CN209007562U - 一种变电站室内巡视机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及变电站巡视技术领域，尤其涉及一种变电站室内巡视机器人，包括控制装置、移动装置、轴臂装置和检测装置，控制装置和轴臂装置均安装于移动装置，检测装置连接于轴臂装置的自由端；移动装置包括移动底盘和履带移动机构，履带移动机构与移动底盘连接，履带移动机构包括爬梯履带组件、平移履带组件和履带驱动单元，履带驱动单元与平移履带组件和爬梯履带组件驱动连接；检测装置包括局放测试组件，局放测试组件包括移动导轨、局放驱动单元和局放测试仪，局放测试仪与局放驱动单元驱动连接且滑设于移动导轨。本实用新型使检测装置能通过移动装置在室内移动，使检测装置能到达不同高度的变电站内设备进行检测。

Description

一种变电站室内巡视机器人

技术领域

本实用新型涉及变电站巡视技术领域，尤其涉及一种变电站室内巡视机器人。

背景技术

目前，变电站机器人得到了大规模的应用，相应地，通过机器人进行变电站进行故障检测的测试仪也得到了大规模的应用，然而，变电站内的地形比较复杂，经常需要机器人通过楼梯到达不同的变电设备进行巡视，但是现有技术中的巡视机器人不能进行爬梯操作，以至于巡视机器人不能得到广泛的应用；另外，现有的巡视机器人在对变电设备进行局部放电测试时，局部测试仪的移动与机器人的移动同步，导致局部测试仪在测试变电设备的不同部位时，测试精度较差。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供方便对变电站内各个区域的变电设备进行巡视，同时提高变电设备局部放电测试精确度的一种变电站室内巡视机器人。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种变电站室内巡视机器人，包括控制装置、移动装置、轴臂装置和检测装置，所述控制装置和轴臂装置均安装于移动装置，所述移动装置、轴臂装置和检测装置均与控制装置电连接，所述检测装置连接于轴臂装置的自由端；

所述移动装置包括移动底盘和履带移动机构，所述履带移动机构与移动底盘连接，所述履带移动机构包括爬梯履带组件、平移履带组件和履带驱动单元，所述爬梯履带组件相对所述平移履带组件倾斜设置，且所述爬梯履带组件与平移履带组件交错布置，所述履带驱动单元驱动连接所述平移履带组件和爬梯履带组件；

所述检测装置包括局放测试组件，所述局放测试组件包括移动导轨、局放驱动单元和局放测试仪，所述局放测试仪与局放驱动单元驱动连接且滑设于移动导轨。

可选的，所述履带移动机构包括底板，所述履带驱动单元安装于底板，所述底板两侧分别设有平移履带组件，所述爬梯履带组件倾斜设置于底板一端。

可选的，所述平移履带组件包括主动轮、平地履带和从动轮，所述平地履带套设于主动轮和从动轮，所述履带驱动单元连接于所述主动轮，所述爬梯履带组件包括爬梯支架、第一爬梯轮、第二爬梯轮和爬梯履带，所述爬梯支架倾斜设置于底板一端，所述第一爬梯轮和第二爬梯轮分别可旋转安装于爬梯支架靠近两端的位置，所述爬梯履带套设于第一爬梯轮和第二爬梯轮，所述第一爬梯轮与从动轮同轴传动连接。

可选的，所述爬梯支架与底板所成夹角为100～165°。

可选的，所述履带驱动单元包括伺服电机和减速机，所述伺服电机通过减速机与主动轮连接。

可选的，所述移动装置还包括滚轮移动机构和升降机构，所述履带移动机构通过升降机构与移动底盘连接，以使履带移动机构相对移动底盘升降。

可选的，所述升降机构包括推杆气缸、第一曲柄、第二曲柄和滑块，所述推杆气缸铰接于移动底盘，所述第一曲柄与第二曲柄铰接，所述第一曲柄的一端铰接于滑块，另一端铰接于履带移动机构，所述第二曲柄的一端铰接于移动底盘，另一端铰接于履带移动机构，所述移动底盘设有滑轨，所述滑块滑设于滑轨，所述推杆气缸的动力输出端与滑块连接。

可选的，所述滚轮移动机构包括动力滚轮和从动万向轮，所述移动底盘的两侧分别设有动力滚轮，所述动力滚轮连接有滚轮驱动单元，所述滚轮驱动单元固定于移动底盘，所述从动万向轮设置于移动底盘的一端。

