CN208797610U - 一种电力巡检机器人自动充电系统 - Google Patents

Abstract

一种电力巡检机器人自动充电系统，涉及一种充电系统，包括电力巡线机器人充电装置、太阳能充电装置和充电底座，太阳能充电装置与充电底座通过线路连接，电力巡线机器人充电装置包括分别设置在电力巡线机器人上的后置机械操作臂和前置机械操作臂上的充电接口，后置机械操作臂和前置机械操作臂上的充电接口分别设置为相对应的两个，在杆塔的高压输电地线上连接有充电底座，充电底座与充电接口对接设置；本实用新型实现电力巡检机器人在线取电，代替人工操作完成充电任务，不仅减轻了电力工人的劳动强度，还提高了电力巡检机器人的工作时间和效率。

Description

一种电力巡检机器人自动充电系统

技术领域

本实用新型涉及一种充电系统，尤其是涉及一种电力巡检机器人自动充电系统。

背景技术

公知的，电力巡检机器人在高压输电线上工作时，通常采用可拆卸式的充电电池提供电源，从而完成各项电力巡检工作任务；当电池电量较低时，往往采用人工充电的方式，将电池取下来充电，待储能蓄电池充满电后，再安装到巡检机器人上，如果采用这种充电方式，巡检机器人的智能化和自动化程度会大大降低，而且，对于分布在野外的高压输电线路，电力巡检机器人跨越山川湖泊作业时，能量消耗大，并且地势危险，在巡检过程中频繁更换储能蓄电池会造成多种不便，且更换储能蓄电池不及时，会对巡检工作造成严重影响，导致高压输电线路不能及时检修，造成设备损坏和停电等问题。

发明内容

为了克服背景技术中的不足，本实用新型公开了一种电力巡检机器人自动充电系统。

为了实现所述发明目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种电力巡检机器人自动充电系统，包括电力巡线机器人充电装置、太阳能充电装置和充电底座，太阳能充电装置与充电底座通过线路连接，电力巡线机器人充电装置包括分别设置在电力巡线机器人上的后置机械操作臂和前置机械操作臂上的充电接口，后置机械操作臂和前置机械操作臂上的充电接口分别设置为相对应的两个，在杆塔的高压输电地线上连接有充电底座，充电底座与充电接口对接设置，后置机械操作臂和前置机械操作臂均分别包括液压缸B、液压缸A、驱动电机、驱动轮、充电接口和支撑框架，在两个平行间隔设置的液压缸B、液压缸A的下部均设有旋转底座，在两个旋转底座之间设有连接板，充电接口包括充电接口B和充电接口A，相对应的设置在液压缸B、液压缸A的中部，在液压缸B、液压缸A的上部连接有支撑框架，在两个支撑框架的上部之间至少设有一对导向轮，在液压缸B、液压缸A中的其中一个上端连接有驱动电机，在驱动电机的输出轴上连接有驱动轮，高压输电地线设置在导向轮和驱动轮之间。

所述的电力巡检机器人自动充电系统，在连接板的两侧面中部均设有U型凹陷，旋转底座的一侧外面均设置为U形叉结构，连接板的两侧分别设置在两个旋转底座的U形叉之间，在连接板任意一侧的U型凹陷内均固定有电机座，在任意一个电机座上均固定有两个电机，电机的输出轴分别穿过连接板两侧的边部固定在旋转底座U形叉的两边部内孔中，在旋转底座另一侧的上面均设有连接孔，液压缸B、液压缸A的下部分别设置在两个旋转底座上面的连接孔内。

所述的电力巡检机器人自动充电系统，所述支撑框架均包括横向框体和竖向框体，在竖向框体的下部一侧均设有与液压缸B、液压缸A连接的横板，在竖向框体的上部另一侧均连接有横向框体，在液压缸B、液压缸A上部设置两个横向框体的相对面上分别设有相对应的导向轮，高压输电地线设置在两个相对应的导向轮与驱动轮之间。

所述的电力巡检机器人自动充电系统，充电底座包括支撑杆、电极保护装置A、电极保护装置B、正电极，支撑杆设置为L形，在支撑杆竖杆的上端设有与高压输电地线连接的连接环，在支撑杆横杆的前端两侧中部分别设有正电极和负电极，在正电极和负电极的外部分别设有电极保护装置A、电极保护装置B，电极保护装置A、电极保护装置B与支撑杆横杆前端两侧之间的上部分别设有弹簧，电极保护装置A、电极保护装置B分别与充电接口B、充电接口A前端上部设置的保护装置相接触设置，充电接口B、充电接口A分别与正电极和负电极对接设置。

