CN114918949A - 一种稳定性高的电力巡检专用机器人 - Google Patents

一种稳定性高的电力巡检专用机器人 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种稳定性高的电力巡检专用机器人，包括机器人体，机器人体的顶部固定安装有电动转盘，电动转盘的顶部活动安装有电动伸缩柱，电动伸缩柱的顶端活动安装有摄像头，电动伸缩柱的外侧活动套接有支杆，支杆两端的外侧活动套接有支撑架。通过设置的光伏板，光伏板的作用可以对机器人体提供一定的电力支撑，增加其的待机时间，并且可以对机器人体提供遮风挡雨避免日光直晒，增加了使用寿命，整体方案使用效果好，稳定性强，适用于电力巡检的恶劣环境。

Description

一种稳定性高的电力巡检专用机器人
技术领域
本发明属于变电站输电巡检技术领域，具体涉及一种稳定性高的电力巡检专用机器人。
背景技术
我国国土面积辽阔，地形复杂，山地，高原等地势占我国国土总面积的67%，为满足人们的用电需求，高压输电线路的架设大大地增加了输电效率减少了述电损耗，而高低压的变电站在长时使用时，因在恶劣的环境下会产生磨损、锈蚀、老化等损伤，一旦发生导线断线，绝缘子污闪等情况，会导致大面积停电事故，因此需要对高压变电站定时巡检，但整体的高低压变电站需要进行时时刻刻的观察，而人工巡检则会产生一定的时间差和观察漏洞，随着科技发展电力巡检机器人的应用极大地减轻了人工巡检的强度。
在电力巡检过程中，巡检机器人的应用可以使得对于变电站附近以及输电线路巡检的效率增加，并且可以24小时随时巡检，极大地弥补了人工巡检的弊端和减轻劳动强度，而现有的巡检机器人，在对变电站周边巡检时，由于地面铺设一定的道砟，因而会出现行走不稳，进而会产生对于采集的图像模糊率较高的情况，基于此我们提出一种稳定性高的电力巡检专用机器人。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种稳定性高的电力巡检专用机器人，解决了因出现行走不稳，会产生对于采集的图像模糊率较高的情况的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种稳定性高的电力巡检专用机器人，包括机器人体，所述机器人体的顶部固定安装有电动转盘，所述电动转盘的顶部活动安装有电动伸缩柱，所述电动伸缩柱的顶端活动安装有摄像头，所述电动伸缩柱的外侧活动套接有支杆，所述支杆两端的外侧活动套接有支撑架，所述支撑架的顶端固定安装有光伏板，所述光伏板底部的一侧固定安装有滑轨槽，所述滑轨槽的内部活动安装有铰接座，所述铰接座的底部铰接有电动伸缩杆，所述光伏板底部的中间部活动安装有软杆，所述机器人体的两侧均活动安装有主动轮，所述机器人体两侧的内部均活动卡接有三组定位轴承，三组所述定位轴承的顶部均固定安装有第二弹力伸缩机构，三组所述定位轴承的内侧均活动套接有转轴，所述转轴的外侧活动套接有支架，所述支架的顶部固定安装有第一弹力伸缩机构，所述转轴的外侧活动安装有从动轮，所述主动轮和从动轮的外侧活动套接有橡胶弹性履带，所述机器人体的正面和背面均设置有红外传感器，所述机器人体的正面和背面均设置有两个可见光灯。
优选的，所述支撑架的规格尺寸与支杆和摄像头两侧的铰接轴规格尺寸相适配。
通过采用上述技术方案，优点在于该方案可以增加摄像头调节的角度，便于大范围的调节，增加了实用性。
优选的，所述电动伸缩杆远离铰接座的一端铰接在支杆的外侧。
通过采用上述技术方案，优点在于调节转动的角度。
优选的，所述软杆远离光伏板的一端固定安装在摄像头的顶部。
通过采用上述技术方案，优点在于可以对摄像头的角度进行微调。
优选的，所述第二弹力伸缩机构远离定位轴承的一端固定在机器人体两侧的内部，所述第一弹力伸缩机构远离支架的一端固定安装在机器人体两侧的底部。
通过采用上述技术方案，优点在于改善了传统的刚性轮毂行走在凹凸不平路面上的颠簸感，稳定了机器人体的巡检拍摄，增加了平稳性。
