CN114268044A - 一种电缆工井内部巡检机器人 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电力设施检测技术领域，具体涉及一种电缆工井内部巡检机器人，包括外壳、底盘和行驶机构，行驶机构包括驱动组件、两个前轮和两个后轮，还包括牵引机构和处理机构，牵引机构设在底盘的顶部以带动处理机构运作，底盘的顶部呈竖直设有安装板，牵引机构包括摆动组件、旋转组件和升降组件，旋转组件设在安装板的顶部，升降组件设在安装板的外壁上，摆动组件设在旋转组件和升降组件之间，处理机构设在底盘的底部，本发明的一种电缆工井内部巡检机器人，无需工人下井，即可完成电缆工井内部电网的巡检，同时可对巡检时发现的电缆绝缘层鼓包和开裂处进行快速修复，以及对电力安装位置处的积水进行吸附，避免后期结冰动环线路，进而降低损失。

Description

一种电缆工井内部巡检机器人

技术领域

本发明涉及电力设施检测技术领域，具体涉及一种电缆工井内部巡检机器人。

背景技术

配网电缆通道常埋设于地面之下且分布极为广泛，一直是电网巡检的重点。但由于其环境空间狭小，情况复杂，也是巡视工作的难点。除电缆工井外部，人力巡检无法检测工井间的电缆通道内的情况，当电缆通道及线缆出现异常时，极有可能造成不良后果。而随着智能化的发展，巡检机器人可代替人工进入电缆通道进行内部巡检，巡检机器人在电缆通道的应用将成为发展趋势。

我国专利申请号：CN201910203097.9；公开日：2019.07.26公开了一种配电网电缆通道巡检机器人及其控制方法、装置，其中，配电网电缆通道巡检机器人包括主控器，设于巡检机器人本体上的机身倾斜检测设备，以及用于驱动巡检机器人履带和巡检机器人摆臂运动的运动控制设备；主控器分别连接运动控制设备和机身倾斜检测设备；机身倾斜检测设备将检测得到的倾斜数据传输给主控器；主控器在倾斜数据超出阈值范围时，控制巡检机器人履带停止当前动作，并检测向运动控制设备传输的待发送动作指令是否为安全指令；若否，则停止向运动控制设备传输待发送动作指令；若是，则将待发送动作指令传输给运动控制设备。实现了巡检机器人的防倾倒，提高了机器人的巡检效率。

以上发明的结构存在以下不足：

1.仅仅设计了防倾倒结构，当发现工井内部的电缆出现问题时无法及时进行修补，具有漏电风险，实用性有待提升。

2.工井位于地面以下，一旦电缆安装位置处有水堆积，温度较低时容易结冰，从而将电缆绝缘层冻环，影响电力输送，造成一定损失。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电缆工井内部巡检机器人。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

提供一种电缆工井内部巡检机器人，包括外壳、底盘和行驶机构，外壳通过螺栓固定设在底盘的顶部，行驶机构设在底盘的底部以支持机器人行走，行驶机构包括驱动组件、两个前轮和两个后轮，底盘的底部呈对称设置有两个安装块，两个前轮和两个后轮分别通过铰接轴可转动的设置在两个安装块上，驱动组件设在其中一个安装块的内部，

还包括牵引机构和处理机构，牵引机构设在底盘的顶部以带动处理机构运作，底盘的顶部呈竖直设有安装板，牵引机构包括摆动组件、旋转组件和升降组件，旋转组件设在安装板的顶部，升降组件设在安装板的外壁上，摆动组件设在旋转组件和升降组件之间，处理机构设在底盘的底部。

进一步的，旋转组件包括驱动电机、第一齿轮和第二齿轮，驱动电机固定设在安装板的外壁上，第一齿轮套设在其输出端上，安装板的外壁上插设有旋转轴，第二齿轮套设在旋转轴的顶部，第一齿轮和第二齿轮啮合连接，且第一齿轮小于第二齿轮。

进一步的，摆动组件包括转台、摆杆和滚轮，转台套设在旋转轴的外壁上，转台上依次设有平边和斜边，摆杆铰接设置在安装板的外壁上，滚轮铰接设在摆杆靠近转台的一端，滚轮的外缘与斜边贴合，摆杆靠近滚轮的一端与安装板的外壁之间固定设有拉簧。