所述的电力巡检机器人自动充电系统，还包括在杆塔上设有太阳能充电装置，其包括太阳能板、控制器、储能蓄电池、通信模块和位置传感器，在控制器上分别设有光伏电压输入端口、储能蓄电池连接端口和负载端口，太阳能电池板与光伏电压输入端口连接，储能蓄电池与储能蓄电池连接端口连接，位置传感器设置为两个，分别安装在靠近后置机械操作臂上端和前置机械操作臂上端的高压输电地线上，位置传感器分别通过通信模块与控制器连接，储能蓄电池分别与充电底座的正电极、负电极连接。

所述的电力巡检机器人自动充电系统，还包括设置在后置机械操作臂和前置机械操作臂下部滑轨底部的电力巡线机器人箱体，在电力巡线机器人箱体内设有通过导线连接的控制箱和储能蓄电池，控制箱内的控制单元与太阳能充电装置内的控制器通过信号连接。

所述的电力巡检机器人自动充电系统，每个位置传感器到充电底座的距离与后置机械操作臂、前置机械操作臂之间的距离相等。

由于采用了上述技术方案，本实用新型具有如下有益效果：

本实用新型所述的电力巡检机器人自动充电系统，通过设置太阳能充电装置给充电底座供电，充电底座与电力巡检机器人的后置机械操作臂或前置机械操作臂上的充电接口对接进行充电，在后置机械操作臂、前置机械操作臂上设置旋转底座和电机，使液压缸B、液压缸A向两侧打开或向中部夹合，通过在支撑框架上设置相对应的导向轮，与驱动轮夹紧高压输电地线，使导向轮在高压输电地线行走，实现电力巡检机器人在线取电，代替人工操作完成充电任务，不仅减轻了电力工人的劳动强度，还提高了电力巡检机器人的工作时间和效率。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型前置机械操作臂与充电底座对接的结构示意图；

图3是本实用新型充电底座的结构示意图；

图4是本实用新型旋转底座与连接板的连接结构示意图；

图中：1、后置机械操作臂；2、前置机械操作臂；3、充电底座；4、高压输电地线；5、导向轮；6、支撑框架；7、驱动轮；8、充电接口B；9、支撑杆；10、液压缸B；11、电机；12、旋转底座；13、充电接口A；14、液压缸A；15、驱动电机；16、连接环；17、电极保护装置A；18、弹簧；19、电极保护装置B；20、正电极；21、连接孔；22、连接板。

具体实施方式

通过下面的实施例可以详细的解释本实用新型，公开本实用新型的目的旨在保护本实用新型范围内的一切技术改进。

结合附图1-4所述的电力巡检机器人自动充电系统，包括电力巡线机器人充电装置、太阳能充电装置和充电底座3，太阳能充电装置与充电底座3通过线路连接，电力巡线机器人充电装置包括分别设置在电力巡线机器人上的后置机械操作臂1和前置机械操作臂2上的充电接口，后置机械操作臂1和前置机械操作臂2上的充电接口分别设置为相对应的两个，在杆塔的高压输电地线上连接有充电底座3，充电底座3与充电接口对接设置，后置机械操作臂1和前置机械操作臂2均分别包括液压缸B10、液压缸A14、驱动电机15、驱动轮7、充电接口和支撑框架6，在两个平行间隔设置的液压缸B10、液压缸A14的下部均设有旋转底座12，在两个旋转底座12之间设有连接板22，充电接口包括充电接口B8和充电接口A13，相对应的设置在液压缸B10、液压缸A14的中部，在液压缸B10、液压缸A14的上部连接有支撑框架6，在两个支撑框架6的上部之间至少设有一对导向轮5，在液压缸B10、液压缸A14中的其中一个上端连接有驱动电机15，在驱动电机15的输出轴上连接有驱动轮7，高压输电地线设置在导向轮5和驱动轮7之间。

所述的电力巡检机器人自动充电系统，在连接板22的两侧面中部均设有U型凹陷，旋转底座12的一侧外面均设置为U形叉结构，连接板22的两侧分别设置在两个旋转底座12的U形叉之间，在连接板22任意一侧的U型凹陷内均固定有电机座，在任意一个电机座上均固定有两个电机11，电机11的输出轴分别穿过连接板22两侧的边部固定在旋转底座12U形叉的两边部内孔中，在旋转底座12另一侧的上面均设有连接孔21，液压缸B10、液压缸A14的下部分别设置在两个旋转底座12上面的连接孔21内。

所述的电力巡检机器人自动充电系统，所述支撑框架6均包括横向框体和竖向框体，在竖向框体的下部一侧均设有与液压缸B10、液压缸A14连接的横板，在竖向框体的上部另一侧均连接有横向框体，在液压缸B10、液压缸A14上部设置两个横向框体的相对面上分别设有相对应的导向轮5，高压输电地线设置在两个相对应的导向轮5与驱动轮7之间。

