定板的一侧上部，另两个第一传动轴分别设置于前两个第一传动轴的正下方，两个链条呈竖直状态设置在四个第一传动轴的一端，在链条的外侧设有卡齿，第二固定板呈竖直状态设置在机器人的内部并位于第一固定板的旁侧并在其上两侧开有圆弧形槽孔，第二固定板的上下两端均设置有两个供第一导杆竖直穿过的孔座，升降板呈水平状态设置一端通过卡齿与链条连接，远离链条一端开有孔供第一导杆穿过，在升降板的顶部两侧设置有方形槽孔，第一齿轮与位于第一固定板下部的一个第一传动轴通过齿进行连接，并且相啮合，第一传动齿轮位于第一齿轮的旁侧，并且通过齿分别与第一齿轮和另一第一传动轴连接，第一传动齿轮与第一齿轮结构相同。

优选的，第一前进机械组件包括第一连杆机构、第二电机、第二齿轮、第一连接轴杆、第三电机、电机防水盖、布线防水槽盖以及第一转轮，第一连杆机构一端连接于第二固定板上远离第一固定板的一侧，另一端伸出于机器人外部，第二电机固定设置于第一连杆机构上，第二齿轮设置于的第二电机的输出端，第一连接轴杆呈水平状态一端设置于第一连杆机构上并且另一端上有齿，第二齿轮与第一连接轴杆上的齿相啮合，第三电机和电机防水盖固定设置于第一连杆机构的伸出机器人外部的一端，并且第三电机设置于电机防水盖的内部、布线防水槽盖固定设置在第一连杆机构上并一端伸入防水槽另一端伸入防水布中，第一转轮设置于第三电机的输出端并在第一转轮边侧设置有圆弧凹进，用于勾住电缆在电缆上前进。

优选的，第一连杆机构包括第一连接杆、第二连接杆、第三连接杆以及第四连接杆，第一连接杆设置于第二固定板远离第一固定板的一侧并且在该侧第一固定板设置有供第一连接杆与第二固定板旋转连接的圆柱形凸出，第二连接杆的一端与第一连接轴杆的中间部位固定连接，第一连接轴杆设置在第一连接杆上，第三连接杆设置于第一连接杆的上方且第三连接杆的一端与第二连接杆铰接，第四连接杆的一端与第一连接杆的一端铰接，并在第四连接杆靠近第二固定板的一侧与第二连接杆进行铰接。

优选的，第一动力机构、第二动力机构以及第三动力机构呈线性排列分布在机器人的内部，并且第一动力机构、第二动力机构以及第三动力机构结构相同，第一前进机械组件和第二前进机械组件结构相同。

本发明的有益效果：通过该机器人在高架电缆上的移动和拍摄代替了工作人员完成了对高架电缆的巡检工作，在减少了工作人员的劳动强度的同时极大的减少了工作的危险系数。

附图说明

图1为本发明在电缆上运行的示意图。

图2为本发明的立体结构示意图。

图3为本发明的部分分解结构示意图。

图4为本发明的动力组件立体结构示意图。

图5为本发明的第一动力机构立体结构示意图。

图6为本发明的第一动力机构部分分解结构示意图。

图7为本发明的第一上下驱动组件立体结构示意图。

图中标号为：

1-机器人外壳；2-动力组件；3-第一动力机构；4-第二动力机构；5-第三动力机构；6-电池盒；7-摄像头；8-天线；9-控制盒；10-防水布；11-第一上下驱动组件；12-第一前进机械组件；13-第二前进机械组件；14-第一固定板；15-第一电机；16-第一齿轮；17-第一传动轴；18-第二固定板；19-链条；20-第一导杆； 21-升降板；22-第一传动齿轮；23-卡齿；24-圆弧形槽孔；25-孔座；26-方形槽孔； 27-第一连杆机构；28-第二电机；29-第二齿轮；30-第一连接轴杆；31-第三电机； 32-电机防水盖；33-布线防水槽盖；34-第一转轮；35-第一连接杆；36-第二连接杆；37-第三连接杆；38-第四连接杆；39-圆柱形凸出；40-电缆。

