CN117584145A - 巡检机器人 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种巡检机器人，该巡检机器人包括：基体；多个车轮，每个车轮可转动地设置在基体的下方；调节装置，至少一个车轮通过调节装置安装在基体上，调节装置设置在基体上并驱动至少一个车轮升降设置；检测装置，设置在基体上；控制装置，设置在基体上，并与检测装置和调节装置信号连接，控制装置根据检测装置的检测信号控制调节装置升降，以控制至少一个车轮升降设置。通过本申请提供的技术方案，能够解决相关技术中的巡检机器人在电力隧道内进行工作时，电力隧道内会存在凹坑或凸起，巡检机器人无法应对这些复杂地形，导致巡检机器人的检测效果产生影响的问题。

Description

巡检机器人

技术领域

本发明涉及智能机器人技术领域，具体而言，涉及一种巡检机器人。

背景技术

近年来通过采用各种先进的技术手段，在电力隧道建设中陆续建设了照明、通风、防渗漏、电缆光纤测温、视频监控、电缆金属护层接地电流监测、有害气体含量监测、渗水水位监测、应急对讲等系统。通过这些系统的实施，基本实现了对电力隧道的智能监控，为电缆的安全运行打下了基础。

在相关技术中，通过设置巡检机器人对隧道内的设施进行实时检测，这样通过巡检机器人检测传输至控制器内时，能够避免电力隧道内会发生漏电、光纤损坏、电力隧道等问题。

但是，相关技术中的巡检机器人在电力隧道内进行工作时，电力隧道内会存在凹坑或凸起，巡检机器人无法应对这些复杂地形，导致巡检机器人的检测效果产生影响。

发明内容

本发明提供一种巡检机器人，以解决相关技术中的巡检机器人在电力隧道内进行工作时，电力隧道内会存在凹坑或凸起，巡检机器人无法应对这些复杂地形，导致巡检机器人的检测效果产生影响的问题。

本发明提供了一种巡检机器人，巡检机器人包括：基体；多个车轮，每个车轮可转动地设置在基体的下方；调节装置，至少一个车轮通过调节装置安装在基体上，调节装置设置在基体上并驱动至少一个车轮升降设置；检测装置，设置在基体上；控制装置，设置在基体上，并与检测装置和调节装置信号连接，控制装置根据检测装置的检测信号控制调节装置升降，以控制至少一个车轮升降设置。

进一步地，调节装置包括转动架和驱动缸，车轮可转动地设置在转动架上，转动架可转动地设置在基体上，驱动缸的缸体设置在基体上，驱动缸具有伸缩杆，伸缩杆的端部设置在转动架上并带动转动架转动，以驱动至少一个车轮升降设置。

进一步地，调节装置还包括第一连杆，伸缩杆与第一连杆的第一端铰接连接，第一连杆的第二端固定设置在转动架上。

进一步地，转动架还包括相对设置的两个安装板及设置在两个安装板之间的第二连杆，至少一个车轮位于两个安装板之间，第二连杆的轴线与第一连杆的轴线相垂直，第一连杆的第二端与第二连杆的中部相连接。

进一步地，转动架还包括设置在两个安装板之间的转动轴，转动架通过转动轴可转动地连接在基体上，转动轴的转动轴线与第二连杆的轴线相平行，第二连杆设置在转动轴的上方。

进一步地，基体包括第一壳体和第二壳体，第一壳体内具有第一容纳腔，第一容纳腔内设置有电源箱，第二壳体内具有第二容纳腔，驱动缸和第一连杆设置在第二容纳腔内。

进一步地，第一壳体具有第一顶部开口，第二壳体具有第二顶部开口，电源箱通过第一顶部开口放置在第一容纳腔内，第一连杆通过第二顶部开口可升降地设置在第二容纳腔内。

进一步地，第一壳体内设置有安装板，安装板位于电源箱的上方，检测装置包括设置在安装板上的检测元件，控制装置包括设置在安装板上的中央处理器，检测元件与中央处理器信号连接，中央处理器与驱动缸信号连接。

进一步地，巡检机器人包括多个调节装置，多个调节装置与多个车轮一一对应地连接，以使多个车轮能够独立升降设置。

进一步地，检测装置还包括成像组件，成像组件包括设置在基体上的转动座，转动座上转动连接有连杆，连杆的第一端可转动地设置在转动座上，转动杆的第二端设置有固定座，固定座上转动连接有全向云台，全向云台两端转动连接有安装台，其中一个安装台上设置有摄像头和补光灯，摄像头和补光灯之间安装有雨刷，另一个安装台设置有红外成像仪。

