CN115441340B - 电气柜室安装维护辅助机器人 - Google Patents

Abstract

本申请提供了电气柜室安装维护辅助机器人，包括安装基座，安装基座顶部垂设有主升降机构，主升降机构顶部设置有升降台；安装基座顶部相对于升降台前侧设置有横移导轨，横移导轨的滑块上设置有升降座，升降座前部设置有升降导轨，升降导轨的滑块前侧垂设有第一伸缩缸，第一伸缩缸的伸缩轴末端设置有转动电机，转动电机的输出轴末端连接有升降臂，升降臂一侧端面嵌设有第二升降缸，第二升降缸的升降轴末端设置有连接块，连接块上设置有图像识别摄像机和触控机构；安装基座内部嵌设有控制器。本申请辅助工作人员对电气柜前部进行监控和按键操作，便于工作人员在电气柜后部持续工作，解决工作人员来回绕行电气柜排列造成的时间浪费。

Description

电气柜室安装维护辅助机器人

技术领域

本申请涉及智能电网技术领域，特别涉及电气柜室安装维护辅助机器人。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本申请相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

在变电站、电厂等发、输、配电区域内，设备通常安装于电气柜内，电气柜呈紧密排列安装于各个设备室内，以便于协同工作，也便于运维管理。由于电网自动化、智能化程度不断提高，设备的种类和数量也在不断增加，各种各样的电气柜使电气柜室的面积不断增加，相应电气柜排列的长度也不断增加。

电气设备的显示屏和操作按键常设于电气柜前部，其调试口、接线端以及拆装部常设于电气柜后部，在电气柜设备的安装、改造、维修、维护作业中，工作人员常需要绕行电气柜排列，在电气柜的前后来回移动，以便于在电气柜后方进行调试等作业，在电气柜前方观察调试结果，给作业带来了极大的不便，拖慢了作业进程，极大地浪费时间和人力。

发明内容

本申请为了解决上述问题提出了电气柜室安装维护辅助机器人，辅助工作人员对电气柜前部进行监控和按键操作，便于工作人员在电气柜后部持续工作，解决工作人员来回绕行电气柜排列造成的时间浪费。

本申请提供了电气柜室安装维护辅助机器人，包括安装基座，所述安装基座顶部垂设有主升降机构，所述主升降机构顶部设置有升降台；所述安装基座顶部相对于升降台前侧设置有横移导轨，所述横移导轨的滑块上设置有升降座，所述升降座前部设置有升降导轨，升降导轨的滑块前侧垂设有第一伸缩缸，第一伸缩缸的伸缩轴末端设置有转动电机，所述转动电机的输出轴末端连接有升降臂，升降臂一侧端面嵌设有第二升降缸，所述第二升降缸的升降轴末端设置有连接块，所述连接块上设置有图像识别摄像机和触控机构；所述安装基座内部嵌设有与主升降机构、横移导轨、第一伸缩缸、升降导轨、第二升降缸、图像识别摄像机、触控机构电连接的控制器。

优选地，所述升降台顶部嵌设有弧形导轨，弧形导轨的滑块顶部垂设有辅助伸缩杆，所述辅助伸缩杆的伸缩轴上旋转套设有触控屏，所述触控屏、辅助伸缩杆、弧形导轨与控制器电连接。

优选地，所述弧形导轨的两侧末端延伸至升降台后侧。

优选地，所述辅助伸缩杆的伸缩轴上还旋转套设有工具盒。

优选地，所述升降臂靠近转动电机的一侧端面开设有次级滑槽，所述次级滑槽内滑动设置有连接滑块且其一侧端面嵌设有次级升降缸，所述次级升降缸的升降轴末端与连接滑块固接，所述转动电机的输出轴末端连接于连接滑块，所述次级升降缸与第二升降缸的输出轴朝向相反。

