CN203665517U - 散热三段箱式防雨智能巡检检测机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种散热三段箱式防雨智能巡检检测机器人，该机器人包括底盘、外壳、工控机、WIFI模块、电路控制板、电池组、左伺服电机和右伺服电机，所述的底盘呈U型，被分割成控制舱、能源舱和动力舱，所述的工控机、WIFI模块、电路控制板设置在控制舱内，所述的电池组设置在能源舱内，所述的左伺服电机和右伺服电机设置在动力舱内，所述的外壳盖在底盘上。可以避免机器人内部器件近距离可能带来的干扰，还能起到防雨防尘作用和避免静电干扰。

Description

散热三段箱式防雨智能巡检检测机器人

技术领域

本实用新型涉及一种机器人，尤其是涉及一种散热三段箱式防雨智能巡检检测机器人。 

背景技术

目前我国的电力是自动化整体水平最高的行业，同时智能电网的建设代表了新型无人值守变电站的兴起，智能巡检机器机在无人站里代替检修人员巡检设备，并实时传输和存储检测数据，为电网减少了检测成本的投入。已有的巡检机器人基本是在以铁质或铝质U型底盘上，在没有相互隔离的情况下，直接集成电池、电机、单片机、局部以太网等动力、控制和通讯材料设备紧密地放在一起，这样或多或少设备在运行时都会产生一定干扰；而外壳直接以ABS工程塑料或铁板，做成有边沿的外壳直接组装于平面底盘上；而现在室外应用机器人几乎没有人机交互界面，或放于底盘上而外面无法直接查看，大大降低了人机交互互动性，让用户无法及时在机器人旁边时查看其状态和信息，就成了应用的机器人。这种设计虽然散热性不错，但是却把动力和驱动等重要设备部件裸露在外壳材料之下，而ABS材料耐候性差、铁板容易锈蚀且接口处缝隙较大的情况下，长时间风雨中使用后，若电池、电机等驱动动力设备在处于工作状态，大风大雨和连绵雨天时雨水可能会流进机体内，淋到底盘上裸露的机电，导致机体运动体系短路或者失灵风险增大，机器人的使用寿命大打折扣。 

发明内容

本实用新型的目的在于：针对现有技术存在的问题，提供一种散热三段箱式防雨智能巡检检测机器人，解决了机器人内部元件相互干扰的问题、解决了机器人对雨水防护不高的问题、解决了机器人没有人机交互界面的问题、解决了机器人对雨水防护不高的问题、解决了机器人静电干扰的问题。

本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：

一种散热三段箱式防雨智能巡检检测机器人，其特征在于，该机器人包括底盘、外壳、工控机、WIFI模块、电路控制板、电池组、左伺服电机和右伺服电机，所述的底盘呈U型，被分割成控制舱、能源舱和动力舱，所述的工控机、WIFI模块、电路控制板设置在控制舱内，所述的电池组设置在能源舱内，所述的左伺服电机和右伺服电机设置在动力舱内，所述的外壳盖在底盘上。

优选的，所述的机器人还包括防雨罩，该防雨罩设置在底盘上部空间内，并与底盘侧壁连接。

优选的，所述的底盘上部空间内设置有交互机安放舱，该交互机安放舱设有一个可向外开启的舱门，所述的交互机安放舱内设有交互机，该交互机与工控机连接。

优选的，该机器人还包括向外排气散热的风扇，该风扇固定在底盘上，底盘上对应设有出风口，该出风口处设有开口向下的风扇防护壳。

优选的，该机器人还包括防静电条，该防静电条一端固定在底盘上，另一端接地。

优选的，所述的防静电条为软金属条或石墨条。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

1、以往大部分机器人都在室内中应用，机电设备都直接隐藏裸露在外壳之下，而本实用新型将底盘分成三个舱，然后通过把机电、通讯、动力等设备进行分区整合，分别放置在三个舱中，有效的控制了设备之间的距离和近距离可能带来的干扰，并在分区后，提高了机器人组装的效率，在拆卸时，也能降低由于拆卸所可能带来的对其它设备的不必要的影响，如线头变松、碰断较细的线等；

2、如果机器人长时间使用后外壳有损，且又在连绵雨天或者大雨天气中运行时，可能会有雨水侵入壳内，直接影响隐藏裸露在外壳之下运行中的机设备，而本实用新型在U型底盘顶部接近上沿10厘米处设置了一个人字形防雨罩，有了这样一层防雨罩以后，可以防止外壳意外入水之后伤害到运行中的机电设备，人字形斜面会把水流滑到底边，通过底边下波浪形下开口的出水口，排除雨水，这样既保护了机电设备又增加了机器人的使用寿命，帮客户节约了一定成本；