应用本发明的技术方案，巡检机器人包括基体、多个车轮、调节装置、检测装置以及控制装置，将每个车轮可转动地设置在基体的下方，在基体上设置调节装置，每个车轮均通过调节装置与基体进行连接，这样通过调节装置带动车轮进行升降，使得巡检机器人能够适应电力隧道内的复杂地形。为了便于对电力隧道内的地形进行检测，进而控制调节装置进行升起或下降，在基体上设置检测装置和控制装置，检测装置与控制装置进行信号连接，通过检测装置检测到前方地形存在凸起时，发出信号给控制装置，控制装置控制调节装置带动对应的车轮进行升起，通过检测装置检测到前方地形存在凹坑时，发出信号给控制装置，控制装置控制调节装置带动对应的车轮进行下降，进而能够使得巡检机器人能够应对复杂地形，进而避免巡检机器人晃动影响对电力隧道的检测效果的问题。

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发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明实施例提供的巡检机器人的结构示意图；

图2示出了根据本发明实施例提供的巡检机器人的仰视图；

图3示出了根据本发明实施例提供的巡检机器人的基体的示意图；

图4示出了根据本发明实施例提供的巡检机器人的调节装置的结构示意图；

图5示出了根据本发明实施例提供的巡检机器人的安装板的结构示意图；

图6示出了根据本发明实施例提供的巡检机器人的全向云台的示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

1、基体；11、电源箱；12、安装板；112、散热板；13、固定板；14、第一安全触边；15、第二安全触边；16、避障感应器；17、第一壳体；18、充电口；

2、调节装置；21、第二壳体；22、转动架；221、转动轴；222、第二连杆；23、驱动缸；231、伸缩杆；232、第一连杆；24、车轮；241、传动轴；25、驱动电机；

3、检测装置；31、成像组件；311、转动座；312、连杆；313、固定座；314、全向云台；315、安装台；316、摄像头；317、补光灯；318、雨刷；319、红外成像仪；32、雷达；33、天线；34、检测元件；36、超声传感仪；

4、控制装置；41、中央处理器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1至图6所示，本发明实施例提供了一种巡检机器人，该巡检机器人包括基体1、多个车轮24、调节装置2、检测装置3以及控制装置4，每个车轮24可转动地设置在基体1的下方，至少一个车轮24通过调节装置2安装在基体1上，调节装置2设置在基体1上并驱动至少一个车轮24升降设置，检测装置3设置在基体1上，控制装置4设置在基体1上，并与检测装置3和调节装置2信号连接，控制装置4根据检测装置3的检测信号控制调节装置2升降，以控制至少一个车轮24升降设置。

应用本实施例提供的巡检机器人，该巡检机器人包括基体1、多个车轮24、调节装置2、检测装置3以及控制装置4，将每个车轮24可转动地设置在基体1的下方，在基体1上设置调节装置2，每个车轮24均通过调节装置2与基体1进行连接，这样通过调节装置2带动车轮24进行升降，使得巡检机器人能够适应电力隧道内的复杂地形。为了便于对电力隧道内的地形进行检测，进而控制调节装置2进行升起或下降，在基体1上设置检测装置3和控制装置4，检测装置3与控制装置4进行信号连接，通过检测装置3检测到前方地形存在凸起时，发出信号给控制装置4，控制装置4控制调节装置2带动对应的车轮24进行升起，通过检测装置3检测到前方地形存在凹坑时，发出信号给控制装置4，控制装置4控制调节装置2带动对应的车轮24进行下降，进而能够使得巡检机器人能够应对复杂地形，进而避免巡检机器人晃动影响对电力隧道的检测效果的问题。