优选地，所述次级滑槽的对称侧壁上沿次级滑槽长度方向延伸设置有限位轨，所述连接滑块滑动嵌设于所述限位轨。

优选地，所述触控机构包括垂设于连接块后侧的第二伸缩机构，所述第二伸缩机构的伸缩末端设置有触控座，所述触控座的后侧矩阵嵌设有若干触控杆，所述触控杆包括微型伸缩缸和设于微型伸缩缸伸缩轴末端的弹性压头。

优选地，所述安装基座底部四角处设置有移动轮。

优选地，所述图像识别摄像机用于采集电气柜前部的设备图像，并对设备图像进行图像识别，识别按键并对按键视觉定位，所述触控机构用于按压按键。

与现有技术相比，本申请的有益效果为：

(1)本申请设置于电气柜后部，通过主升降机构带动工作人员升降，以便于对高处的设备进行调试和维修作业，拆掉电气柜备用安装位置的隔板，通过升降导轨带动升降臂上下移动至对应的高度，通过第一伸缩缸带动升降臂移动至电气柜前部，通过转动电机带动升降臂旋转至第二升降缸竖直，第二升降缸带动连接块升降，通过连接块上的图像识别摄像机采集电气柜前部的设备图像，并对设备图像进行图像识别，识别按键并对按键视觉定位，通过触控机构用于按压按键，以辅助作业人员查看电气柜前部设备图像并进行按键控制，便于工作人员在电气柜后部持续工作，解决工作人员来回绕行电气柜排列造成的时间浪费。

(2)本申请通过矩阵式设置的触控杆对按键进行按压操作，以便于适配不同的组合按键，为了减少按键的数量，常需要两个相邻按键同时按压以开发送一个控制信号，通过图像识别对按键的分布进行识别，在控制触控杆矩阵使需要按压的按键对应形状部分的触控杆凸起，以便于在第二伸缩机构的带动下对按键进行按压操作。

(3)本申请通过与转动机构便于在将升降臂伸向电气柜前部前，使升降臂保持水平，当升降臂移动至电气柜前部后再旋转至竖直，防止伸出位置上下的隔板对升降臂造成阻碍，再通过与转动机构连接的连接滑块，保证升降臂转动功能的同时，加大升降臂的升降行程，以对较高处的设备进行监控和按键按压操作。

(4)本申请通过弧形导轨和辅助伸缩杆，便于工作人员灵活调整触控屏的高度和位置，在便于工作人员观察操作触控屏的同时，不影响调试或维修工作，同时，弧形导轨的两侧末端延伸至升降台后侧，便于后方监护人员通过可升降别的辅助伸缩杆与升降台上的工作人员之间传递工具。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1是本申请一种实施例的整体结构正视图，

图2是本申请一种实施例的整体结构后视图，

图3是本申请一种实施例的局部放大图A，

图4是本申请一种实施例的整体结构侧视图一，

图5是本申请一种实施例的局部放大图B，

图6是本申请一种实施例的局部放大图C，

图7是本申请一种实施例的整体结构侧视图二，

图8是本申请一种实施例的局部放大图D，

图9是本申请一种实施例实施的电气柜示意图一，

图10是本申请一种实施例实施的电气柜示意图二。

图中：

1、安装基座，2、升降台，3、辅助伸缩杆，4、触控屏，5、横移导轨，6、升降座，7、升降导轨，8、第一伸缩缸,9、转动电机，10、升降臂，11、第二升降缸，12、驱动气泵，13、连接座，14、图像识别摄像机，15、第二伸缩机构，16、触控座，17、触控杆，18、主升降机构，19、连接滑块，20、次级升降缸，21、限位轨，100、电气柜，101、隔板，201、弧形槽，202、弧形导轨，301、工具盒。

具体实施方式：

下面结合附图与实施例对本申请作进一步说明。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本公开的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

在本公开中，术语如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“侧”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，只是为了便于叙述本公开各部件或元件结构关系而确定的关系词，并非特指本公开中任一部件或元件，不能理解为对本公开的限制。

