CN208323358U - 低压台区巡检机器人 - Google Patents

Abstract

现有技术中的机器人包括取电接口、数据收发装置、控制器和电源装置，本实用新型在现有技术的基础上提出了低压台区巡检机器人，还包括底盘，底盘上设置有云台，云台上设置有高清摄像头和红外热像仪，底盘上还设置有引航激光雷达和天线，底盘两侧设置有若干驱动轮，驱动轮包括前轮和后轮，前轮距底盘较远侧设置有变径轮，变径轮的直径可变，变径轮与前轮同轴固定连接，后轮距底盘较近端同样设置有变径轮，通过上述技术方案，解决了现有技术中巡检机器人的移动方式无法适用于全地形的问题。

Description

低压台区巡检机器人

技术领域

本实用新型属于巡检设备技术领域，涉及低压台区巡检机器人。

背景技术

巡检机器人是以移动机器人作为载体，以可见光摄像机、红外热成像仪、其它检测仪器作为载荷系统，以机器视觉—电磁场—GPS—GIS的多场信息融合作为机器人自主移动与自主巡检的导航系统，以嵌入式计算机作为控制系统的软硬件开发平台;具有障碍物检测识别与定位、自主作业规划、自主越障、对输电线路及其线路走廊自主巡检、巡检图像和数据的机器人本体自动存储与远程无线传输、地面远程无线监控与遥控、电能在线实时补给、后台巡检作业管理与分析诊断等功能。

现有技术中在巡检机器人的底盘上还可搭载在本领域技术人员公知中存在的窃电检测仪，以实现巡检机器人对电表的巡检，进而能够实现对电表信息的采集，还可通过模块与软件平台的连接，将电表信息反馈到软件平台上，便于工作人员分析窃电情况，提高了工作人员检测窃电现象的工作效率。

现有技术中的巡检机器人大多采用轮式驱动或履带驱动，其中采用轮式驱动的巡检机器人的越障能力较差，对工作地点的要求较高，如专利号为ZL201720869852.3的专利中公开了一种低压台区智能巡检机器人，这种机器人搭载了如图1所示的模块，且采用轮式驱动，而采用履带驱动的巡检机器人在平整底面的移动稳定性较差且移动效率低，如专利号为ZL201720725696.3的实用新型中公开了一种全地形巡检机器人，该型机器人具有很强的越障能力但依然存在上述问题。

ZL201720869852.3中的机器人在工作过程中，数据收发装置通过取电接口与三相四线低压线路建立连接并且与电表终端连接，控制器向数据收发装置发送地址码和指令，数据收发装置将抄表指令发送至电表终端，电表终端采集数据并回发至数据接收装置，数据接收装置再将树立发送至控制器。上述装置设置在控制柜内，底盘通过带动控制柜移动实现工作位置的调整，机器人在行走过程中，激光传感器、红外热像仪和可见光摄像机之间相互配合，规划整个行走路线并将工作信息发送出去。

实用新型内容

本实用新型提出低压台区巡检机器人，解决了现有技术中巡检机器人的移动方式无法适用于全地形的问题。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

低压台区巡检机器人，包括底盘，所述底盘上设置有云台，所述云台上设置有高清摄像头和红外热像仪，所述底盘上还设置有引航激光雷达和天线，所述底盘两侧设置有若干驱动轮，所述驱动轮包括前轮和后轮，

所述前轮距所述底盘较远侧设置有变径轮，所述变径轮的直径可变，所述变径轮与所述前轮同轴固定连接，所述后轮距所述底盘较近端同样设置有变径轮。

作为进一步的技术方案：所述变径轮包括设置在所述前轮或所述后轮侧面的轮架，所述轮架上设置有若干套管，所述套管沿所述前轮或所述后轮的径向设置，所述套管内部滑动设置有伸缩杆，所述伸缩杆在所述套管内的位置可锁紧，所述伸缩杆距所述前轮或所述后轮轴线距离较远端设置有越障爪，

