CN206527746U - 挂轨巡检机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种挂轨巡检机器人，包括：机器人本体、探测雷达、防护装置、控制装置、移动驱动装置及报警装置；所述探测雷达、防护装置、控制装置、移动驱动装置及报警装置安装在所述机器人本体上；所述探测雷达连接所述控制装置，探测所述机器人本体前后方一定距离内的障碍物，并传输障碍信号至所述控制装置；所述防护装置感应与障碍物的碰撞而生成碰撞信号，将碰撞信号传输至其连接的所述控制装置；所述控制装置连接移动驱动装置和报警装置，在接收到障碍信号或接收到碰撞信号时，控制所述移动驱动装置停止工作，并生成报警信号控制所述报警装置报警。防止机器人发生激烈的碰撞，安全性能更高，有利于保障巡检工作正常进行。

Description

挂轨巡检机器人

技术领域

本实用新型涉及电力设备检测领域，尤其涉及一种挂轨巡检机器人。

背景技术

长期以来，对于电力设备检查，使用的都是人工方式。但由于隧道内的特殊环境，工作人员不可能每天出入隧道去检查设备安全，不仅工作效率低，而且无法保证人员安全，目前，为了克服以上问题，采用巡检机器人来实现巡检工作。

由于隧道内或一些特殊场地中，路况较为崎岖，常规的陆地行走机器人行走定位会出现较大偏差，显然不适合在这种场地中行走检测，因而需要轨道巡检机器人来实现巡检。但是，轨道上有可能存在障碍物或者工作人员等，如果机器人在碰到这种情况下时继续移动，会发生激烈碰撞，导致机器人损坏、轨道受损、设备受损、人员受伤等情况，安全性能无法得到保障，导致巡检工作无法正常进行。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种挂轨巡检机器人，防止机器人发生激烈的碰撞，安全性能更高，有利于保障巡检工作正常进行。

为解决上述问题，本实用新型提出一种挂轨巡检机器人，包括：机器人本体、探测雷达、防护装置、控制装置、移动驱动装置及报警装置；所述探测雷达、防护装置、控制装置、移动驱动装置及报警装置安装在所述机器人本体上；所述探测雷达连接所述控制装置，探测所述机器人本体前后方一定距离内的障碍物，并传输障碍信号至所述控制装置；所述防护装置感应与障碍物的碰撞而生成碰撞信号，将碰撞信号传输至其连接的所述控制装置；

所述控制装置连接移动驱动装置和报警装置，在接收到障碍信号或接收到碰撞信号时，控制所述移动驱动装置停止工作，并生成报警信号控制所述报警装置报警。

根据本实用新型的一个实施例，还包括通信装置，安装在所述机器人本体上且连接所述控制装置，用以与上位机通信，至少传输所述报警信号。

根据本实用新型的一个实施例，所述报警装置为设置在所述机器人本体的表面的闪动警示灯。

根据本实用新型的一个实施例，所述防护装置包括安全触边；所述安全触边至少安装在所述机器人本体的前后位置，且伸出于所述机器人本体的前端和后端，与障碍物的碰撞时感应碰撞而生成碰撞信号，将碰撞信号传输至其连接的控制装置。

根据本实用新型的一个实施例，还包括供电装置，用以对机器人本体上的各装置进行供电。

根据本实用新型的一个实施例，所述控制装置在接收到障碍信号或接收到碰撞信号时，控制所述供电装置仅对所述控制装置及所述报警装置进行供电，而停止对其他装置进行供电，以进入低功耗供电模式。

根据本实用新型的一个实施例，所述机器人本体上端设有挂接滑动组件，用以将机器人本体挂接在轨道上且能够相对所述轨道移动。

根据本实用新型的一个实施例，还包括RFID，设置在所述机器人本体上，用以与轨道上的RFID标识装置通信，所述控制装置根据RFID的通信信号来进行移动定位。

根据本实用新型的一个实施例，还包括码盘，用以测距，并将测距信号传输给所述控制装置，以调整机器人本体的移动距离，实现精确定点停站。

根据本实用新型的一个实施例，还包括温湿度传感器，设置在所述机器人本体上，连接所述控制装置，将感测的温湿度信号传输给所述控制装置；所述控制装置通过通信装置将温湿度信号上传给上位机。

根据本实用新型的一个实施例，在所述机器人本体的下端还设置有云台、及搭载在云台上的高清摄像头和红外热像仪，所述高清摄像头和红外热像仪连接所述控制装置，以进行拍摄监控。

采用上述技术方案后，本实用新型相比现有技术具有以下有益效果：采用探测雷达对轨道上障碍物及工作人员进行探测，遇到障碍会通知控制装置，进行停障报警，从而在离障碍一定距离的情况下紧急停车，防止碰撞造成人员或设备损伤；还采用防护装置在探测雷达失效时防止与障碍激烈碰撞，碰到障碍后急停，避免持续碰撞导致设备受损，与探测雷达构筑双重安全保障，安全性能更高，有利于保障巡检工作正常进行。

附图说明

图1为本实用新型一实施例的挂轨巡检机器人的结构框图；

图2为本实用新型另一实施例的挂轨巡检机器人的结构框图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广，因此本实用新型不受下面公开的具体实施的限制。

