CN203982191U - 一种轨道巡检机器人机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于工业用机器人领域，具体为一种轨道巡检机器人机构，包括云台、箱体、轨道、滑线、集电器和转向架，所述转向架上的上纵梁安装有箱体，所述箱体上安装有云台；所述箱体具有两侧挡板，每一侧挡板的内侧下部设有前后布置的两个稳定轮，所述稳定轮与轨道的两侧面滚动接触，并与转向架呈跨座形式在轨道上运行；所述轨道呈T型，其中凸出的一侧上表面设有刻度，在轨道的一侧面设有连接外接电源的滑线，所述集电器一端在滑线上滑行，另一端与电源连接。本实用新型可实现在既定的轨道上精确行走和定位，滑线取电方式解决了移动机器人能量的来源问题，单排轨道方式且移动机构为跨座方式，能够适应恶劣天气，具有移动速度快、定位准确等优点。

Description

一种轨道巡检机器人机构

技术领域

本实用新型涉及工业用机器人领域领域，应用于变电站巡检，尤其是涉及一种轨道巡检机器人机构。

背景技术

变电站轨道巡检机器人系统是集机电一体化技术、多传感器融合技术、电磁兼容技术、导航及行为规划技术、机器人视觉技术、安防技术、稳定的无线传输技术于一体的复杂系统，采用完全自主或遥控方式，代替巡检人员对变电站内室外一次设备的部分项目进行巡检，并对图像进行分析和判断，及时发现电力设备存在的问题，为无人值班变电站的推广应用提供了创新型的技术检测手段，提高了电网的可靠稳定运行水平。

传统的变电站巡视主要是通过人工方式，综合运用感官以及一些配套的检测仪器对变电设备进行以简单定性判断为主的检查。目前国内关于变电站巡视机器人研究主要以地面巡视机器人为主，地面巡检机器人是指移动由轮子驱动，在地面移动完成巡视的机器人，该种方式机器人导航主要依靠埋设地磁线、激光测距并配合RFID进行位置识别。机器人主要依靠自身携带蓄电池提供电源，需要定时进行充电。该方式机器人主要缺点在于机器人对路面平整度要求较高；机器人需充电才能运行，不能实现全天候监测；移动速度相对较慢；依靠地埋磁线进行导航，前期安装投入较大；移动范围不受限制，容易误碰带电设备；可靠性较低。当前移动机器人的行走机构有轮式、履带式或是轮履结合式等多种形式，它们移动灵活，越障能力强，但在既定轨道上行走和定位误差大，很难实现多目标定点观察。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：针对现有技术的不足，提供一种轨道巡检机器人机构，解决目前电力系统中设备主要依靠人工巡视，部分市场已有巡视机器人定位精度低、移动范围不受限制、容易误碰带电设备、不能实现全天候监测等问题，实现在既定轨道上精确行走和定位等控制，工作时间稳定可靠，机器人移动稳定可靠。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：

一种轨道巡检机器人机构，包括云台、箱体、轨道、滑线、集电器和转向架，所述转向架的纵梁上表面安装有箱体，所述箱体的上表面安装有云台；所述箱体具有两侧挡板，每一侧挡板的内侧下部设有前后布置的两个稳定轮，所述稳定轮与轨道的两侧面滚动接触，并与转向架呈跨座形式在轨道上运行；所述轨道呈T型，其中凸出的一侧上表面设有刻度，在轨道的一侧面设有连接外接电源的滑线，所述集电器的一端在滑线上滑行，另一端与电源连接。

上述结构采用滑线取电方式，可使移动机器人连续长时间工作，不受时间因素的制约，无需考虑电池充电以及电池的寿命问题，解决了移动机器人能量来源的问题，实现连续工作时间任意，稳定可靠，进而实现24小时不间断巡检。采用单排轨道式方式，移动机构采用跨座方式，系统能够适应多种恶劣天气状况，同时具有移动速度快、定位准确、稳定性好、可靠性高等特点，确保机器人移动的稳定性，防止机器人偏离轨道。

作为本发明的优选方案，所述箱体内部设有驱动电机，所述转向架包括轴承座、转动轴、主动齿轮、从动齿轮、驱动轮和行走轮，转向架上所述上纵梁的下部横向布置有两个转动轴，每一转动轴上套有两个相同轴承座，并对应固定所述上纵梁的下表面，所述驱动电机的输出轴连接主动齿轮，主动齿轮与从动齿轮啮合，所述从动齿轮连接转动轴的一外端，有两个驱动轮分别连接在该转动轴的左右两侧，另一转动轴的左右两侧连接两个行走轮，所述驱动轮和行走轮均与轨道滚动接触。