所述伸缩杆缩回所述套管时，所述越障爪距所述前轮或所述后轮轴线的最大距离小于所述前轮或所述后轮的半径。

作为进一步的技术方案：所述越障爪为片状，所述越障爪外侧按设置有若干抓地凸沿，所述抓地凸沿设置方向与所述前轮或所述后轮的周向平行。

作为进一步的技术方案：所述底盘两侧通过轴承一转动设置有驱动轴一，所述驱动轴一一端设置有传动齿轮一，另一端连接所述前轮或所述后轮，

所述伸缩杆内部中空，所述套管内距所述前轮或所述后轮轴线较近端通过轴承二转动设置有蜗杆，所述蜗杆伸入所述伸缩杆内，所述伸缩杆内距所述前轮或所述后轮轴线较近端设置有与所述蜗杆啮合的蜗母，所述蜗杆上所述前轮或所述后轮轴线较近端设置有锥齿轮一，

所述驱动轴一、所述传动齿轮一、所述前轮或所述后轮均沿轴线设置有互相连接的通孔，所述前轮或所述后轮中通过轴承三转动设置有驱动轴二，所述驱动轴二一端设置有与所述锥齿轮一啮合的锥齿轮二，另一端沿所述通孔穿出所述传动齿轮一，且与传动齿轮二连接，

所述底盘内设置有用于驱动所述传动齿轮一转动的伺服电机一，所述底盘内设置有用于驱动所述传动齿轮二转动的伺服电机二。

作为进一步的技术方案：所述传动齿轮一和所述传动齿轮二的规格一致。

本实用新型的工作原理及有益效果为：

1、本实用新型中，巡检机器人选用四驱底盘，且通过四个驱动轮对底盘进行驱动，进而保证了巡检机器人在平整地面上的运行速度和平温度，当巡检机器人运行至障碍或坑洞时，前轮和后轮上的变径轮的直径均发生变化，直径增大将前轮和后轮抬起并与地面分离，同时将巡检机器人的底盘升高，此时驱动轮通过直径变大后的变径轮与地面支撑，由于驱动轮的直径变大能够轻松越过前轮或后轮所不能越过的障碍，使巡检机器人具备了一定的越障能力，同时越障时底盘升高能够防止托底，进而降低了安全隐患，提高了巡检机器人的可靠性，

前轮的变径轮设置在外侧，后轮的变径轮设置在内侧，在变径轮直径变大时，前轮上设置的变径轮与后轮上设置的变径轮能够互不干涉，进而缩短了前轮和后轮的轴距，使巡检机器人更加稳定，缩小了巡检机器人的体积，设置科学合理。

2、本实用新型中，变径轮是通过若干沿径向设置的套管和伸缩杆实现变径，伸缩杆带动越障爪伸出并锁紧后，相邻两个越障爪间寻找空隙，巡检机器人的驱动轮转动时，伸出状态的伸缩杆带动越障爪转动，当越障爪与障碍接触时，能够勾住障碍，进而使变径轮一以越障爪与障碍的接触点为圆心转动，使变径轮和驱动轮成功越过障碍，越过障碍后伸缩杆缩回套筒并锁紧，越障爪完全缩回前轮或后轮，此时驱动轮的前轮和后轮与地面接触，巡检机器人继续通过前轮和后轮驱动，继续进行巡视，