参看图1，在一个实施例中，挂轨巡检机器人包括：机器人本体(图中未示出)、探测雷达2、防护装置3、控制装置1、移动驱动装置4及报警装置5。探测雷达2、防护装置3、控制装置1、移动驱动装置4及报警装置5安装在机器人本体上。机器人本体可由耐磨、阻燃材质的材料制成，例如可以制成具有内置空间的形状，控制装置1、移动驱动装置4可内置在机器人本体中，起到防尘防水作用。移动驱动装置4由控制装置1控制驱动机器人本体在轨道上移动。

探测雷达2连接控制装置1，探测雷达2可以感知探测方向的异物，探测距离可为1～1.5m，例如可以是超声波测距雷达。探测雷达2探测机器人本体前后方一定距离内的障碍物，障碍物例如是停留在轨道上的设备或者是工作人员，如果轨道上有障碍物时，探测雷达2会相应生成障碍信号，并传输障碍信号至控制装置1。控制装置1连接移动驱动装置4和报警装置5，在接收到探测雷达2发送的障碍信号时，控制移动驱动装置4停止工作，并生成报警信号控制报警装置5报警，防止机器人本体与障碍物发生碰撞。

在探测雷达2失效时，无法探测到移动方向上的障碍物，此时仍然会发生碰撞。防护装置3与控制装置1连接，在发生碰撞当下，防护装置3感应与障碍物的碰撞而生成碰撞信号，将碰撞信号传输至控制装置1。控制装置1接收到碰撞信号时，控制移动驱动装置4停止工作，并生成报警信号控制报警装置5报警，避免持续性地撞击，导致设备损坏。在机器人本体上还可以设置急刹装置，在移动驱动装置4停止工作时，急刹装置同时工作，使得挂轨巡检机器人急停。

在自主巡检过程中，一旦发现了障碍，挂轨巡检机器人可以及时发出警报并紧急停车，通知工作人员排除障碍物，由探测雷达2和防护装置3起到了双重防护的作用，在发现障碍物时可及时避免碰撞并提醒注意，及时未能避免碰撞，也可以在碰撞后及时控停并提醒注意，防止持续撞击。

在一个实施例中，参看图2，挂轨巡检机器人还可以包括通信装置6。通信装置6安装在机器人本体上且连接控制装置1。在隧道内可以通过无线路由设备等构建一无线局域通信系统。通信装置6可以是可以接入预建立的无线局域网的无线通信装置，实现挂轨巡检机器人与上位机通信。在本实用新型实施例中，通信装置6至少传输报警信号，还可以传输障碍信号和碰撞信号，但不限于此，还可以传输检测信号或者其他信号。

优选的，报警装置5为设置在机器人本体的表面的闪动警示灯，在灯光闪动下，可以提醒隧道内的工作人员及时排除轨道上的障碍物，闪动警示灯的闪光可以保证工作人员及时定位障碍物位置。当然，报警装置5还可以包括声音报警装置，可以保证灯光盲区内的工作人员也可以被提醒到。

在一个实施例中，防护装置3为设置在机器人本体边缘部位的防护结构，防护结构优选包括安全触边。安全触边至少安装在机器人本体的前后位置，且伸出于机器人本体的前端和后端，使得挂轨巡检机器人在发生碰撞时，首先碰撞到的是安全触边。安全触边与障碍物的碰撞时，感应碰撞而生成碰撞信号，将碰撞信号传输至其连接的控制装置1。一般来说，挂轨巡检机器人仅在轨道上做前后移动，因而可以仅在机器人本体的前后部位的边缘上完整布设一条安全触边，当然可以在机器人本体的侧边上也设置安全触边。

在一个实施例中，挂轨巡检机器人还可以包括供电装置7。供电装置7优选为充电蓄电装置，用以对机器人本体上的各装置进行供电。在正常巡检工作时，控制装置1控制供电装置7为各装置进行供电，但是如果在停障时，各装置均不用工作，处于待命状态，再为这些装置供电则浪费电能。

进一步的，控制装置1在接收到探测雷达2的障碍信号或接收到防护装置3的碰撞信号时，控制供电装置7仅对控制装置1及报警装置5进行供电，而停止对其他装置进行供电，以进入低功耗供电模式。在待命状态下保证系统最低功耗的供电，可以使供电装置7电量持久，以供挂轨巡检机器人更长时间的工作。

机器人本体上端可以设有挂接滑动组件，用以将机器人本体挂接在轨道上且能够相对轨道移动。移动驱动装置驱动挂接滑动组件相对轨道滑动，从而挂接滑动组件带动机器人本体移动。由于是挂接在轨道上的，因而机器人本体是腾空的，移动过程中不会发生颠簸等问题，移动更为稳定。