如图1、图3以及图4所示，调节装置2包括转动架22和驱动缸23，车轮24可转动地设置在转动架22上，转动架22可转动地设置在基体1上，驱动缸23的缸体设置在基体1上，驱动缸23具有伸缩杆231，伸缩杆231的端部设置在转动架22上并带动转动架22转动，以驱动至少一个车轮24升降设置。采用上述结构，车轮24可转动地设置在转动架22上，转动架22可转动的设置在基体1上，驱动缸23控制伸缩杆231进行伸缩带动转动架22转动，进而能够带动车轮24进行升降。其中，通过驱动缸23驱动伸缩杆231伸出时，由于伸缩杆231的端部设置在转动架22上，进而通过伸缩杆231能够控制转动架22相对基体1进行转动进而带动车轮24进行下降。通过驱动缸23驱动伸缩杆231收缩，进而能够控制转动架22相对基体1进行转动带动车轮24进行升起，使得利用驱动缸23、伸缩杆231以及转动架22控制车轮24进行升降的方式简单可靠，进而保证巡检机器人能够适应复杂地形。

如图4所示，调节装置2还包括第一连杆232，伸缩杆231与第一连杆232的第一端铰接连接，第一连杆232的第二端固定设置在转动架22上。采用上述结构，将伸缩杆231与第一连杆232的第一端进行铰接，第一连杆232的第二端固定设置在转动架22上，进而在伸缩杆231进行转动，第一连杆232能够相对伸缩杆231进行转动，并且，由于转动架22与第一连杆232的第二端固定连接，进而能够便于控制转动架22进行转动，使得调节装置2的结构简单可靠，便于通过调节装置2控制车轮24进行升降。

如图4所示，转动架22还包括相对设置的两个安装板12及设置在两个安装板12之间的第二连杆222，至少一个车轮24位于两个安装板12之间，第二连杆222的轴线与第一连杆232的轴线相垂直，第一连杆232的第二端与第二连杆222的中部相连接。采用上述结构，将车轮24设置在两个安装板12之间，利用第二连杆222将两个安装板12进行连接，第一连杆232的第二端与第二连杆222向连接，进而通过在受到伸缩杆231进行伸出时，第一连杆232能够对第二连杆222施加推力，施加的推力进行分解后形成推动转动架22进行转动的切向力，进而在伸缩杆231伸出时能够带动转动架22转动，进而控制车轮24进行下降。在伸缩杆231收缩时，第一连杆232能够对第二连杆222施加拉力，施加的拉力分解后形成拉动转动架22进行转动的切向力，进而能够控制转动架22转动，使得车轮24进行升起。

如图4所示，转动架22还包括设置在两个安装板12之间的转动轴221，转动架22通过转动轴221可转动地连接在基体1上，转动轴221的转动轴线与第二连杆222的轴线相平行，第二连杆222设置在转动轴221的上方。采用上述结构，通过设置转动轴221，便于在转动轴221的作用下控制转动架22进行转动，并且将第二连杆222设置在转动轴221的上方，便于在第一连杆232与第二连杆222的配合下控制转动架22进行转动。

如图1和图3所示，基体1包括第一壳体17和第二壳体21，第一壳体17内具有第一容纳腔，第一容纳腔内设置有电源箱11，第二壳体21内具有第二容纳腔，驱动缸23和第一连杆232设置在第二容纳腔内。通过将电源箱11设置在第一壳体17的第一容纳腔内，这样能够便于对电源箱11进行安装，能够为巡检机器人的检测装置3和控制装置4提供电源。将驱动缸23和第一连杆232设置在第二壳体21的第二容纳腔内，这样能够在第二容纳腔内第一连杆232进行升降，进而能够在转动架22进行转动时能够保证第一连杆232随着转动架22进行转动，避免第一连杆232在第二壳体21内卡住，提升调节装置2的结构可靠性。

需要说明的是，电源箱11包括容纳电池以及安装壳，电池设置在安装壳内，安装壳上设置有散热板112，散热板112上设置有多个散热孔，进而在电力隧道内出现通风异常时，利用散热孔能够起到散热作用，能够防止巡检机器人温度过高影响工作，进而通过散热板112能够降低电源箱11的内部温度。

其中，第一壳体17上设置有第一安全触边14，第二壳体21上设置在第二安全触边15，利用第一安全触边14和第二安全触边15能够避免电力隧道内凸起的不规则石块会划伤基体1，进而能够起到弹性缓冲的作用。在本实施例中，第一安全触边14和第二安全触边15均采用弹性材质制成。

具体地，在第一安全触边14和第二安全触边15的上方均设置有避障感应器16，能够防止巡检机器人与其它物体发生碰撞，提升巡检机器人的使用寿命。

在本实施例中，第一壳体17具有第一顶部开口，第二壳体21具有第二顶部开口，电源箱11通过第一顶部开口放置在第一容纳腔内，第一连杆232通过第二顶部开口可升降地设置在第二容纳腔内。通过在第一壳体17上设置第一顶部开口，便于对电源箱11进行装配，在第二壳体21内设置第二顶部开口，在转动架22进行转动时第一连杆232在第二壳体21内具有运动空间，保证第一连杆232能够进行工作。