优选的，所述主动轮与机器人体内部的传动装置相连接，所述橡胶弹性履带的外侧固定设置有若干软质防滑摩擦条。
通过采用上述技术方案，优点在于防滑摩擦条增加橡胶弹性履带的摩擦力，使其可以更稳固的作业。
优选的，所述机器人体的背面设置有充电口，所述可见光灯和红外传感器呈等腰三角均匀分布在机器人体的正面和背面。
通过采用上述技术方案，优点在于三角分布可以使得可见光灯的照射范围和红外传感器的捕捉范围更广，避免了出现视野盲区的情况。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、通过设置的机器人体，作业时，作业人员将机器人体启动，通过机器人体内部预设的指令程式进行巡检，当机器人体移动时，首先通过内置的动力机构带动主动轮的转动，主动轮转动带动外侧的橡胶弹性履带转动，橡胶弹性履带在三个从动轮的支撑下完成均衡力矩传导并完成有效移动，而且橡胶弹性履带行走到不平整的路面时，三个从动轮在机器人体的重力和不平整路面的相互作用下，将凹凸不平的地面力传递给转轴，转轴在支架内侧轴承与定位轴承的活动支撑下，将力矩传导给第一弹力伸缩机构和第二弹力伸缩机构，完成对不平整路面的缓解震动，改善了传统的刚性轮毂行走在凹凸不平路面上的颠簸感，稳定了机器人体的巡检拍摄，增加了平稳性。
2、通过设置的光伏板，光伏板的作用可以对机器人体提供一定的电力支撑，增加其的待机时间，并且可以对机器人体提供遮风挡雨避免日光直晒，增加了使用寿命，整体方案使用效果好，稳定性强，适用于电力巡检的恶劣环境。
附图说明
图1为本发明的前视立体外观结构示意图；
图2为本发明的后视立体外观结构示意图；
图3为本发明的前视局部剖视结构示意图；
图4为本发明的右视外观结构示意图。
图中：1、机器人体；2、主动轮；3、橡胶弹性履带；4、从动轮；5、转轴；6、第一弹力伸缩机构；7、支架；8、定位轴承；9、红外传感器；10、可见光灯；11、电动转盘；12、摄像头；13、光伏板；14、支撑架；15、支杆；16、电动伸缩柱；17、电动伸缩杆；18、第二弹力伸缩机构；19、滑轨槽；20、铰接座；21、软杆。
具体实施方式
下面将结合本发明实施方案中的附图，对本发明实施方案中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方案仅仅是本发明一部分实施方案，而不是全部的实施方案。基于本发明中的实施方案，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方案，都属于本发明保护的范围。
如图1-图4所示，一种稳定性高的电力巡检专用机器人，包括机器人体1，机器人体1的顶部固定安装有电动转盘11，电动转盘11的顶部活动安装有电动伸缩柱16，电动伸缩柱16的顶端活动安装有摄像头12，电动伸缩柱16的外侧活动套接有支杆15，支杆15两端的外侧活动套接有支撑架14，支撑架14的顶端固定安装有光伏板13，光伏板13底部的一侧固定安装有滑轨槽19，滑轨槽19的内部活动安装有铰接座20，铰接座20的底部铰接有电动伸缩杆17，光伏板13底部的中间部活动安装有软杆21，机器人体1的两侧均活动安装有主动轮2，机器人体1两侧的内部均活动卡接有三组定位轴承8，三组定位轴承8的顶部均固定安装有第二弹力伸缩机构18，三组定位轴承8的内侧均活动套接有转轴5，转轴5的外侧活动套接有支架7，支架7的顶部固定安装有第一弹力伸缩机构6，转轴5的外侧活动安装有从动轮4，主动轮2和从动轮4的外侧活动套接有橡胶弹性履带3，机器人体1的正面和背面均设置有红外传感器9，机器人体1的正面和背面均设置有两个可见光灯10。
上述技术方案的工作原理如下：