由于采用上述结构，驱动电机通电后，其输出轴带动齿轮转动，从而带动驱动轮转动，进而带动行走轮转动，实现机器人的移动。转向架的设置不仅起到实现机器人移动的功能，而且对转向架上的机器人箱体和云台起到支撑固定的作用；上述结构转向架由驱动轮、行走轮及机器人箱体上的稳定轮，组成的移动机构重心稳定，在轨道上的运行平稳。

进一步地，所述滑线通过滑线安装架固定在轨道的一侧，所述滑线由铜芯和绝缘护套组成，具有铜芯的一面朝下，所述集电器的一端与铜芯接触，另一端与电源连接。实现为机器人供电。

进一步地，在箱体后侧开有一扇后门，在后门的横梁上安装有两个散热风扇。采用上述结构，可对机器人箱体内部产生的热量进行散热，防止机器人箱体内部的元器件过热而导致损坏。

进一步地，所述轨道下表面设有若干个轨道立柱。根据变电站的需要，由轨道长度确定采用多少个轨道立柱，起到固定支撑轨道的作用。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

1、轨道上按一定距离设置用于检测标记刻度，当机器人经过该点时即可识别出机器人当前所处位置，实现机器人在既定轨道上精确行走和定位，能够实现多目标的连续定点观察。

2、本实用新型采用滑线取电方式，可使移动机器人连续长时间工作，不受时间因素的制约，无需考虑电池充电以及电池的寿命问题，解决了移动机器人能量的来源，连续工作时间任意，稳定可靠，进而实现24小时不间断巡检，实现无人值守化。

3、本实用新型机器人采用单排轨道式方式，移动机构采用跨座方式，系统能够适应多种恶劣天气状况，同时具有移动速度快、定位准确、稳定性好、可靠性高等特点。本实用新型的转向架由驱动轮、行走轮及机器人箱体上的稳定轮，组成的移动机构重心稳定，在轨道上的运行平稳。

附图说明

图1是本实用新型一种轨道巡检机器人机构的立体结构示意图；

图2是图1的主视图；

图3是图1的局部后视图。

图中：1—云台、2—箱体、3—刻度、4—轨道、5—轨道立柱、6—滑线、7—稳定轮、8—集电器、9—行走轮、10-1—传动轴、10-2—传动轴、11—驱动电机、12—主动齿轮、13—从动齿轮、14—转向架、15—驱动轮、16—轴承座。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细说明，其中所有附图中相同的标号代表相同或类似的部件，说明书中的附图为简化形式，仅供理解本实用新型的具体结构。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能限制本实用新型的保护范围。

如图1、图2和图3所示，本实用新型一种轨道巡检机器人机构，包括云台1、箱体2、轨道4、滑线6、集电器8和转向架14，所述转向架14上的上纵梁安装有箱体2，所述箱体2上安装有云台1；所述箱体2具有两侧挡板，每一侧挡板的内侧下部设有前后布置的两个稳定轮7，所述稳定轮7与轨道4的两侧面滚动接触，并与转向架14呈跨座形式在轨道4上运行；所述轨道4呈T型，其中凸出的一侧上表面设有刻度3，在轨道4的一侧面设有连接外接电源的滑线6，所述集电器8的一端在滑线6上滑行，另一端与电源连接。

轨道上按一定距离设置用于检测标记刻度，当机器人经过该点时即可识别出机器人当前所处位置，实现机器人在既定轨道上精确行走和定位；采用滑线取电方式，可使移动机器人连续长时间工作，不受时间因素的制约，无需考虑电池充电以及电池的寿命问题，解决了移动机器人能量来源的问题，实现连续工作时间任意，稳定可靠，进而实现24小时不间断巡检；采用单排轨道式方式，移动机构采用跨座方式，系统能够适应多种恶劣天气状况，同时具有移动速度快、定位准确、稳定性好、可靠性高等特点，确保机器人移动的稳定性，防止机器人偏离轨道。