如图1至图10所示，本申请电气柜室安装维护辅助机器人，包括安装基座1，安装基座1顶部垂设有主升降机构18，主升降机构18顶部设置有升降台2，安装基座1顶部相对于升降台2前侧设置有横移导轨5，横移导轨5的滑块上设置有升降座6，升降座6前部设置有升降导轨7，升降导轨7的滑块前侧垂设有第一伸缩缸8，第一伸缩缸8的伸缩轴末端设置有转动电机9，转动电机9的输出轴末端连接有升降臂10，升降臂10一侧端面嵌设有第二升降缸11，第二升降缸11的升降轴末端设置有连接块13，连接块13上设置有图像识别摄像机14和触控机构。

安装基座1内部嵌设有与主升降机构18、横移导轨5、第一伸缩缸8、升降导轨7、第二升降缸11、图像识别摄像机14、触控机构电连接的控制器。

具体地，如图10所示，本申请设置于电气柜100后部，通过主升降机构18带动升降台2升降，进而带动站立与升降台2上的工作人员升降，以便于对高处的设备进行调试和维修作业，拆掉电气柜100备用安装位置的隔板101，通过升降导轨7带动升降臂10上下移动至对应的高度，通过第一伸缩缸8带动升降臂10穿过对应隔板101位置移动至电气柜100前部，通过转动电机9带动升降臂10旋转至使第二升降缸11竖直，第二升降缸11带动连接块13升降，通过连接块上的图像识别摄像机14采集电气柜100前部的设备图像，并对设备图像进行图像识别，识别按键并对按键视觉定位，通过触控机构用于按压按键，以辅助作业人员查看电气柜100前部设备图像并进行按键控制，便于工作人员在电气柜100后部持续工作，解决工作人员来回绕行电气柜排列造成的时间浪费.

升降座6的前侧端面开设有上下延伸的第一升降槽，升降导轨7安装于所述第一升降槽，升降臂10的长度与电气柜100隔板101的宽度适配，升降臂10长度对应的两端中的其中一端开设有第一安装槽，第二升降缸11嵌设于所述第一安装槽，第二升降缸11的带动连接块13运动即连接块13的运动轨迹与转动电机9的输出轴中轴线垂直。

所述图像识别摄像机14包括摄像机和嵌设于摄像机上的视频服务器，所述视频服务器内部署设置有图像识别模块，所述图像识别模块用于对设备的按键进行图像识别，辨别各个按键并对按键进行视觉定位，本申请不涉及对图像识别算法和视觉定位算法的改进，此处不再赘述。

具体地，升降臂10靠近转动电机9的一侧端面开设有次级滑槽，次级滑槽内滑动设置有连接滑块19且其一侧端面嵌设有次级升降缸20，次级升降缸20的升降轴末端与连接滑块19固接，转动电机9的输出轴末端连接于连接滑块19，次级升降缸20与第二升降缸11的输出轴朝向相反，次级升降缸20与第二升降缸11的伸缩方向与转动电机9的中轴线延伸方向垂直。

转动电机9在将升降臂10伸向电气柜100前部前，使升降臂10保持水平，当升降臂10移动至电气柜前部后再旋转至竖直，防止升降臂10伸出位置上下的隔板101对升降臂10造成阻碍。

连接滑块19初始设置于升降臂10靠近转动电机9的一侧中部，当升降臂10移动至电气柜前部后，转动电机9带动升降臂10旋转至竖直，此时，次级升降缸20的输出部伸长，在连接滑块19的反作用力下升降臂10朝向连接块13一侧升降运动，保证升降臂10转动功能的同时，加大升降臂10的升降行程，以对较高处的设备进行监控和按键按压操作。

次级滑槽的对称侧壁上沿次级滑槽长度方向延伸设置有限位轨21，连接滑块19滑动嵌设于限位轨21，所述限位轨21用于对连接滑块19进行限位，防止其脱出次级滑槽。

具体地，触控机构包括垂设于连接块13后侧的第二伸缩机构15，第二伸缩机构15的伸缩末端设置有触控座16，触控座16的后侧矩阵嵌设有若干触控杆17，触控杆17包括微型伸缩缸和设于微型伸缩缸伸缩轴末端的弹性压头。