进一步的，升降组件包括升降杆、插杆和两个限位块，两个限位块呈对称设置在安装板的外壁上，每个限位块的内部均插设有直线轴承，升降杆插设在两个直线轴承之间，升降杆的内壁上开设有通槽，插杆插设在通槽的内部，摆杆远离滚轮的一端设有凹槽，凹槽的内壁与插杆的外壁卡接。

进一步的，驱动组件包括步进电机、第一锥齿轮和第二锥齿轮，底盘的顶部插设有伺服电机，其输出端穿过底盘并与其中一个靠近前轮的安装块的顶部固定连接，步进电机插设在其中一个靠近前轮的安装块的内壁上，第一锥齿轮套设在步进电机的输出端上，第二锥齿轮套设在其中一个位于伺服电机下方的铰接轴上，第一锥齿轮和第二锥齿轮啮合连接。

进一步的，处理机构包括加热罐和修补组件，加热罐固定设在底盘的底部，升降杆的底部与加热罐插接，修补组件固定设在加热罐的外壁上。

进一步的，处理机构包括吸水海绵和滑动组件，滑动组件设在升降杆的底部，吸水海绵固定设在滑动组件上。

进一步的，修补组件包括推板、电动推杆、伸缩管和锥形喷头，推板固定设在升降杆的底部，推板的外壁上设有挤出槽，电动推杆固定设在底盘的底部，伸缩管连通设置在加热罐上，锥形喷头固定设在伸缩管的底端，电动推杆的输出端与伸缩管的底部固定连接，锥形喷头的底部开设有矩形喷孔。

进一步的，滑动组件包括齿条、齿轮、转盘、滑块和弹性杆，齿条固定设在升降杆的底部，底盘的底部插设有转杆，齿轮和转盘均套设在转杆的外壁上，齿条与齿轮啮合连接，底盘的底部呈对称设置有两个支撑板，每个支撑板上均插设有滑杆，滑块固定设在两个滑杆之间，滑块的内壁上开设有接触槽，转盘的外壁上固定设有顶杆，顶杆与接触槽插接，弹性杆固定设在滑块的底部，吸水海绵固定设在弹性杆的底部，底盘的底部固定设有支撑板，支撑板的底部固定设有蓄水罐，蓄水罐远离吸水海绵的一端外壁上固定设有排出管，排出管的内部插设有密封塞，支撑板的一端固定设有导流槽，导流槽与蓄水罐之间固定设有输送管，导流槽靠近吸水海绵的一端为斜角结构，且导流槽壁的高度大于吸水海绵的高度。

进一步的，外壳靠近前轮的一端外壁上呈对称设置有两个第一摄像头，底盘靠近升降杆的一端开设有避让缺口，避让缺口的顶部一端固定设有第二摄像头，第二摄像头和每个第一摄像头的外壁上均固定设有若干个LED照明灯。

本发明的有益效果：

1.本发明通过设计底盘、第二摄像头、行驶机构和两个第一摄像头，巡检人员可通过远程控制器对本机器人进行操控，从而使其在空间狭小的电缆工井内自由行走，无需巡检人员下井巡检，同时通过设计伺服电机，可实现本机器人的灵活转弯，在遇到障碍物时可灵活变道，进而有利于提高巡检效率。

2.本发明通过设计加热罐和修补组件，在机器人于电缆工件内部巡检发现电缆绝缘层存在鼓包或者开裂时，利用注胶方式可快速实现对鼓包或者开裂处的修补，无需工人下井修补，且修补后的密封效果好，能够防止导线裸露，进而避免漏电风险，矩形喷孔相较于常规圆形喷孔设计，由其喷出的胶液呈条状附着于电缆绝缘层上，不易堆积，密封效果更好，有利于提升修补效果，而不会呈点状堆积在电缆绝缘层上，避免了资源浪费及修补不严密，设计电动推杆，是为了对伸缩管的整体长度进行调节，进而方便对不同安装高度的电缆进行修补，提升了实用性，此处，需要说明的是，设计的转台每旋转半圈，升降杆下降一次，从而实现一次挤胶，同时也为定量挤压，进而保证每次挤出的胶液量为一致，不仅能够保证胶液均匀喷在电缆绝缘层的鼓包或开裂处，提升修补效果，同时能够避免浪费，有利于降低修补成本。