所述的电力巡检机器人自动充电系统，充电底座3包括支撑杆9、电极保护装置A17、电极保护装置B19、正电极20，支撑杆9设置为L形，在支撑杆9竖杆的上端设有与高压输电地线连接的连接环16，在支撑杆9横杆的前端两侧中部分别设有正电极20和负电极，在正电极20和负电极的外部分别设有电极保护装置A17、电极保护装置B19，电极保护装置A17、电极保护装置B19与支撑杆9横杆前端两侧之间的上部分别设有弹簧18，电极保护装置A17、电极保护装置B19分别与充电接口B8、充电接口A13前端上部设置的保护装置相接触设置，充电接口B8、充电接口A13分别与正电极20和负电极对接设置。

所述的电力巡检机器人自动充电系统，还包括在杆塔上设有太阳能充电装置，其包括太阳能板、控制器、储能蓄电池、通信模块和位置传感器，在控制器上分别设有光伏电压输入端口、储能蓄电池连接端口和负载端口，太阳能电池板与光伏电压输入端口连接，储能蓄电池与储能蓄电池连接端口连接，位置传感器设置为两个，分别安装在靠近后置机械操作臂1上端和前置机械操作臂2上端的高压输电地线上，位置传感器分别通过通信模块与控制器连接，储能蓄电池分别与充电底座3的正电极20、负电极连接。

所述的电力巡检机器人自动充电系统，还包括设置在后置机械操作臂和前置机械操作臂下部滑轨底部的电力巡线机器人箱体，在电力巡线机器人箱体内设有通过导线连接的控制箱和储能蓄电池，控制箱内的控制单元与太阳能充电装置内的控制器通过信号连接。

所述的电力巡检机器人自动充电系统，每个位置传感器到充电底座3的距离与后置机械操作臂1、前置机械操作臂2之间的距离相等。

实施本实用新型所述的电力巡检机器人自动充电系统，在电力巡检机器人的箱体内设有通过导线连接的控制箱和储能蓄电池，控制箱用于检测机器人电量的使用情况，确保巡检机器人能够正常完成巡检工作，太阳能充电装置中的控制器型号为北京汇能精电_LS2024EU，具有三个连接端口，分别是太阳能板的光伏电压输入端、储能蓄电池的连接端和负载端，其中储能蓄电池连接端具有电池充电监测的功能，实现太阳能板对储能蓄电池的三段式充电（恒流、恒压、涓充），充电底座3上的正电极20和负电极与巡检机器人上的充电接口B8和充电接口A13进行对接充电，或充电底座3上的正电极20、负电极与负载端连接进行充电，负载端可以起到过载和短路保护的作用，太阳能板实现光电转换，输出一定规格的直流电信号，通过输入充电单元完成电压的转换，便于满足控制器的光伏电压输入端的电压输入范围；在使用时，在杆塔附近的高压输电地线4上悬挂充电底座3，通过支撑杆9上端的连接环16悬挂，当巡检机器人储能蓄电池的电量下降到设定的范围值时，巡检机器人寻找最近的充电底座3进行能量补充，当前置机械操作臂2运动到与充电底座3一定距离并触碰位置传感器，太阳能充电装置内的控制器给巡检机器人控制箱的控制单元发送信号，巡检机器人停止运动， 巡检机器人的控制单元驱动靠近充电底座3的前置机械操作臂2上的电机11转动，前置机械操作臂2上的两个旋转底座12分别向连接板的两侧下部旋转，使液压缸A14、液压缸B10向两侧打开，后置机械操作臂1继续前进，当后置机械操作臂1触碰位置传感器后，此时液压缸A14、液压缸B10的充电接口A13、充电接口B8与充电底座3两侧的电极保护装置A17、电极保护装置B19相对应，且巡检机器人停止运动，此时前置机械操作臂2正好运动到充电底座3的位置，巡检机器人的控制单元驱动电机11转动，使充电接口A13、充电接口B8前端上部的保护装置顶紧在充电底座3两侧的电极保护装置A17、电极保护装置B19上，压缩弹簧18，使正电极20与负电极露出，并与充电接口A13、充电接口B8对接，实现对巡检机器人进行充电，将充电底座3的下部前端充电对接处设置为长方形，具有一定的容错率；当实现对接之后开始进行充电，充电完成后前置机械操作臂2松开，后置机械操作臂1继续前进，当充电底座3位于后置机械操作臂1与前置机械操作臂2中间位置时，巡检机器人停止运动，后置机械操作臂1张开，前置机械操作臂2带动整个机器人前进，到达一定位置后，巡检机器人停止运动，后置机械操作臂1抱紧高压输电地线4，恢复为充电前的状态，继续进行巡检工作；下次充电如果朝着返航方向进行充电，只需要重复上述的充电动作，即可以实现巡检机器人自动充电工作。