作业时，作业人员将机器人体1启动，通过机器人体1内部预设的指令程式进行巡检，当机器人体1移动时，首先通过内置的动力机构带动主动轮2的转动，主动轮2转动带动外侧的橡胶弹性履带3转动，橡胶弹性履带3在三个从动轮4的支撑下完成均衡力矩传导并完成有效移动，如需要转弯两个主动轮2反向转动即可，而在巡检时，机器人体1可以控制电动转盘11进行转动以便调节顶部的电动伸缩柱16和摄像头12进行圆周的调整面向方向，而光伏板13的设置可以对机器人体1提供一定的电力支撑，增加其的待机时间，并且可以对机器人体1提供遮风挡雨避免日光直晒，增加了使用寿命，整体方案使用效果好，稳定性强，适用于电力巡检的恶劣环境。
在另外一个实施方案中，如图1-图4所示，支撑架14的规格尺寸与支杆15和摄像头12两侧的铰接轴规格尺寸相适配。
支撑架14也可以设置在摄像头12两侧的铰接轴外侧，该方案可以增加摄像头12调节的角度，便于大范围的调节，增加了实用性。
在另外一个实施方案中，如图2和图3所示，电动伸缩杆17远离铰接座20的一端铰接在支杆15的外侧。
电动伸缩杆17的铰接点可以改变倾斜的转动角，如配合上一实施过程可以将支杆15去除并使电动伸缩杆17铰接在电动伸缩柱16的外侧，进而调节转动的角度。
在另外一个实施方案中，如图4所示，软杆21远离光伏板13的一端固定安装在摄像头12的顶部。
需要对摄像头12的倾斜角度进行微调的话，则可以启动电动伸缩杆17进行回缩，电动伸缩杆17一端由铰接座20在滑轨槽19内部滑动，另一端在支杆15外侧铰接转动，可以使得光伏板13的在支撑架14的活动套接作用下，调整倾斜角度，而光伏板13与摄像头12之间的软杆21将移动力传递给摄像头12，带动摄像头12在铰接轴的中心处转动，该软杆21具有一定弹力可形变，因而可以对摄像头12的角度进行微调。
在另外一个实施方案中，如图1-图4所示，第二弹力伸缩机构18远离定位轴承8的一端固定在机器人体1两侧的内部，第一弹力伸缩机构6远离支架7的一端固定安装在机器人体1两侧的底部。
从动轮4将凹凸不平的地面力传递给转轴5，转轴5在支架7内侧轴承与定位轴承8的活动支撑下，将力矩传导给第一弹力伸缩机构和6第二弹力伸缩机构18，完成对不平整路面的缓解震动，改善了传统的刚性轮毂行走在凹凸不平路面上的颠簸感，稳定了机器人体1的巡检拍摄，增加了平稳性。
在另外一个实施方案中，如图1-图4所示，主动轮2与机器人体1内部的传动装置相连接，橡胶弹性履带3的外侧固定设置有若干软质防滑摩擦条。
通过内置的动力机构带动主动轮2的转动，主动轮2转动带动外侧的橡胶弹性履带3转动，防滑摩擦条增加橡胶弹性履带3的摩擦力，使其可以更稳固的作业。
在另外一个实施方案中，如图1和图2所示，机器人体1的背面设置有充电口，可见光灯10和红外传感器9呈等腰三角均匀分布在机器人体1的正面和背面。
而机器人体1的巡检过程中通过可见光灯10发出一定的光线并照射在物体外侧反光，并由红外传感器9捕捉，便于机器人体1进行规避障碍物，前后均设置有便于增加移动的便利性，而且三角分布可以使得可见光灯10的照射范围和红外传感器9的捕捉范围更广，避免了出现视野盲区的情况，充电口和光伏板13通过导线与机器人体1的输入端连接便于充电，机器人体1的输出端通过导线与可见光灯10、电动转盘11、电动伸缩柱16和电动伸缩杆17的输入端电性连接，机器人体1的输入端通过导线与红外传感器9和摄像头12的输出端电性连接。
本发明的工作原理及使用流程：作业时，作业人员将机器人体1启动，通过机器人体1内部预设的指令程式进行巡检，当机器人体1移动时，首先通过内置的动力机构带动主动轮2的转动，主动轮2转动带动外侧的橡胶弹性履带3转动，橡胶弹性履带3在三个从动轮4的支撑下完成均衡力矩传导并完成有效移动，而且橡胶弹性履带3行走到不平整的路面时，三个从动轮4在机器人体1的重力和不平整路面的相互作用下，将凹凸不平的地面力传递给转轴5，转轴5在支架7内侧轴承与定位轴承8的活动支撑下，将力矩传导给第一弹力伸缩机构和6第二弹力伸缩机构18，完成对不平整路面的缓解震动，改善了传统的刚性轮毂行走在凹凸不平路面上的颠簸感，稳定了机器人体1的巡检拍摄，增加了平稳性，如需要转弯两个主动轮2反向转动即可，而机器人体1的巡检过程中通