3.本发明通过设计吸水海绵和滑动组件，在机器人于电缆工件内部巡检发现电缆安装位置有积水时，可通过滑动组件带动吸水海绵往复滑动，实现对积水的吸附，具体为：吸水海绵先向右滑，对积水进行吸附，防止天冷结冰动环线路，降低损失，保证电力稳步输送，然后向左滑并进入导流槽内部，导流槽的宽度小于吸水海绵的宽度，宽度比设定为1:3，当吸水海绵左滑进入导流槽内部时，会受到导流槽内壁的挤压，从而将吸附的积水挤压至导流槽的内部，导流槽的内侧底部为楔形机构，导流槽内存储的积水到达一定量时会自动由输送管进入蓄水罐内，而当巡检工作结束，机器人从工井取出后，可将蓄水罐上的排出管打开，进而将蓄水罐内的积水倒出，以便后续除湿运作，将导流槽靠近吸水海绵的一端为斜角结构以及将导流槽壁的高度设计成大于吸水海绵的高度，是为了方便吸水海绵能够在滑动时自动进入导流槽内壁而无需任何电力驱使，降低各种电子器件的使用数量，进而降低本机器人的耗电量，有利于降低巡检成本，伸缩弹性杆则方便吸水海绵对不同安装高度的电缆位置处的积水进行吸附，提升吸附的灵活性，此处需要说明的是，齿条每跟随升降杆每下降一次，会带动圆柱齿轮旋转一圈，因而带动转盘旋转一圈，前半圈为吸水海绵向右滑对积水进行吸附，后半圈为吸水海绵右左向右滑并进入导流槽进行挤压储水，以便吸水海绵持续吸水，实现机器人的续航吸水。

4.综合2和3两条有益效果，本发明提供两种机构，两种实施方式，巡检人员可根据巡检季节、地理环境和电缆工井的具体位置因素，选择不同的实施方案来进行地下电网的巡检，进而提高巡检效率，降低人力和时间成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面对本发明实施例中的附图作简单地介绍。

图1为本发明外壳的剖视图一；

图2为图1中的A处放大图；

图3为本发明外壳的剖视图二；

图4为图3中的B处放大图；

图5为图3中的C处放大图；

图6为本发明加热罐的剖视图；

图7为图6中的D处放大图；

图8为本发明的立体结构示意图；

图9为图8中的E处放大图；

图10为本发明的立体结构示意图；

图11为本发明导流槽的剖视图；

图中：外壳1，底盘10，伺服电机100，转杆101，蓄水罐12，排出管120，导流槽121，输送管122，第一摄像头13，第二摄像头14，LED照明灯15，行驶机构2，驱动组件20，步进电机200，第一锥齿轮201，第二锥齿轮202，前轮21，后轮22，牵引机构3，摆动组件30，转台300，摆杆301，滚轮302，平边303，斜边304，拉簧305，旋转组件31，驱动电机310，第一齿轮311，第二齿轮312，升降组件32，升降杆320，插杆321，限位块322，凹槽323，加热罐40，修补组件41，推板410，电动推杆411，伸缩管412，锥形喷头413，挤出槽414，矩形喷孔415，吸水海绵42，滑动组件43，齿条430，圆柱齿轮431，转盘432，滑块433，弹性杆434，滑杆435，顶杆436。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸。

实施例一

本发明提供一种技术方案，参照图1所示，一种电缆工井内部巡检机器人，包括外壳1、底盘10和行驶机构2，外壳1通过螺栓固定设在底盘10的顶部，设计螺栓方便外壳1与底盘10拆装，从而使得在外壳1内部零部件损坏时方便维修与更换，行驶机构2设在底盘10的底部以支持机器人行走，行驶机构2包括驱动组件20、两个前轮21和两个后轮22，底盘10的底部呈对称设置有两个安装块，两个前轮21和两个后轮22分别通过铰接轴可转动的设置在两个安装块上，驱动组件20设在其中一个安装块的内部，

还包括牵引机构3和处理机构，牵引机构3设在底盘10的顶部以带动处理机构运作，底盘10的顶部呈竖直设有安装板，牵引机构3包括摆动组件30、旋转组件31和升降组件32，旋转组件31设在安装板的顶部，升降组件32设在安装板的外壁上，摆动组件30设在旋转组件31和升降组件32之间，处理机构设在底盘10的底部。