3、机器人设置有交互机，并配有带舱门的交互机安放舱，不仅解决了室外机器人外部基本没有界面设备的情况，同时方便用户在机器人身边时，可通过交互界面，手动触摸查看机器人运行和任务情况，并不需要在控制室内就可了解机器情况，在用户不使用时，随手将仓门关闭，就起到了对机器人在室外运行时，防尘防雨进去；

4、在底盘出风口外部设有一个开口向下的风扇防护壳，既美观又实用，也避免了风扇在风口易被沁湿，在增加风扇的寿命和运行稳定性的同时，风扇稳定地运作也利于保护机电设备在适宜的温度中的长时间使用；

5、在底盘上加了防静电条，可以消除机器人产生的静电，避免静电干扰。

附图说明

图1为机器人背部示意图；

图2 为机器人左侧向外壳拆分示意图；

图3 为三段箱式设备放置示意图。

附图标注说明：

101—风扇、102—急停按钮、103—交互机安放舱、104—启动钮、105—重启钮、106—交互机、107—雷达、108—万向轮关节轴、109—万向轮、110—防撞保险杠、111—红外热成像仪、112—云台、113—可见光摄像机、114—状态灯、115—通讯天线  116—舱门、117—充电端子，

201—外壳、202—人字形防雨罩、203—拾音器、204—主动轮、205—电池组仓门  206—风扇防护壳，

301—控制舱、302—工控机、303—后保险杠、304—wifi模块、305—电路控制板、306—后磁传感器、307—能源舱、308—右伺服电机、309—动力舱、310—左伺服电机、311—前磁传感器、312—硫酸铁锂电池组。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。

实施例  

如图1、图2、图3所示，本实用新型的机器人主要由底盘、外壳201、工控机302、WIFI模块304、电路控制板305、电池组312、左伺服电机310和右伺服电机308组成。底盘呈U型，被分割成控制舱301、能源舱307和动力舱309。工控机302、WIFI模块304、电路控制板305设置在控制舱301内；电池组312采用硫酸铁锂电池组，其设置在能源舱307内，左伺服电机310和右伺服电机308设置在动力舱309内；外壳201盖在底盘上。这样进行分割，可以有效的控制了设备之间的距离和近距离可能带来的干扰，并在分区后，提高了机器人组装的效率，在拆卸时，也能降低由于拆卸所可能带来的对其它设备的不必要的影响，如线头变松、碰断较细的线等。

机器人还包括防雨罩202。防雨罩202的截面呈人字形，该防雨罩202设置在底盘顶部接近上沿10厘米处，并与底盘侧壁连接。有了这样一层防雨罩以后，可以防止外壳意外入水之后伤害到运行中的机电设备，人字形斜面会把水流滑到底边，通过底边下波浪形下开口的出水口，排除雨水，这样既保护了机电设备又增加了机器人的使用寿命，帮客户节约了一定成本。

底盘上部空间内还设置有交互机安放舱103，该交互机安放舱103设有一个可向外开启的舱门116。交互机安放舱103内设有交互机106，该交互机106与工控机302连接。这样不仅解决了室外机器人外部基本没有界面设备的情况，同时方便用户在机器人身边时，可通过交互界面，手动触摸查看机器人运行和任务情况，并不需要在控制室内就可了解机器情况，在用户不使用时，随手将仓门关闭，就起到了对机器人在室外运行时，防尘防雨进去。

另外，机器人还包括向外排气散热的风扇101。风扇设有两个，均固定在底盘上，底盘上对应设有出风口，该出风口处设有开口向下的风扇防护壳206。采用这样的设计，既美观又实用，也避免了风扇在出风口易被沁湿，在增加风扇的寿命和运行稳定性的同时，风扇稳定地运作也利于保护机电设备在适宜的温度中的长时间使用。

该机器人还可以设置防静电条，该防静电条一端固定在底盘上，另一端接地。防静电条可以采用软金属条或石墨条，这样可以消除机器人产生的静电，避免静电干扰。

本机器人工作原理如下：打开机器人交互机安放舱103的用于平时防尘防雨的仓门116，按启动钮104后，全部设备电力供给都依靠能源舱307内硫酸铁锂电池组312提供，电池组连接电路控制板305为各设备提供其工作运行所需求的电压，然后工控机302启动让机电设备状态初始化开启并可通过触摸界面106查看，机器人状态也会通过状态灯114不同的颜色来表示所反应的状态，在控制室控制信息可通过通讯天线115收发并连接机器人wifi模块304进行远程操作，如果电池出现问题时，可通过电池组仓门205快速取换电池，更加便捷易操作。