在一个实施例中，继续参看图2，挂轨巡检机器人还可以包括RFID(RadioFrequency Identification，射频识别)9，RFID 9可以以芯片、装置等形式设置在机器人本体上，能够与在轨道上的RFID标识装置通信，例如机器人本体上的RFID 9可以读取轨道上的RFID标识装置的标识，轨道上的每个RFID标识装置的标识唯一。由于轨道上的RFID标识装置的位置为已知，因而RFID 9读取到某个位置的RFID标识装置时，便说明机器人本体移动至相应位置，从而起到定位的作用。RFID 9与轨道上的RFID标识装置通信，控制装置1根据RFID 9的通信信号来进行移动定位。该通信信号可以为RFID 9采集到的信号，或者为轨道上的通信装置6发射的信号。

进一步的，挂轨巡检机器人还可以包括码盘10。码盘10用来测距，并将测距信号传输给控制装置1，控制装置1根据测距信号来判断是否位于需要处于的位置，若不是则控制移动驱动装置4驱动移动一定距离，再判断接收到的测距信号，实现反馈式距离调节，调整机器人本体的移动距离，实现精确定点停站。

在一个实施例中，挂轨巡检机器人还可以包括温湿度传感器8。温湿度传感器8设置在机器人本体上，优选设置在裸露于机器人本体的位置，可以感测所处环境中的温湿度信号。温湿度传感器还连接控制装置1，将感测的温湿度信号传输给控制装置1，控制装置1通过通信装置6将温湿度信号上传给上位机，以供上位机端进行环境分析，控制挂轨巡检机器人在合适的温湿度环境下进行巡检工作。

在一个实施例中，在机器人本体的下端还设置有云台、及搭载在云台上的高清摄像头和红外热像仪(图中未示出)，高清摄像头和红外热像仪连接控制装置，以进行拍摄监控。

控制装置可以根据红外热像仪检测出的高压电缆或电力设备的红外图像，得到设备故障信息，以停电故障为例，由于高压电缆和电力设备在上电工作时，会产生一定的温度，红外热像仪可以拍摄出红外图像，而若停电则可以检测出红外变化，控制装置控制挂轨巡检机器人的照明装置及可见光摄像头工作；在照明装置照明下，可见光摄像头拍摄故障段的高压电缆或电力设备的高清图像，通过通信装置上传至上位机进行故障分析，及时查明故障原因。

本实用新型虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定权利要求，任何本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改，因此本实用新型的保护范围应当以本实用新型权利要求所界定的范围为准。

Claims (11)

1.一种挂轨巡检机器人，其特征在于，包括：机器人本体、探测雷达、防护装置、控制装置、移动驱动装置及报警装置；所述探测雷达、防护装置、控制装置、移动驱动装置及报警装置安装在所述机器人本体上；所述探测雷达连接所述控制装置，探测所述机器人本体前后方一定距离内的障碍物，并传输障碍信号至所述控制装置；所述防护装置感应与障碍物的碰撞而生成碰撞信号，将碰撞信号传输至其连接的所述控制装置；

所述控制装置连接移动驱动装置和报警装置，在接收到障碍信号或接收到碰撞信号时，控制所述移动驱动装置停止工作，并生成报警信号控制所述报警装置报警。

2.如权利要求1所述的挂轨巡检机器人，其特征在于，还包括通信装置，安装在所述机器人本体上且连接所述控制装置，用以与上位机通信，至少传输所述报警信号。

3.如权利要求1或2所述的挂轨巡检机器人，其特征在于，所述报警装置为设置在所述机器人本体的表面的闪动警示灯。

4.如权利要求1所述的挂轨巡检机器人，其特征在于，所述防护装置包括安全触边；所述安全触边至少安装在所述机器人本体的前后位置，且伸出于所述机器人本体的前端和后端，与障碍物的碰撞时感应碰撞而生成碰撞信号，将碰撞信号传输至其连接的控制装置。

5.如权利要求1所述的挂轨巡检机器人，其特征在于，还包括供电装置，用以对机器人本体上的各装置进行供电。

6.如权利要求5所述的挂轨巡检机器人，其特征在于，所述控制装置在接收到障碍信号或接收到碰撞信号时，控制所述供电装置仅对所述控制装置及所述报警装置进行供电，而停止对其他装置进行供电，以进入低功耗供电模式。

7.如权利要求1所述的挂轨巡检机器人，其特征在于，所述机器人本体上端设有挂接滑动组件，用以将机器人本体挂接在轨道上且能够相对所述轨道移动。

8.如权利要求1所述的挂轨巡检机器人，其特征在于，还包括RFID，设置在所述机器人本体上，用以与轨道上的RFID标识装置通信，所述控制装置根据RFID的通信信号来进行移动定位。

9.如权利要求8所述的挂轨巡检机器人，其特征在于，还包括码盘，用以测距，并将测距信号传输给所述控制装置，以调整机器人本体的移动距离，实现精确定点停站。

10.如权利要求1所述的挂轨巡检机器人，其特征在于，还包括温湿度传感器，设置在所述机器人本体上，连接所述控制装置，将感测的温湿度信号传输给所述控制装置；所述控制装置通过通信装置将温湿度信号上传给上位机。

11.如权利要求1所述的挂轨巡检机器人，其特征在于，在所述机器人本体的下端还设置有云台、及搭载在云台上的高清摄像头和红外热像仪，所述高清摄像头和红外热像仪连接所述控制装置，以进行拍摄监控。