为了驱动摆动组件30匀速运作，设计了旋转组件31，参照图2所示，旋转组件31包括驱动电机310、第一齿轮311和第二齿轮312，驱动电机310固定设在安装板的外壁上，第一齿轮311套设在其输出端上，安装板的外壁上插设有旋转轴，第二齿轮312套设在旋转轴的顶部，第一齿轮311和第二齿轮312啮合连接，且第一齿轮311小于第二齿轮312，在机器人行驶过程中，当第一摄像头13发现电缆绝缘层存在开裂情况时，通过远程控制器断电步进电机200，停止机器人继续前进，然后通过远程控制器启动驱动电机310，从而通过其输出端带动第一齿轮311旋转，由于第一齿轮311与第二齿轮312啮合连接，第二齿轮312与旋转轴套接，又因为第一齿轮311小于第二齿轮312，因而带动旋转轴缓速旋转。

为了带动升降杆320往复匀速升降，设计了摆动组件30，参照图4所示，摆动组件30包括转台300、摆杆301和滚轮302，转台300套设在旋转轴的外壁上，转台300上依次设有平边303和斜边304，摆杆301铰接设置在安装板的外壁上，滚轮302铰接设在摆杆301靠近转台300的一端，滚轮302的外缘与斜边304贴合，摆杆301靠近滚轮302的一端与安装板的外壁之间固定设有拉簧305，当旋转轴缓速旋转时，由于转台300与旋转轴套接，转台300上设计有平边303和斜边304，又因为摆杆301与安装板铰接，滚轮302与摆杆301远离升降杆320的一端铰接，滚轮302的外缘与斜边304贴合，当旋转轴带动转台300旋转至其平边303与滚轮302接触时，滚轮302受到转台300的抵触而带动摆杆301以铰接点为圆心下旋，此时，拉簧305进行收缩，起到缓冲作用，保证摆杆301匀速下旋。

为了能够对电缆绝缘层开裂位置的均匀注胶密封，实现修补，防止漏电，设计了升降组件32，参照图3所示，升降组件32包括升降杆320、插杆321和两个限位块322，两个限位块322呈对称设置在安装板的外壁上，每个限位块322的内部均插设有直线轴承，升降杆320插设在两个直线轴承之间，升降杆320的内壁上开设有通槽，插杆321插设在通槽的内部，摆杆301远离滚轮302的一端设有凹槽323，凹槽323的内壁与插杆321的外壁卡接，当摆杆301以铰接点为圆心下旋时，由于摆杆301上的凹槽323的内壁与插杆321的外壁卡接，又因为插杆321与通槽插接，升降杆320通过两个直线轴承滑动设计，进而通过凹槽323内壁对插杆321的抵触力带动升降杆320匀速下降，而在每次完成挤压转台300复位至斜边304与滚轮302接触时，拉簧305由收缩向展开转变，带动摆杆301复位，以方便摆杆301的下一次下旋运作。

为了提供本机器人的任意行走支持，设计了驱动组件20，参照图10所示，驱动组件20包括步进电机200、第一锥齿轮201和第二锥齿轮202，底盘10的顶部插设有伺服电机100，其输出端穿过底盘10并与其中一个靠近前轮21的安装块的顶部固定连接，步进电机200插设在其中一个靠近前轮21的安装块的内壁上，第一锥齿轮201套设在步进电机200的输出端上，第二锥齿轮202套设在其中一个位于伺服电机100下方的铰接轴上，第一锥齿轮201和第二锥齿轮202啮合连接，巡检工作开始时，首先通过远程控制器启动步进电机200，从而通过其输出端带动第一锥齿轮201旋转，由于第一锥齿轮201和第二锥齿轮202啮合连接，两个前轮21与其中一个位于第一锥齿轮201下方的铰接轴的两端套接，又因为其中一个靠近前轮21的安装块的顶部与伺服电机100的输出端固定连接，进而带动两个前轮21旋转，加之，两个后轮22与另一个安装块转动连接，进而使得两个后轮22跟随两个前轮21一起旋转，实现本机器人的直线行走，方便对工件内侧底部安装的电缆进行巡视，而当遇到障碍物时，可通过远程控制器启动伺服电机100，从而带动其输出端旋转，由于其输出端穿过底盘10与其中一个靠近前轮21的安装块固定连接，进而带动该安装块以及其底部的两个前轮21旋转，改变行进路线，实现转弯，避过障碍物，防止机器人受到遮挡而影响巡检工作。

处理机构包括加热罐40和修补组件41，加热罐40固定设在底盘10的底部，升降杆320的底部与加热罐40插接，修补组件41固定设在加热罐40的外壁上，升降杆320的底部与加热罐40插接设计则方便升降杆320带动修补组件41运作。