左右伺服电机310、308连接着工控机302，由其发出运行与变速或停止指令，运动时，连接着减速器的主动轮204为主行走动力带动着万向轮109完成行走，转弯时则是利用左右伺服电机310、308之间不同的差速旋转来完成，同时在转向过程中，万向轮关节轴108灵活的随着机体带着万向轮109改变方向。

导航传感器有多个采集点，通过对导航磁条磁性强弱的检测判断小车偏离轨道的距离，工控机302根据这些偏移信息对小车的行走进行调整，从而保证小车沿磁道行驶。其中主动轮方向为前进方向，万向轮方向为后退方向，当机器人前进时依靠动力舱309内前磁传感器311扫描磁条调整行走偏差行走，而机器人后退行走时，则依靠控制舱301内后磁传感器306扫描磁条调整行走偏差，两种方向行走时，都可在脱磁后由传感器因未扫描到磁性而自动停止行走，大大提高了作业时走离磁道时的安全系数。

到达指定地标点后，可远程操控或设置好预置位后云台112进行角度调整进入检测阶段，云台防护舱内可见光摄像机113将对设备状态进行拍照或录像，同时实时情况也会通过与云台相连的编码器压缩再经由wifi模块304传到监控室内控制系统上；而红外热成像仪111则对设备的温度值进行采集分析，实时热图像通过RJ45网线连接交换机后再由与交换机相连的wifi模块304及时传回控制室，从而使在查看的工作人员能从图像上分析出设备是否正常。

当长时间使用后，在绵连雨天或暴雨天气作业时外出现意外漏雨时，人字形防雨罩202会挡住漏入的雨水并从三角底边末端的波浪形防雨下开槽口流到机器人体外，极好地保护了机电设备。机电温度的控制通过机器人两边的风扇101持续散热，风扇外面则有一个开口向下的风扇防护壳206，避免雨水的侵袭，保护风扇的正常运行。在遇到障碍时，会通过前后雷达107告知与其相连的工控机发出停止指令，在碰到物体或障碍物时机器人防撞保险杠110将会减轻碰撞对机体造成的伤害，而急停按钮102安装在车体外壳201后方，连接车体电路控制板305，在遇到紧急情况而车未停止的情况下，按下急停按钮102，车就马上停止运行，避免意外的发生，同时可通过按一下人机交互舱内重启钮105重启工控机并恢复设备初始状态；充电端子117则固定在车体后侧，连接着磷酸铁锂电池组312并配合智能复充充电机，在机器人电量低时或者完成任务后进行充电，保证持续的能源供应；车上安装的拾音器203还能实时采集周围的声音信号；车后部安装等额后保险杠303还能防止从后方出现的撞击。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，应当指出的是，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。 

Claims (6)

1.一种散热三段箱式防雨智能巡检检测机器人，其特征在于，该机器人包括底盘、外壳、工控机、WIFI模块、电路控制板、电池组、左伺服电机和右伺服电机，所述的底盘呈U型，被分割成控制舱、能源舱和动力舱，所述的工控机、WIFI模块、电路控制板设置在控制舱内，所述的电池组设置在能源舱内，所述的左伺服电机和右伺服电机设置在动力舱内，所述的外壳盖在底盘上。

2.根据权利要求1所述的一种散热三段箱式防雨智能巡检检测机器人，其特征在于，所述的机器人还包括防雨罩，该防雨罩设置在底盘上部空间内，并与底盘侧壁连接。

3.根据权利要求1所述的一种散热三段箱式防雨智能巡检检测机器人，其特征在于，所述的底盘上部空间内设置有交互机安放舱，该交互机安放舱设有一个可向外开启的舱门，所述的交互机安放舱内设有交互机，该交互机与工控机连接。

4.根据权利要求1所述的一种散热三段箱式防雨智能巡检检测机器人，其特征在于，该机器人还包括向外排气散热的风扇，该风扇固定在底盘上，底盘上对应设有出风口，该出风口处设有开口向下的风扇防护壳。

5.根据权利要求1所述的一种散热三段箱式防雨智能巡检检测机器人，其特征在于，该机器人还包括防静电条，该防静电条一端固定在底盘上，另一端接地。

6.根据权利要求5所述的一种散热三段箱式防雨智能巡检检测机器人，其特征在于，所述的防静电条为软金属条或石墨条。

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