本实用新型未详述部分为现有技术。

为了公开本实用新型的发明目的而在本文中选用的实施例，当前认为是适宜的，但是，应了解的是，本实用新型旨在包括一切属于本构思和实用新型范围内的实施例的所有变化和改进。

Claims (7)

1.一种电力巡检机器人自动充电系统，包括电力巡线机器人充电装置、太阳能充电装置和充电底座，其特征是：太阳能充电装置与充电底座通过线路连接，电力巡线机器人充电装置包括分别设置在电力巡线机器人上的后置机械操作臂和前置机械操作臂上的充电接口，后置机械操作臂和前置机械操作臂上的充电接口分别设置为相对应的两个，在杆塔的高压输电地线上连接有充电底座，充电底座与充电接口对接设置，后置机械操作臂和前置机械操作臂均分别包括液压缸B、液压缸A、驱动电机、驱动轮、充电接口和支撑框架，在两个平行间隔设置的液压缸B、液压缸A的下部均设有旋转底座，在两个旋转底座之间设有连接板，充电接口包括充电接口B和充电接口A，相对应的设置在液压缸B、液压缸A的中部，在液压缸B、液压缸A的上部连接有支撑框架，在两个支撑框架的上部之间至少设有一对导向轮，在液压缸B、液压缸A中的其中一个上端连接有驱动电机，在驱动电机的输出轴上连接有驱动轮，高压输电地线设置在导向轮和驱动轮之间。

2.根据权利要求1所述的电力巡检机器人自动充电系统，其特征是：在连接板的两侧面中部均设有U型凹陷，旋转底座的一侧外面均设置为U形叉结构，连接板的两侧分别设置在两个旋转底座的U形叉之间，在连接板任意一侧的U型凹陷内均固定有电机座，在任意一个电机座上均固定有两个电机，电机的输出轴分别穿过连接板两侧的边部固定在旋转底座U形叉的两边部内孔中，在旋转底座另一侧的上面均设有连接孔，液压缸B、液压缸A的下部分别设置在两个旋转底座上面的连接孔内。

3.根据权利要求1所述的电力巡检机器人自动充电系统，其特征是：所述支撑框架均包括横向框体和竖向框体，在竖向框体的下部一侧均设有与液压缸B、液压缸A连接的横板，在竖向框体的上部另一侧均连接有横向框体，在液压缸B、液压缸A上部设置两个横向框体的相对面上分别设有相对应的导向轮，高压输电地线设置在两个相对应的导向轮与驱动轮之间。

4.根据权利要求1所述的电力巡检机器人自动充电系统，其特征是：充电底座包括支撑杆、电极保护装置A、电极保护装置B、正电极，支撑杆设置为L形，在支撑杆竖杆的上端设有与高压输电地线连接的连接环，在支撑杆横杆的前端两侧中部分别设有正电极和负电极，在正电极和负电极的外部分别设有电极保护装置A、电极保护装置B，电极保护装置A、电极保护装置B与支撑杆横杆前端两侧之间的上部分别设有弹簧，电极保护装置A、电极保护装置B分别与充电接口B、充电接口A前端上部设置的保护装置相接触设置，充电接口B、充电接口A分别与正电极和负电极对接设置。

5.根据权利要求1所述的电力巡检机器人自动充电系统，其特征是：还包括在杆塔上设有太阳能充电装置，其包括太阳能板、控制器、储能蓄电池、通信模块和位置传感器，在控制器上分别设有光伏电压输入端口、储能蓄电池连接端口和负载端口，太阳能电池板与光伏电压输入端口连接，储能蓄电池与储能蓄电池连接端口连接，位置传感器设置为两个，分别安装在靠近后置机械操作臂上端和前置机械操作臂上端的高压输电地线上，位置传感器分别通过通信模块与控制器连接，储能蓄电池分别与充电底座的正电极、负电极连接。

6.根据权利要求1所述的电力巡检机器人自动充电系统，其特征是：还包括设置在后置机械操作臂和前置机械操作臂下部滑轨底部的电力巡线机器人箱体，在电力巡线机器人箱体内设有通过导线连接的控制箱和储能蓄电池，控制箱内的控制单元与太阳能充电装置内的控制器通过信号连接。

7.根据权利要求5所述的电力巡检机器人自动充电系统，其特征是：每个位置传感器到充电底座的距离与后置机械操作臂、前置机械操作臂之间的距离相等。