为了能够对加热罐40内的胶液进行均匀挤出，设计了修补组件41，参照图6和图7所示，修补组件41包括推板410、电动推杆411、伸缩管412和锥形喷头413，推板410固定设在升降杆320的底部，推板410的外壁上设有挤出槽414，电动推杆411固定设在底盘10的底部，伸缩管412连通设置在加热罐40上，锥形喷头413固定设在伸缩管412的底端，电动推杆411的输出端与伸缩管412的底部固定连接，锥形喷头413的底部开设有矩形喷孔415，当升降杆320匀速下降时，由于其底部与推板410的顶部固定连接，从而带动推板410于加热罐40的内部下降，又因为推板410上设计有挤出槽414，加热罐40内部的胶液受到挤压时，由加热罐40的底部上升至推板410上的挤出槽414处，然后由挤出槽414处进入伸缩管412内，再从伸缩管412进入锥形喷头413内，接着由矩形喷孔415处喷至电缆绝缘层的鼓包或开裂位置，进行修补，防止导线裸露，进而防止漏电而造成损失，矩形喷孔415相较于常规圆形喷孔设计，由其喷出的胶液呈条状附着于电缆绝缘层上，不易堆积，密封效果更好，有利于提升修补效果，而不会呈点状堆积在电缆绝缘层上，避免了资源浪费及修补不严密，设计电动推杆411，是为了对伸缩管412的整体长度进行调节，进而方便对不同安装高度的电缆进行修补，提升了实用性，此处，需要说明的是，设计的转台300每旋转半圈，升降杆320下降一次，从而实现一次挤胶，同时也为定量挤压，进而保证每次挤出的胶液量为一致，不仅能够保证胶液均匀喷在电缆绝缘层的鼓包或开裂处，同时能够避免浪费，有利于降低修补成本。

为了能够提供本机器人行走路线视野以及其位于底部的电缆视野的支持，参照图3所示，外壳1靠近前轮21的一端外壁上呈对称设置有两个第一摄像头13，底盘10靠近升降杆320的一端开设有避让缺口，避让缺口的顶部一端固定设有第二摄像头14，第二摄像头14和每个第一摄像头13的外壁上均固定设有若干个LED照明灯15，工作时，巡检人员可将本机器人放到电缆工井内部，然后通过远程控制器操纵本机器人，两个第一摄像头13实施捕捉机器人行进路线的视野画面，第二摄像头14则透过避让缺口对位于工井内侧底部的电缆进行实时拍摄，LED照明提供光亮，保证捕捉的视野画面明亮清晰，远程控制器上设有显示屏，巡检人员不用下井即可获悉工井内部的电网情况。

实施例二

处理机构包括吸水海绵42和滑动组件43，滑动组件43设在升降杆320的底部，吸水海绵42固定设在滑动组件43上，设计滑动组件43是为了带动吸水海绵42往复滑动，对电缆安装处的积存的水进行吸附，防止天冷结冰冻裂电缆绝缘层。