如图9所示，电气柜100中安装的各种设备常包括不同的组合按键，为了减少按键的数量，常需要两个相邻按键同时按压以开发送一个控制信号，本申请通过矩阵式设置的触控杆17对按键进行按压操作，以便于适配不同的组合按键，首先通过图像识别摄像机14对电气柜100前部图像进行图像识别对需要按压的按键和其位置进行识别，在控制触控杆矩阵中对应形状的触控杆17的微型伸缩缸伸长，带动对应的弹性压头向后移动，凸出触控杆矩阵，以便于在第二伸缩机构15的带动下对按键进行按压操作，所述横移导轨5用于调整触控杆矩阵和图像识别摄像机14的水平位置，所述图像识别摄像机14设置于连接块13远离转动电机9的一侧末端。

优选地，升降台2顶部开设有用于工作人员站立的支撑槽，升降台2顶部相对于支撑槽前侧、左右两侧包围设置有弧形槽201，弧形槽201内嵌设有弧形导轨202，弧形导轨202的滑块顶部垂设有辅助伸缩杆3，辅助伸缩杆3的伸缩轴上旋转套设有触控屏4，触控屏4、辅助伸缩杆3、弧形导轨202与控制器电连接，弧形导轨带动辅助伸缩杆3绕支撑槽转动，辅助伸缩杆3带动触控屏4升降，便于工作人员灵活调整触控屏4的高度和位置，进而通过触控屏4查看图像识别摄像机14上传的电气柜100前部图像以及通过触控屏4对本申请进行控制。

弧形导轨202的两侧末端延伸至升降台2后侧，辅助伸缩杆3的伸缩轴上还旋转套设有工具盒301。

所述工具盒301用于盛放配件和工具，弧形导轨202的两侧末端延伸至升降台2后侧，便于后侧监护人员与升降台2上的工作人员之间传递零件或工具，工作人员通过触控屏4向控制器发出传递指令一，控制器控制辅助伸缩杆3的伸缩轴下降至最低，弧形导轨202带动辅助伸缩杆3移动至升降台2后侧末端，后侧监护人员将要传递的物品放入工具盒301，再通过触控屏4向向控制器发出传递指令二，弧形导轨202带动辅助伸缩杆3复位，辅助伸缩杆3带动工具盒301上升复位。

安装基座1底部四角处设置有移动轮，所述移动轮为可刹车万向轮，以便于加强本申请的移动性。

所述控制器为工控机或其他计算机设备，所述第一伸缩缸8、第二升降缸11、次级升降缸20、第二伸缩机构15为电缸，所述微型伸缩缸为微型气缸，所述升降臂10上设置有与控制器电连接的气动系统，气动系统包括设置于升降臂10前侧的驱动气泵12，驱动气泵12为真空泵，驱动气泵12通过不同导管与各个微型伸缩缸导管连接，触控座16内设置有控制各个导管通断的电磁阀排，控制器控制驱动气泵驱动各个微型伸缩缸伸缩。

本申请还公开了一种电气柜作业辅助方法，具体包括如下步骤：

S100：主升降机构18带动升降台2升降，进而带动站立与升降台2上的工作人员升降，以便于对高处的设备进行调试和维修作业；

S200：拆掉电气柜100备用安装位置的隔板101，通过升降导轨7带动升降臂10上下移动至对应的高度，通过第一伸缩缸8带动升降臂10穿过对应隔板101位置移动至电气柜100前部，通过转动电机9带动升降臂10旋转至使第二升降缸11竖直，第二升降缸11带动连接块13升降，通过连接块上的图像识别摄像机14采集电气柜100前部的设备图像，并对设备图像进行图像识别，识别按键并对按键视觉定位，通过触控机构用于按压按键；

S300：后侧监护人员与升降台2上的工作人员通过弧形导轨202、辅助伸缩杆3传递零件或工具。

以上仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

上述虽然结合附图对本申请的具体实施方式进行了描述，但并非对本申请保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本申请的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本申请的保护范围以内。