本实用新型采用的变径轮结构简单，运行可靠，同时能够在越障时增大变径轮和障碍物的接触力，使变径轮不会打滑，提高了本实用新型的可靠性，设置科学合理。

3、本实用新型中，抓地凸沿能够增加越障爪与地面或障碍的作用力，使越障爪与地面或障碍的接触更稳定，防止打滑现象的出现，提高了巡检机器人的可靠性，设置科学合理。

4、本实用新型中，前轮和后轮均通过驱动轴一驱动，伺服电机一通过传动机构使传动齿轮一转动，进而带动驱动轴一和前轮后轮转动，驱动轴一、传动齿轮一和前轮或后轮中间的通孔中设置有驱动轴二，伺服电机二通过传动机构和传动齿轮二使驱动轴二转动，驱动轴二通过锥齿轮二带动锥齿轮一和蜗杆转动，蜗杆转动时，蜗母能够沿蜗杆轴向移动，进而带动伸缩杆进行伸缩，其中由于蜗杆蜗母能够自锁，及只能通过蜗杆带动蜗母滑动，无法通过滑动蜗母带动蜗杆转动，实现伸缩杆伸缩运动的锁紧功能，当巡检机器人要经过障碍时，伺服电机二带动蜗杆转动，将蜗母及伸缩杆推出，使变径轮增大，当巡检机器人通过障碍时，伺服电机一和伺服电机二分别使驱动轴一和驱动轴二相对于底盘旋转，并使驱动轴一和驱动轴二间不发生相对转动，此时蜗杆和蜗母不再互相作用，同时驱动轴一带动驱动轮越过障碍，本实用新型所采用的传动结构结构简单性能可靠，设置科学合理。

5、本实用新型中，传动齿轮一和传动齿轮二的规格一致有利于控制，在驱动轮越过障碍时，仅需保证两个传动齿轮转速一致即可实现驱动轴一和驱动轴二间不发生相对转动。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1为背景技术中模块连接示意图；

图2为本实用新型侧面结构示意图；

图3为本实用新型前侧结构示意图；

图4为本实用新型变径轮结构示意图；

图5为本实用新型驱动轮示意图；

图6为本实用新型套管及伸缩杆结构示意图；

图中：1-底盘，2-云台，3-高清摄像头，4-红外热像仪，5-引导激光雷达，6-天线，7-驱动轮，71-前轮，72-后轮，73-变径轮，74-轮架，75-套管，76-伸缩杆，77-越障爪，771-抓地凸沿，81-轴承一，82-传动齿轮一，83-驱动轴一，84-轴承二，85-蜗杆，86-蜗母，87-锥齿轮一，88-轴承三，89-驱动轴二，810-锥齿轮二，811-传动齿轮二。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

如图2~6所示，低压台区巡检机器人，包括底盘，底盘上设置有云台2，云台2上设置有高兴摄像头3和红外热像仪4，底盘上还设置有引航激光雷达和天线6，底盘两侧设置有若干驱动轮7，驱动轮7包括前轮71和后轮72，

前轮71距底盘较远侧设置有变径轮73，变径轮73的直径可变，变径轮73与前轮71同轴固定连接，后轮72距底盘较近端同样设置有变径轮73。

本实施例中，巡检机器人选用四驱底盘，且通过四个驱动轮7对底盘进行驱动，进而保证了巡检机器人在平整地面上的运行速度和平温度，当巡检机器人运行至障碍或坑洞时，前轮71和后轮72上的变径轮73的直径均发生变化，直径增大将前轮71和后轮72抬起并与地面分离，同时将巡检机器人的底盘升高，此时驱动轮7通过直径变大后的变径轮73与地面支撑，由于驱动轮7的直径变大能够轻松越过前轮71或后轮72所不能越过的障碍，使巡检机器人具备了一定的越障能力，同时越障时底盘升高能够防止托底，进而降低了安全隐患，提高了巡检机器人的可靠性，

前轮71的变径轮73设置在外侧，后轮72的变径轮73设置在内侧，在变径轮73直径变大时，前轮71上设置的变径轮73与后轮72上设置的变径轮73能够互不干涉，进而缩短了前轮71和后轮72的轴距，使巡检机器人更加稳定，缩小了巡检机器人的体积，设置科学合理。