在本发明中，为了能够对电缆安装位置处的积水进行吸附，防止造成电路短路，提供另一种实施方案，设计了滑动组件43，参照图8、图9和图11所示，滑动组件43包括齿条430、圆柱齿轮431、转盘432、滑块433和弹性杆434，齿条430固定设在升降杆320的底部，底盘10的底部插设有转杆101，圆柱齿轮431和转盘432均套设在转杆101的外壁上，齿条430与圆柱齿轮431啮合连接，底盘10的底部呈对称设置有两个支撑板，每个支撑板上均插设有滑杆435，滑块433固定设在两个滑杆435之间，滑块433的内壁上开设有接触槽，转盘432的外壁上固定设有顶杆436，顶杆436与接触槽插接，弹性杆434固定设在滑块433的底部，吸水海绵42固定设在弹性杆434的底部，底盘10的底部固定设有支撑板，支撑板的底部固定设有蓄水罐12，蓄水罐12远离吸水海绵42的一端外壁上固定设有排出管120，排出管120的内部插设有密封塞，支撑板的一端固定设有导流槽121，导流槽121与蓄水罐12之间固定设有输送管122，导流槽121靠近吸水海绵42的一端为斜角结构，且导流槽121壁的高度大于吸水海绵42的高度，当发现电缆安装位置处存在积水时，通过远程控制器断电步进电机200，停止机器人继续前进，然后通过远程控制启动牵引机构3，从而带动升降杆320下降，由于升降杆320与齿条430固定连接，齿条430与圆柱齿轮431啮合连接，因而带动圆柱齿轮431顺时针旋转，又因为圆柱齿轮431和转盘432均与转杆101套接，顶杆436与转盘432固定连接，滑块433通过两个滑杆435滑动设计，滑块433上的接触槽与顶杆436插接，加之，滑块433通过弹性杆434与吸水海绵42固定连接，进而带动吸水海绵42先向右滑，对积水进行吸附，然后向左滑并进入导流槽121内部，导流槽121的宽度小于吸水海绵42的宽度，宽度比设定为1:3，当吸水海绵42左滑进入导流槽121内部时，会受到导流槽121内壁的挤压，从而将吸附的积水挤压至导流槽121的内部，导流槽121的内侧底部为楔形机构，导流槽121内存储的积水到达一定量时会自动由输送管122进入蓄水罐12内，而当巡检工作结束，机器人从工井取出后，可将蓄水罐12上的排出管120打开，进而将蓄水罐12内的积水倒出，以便后续除湿运作，将导流槽121靠近吸水海绵42的一端为斜角结构以及将导流槽121壁的高度设计成大于吸水海绵42的高度，是为了方便吸水海绵42能够在滑动时自动进入导流槽121内壁而无需任何电力驱使，降低各种电子器件的使用数量，进而降低本机器人的耗电量，有利于降低巡检成本，伸缩弹性杆434则方便吸水海绵42对不同安装高度的电缆位置处的积水进行吸附，提升吸附的灵活性，此处需要说明的是，齿条430每跟随升降杆320每下降一次，会带动圆柱齿轮431旋转一圈，因而带动转盘432旋转一圈，前半圈为吸水海绵42向右滑对积水进行吸附，后半圈为吸水海绵42右左向右滑并进入导流槽121进行挤压储水，以便吸水海绵42持续吸水。

本发明的工作原理：工作时，巡检人员可将本机器人放到电缆工井内部，然后通过远程控制器操纵本机器人，两个第一摄像头13实施捕捉机器人行进路线的视野画面，第二摄像头14则透过避让缺口对位于工井内侧底部的电缆进行实时拍摄，LED照明提供光亮，保证捕捉的视野画面明亮清晰，远程控制器上设有显示屏，巡检人员不用下井即可获悉工井内部的电网情况。

巡检工作开始时，首先通过远程控制器启动步进电机200，从而通过其输出端带动第一锥齿轮201旋转，由于第一锥齿轮201和第二锥齿轮202啮合连接，两个前轮21与其中一个位于第一锥齿轮201下方的铰接轴的两端套接，又因为其中一个靠近前轮21的安装块的顶部与伺服电机100的输出端固定连接，进而带动两个前轮21旋转，加之，两个后轮22与另一个安装块转动连接，进而使得两个后轮22跟随两个前轮21一起旋转，实现本机器人的直线行走，方便对工件内侧底部安装的电缆进行巡视，而当遇到障碍物时，可通过远程控制器启动伺服电机100，从而带动其输出端旋转，由于其输出端穿过底盘10与其中一个靠近前轮21的安装块固定连接，进而带动该安装块以及其底部的两个前轮21旋转，改变行进路线，实现转弯，避过障碍物，防止机器人受到遮挡而影响巡检工作。

在机器人行驶过程中，当第一摄像头13发现电缆绝缘层存在开裂情况时，通过远程控制器断电步进电机200，停止机器人继续前进，然后通过远程控制器启动驱动电机310，从而通过其输出端带动第一齿轮311旋转，由于第一齿轮311与第二齿轮312啮合连接，第二齿轮312与旋转轴套接，又因为第一齿轮311小于第二齿轮312，因而带动旋转轴缓速旋转。

当旋转轴缓速旋转时，由于转台300与旋转轴套接，转台300上设计有平边303和斜边304，又因为摆杆301与安装板铰接，滚轮302与摆杆301远离升降杆320的一端铰接，滚轮302的外缘与斜边304贴合，当旋转轴带动转台300旋转至其平边303与滚轮302接触时，滚轮302受到转台300的抵触而带动摆杆301以铰接点为圆心下旋，此时，拉簧305进行收缩，起到缓冲作用，保证摆杆301匀速下旋。

当摆杆301以铰接点为圆心下旋时，由于摆杆301上的凹槽323的内壁与插杆321的外壁卡接，又因为插杆321与通槽插接，升降杆320通过两个直线轴承滑动设计，进而通过凹槽323内壁对插杆321的抵触力带动升降杆320匀速下降，而在每次完成挤压转台300复位至斜边304与滚轮302接触时，拉簧305由收缩向展开转变，带动摆杆301复位，以方便摆杆301的下一次下旋运作。