过可见光灯10发出一定的光线并照射在物体外侧反光，并由红外传感器9捕捉，便于机器人体1进行规避障碍物，而在巡检时，机器人体1可以控制电动转盘11进行转动以便调节顶部的电动伸缩柱16和摄像头12进行圆周的调整面向方向，而后需要对摄像头12的倾斜角度进行微调的话，则可以启动电动伸缩杆17进行回缩，电动伸缩杆17一端由铰接座20在滑轨槽19内部滑动，另一端在支杆15外侧铰接转动，可以使得光伏板13的在支撑架14的活动套接作用下，调整倾斜角度，而光伏板13与摄像头12之间的软杆21将移动力传递给摄像头12，带动摄像头12在铰接轴的中心处转动，该软杆21具有一定弹力可形变，因而可以对摄像头12的角度进行微调，而光伏板13的设置可以对机器人体1提供一定的电力支撑，增加其的待机时间，并且可以对机器人体1提供遮风挡雨避免日光直晒，增加了使用寿命，整体方案使用效果好，稳定性强，适用于电力巡检的恶劣环境。
尽管已经示出和描述了本发明的实施方案，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施方案进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种稳定性高的电力巡检专用机器人，包括机器人体（1），其特征在于：所述机器人体（1）的顶部固定安装有电动转盘（11），所述电动转盘（11）的顶部活动安装有电动伸缩柱（16），所述电动伸缩柱（16）的顶端活动安装有摄像头（12），所述电动伸缩柱（16）的外侧活动套接有支杆（15），所述支杆（15）两端的外侧活动套接有支撑架（14），所述支撑架（14）的顶端固定安装有光伏板（13），所述光伏板（13）底部的一侧固定安装有滑轨槽（19），所述滑轨槽（19）的内部活动安装有铰接座（20），所述铰接座（20）的底部铰接有电动伸缩杆（17），所述光伏板（13）底部的中间部活动安装有软杆（21），所述机器人体（1）的两侧均活动安装有主动轮（2），所述机器人体（1）两侧的内部均活动卡接有三组定位轴承（8），三组所述定位轴承（8）的顶部均固定安装有第二弹力伸缩机构（18），三组所述定位轴承（8）的内侧均活动套接有转轴（5），所述转轴（5）的外侧活动套接有支架（7），所述支架（7）的顶部固定安装有第一弹力伸缩机构（6），所述转轴（5）的外侧活动安装有从动轮（4），所述主动轮（2）和从动轮（4）的外侧活动套接有橡胶弹性履带（3），所述机器人体（1）的正面和背面均设置有红外传感器（9），所述机器人体（1）的正面和背面均设置有两个可见光灯（10）。
2.根据权利要求1所述的一种稳定性高的电力巡检专用机器人，其特征在于：所述支撑架（14）的规格尺寸与支杆（15）和摄像头（12）两侧的铰接轴规格尺寸相适配。
3.根据权利要求1所述的一种稳定性高的电力巡检专用机器人，其特征在于：所述电动伸缩杆（17）远离铰接座（20）的一端铰接在支杆（15）的外侧。
4.根据权利要求1所述的一种稳定性高的电力巡检专用机器人，其特征在于：所述软杆（21）远离光伏板（13）的一端固定安装在摄像头（12）的顶部。
5.根据权利要求1所述的一种稳定性高的电力巡检专用机器人，其特征在于：所述第二弹力伸缩机构（18）远离定位轴承（8）的一端固定在机器人体（1）两侧的内部，所述第一弹力伸缩机构（6）远离支架（7）的一端固定安装在机器人体（1）两侧的底部。
6.根据权利要求1所述的一种稳定性高的电力巡检专用机器人，其特征在于：所述主动轮（2）与机器人体（1）内部的传动装置相连接，所述橡胶弹性履带（3）的外侧固定设置有若干软质防滑摩擦条。
7.根据权利要求1所述的一种稳定性高的电力巡检专用机器人，其特征在于：所述机器人体（1）的背面设置有充电口，所述可见光灯（10）和红外传感器（9）呈等腰三角均匀分布在机器人体（1）的正面和背面。
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