进一步：变径轮73包括设置在前轮71或后轮72侧面的轮机74，轮机74上设置有若干套管75，套管75沿前轮71或后轮72的径向设置，套管75内部滑动设置有伸缩杆76，伸缩杆76在套管75内的位置可锁紧，伸缩杆76距前轮71或后轮72轴线距离较远端设置有越障爪77，

伸缩杆76缩回套管75时，越障爪77距前轮71或后轮72轴线的最大距离小于前轮71或后轮72的半径。

本实施例中，变径轮73是通过若干沿径向设置的套管75和伸缩杆76实现变径，伸缩杆76带动越障爪77伸出并锁紧后，相邻两个越障爪77间寻找空隙，巡检机器人的驱动轮7转动时，伸出状态的伸缩杆76带动越障爪77转动，当越障爪77与障碍接触时，能够勾住障碍，进而使变径轮73一以越障爪77与障碍的接触点为圆心转动，使变径轮73和驱动轮7成功越过障碍，越过障碍后伸缩杆76缩回套筒并锁紧，越障爪77完全缩回前轮71或后轮72，此时驱动轮7的前轮71和后轮72与地面接触，巡检机器人继续通过前轮71和后轮72驱动，继续进行巡视，

本实用新型采用的变径轮73结构简单，运行可靠，同时能够在越障时增大变径轮73和障碍物的接触力，使变径轮73不会打滑，提高了本实用新型的可靠性，设置科学合理。

进一步：越障爪77为片状，越障爪77外侧按设置有若干抓地凸沿771，抓地凸沿771设置方向与前轮71或后轮72的周向平行。

本实施例中，抓地凸沿771能够增加越障爪77与地面或障碍的作用力，使越障爪77与地面或障碍的接触更稳定，防止打滑现象的出现，提高了巡检机器人的可靠性，设置科学合理。

进一步：底盘两侧通过轴承一81转动设置有驱动轴一83，驱动轴一83一端设置有传动齿轮一82，另一端连接前轮71或后轮72，

伸缩杆76内部中空，套管75内距前轮71或后轮72轴线较近端通过轴承二84转动设置有蜗杆85，蜗杆85伸入伸缩杆76内，伸缩杆76内距前轮71或后轮72轴线较近端设置有与蜗杆85啮合的蜗母86，蜗杆85上前轮71或后轮72轴线较近端设置有锥齿轮一87，

驱动轴一83、传动齿轮一82、前轮71或后轮72均沿轴线设置有互相连接的通孔，前轮71或后轮72中通过轴承三88转动设置有驱动轴二89，驱动轴二89一端设置有与锥齿轮一87啮合的锥齿轮二810，另一端沿通孔穿出传动齿轮一82，且与传动齿轮二811连接，

底盘内设置有用于驱动传动齿轮一82转动的伺服电机一，底盘内设置有用于驱动传动齿轮二811转动的伺服电机二。

本实施例中，前轮71和后轮72均通过驱动轴一83驱动，伺服电机一通过传动机构使传动齿轮一82转动，进而带动驱动轴一83和前轮71后轮72转动，驱动轴一83、传动齿轮一82和前轮71或后轮72中间的通孔中设置有驱动轴二89，伺服电机二通过传动机构和传动齿轮二811使驱动轴二89转动，驱动轴二89通过锥齿轮二810带动锥齿轮一87和蜗杆85转动，蜗杆85转动时，蜗母86能够沿蜗杆85轴向移动，进而带动伸缩杆76进行伸缩，其中由于蜗杆85蜗母86能够自锁，及只能通过蜗杆85带动蜗母86滑动，无法通过滑动蜗母86带动蜗杆85转动，实现伸缩杆76伸缩运动的锁紧功能，当巡检机器人要经过障碍时，伺服电机二带动蜗杆85转动，将蜗母86及伸缩杆76推出，使变径轮73增大，当巡检机器人通过障碍时，伺服电机一和伺服电机二分别使驱动轴一83和驱动轴二89相对于底盘旋转，并使驱动轴一83和驱动轴二89间不发生相对转动，此时蜗杆85和蜗母86不再互相作用，同时驱动轴一83带动驱动轮7越过障碍，本实用新型所采用的传动结构结构简单性能可靠，设置科学合理。