当升降杆320匀速下降时，由于其底部与推板410的顶部固定连接，从而带动推板410于加热罐40的内部下降，又因为推板410上设计有挤出槽414，加热罐40内部的胶液受到挤压时，由加热罐40的底部上升至推板410上的挤出槽414处，然后由挤出槽414处进入伸缩管412内，再从伸缩管412进入锥形喷头413内，接着由矩形喷孔415处喷至电缆绝缘层的鼓包或开裂位置，进行修补，防止导线裸露，进而防止漏电而造成损失，矩形喷孔415相较于常规圆形喷孔设计，由其喷出的胶液呈条状附着于电缆绝缘层上，不易堆积，密封效果更好，有利于提升修补效果，而不会呈点状堆积在电缆绝缘层上，避免了资源浪费及修补不严密，设计电动推杆411，是为了对伸缩管412的整体长度进行调节，进而方便对不同安装高度的电缆进行修补，提升了实用性，此处，需要说明的是，设计的转台300每旋转半圈，升降杆320下降一次，从而实现一次挤胶，同时也为定量挤压，进而保证每次挤出的胶液量为一致，不仅能够保证胶液均匀喷在电缆绝缘层的鼓包或开裂处，同时能够避免浪费，有利于降低修补成本。

当发现电缆安装位置处存在积水时，通过远程控制器断电步进电机200，停止机器人继续前进，然后通过远程控制启动牵引机构3，从而带动升降杆320下降，由于升降杆320与齿条430固定连接，齿条430与圆柱齿轮431啮合连接，因而带动圆柱齿轮431顺时针旋转，又因为圆柱齿轮431和转盘432均与转杆101套接，顶杆436与转盘432固定连接，滑块433通过两个滑杆435滑动设计，滑块433上的接触槽与顶杆436插接，加之，滑块433通过弹性杆434与吸水海绵42固定连接，进而带动吸水海绵42先向右滑，对积水进行吸附，然后向左滑并进入导流槽121内部，导流槽121的宽度小于吸水海绵42的宽度，宽度比设定为1:3，当吸水海绵42左滑进入导流槽121内部时，会受到导流槽121内壁的挤压，从而将吸附的积水挤压至导流槽121的内部，导流槽121的内侧底部为楔形机构，导流槽121内存储的积水到达一定量时会自动由输送管122进入蓄水罐12内，而当巡检工作结束，机器人从工井取出后，可将蓄水罐12上的排出管120打开，进而将蓄水罐12内的积水倒出，以便后续除湿运作。

Claims (10)

1.一种电缆工井内部巡检机器人，包括外壳（1）、底盘（10）和行驶机构（2），外壳（1）通过螺栓固定设在底盘（10）的顶部，行驶机构（2）设在底盘（10）的底部以支持机器人行走，行驶机构（2）包括驱动组件（20）、两个前轮（21）和两个后轮（22），底盘（10）的底部呈对称设置有两个安装块，两个前轮（21）和两个后轮（22）分别通过铰接轴可转动的设置在两个安装块上，驱动组件（20）设在其中一个安装块的内部，其特征在于：还包括牵引机构（3）和处理机构，牵引机构（3）设在底盘（10）的顶部以带动处理机构运作，底盘（10）的顶部呈竖直设有安装板，牵引机构（3）包括摆动组件（30）、旋转组件（31）和升降组件（32），旋转组件（31）设在安装板的顶部，升降组件（32）设在安装板的外壁上，摆动组件（30）设在旋转组件（31）和升降组件（32）之间，处理机构设在底盘（10）的底部。

2.根据权利要求1所述的一种电缆工井内部巡检机器人，其特征在于：旋转组件（31）包括驱动电机（310）、第一齿轮（311）和第二齿轮（312），驱动电机（310）固定设在安装板的外壁上，第一齿轮（311）套设在其输出端上，安装板的外壁上插设有旋转轴，第二齿轮（312）套设在旋转轴的顶部，第一齿轮（311）和第二齿轮（312）啮合连接，且第一齿轮（311）小于第二齿轮（312）。

3.根据权利要求2所述的一种电缆工井内部巡检机器人，其特征在于：摆动组件（30）包括转台（300）、摆杆（301）和滚轮（302），转台（300）套设在旋转轴的外壁上，转台（300）上依次设有平边（303）和斜边（304），摆杆（301）铰接设置在安装板的外壁上，滚轮（302）铰接设在摆杆（301）靠近转台（300）的一端，滚轮（302）的外缘与斜边（304）贴合，摆杆（301）靠近滚轮（302）的一端与安装板的外壁之间固定设有拉簧（305）。