具体实施方式

以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。

参照图1所示的为本发明在电缆上移动的示意图。

参照图2-7所示的一种高架电缆巡检机器人，包括；

机器人外壳1；用于保护机器人内部的装置。

动力组件2，固定设置于机器人内部，包括第一动力机构3、第二动力机构 4以及第三动力机构5；第一动力机构3、第二动力机构4以及第三动力机构5 呈线性排布在通一直线上增大对电缆的摩擦力使其能牢牢导的勾在电缆上，用于支撑机器人勾住电缆并使机器人能够在电缆上移动。

电池盒6；固定设置于机器人内部；作为机器人的电源，用于为机器人提供运行所需的能量。

摄像头7，位于机器人顶部的一端；用于观测电缆情况并观察周围环境。

天线8，位于机器人顶部远离摄像头7的一端；用于接收工作人员传来的信号和传送机器人所发出信号。

控制盒9，固定设置于机器人内部；作为机器人的控制单元用于通讯连接摄像头7、天线8和动力组件2并根据工作人员所发来的信号直接控制机器人的运行。

防水布10，连接机器人外壳并布置在动力组件2上，用于防止外部进水。通过防水布10严格封闭机器人的内部使机器人内部环境不受外部环境的影响，当机器人被放置在电缆上时通过控制动力组件2牢牢的勾住电缆并在电缆上进行移动。

第一动力机构3包括第一上下驱动组件11、第一前进机械组件12和第二前进机械组件13，第一上下驱动组件11固定设置于机器人内部，第一前进机械组件12和第二前进机械组件13相互对称设置在第一上下驱动组件11的两侧。第一上下驱动组件11用于让第一前进机械组件12和第二前进机械组件13实现圆弧式的摆动，第一前进机械组件12和第二前进机械组件13用于与第一上下驱动组件11相配合实现勾住电缆并使带动整个机器人在电缆上移动。

第一上下驱动组件11包括第一固定板14、第一电机15、第一齿轮16、第一传动轴17、第二固定板18、链条19、第一导杆20、升降板21以及第一传动齿轮22，第一固定板14呈竖直状态设置于机器人内部，第一电机15固定设置于机器人的内部并处于第一固定板14的旁侧，第一电机15的输出端穿过第一固定板14，第一齿轮16设置于第一电机15的输出端，在第一固定板14远离第一电机15的一侧设置有四个第一传动轴17，有两个第一传动轴17呈线性排布设置于第一固定板14的一侧上部，另两个第一传动轴17分别设置于前两个第一传动轴17的正下方，两个链条19呈竖直状态设置在四个第一传动轴17的一端，在链条19的外侧设有卡齿23，第二固定板18呈竖直状态设置在机器人的内部并位于第一固定板14的旁侧并在其上两侧开有圆弧形槽孔24，第二固定板18 的上下两端均设置有两个供第一导杆20竖直穿过的孔座25，升降板21呈水平状态设置一端通过卡齿23与链条19连接，远离链条19一端开有孔供第一导杆 20穿过，在升降板21的顶部两侧设置有方形槽孔26，第一齿轮16与位于第一固定板14下部的一个第一传动轴17通过齿进行连接，并且相啮合，第一传动齿轮22位于第一齿轮16的旁侧，并且通过齿分别与第一齿轮16和另一第一传动轴17连接，第一传动齿轮22与第一齿轮16结构相同。第一固定板14用于承接设置于其上的物体，第一电机15的输出端穿过第一固定板14在其输出端设置第一齿轮16，通过第一电机15带动第一齿轮16转动，第一齿轮16又带动一个第一传动轴17和第一传动齿轮22转动，第一传动齿轮22带动另一个远离第一齿轮16的第一传动轴17进行转动，链条19设置在第一转动轴上，第一传动轴17 带动链条19转动，将升降板21与链条19的卡齿23固定卡则链条19带动进行升降，第一导杆20固定设置在第二固定板18上，升降板21的一端被第一导杆 20穿过，可以有效减少升降板21的横向力矩，升降板21的两侧的方形槽孔26 供第一前进机械组件12和第二前进机械组件13一部进行滑动连接，再通过第二固定板18上的圆弧形槽孔24进行导向实现圆弧形的摆动。