进一步：传动齿轮一82和传动齿轮二811的规格一致。

本实施例中，传动齿轮一82和传动齿轮二811的规格一致有利于控制，在驱动轮7越过障碍时，仅需保证两个传动齿轮转速一致即可实现驱动轴一83和驱动轴二89间不发生相对转动。

以上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，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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.低压台区巡检机器人，包括底盘（1），所述底盘（1）上设置有云台（2），所述云台（2）上设置有高清摄像头（3）和红外热像仪（4），所述底盘（1）上还设置有引航激光雷达（5）和天线（6），其特征在于：所述底盘（1）两侧设置有若干驱动轮（7），所述驱动轮（7）包括前轮（71）和后轮（72），

所述前轮（71）距所述底盘（1）较远侧设置有变径轮（73），所述变径轮（73）的直径可变，所述变径轮（73）与所述前轮（71）同轴固定连接，所述后轮（72）距所述底盘（1）较近端同样设置有变径轮（73）。

2.根据权利要求1所述的低压台区巡检机器人，其特征在于：所述变径轮（73）包括设置在所述前轮（71）或所述后轮（72）侧面的轮架（74），所述轮架（74）上设置有若干套管（75），所述套管（75）沿所述前轮（71）或所述后轮（72）的径向设置，所述套管（75）内部滑动设置有伸缩杆（76），所述伸缩杆（76）在所述套管（75）内的位置可锁紧，所述伸缩杆（76）距所述前轮（71）或所述后轮（72）轴线距离较远端设置有越障爪（77），

所述伸缩杆（76）缩回所述套管（75）时，所述越障爪（77）距所述前轮（71）或所述后轮（72）轴线的最大距离小于所述前轮（71）或所述后轮（72）的半径。

3.根据权利要求2所述的低压台区巡检机器人，其特征在于：所述越障爪（77）为片状，所述越障爪（77）外侧按设置有若干抓地凸沿（771），所述抓地凸沿（771）设置方向与所述前轮（71）或所述后轮（72）的周向平行。

4.根据权利要求2所述的低压台区巡检机器人，其特征在于：所述底盘（1）两侧通过轴承一（81）转动设置有驱动轴一（83），所述驱动轴一（83）一端设置有传动齿轮一（82），另一端连接所述前轮（71）或所述后轮（72），

所述伸缩杆（76）内部中空，所述套管（75）内距所述前轮（71）或所述后轮（72）轴线较近端通过轴承二（84）转动设置有蜗杆（85），所述蜗杆（85）伸入所述伸缩杆（76）内，所述伸缩杆（76）内距所述前轮（71）或所述后轮（72）轴线较近端设置有与所述蜗杆（85）啮合的蜗母（86），所述蜗杆（85）在所述前轮（71）或所述后轮（72）轴线较近端设置有锥齿轮一（87），

所述驱动轴一（83）、所述传动齿轮一（82）、所述前轮（71）或所述后轮（72）均沿轴线设置有互相连接的通孔，所述前轮（71）或所述后轮（72）中通过轴承三（88）转动设置有驱动轴二（89），所述驱动轴二（89）一端设置有与所述锥齿轮一（87）啮合的锥齿轮二（810），另一端沿所述通孔穿出所述传动齿轮一（82），且与传动齿轮二（811）连接，

所述底盘（1）内设置有用于驱动所述传动齿轮一（82）转动的伺服电机一，所述底盘（1）内设置有用于驱动所述传动齿轮二（811）转动的伺服电机二。

5.根据权利要求4所述的低压台区巡检机器人，其特征在于：所述传动齿轮一（82）和所述传动齿轮二（811）的规格一致。