4.根据权利要求3所述的一种电缆工井内部巡检机器人，其特征在于：升降组件（32）包括升降杆（320）、插杆（321）和两个限位块（322），两个限位块（322）呈对称设置在安装板的外壁上，每个限位块（322）的内部均插设有直线轴承，升降杆（320）插设在两个直线轴承之间，升降杆（320）的内壁上开设有通槽，插杆（321）插设在通槽的内部，摆杆（301）远离滚轮（302）的一端设有凹槽（323），凹槽（323）的内壁与插杆（321）的外壁卡接。

5.根据权利要求4所述的一种电缆工井内部巡检机器人，其特征在于：驱动组件（20）包括步进电机（200）、第一锥齿轮（201）和第二锥齿轮（202），底盘（10）的顶部插设有伺服电机（100），其输出端穿过底盘（10）并与其中一个靠近前轮（21）的安装块的顶部固定连接，步进电机（200）插设在其中一个靠近前轮（21）的安装块的内壁上，第一锥齿轮（201）套设在步进电机（200）的输出端上，第二锥齿轮（202）套设在其中一个位于伺服电机（100）下方的铰接轴上，第一锥齿轮（201）和第二锥齿轮（202）啮合连接。

6.根据权利要求1所述的一种电缆工井内部巡检机器人，其特征在于：处理机构包括加热罐（40）和修补组件（41），加热罐（40）固定设在底盘（10）的底部，升降杆（320）的底部与加热罐（40）插接，修补组件（41）固定设在加热罐（40）的外壁上。

7.根据权利要求1所述的一种电缆工井内部巡检机器人，其特征在于：处理机构包括吸水海绵（42）和滑动组件（43），滑动组件（43）设在升降杆（320）的底部，吸水海绵（42）固定设在滑动组件（43）上。

8.根据权利要求6所述的一种电缆工井内部巡检机器人，其特征在于：修补组件（41）包括推板（410）、电动推杆（411）、伸缩管（412）和锥形喷头（413），推板（410）固定设在升降杆（320）的底部，推板（410）的外壁上设有挤出槽（414），电动推杆（411）固定设在底盘（10）的底部，伸缩管（412）连通设置在加热罐（40）上，锥形喷头（413）固定设在伸缩管（412）的底端，电动推杆（411）的输出端与伸缩管（412）的底部固定连接，锥形喷头（413）的底部开设有矩形喷孔（415）。

9.根据权利要求7所述的一种电缆工井内部巡检机器人，其特征在于：滑动组件（43）包括齿条（430）、圆柱齿轮（431）、转盘（432）、滑块（433）和弹性杆（434），齿条（430）固定设在升降杆（320）的底部，底盘（10）的底部插设有转杆（101），圆柱齿轮（431）和转盘（432）均套设在转杆（101）的外壁上，齿条（430）与圆柱齿轮（431）啮合连接，底盘（10）的底部呈对称设置有两个支撑板，每个支撑板上均插设有滑杆（435），滑块（433）固定设在两个滑杆（435）之间，滑块（433）的内壁上开设有接触槽，转盘（432）的外壁上固定设有顶杆（436），顶杆（436）与接触槽插接，弹性杆（434）固定设在滑块（433）的底部，吸水海绵（42）固定设在弹性杆（434）的底部，底盘（10）的底部固定设有支撑板，支撑板的底部固定设有蓄水罐（12），蓄水罐（12）远离吸水海绵（42）的一端外壁上固定设有排出管（120），排出管（120）的内部插设有密封塞，支撑板的一端固定设有导流槽（121），导流槽（121）与蓄水罐（12）之间固定设有输送管（122），导流槽（121）靠近吸水海绵（42）的一端为斜角结构，且导流槽（121）壁的高度大于吸水海绵（42）的高度。

10.根据权利要求5所述的一种电缆工井内部巡检机器人：其特征在于：外壳（1）靠近前轮（21）的一端外壁上呈对称设置有两个第一摄像头（13），底盘（10）靠近升降杆（320）的一端开设有避让缺口，避让缺口的顶部一端固定设有第二摄像头（14），第二摄像头（14）和每个第一摄像头（13）的外壁上均固定设有若干个LED照明灯（15）。

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