Claims (10)

1.电气柜室安装维护辅助机器人，包括安装基座(1)，其特征在于：所述安装基座(1)顶部垂设有主升降机构(18)，所述主升降机构(18)顶部设置有升降台(2)；

所述安装基座(1)顶部相对于升降台(2)前侧设置有横移导轨(5)，所述横移导轨(5)的滑块上设置有升降座(6)，所述升降座(6)前部设置有升降导轨(7)，升降导轨(7)的滑块前侧垂设有第一伸缩缸(8)，第一伸缩缸(8)的伸缩轴末端设置有转动电机(9)，所述转动电机(9)的输出轴末端连接有升降臂(10)，升降臂(10)一侧端面嵌设有第二升降缸(11)，所述第二升降缸(11)的升降轴末端设置有连接块(13)，所述连接块(13)上设置有图像识别摄像机(14)和触控机构；

所述安装基座(1)内部嵌设有与主升降机构(18)、横移导轨(5)、第一伸缩缸(8)、升降导轨(7)、第二升降缸(11)、图像识别摄像机(14)、触控机构电连接的控制器。

2.根据权利要求1所述的电气柜室安装维护辅助机器人，其特征在于：

所述升降台(2)顶部嵌设有弧形导轨(202)，弧形导轨(202)的滑块顶部垂设有辅助伸缩杆(3)，所述辅助伸缩杆(3)的伸缩轴上旋转套设有触控屏(4)，所述触控屏(4)、辅助伸缩杆(3)、弧形导轨(202)与控制器电连接。

3.根据权利要求2所述的电气柜室安装维护辅助机器人，其特征在于：

所述弧形导轨(202)的两侧末端延伸至升降台(2)后侧。

4.根据权利要求2或3任一权利要求所述的电气柜室安装维护辅助机器人，其特征在于：

所述辅助伸缩杆(3)的伸缩轴上还旋转套设有工具盒(301)。

5.根据权利要求1或2任一权利要求所述的电气柜室安装维护辅助机器人，其特征在于：

所述升降臂(10)靠近转动电机(9)的一侧端面开设有次级滑槽，所述次级滑槽内滑动设置有连接滑块(19)且其一侧端面嵌设有次级升降缸(20)，所述次级升降缸(20)的升降轴末端与连接滑块(19)固接，所述转动电机(9)的输出轴末端连接于连接滑块(19)，所述次级升降缸(20)与第二升降缸(11)的输出轴朝向相反。

6.根据权利要求5所述的电气柜室安装维护辅助机器人，其特征在于：

所述次级滑槽的对称侧壁上沿次级滑槽长度方向延伸设置有限位轨(21)，所述连接滑块(19)滑动嵌设于所述限位轨(21)。

7.根据权利要求1所述的电气柜室安装维护辅助机器人，其特征在于：

所述触控机构包括垂设于连接块(13)后侧的第二伸缩机构(15)，所述第二伸缩机构(15)的伸缩末端设置有触控座(16)，所述触控座(16)的后侧矩阵嵌设有若干触控杆(17)，所述触控杆(17)包括微型伸缩缸和设于微型伸缩缸伸缩轴末端的弹性压头。

8.根据权利要求5所述的电气柜室安装维护辅助机器人，其特征在于：

所述触控机构包括垂设于连接块(13)后的第二伸缩机构(15)，所述第二伸缩机构(15)的伸缩末端设置有触控座(16)，所述触控座(16)的后侧矩阵嵌设有若干触控杆(17)，所述触控杆(17)包括微型伸缩缸和设于微型伸缩缸伸缩轴末端的弹性压头。

9.根据权利要求1所述的电气柜室安装维护辅助机器人，其特征在于：

所述安装基座(1)底部四角处设置有移动轮。

10.根据权利要求1所述的电气柜室安装维护辅助机器人，其特征在于：

所述图像识别摄像机(14)用于采集电气柜前部的设备图像，并对设备图像进行图像识别，识别按键并对按键视觉定位，所述触控机构用于按压按键。