第一前进机械组件12包括第一连杆机构27、第二电机28、第二齿轮29、第一连接轴杆30、第三电机31、电机防水盖32、布线防水槽盖33以及第一转轮34，第一连杆机构27一端连接于第二固定板18上远离第一固定板14的一侧，另一端伸出于机器人外部，第二电机28固定设置于第一连杆机构27上，第二齿轮29设置于的第二电机28的输出端，第一连接轴杆30呈水平状态一端设置于第一连杆机构27上并且另一端上有齿，第二齿轮29与第一连接轴杆30上的齿相啮合，第三电机31和电机防水盖32固定设置于第一连杆机构27的伸出机器人外部的一端，并且第三电机31设置于电机防水盖32的内部、布线防水槽盖 33固定设置在第一连杆机构27上并一端伸入防水槽另一端伸入防水布10中，第一转轮34设置于第三电机31的输出端并在第一转轮34边侧设置有圆弧凹进，用于勾住电缆在电缆上前进。第一连杆机构27用于实现并带动设置于其上的部件进行机械动作，第二电机28用于驱动设置于其上的第二齿轮29进行转动，第二齿轮29带动第一连接轴杆30进旋转，第三电机31带动第一转轮34进行旋转，第一转轮34设置圆弧凹进使得第一转轮34外观呈喇叭口状，第一转轮34勾住电缆并旋转进而带动整个机器人在电缆上移动，电机防水盖32用于盖住第三电机31防止电机进水，布线防水槽盖33将一端伸入电机防水盖32并通入防水布 10中用于防止电路进水。

第一连杆机构27包括第一连接杆35、第二连接杆36、第三连接杆37以及第四连接杆38，第一连接杆35设置于第二固定板18远离第一固定板14的一侧并且在该侧第一固定板14设置有供第一连接杆35与第二固定板18旋转连接的圆柱形凸出39，第二连接杆36的一端与第一连接轴杆30的中间部位固定连接，第一连接轴杆30设置在第一连接杆35上，第三连接杆37设置于第一连接杆35 的上方且第三连接杆37的一端与第二连接杆36铰接，第四连接杆38的一端与第一连接杆35的一端铰接，并在第四连接杆38靠近第二固定板18的一侧与第二连接杆36进行铰接。第一连接杆35一端旋转连接于第二固定板18上的圆柱形凸起并使其盖圆柱凸起成为支点，第二连接杆36一端与连接在第一连杆的第一连接轴杆30连接，当第一连接轴杆30旋转即可带动第二连接杆36进行摆动，第三连接杆37和第二连接杆36均与第四连接杆38相铰接实现控制第四连接杆 38的运动，进而带动固定设置于第四连接杆38上的第三电机31与第一转轮34 进行移动。

第一动力机构3、第二动力机构4以及第三动力机构5呈线性排列分布在机器人的内部，并且第一动力机构3、第二动力机构4以及第三动力机构5结构相同，第一前进机械组件12和第二前进机械组件13结构相同。结构的相同减少了生产所需的成本，机器人置于电缆上时由控制盒9控第一电机15与第二电机28 的转动实现第一前进机械组件12和第二前进机械组件13进行机械动作，使得一前进机械组件和第二前进机械组件13勾住两根电缆然后驱动第三电机31实现在电缆上的移动，并配合摄像头7进而实现在电缆进行巡检的功能。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (6)

1.一种高架电缆巡检机器人，其特征在于，包括；

机器人外壳(1)；

动力组件(2)，固定设置于机器人内部，包括第一动力机构(3)、第二动力机构(4)以及第三动力机构(5)；

电池盒(6)；固定设置于机器人内部；

摄像头(7)，位于机器人顶部的一端；

天线(8)，位于机器人顶部远离摄像头(7)的一端；

控制盒(9)，固定设置于机器人内部；

防水布(10)，连接机器人外壳并布置在动力组件(2)上，用于防止外部进水。

2.根据权利要求1所述的高架电缆巡检机器人，其特征在于，第一动力机构(3)包括第一上下驱动组件(11)、第一前进机械组件(12)和第二前进机械组件(13)，第一上下驱动组件(11)固定设置于机器人内部，第一前进机械组件(12)和第二前进机械组件(13)相互对称设置在第一上下驱动组件(11)的两侧。