需要说明的是，在第二顶部开口的位置设置有固定板13，固定板13的第一端与第一壳体17相连接，固定板13的第二端与第二壳体21的外侧壁相连接，固定板13的部分结构能够盖设在第二顶部开口上且位于驱动缸23的上端，能够避免隧道内的落石对驱动缸23造成损坏。

其中，第一壳体17上设置有雷达32和天线33，便于实现巡检机器人进行远程操控。

如图5所示，第一壳体17内设置有安装板12，安装板12位于电源箱11的上方，检测装置3包括设置在安装板12上的检测元件34，控制装置4包括设置在安装板12上的中央处理器41，检测元件34与中央处理器41信号连接，中央处理器41与驱动缸23信号连接。采用上述结构，通过在第一壳体17内设置安装板12，将检测元件34和中央处理器41设置在安装板12上，便于进行装配固定。利用检测元件34能够对电力隧道内的地形进行检测，将检测信号传输至中央处理器41，通过中央处理器41控制驱动缸23工作带动伸缩杆231进行伸出或收缩，便于实现巡检机器人的自动控制，提升巡检机器人的实用性和可靠性。

如图1所示，巡检机器人包括多个调节装置2，多个调节装置2与多个车轮24一一对应地连接，以使多个车轮24能够独立升降设置。通过将多个调节装置2与多个车轮24一一对应连接，进而能够便于对每个车轮24均能实现单独的进行升降，进而保证调节装置2能够适应复杂地形。

需要说明的是，车轮24的中心固定连接有传动轴，传动轴241内设置有驱动电机25，电源箱11与驱动电机25电连接能够控制车轮24进行转动。在本实施例中，调节装置2设置有四个，车轮24对应设置有四个，四个车轮24在驱动缸23的作用下分别进行上升或下降运动，以应对凹凸不平的地面，也可以整体进行上移或下移，调整基体1的整体高度，满足不同大小隧道的工作环境。在基体1的底部设置有充电口18，当需要对巡检机器人进行充电时，只需要将巡检机器人移动到合适位置，控制调节装置2带动基体1整体进行下移，便于通过充电口18进行充电。

如图1和图6所示，检测装置3还包括成像组件31，成像组件31包括设置在基体1上的转动座311，转动座311上转动连接有连杆312，连杆312的第一端可转动地设置在转动座311上，连杆312的第二端设置有固定座313，固定座313上转动连接有全向云台314，全向云台314两端转动连接有安装台315，其中一个安装台315上设置有摄像头316和补光灯317，摄像头316和补光灯317之间安装有雨刷318，另一个安装台315设置有红外成像仪319。采用上述结构，连杆312能够与转动座311可转动连接，固定座313上设置全向云台314，全向云台314上的两个安装台315均能进行转动，这样在连杆312相对转动座311进行转动时能够带动固定座313以及固定座313上的全向云台314进行升降，这样使得操作方式简单。通过连杆312能够调整成像组件31的高度，全向云台314可实现360°转动，保证成像范围。利用摄像头316能够对隧道内的情况进行实时检测，补光灯317能够提升检测效果，并应对电力隧道内灯光照明异常问题。雨刷318能够清扫补光灯317和摄像头316上附着的灰尘，红外成像仪319能够检测隧道内的信息传输至外界，便于工作人员对隧道内的情况进行实时检测，避免检测异常。

需要说明的是，在第一安全触边14上设置有超声传感仪36，便于识别路径，通过进行识别可使得巡检机器人按照指定路径进行巡查，若遇到信号中断或路径封堵等异常情况是会按照原路返回，防止出现断联现象。

其中，在其它实施例中，基体1上设置有第一电机，电机的电机轴与连杆312的第一端进行连接，使得第一电机驱动电机轴带动连杆312在转动座311上进行转动。固定座313固定设置在连杆312的第二端，随着连杆312的高度升高，在全向云台314转动以及两个安装台315转动的情况下能够对电力隧道内进行检测。

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申请的示例性实施方式。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。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

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

Claims (10)