其中，在箱体2内部设有驱动电机11，转向架14包括轴承座16、转动轴、主动齿轮12、从动齿轮13、驱动轮15和行走轮9，转向架14上的上纵梁的下部横向布置有两个转动轴，每一转动轴上套有两个相同轴承座16，并对应固定所述上纵梁的下表面，所述驱动电机11的输出轴连接主动齿轮12，主动齿轮12与从动齿轮13啮合，所述从动齿轮13连接转动轴10-1的一外端，有两个驱动轮15分别连接在该转动轴10-1的左右两侧，另一转动轴10-2的左右两侧连接两个行走轮9，所述驱动轮15和行走轮9均与轨道4滚动接触。

驱动电机通电后，其输出轴带动齿轮转动，从而带动驱动轮转动，进而带动行走轮转动，实现机器人的移动。转向架的设置不仅起到实现机器人移动的功能，而且对转向架上的机器人箱体和云台起到支撑固定的作用；上述结构转向架由驱动轮、行走轮及机器人箱体上的稳定轮，组成的移动机构重心稳定，在轨道上的运行平稳。

如图1所示，滑线6通过滑线安装架固定在轨道4的一侧，所述滑线6由铜芯和绝缘护套组成，具有铜芯的一面朝下，所述集电器8的一端与铜芯接触，另一端与电源连接。实现为机器人供电。

在箱体2后侧开有一扇后门，在后门的横梁上安装有两个散热风扇。可对机器人箱体内部产生的热量进行散热，防止机器人箱体内部的元器件过热而导致损坏。

如图1和图2所示，在轨道4下表面设有若干个轨道立柱5。根据变电站的需要，由轨道长度确定采用多少个轨道立柱，起到固定支撑轨道的作用。

轨道巡检机器人机构工作原理：通电后，机器人接收到指令，机器人按照指令要求向前或向后移动至指令要求的位置，机器人云台按照指令要求旋转至预定角度，机器人完成运动控制及云台角度调整。

本实用新型提供一种轨道巡检机器人机构，解决了目前电力系统中设备主要依靠人工巡视，部分市场已有巡视机器人定位精度低、移动范围不受限制、容易误碰带电设备、不能实现全天候监测等问题，实现在既定的轨道上精确行走和定位，滑线取电方式解决了移动机器人能量的来源问题，单排轨道方式且移动机构为跨座方式，能够适应恶劣天气，具有移动速度快、定位准确等优点。

Claims (5)

1.一种轨道巡检机器人机构，其特征在于：包括云台(1)、箱体(2)、轨道(4)、滑线(6)、集电器(8)和转向架(14)，所述转向架(14)上的上纵梁安装有箱体(2)，所述箱体(2)上安装有云台(1)；所述箱体(2)具有两侧挡板，每一侧挡板的内侧下部设有前后布置的两个稳定轮(7)，所述稳定轮(7)与轨道(4)的两侧面滚动接触，并与转向架(14)呈跨座形式在轨道(4)上运行；所述轨道(4)呈T型，其中凸出的一侧上表面设有刻度(3)，在轨道(4)的一侧面设有连接外接电源的滑线(6)，所述集电器(8)的一端在滑线(6)上滑行，另一端与电源连接。

2.如权利要求1所述的一种轨道巡检机器人机构，其特征在于：所述箱体(2)内部设有驱动电机(11)，所述转向架(14)包括轴承座(16)、转动轴、主动齿轮(12)、从动齿轮(13)、驱动轮(15)和行走轮(9)，转向架(14)上所述上纵梁的下表面横向布置有两个转动轴(10-1、10-2)，每一转动轴上套有两个相同轴承座(16)，并对应固定在所述上纵梁的下表面，所述驱动电机(11)的输出轴连接主动齿轮(12)，主动齿轮(12)与从动齿轮(13)啮合，所述从动齿轮(13)连接转动轴(10-1)的一外端，有两个驱动轮(15)分别连接在该转动轴(10-1)的左右两侧，另一转动轴(10-2)的左右两侧连接两个行走轮(9)，所述驱动轮(15)和行走轮(9)均与轨道(4)滚动接触。

3.如权利要求1或2所述的一种轨道巡检机器人机构，其特征在于：所述滑线(6)通过滑线安装架固定在轨道(4)的一侧，所述滑线(6)由铜芯和绝缘护套组成，具有铜芯的一面朝下，所述集电器(8)的一端与铜芯接触，另一端与电源连接。

4.如权利要求3所述的一种轨道巡检机器人机构，其特征在于：在箱体(2)后侧开有一扇后门，在后门的横梁上安装有两个散热风扇。

5.如权利要求4所述的一种轨道巡检机器人机构，其特征在于：所述轨道(4)下表面设有若干个轨道立柱(5)。