3.根据权利要求2所述的高架电缆巡检机器人，其特征在于，第一上下驱动组件(11)包括第一固定板(14)、第一电机(15)、第一齿轮(16)、第一传动轴(17)、第二固定板(18)、链条(19)、第一导杆(20)、升降板(21)以及第一传动齿轮(22)，第一固定板(14)呈竖直状态设置于机器人内部，第一电机(15)固定设置于机器人的内部并处于第一固定板(14)的旁侧，第一电机(15)的输出端穿过第一固定板(14)，第一齿轮(16)设置于第一电机(15)的输出端，在第一固定板(14)远离第一电机(15)的一侧设置有四个第一传动轴(17)，有两个第一传动轴(17)呈线性排布设置于第一固定板(14)的一侧上部，另两个第一传动轴(17)分别设置于前两个第一传动轴(17)的正下方，两个链条(19)呈竖直状态设置在四个第一传动轴(17)的一端，在链条(19)的外侧设有卡齿(23)，第二固定板(18)呈竖直状态设置在机器人的内部并位于第一固定板(14)的旁侧并在其上两侧开有圆弧形槽孔(24)，第二固定板(18)的上下两端均设置有两个供第一导杆(20)竖直穿过的孔座(25)，升降板(21)呈水平状态设置一端通过卡齿(23)与链条(19)连接，远离链条(19)一端开有孔供第一导杆(20)穿过，在升降板(21)的顶部两侧设置有方形槽孔(26)，第一齿轮(16)与位于第一固定板(14)下部的一个第一传动轴(17)通过齿进行连接，并且相啮合，第一传动齿轮(22)位于第一齿轮(16)的旁侧，并且通过齿分别与第一齿轮(16)和另一第一传动轴(17)连接，第一传动齿轮(22)与第一齿轮(16)结构相同。

4.根据权利要求3所述的高架电缆巡检机器人，其特征在于，第一前进机械组件(12)包括第一连杆机构(27)、第二电机(28)、第二齿轮(29)、第一连接轴杆(30)、第三电机(31)、电机防水盖(32)、布线防水槽盖(33)以及第一转轮(34)，第一连杆机构(27)一端连接于第二固定板(18)上远离第一固定板(14)的一侧，另一端伸出于机器人外部，第二电机(28)固定设置于第一连杆机构(27)上，第二齿轮(29)设置于的第二电机(28)的输出端，第一连接轴杆(30)呈水平状态一端设置于第一连杆机构(27)上并且另一端上有齿，第二齿轮(29)与第一连接轴杆(30)上的齿相啮合，第三电机(31)和电机防水盖(32)固定设置于第一连杆机构(27)的伸出机器人外部的一端，并且第三电机(31)设置于电机防水盖(32)的内部、布线防水槽盖(33)固定设置在第一连杆机构(27)上并一端伸入防水槽另一端伸入防水布(10)中，第一转轮(34)设置于第三电机(31)的输出端并在第一转轮(34)边侧设置有圆弧凹进，用于勾住电缆在电缆上前进。

5.根据权利要求4所述的高架电缆巡检机器人，其特征在于，第一连杆机构(27)包括第一连接杆(35)、第二连接杆(36)、第三连接杆(37)以及第四连接杆(38)，第一连接杆(35)设置于第二固定板(18)远离第一固定板(14)的一侧并且在该侧第一固定板(14)设置有供第一连接杆(35)与第二固定板(18)旋转连接的圆柱形凸出(39)，第二连接杆(36)的一端与第一连接轴杆(30)的中间部位固定连接，第一连接轴杆(30)设置在第一连接杆(35)上，第三连接杆(37)设置于第一连接杆(35)的上方且第三连接杆(37)的一端与第二连接杆(36)铰接，第四连接杆(38)的一端与第一连接杆(35)的一端铰接，并在第四连接杆(38)靠近第二固定板(18)的一侧与第二连接杆(36)进行铰接。

6.根据权利要求5所述的高架电缆巡检机器人，其特征在于，第一动力机构(3)、第二动力机构(4)以及第三动力机构(5)呈线性排列分布在机器人的内部，并且第一动力机构(3)、第二动力机构(4)以及第三动力机构(5)结构相同，第一前进机械组件(12)和第二前进机械组件(13)结构相同。

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