1.一种巡检机器人，其特征在于，所述巡检机器人包括：

基体(1)；

多个车轮(24)，每个所述车轮(24)可转动地设置在所述基体(1)的下方；

调节装置(2)，至少一个所述车轮(24)通过所述调节装置(2)安装在所述基体(1)上，所述调节装置(2)设置在基体(1)上并驱动至少一个所述车轮(24)升降设置；

检测装置(3)，设置在所述基体(1)上；

控制装置(4)，设置在所述基体(1)上，并与所述检测装置(3)和所述调节装置(2)信号连接，所述控制装置(4)根据所述检测装置(3)的检测信号控制所述调节装置(2)升降，以控制至少一个所述车轮(24)升降设置。

2.根据权利要求1所述的巡检机器人，其特征在于，所述调节装置(2)包括转动架(22)和驱动缸(23)，所述车轮(24)可转动地设置在所述转动架(22)上，所述转动架(22)可转动地设置在所述基体(1)上，所述驱动缸(23)的缸体设置在所述基体(1)上，所述驱动缸(23)具有伸缩杆(231)，所述伸缩杆(231)的端部设置在所述转动架(22)上并带动所述转动架(22)转动，以驱动至少一个所述车轮(24)升降设置。

3.根据权利要求2所述的巡检机器人，其特征在于，所述调节装置(2)还包括第一连杆(232)，所述伸缩杆(231)与所述第一连杆(232)的第一端铰接连接，所述第一连杆(232)的第二端固定设置在所述转动架(22)上。

4.根据权利要求3所述的巡检机器人，其特征在于，所述转动架(22)还包括相对设置的两个安装板(12)及设置在两个所述安装板(12)之间的第二连杆(222)，至少一个所述车轮(24)位于两个所述安装板(12)之间，所述第二连杆(222)的轴线与所述第一连杆(232)的轴线相垂直，所述第一连杆(232)的第二端与所述第二连杆(222)的中部相连接。

5.根据权利要求4所述的巡检机器人，其特征在于，所述转动架(22)还包括设置在两个所述安装板(12)之间的转动轴(221)，所述转动架(22)通过所述转动轴(221)可转动地连接在所述基体(1)上，所述转动轴(221)的转动轴线与所述第二连杆(222)的轴线相平行，所述第二连杆(222)设置在所述转动轴(221)的上方。

6.根据权利要求3所述的巡检机器人，其特征在于，所述基体(1)包括第一壳体(17)和第二壳体(21)，所述第一壳体(17)内具有第一容纳腔，所述第一容纳腔内设置有电源箱(11)，所述第二壳体(21)内具有第二容纳腔，所述驱动缸(23)和所述第一连杆(232)设置在所述第二容纳腔内。

7.根据权利要求6所述的巡检机器人，其特征在于，所述第一壳体(17)具有第一顶部开口，所述第二壳体(21)具有第二顶部开口，所述电源箱(11)通过所述第一顶部开口放置在所述第一容纳腔内，所述第一连杆(232)通过所述第二顶部开口可升降地设置在所述第二容纳腔内。

8.根据权利要求6所述的巡检机器人，其特征在于，所述第一壳体(17)内设置有安装板(12)，所述安装板(12)位于所述电源箱(11)的上方，所述检测装置(3)包括设置在所述安装板(12)上的检测元件(34)，所述控制装置(4)包括设置在所述安装板(12)上的中央处理器(41)，所述检测元件(34)与所述中央处理器(41)信号连接，所述中央处理器(41)与所述驱动缸(23)信号连接。

9.根据权利要求1所述的巡检机器人，其特征在于，所述巡检机器人包括多个所述调节装置(2)，多个所述调节装置(2)与多个所述车轮(24)一一对应地连接，以使多个所述车轮(24)能够独立升降设置。

10.根据权利要求1所述的巡检机器人，其特征在于，所述检测装置(3)还包括成像组件(31)，所述成像组件(31)包括设置在所述基体(1)上的转动座(311)，所述转动座(311)上转动连接有连杆(312)，所述连杆(312)的第一端可转动地设置在所述转动座(311)上，所述连杆(312)的第二端设置有固定座(313)，所述固定座(313)上转动连接有全向云台(314)，所述全向云台(314)两端转动连接有安装台(315)，其中一个所述安装台(315)上设置有摄像头(316)和补光灯(317)，所述摄像头(316)和所述补光灯(317)之间安装有雨刷(318)，另一个所述安装台(315)设置有红外成像仪(319)。