可选的，所述检测装置包括底座和箱体，所述箱体通过底座与轴臂装置的自由端连接，所述局放测试组件装设于箱体内。

可选的，所述检测装置还包括拾音单元、相机单元和热成像单元。

实施本实用新型的实施例，具有以下技术效果：

第一方面，本实用新型使检测装置能通过移动装置在室内移动，同时轴臂装置使检测装置能进行各个方向自由度的移动，使检测装置能到达不同高度的变电站内设备进行检测；第二方面，通过爬梯履带组件和平移履带组件配合，使机器人适应室内平地和楼梯的移动，在进行爬梯时，通过倾斜设置的爬梯履带组件与阶梯啮合，从而使机器人前端抬起后，由于爬梯履带组件与平移履带组件交错布置，因此，在爬梯履带组件爬梯动作完成后，进而通过平移履带组件继续在楼梯上移动，无需受到室内地形的限制，使用范围更广泛；第三方面，局放测试仪通过局放驱动单元驱动在移动导轨移动，实现局放测试仪的水平前后移动，可以让局放探测仪贴近变电设备表面进行探测，提高变电设备局部放电测试的精度。

附图说明

图1是本实用新型优选实施例的结构示意图；

图2是本实用新型优选实施例中履带移动机构和升降机构的结构示意图；

图3是本实用新型优选实施例中履带移动机构的结构示意图；

图4是本实用新型优选实施例中检测装置的结构示意图；

图5是本实用新型优选实施例中局放测试组件的结构示意图。

附图标记说明：

1、控制装置，2、移动装置，21、移动底盘，22、履带移动机构，221、爬梯履带组件，2211、爬梯支架，2212、爬梯履带，222、平移履带组件，2221、主动轮，2222、平地履带，2223、从动轮，223、履带驱动单元，2231、伺服电机，2232、减速机，224、底板，23、滚轮移动机构，231、动力滚轮，232、从动万向轮，24、升降机构，241、推杆气缸，242、第一曲柄，243、第二曲柄，244、滑块，245、滑轨，3、轴臂装置，4、检测装置，41、局放测试组件，411、移动导轨，412、局放驱动单元，413、局放测试仪，42、底座，43、箱体，44、拾音单元，45、相机单元，46、热成像单元，47、雨刷单元，48、补光灯。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

参考图1～图5，本实施例提供了一种变电站室内巡视机器人，包括控制装置1、移动装置2、轴臂装置3和检测装置4，控制装置1和轴臂装置3均安装于移动装置2，检测装置4连接于轴臂装置3的自由端；

移动装置2包括移动底盘21和履带移动机构22，履带移动机构22与移动底盘21连接，履带移动机构22包括爬梯履带组件221、平移履带组件222和履带驱动单元223，爬梯履带组件221倾斜设置于平移履带组件222，履带驱动单元223驱动连接平移履带组件222和爬梯履带组件221；

检测装置4包括局放测试组件41，局放测试组件41包括移动导轨411、局放驱动单元412和局放测试仪413，局放测试仪413与局放驱动单元412驱动连接且滑设于移动导轨411。

基于上述结构，第一方面，本实用新型使检测装置4能通过移动装置2在室内移动，同时轴臂装置3使检测装置4能进行各个方向自由度的移动，使检测装置4能到达不同高度的变电站内设备进行检测；第二方面，通过爬梯履带组件221和平移履带组件222配合，使机器人适应室内平地和楼梯的移动，在进行爬梯时，通过倾斜设置的爬梯履带组件221与阶梯啮合，从而使机器人前端抬起后，由于爬梯履带组件221与平移履带组件222交错布置，因此，在爬梯履带组件222爬梯动作完成后，进而通过平移履带组件222继续在楼梯上移动，无需受到室内地形的限制，使用范围更广泛；第三方面，局放测试仪413通过局放驱动单元412驱动在移动导轨411移动，实现局放测试仪413的水平前后移动，可以让局放探测仪贴近变电设备表面进行探测，提高变电设备局部放电测试的精度。

参考图2和图3，本实施的履带移动机构22包括底板224，履带驱动单元223安装于底板224，底板224两侧分别设有平移履带组件222，爬梯履带组件221倾斜设置于底板224一端，基于上述结构，使爬梯履带组件221在进行爬梯时，爬梯履带组件221搭上阶梯，从而使机器人一端缓慢抬起，从而使平移履带组件222在阶梯上移动，实现机器人的爬梯动作，爬梯动作通过履带实现，使爬梯过程更平稳。

具体的，平移履带组件222包括主动轮2221、平移履带2222和从动轮2223，平移履带2222套设于主动轮2221和从动轮2223，履带驱动单元223连接于主动轮2221，爬梯履带组件221包括爬梯支架2211、第一爬梯轮、第二爬梯轮和爬梯履带2212，爬梯支架2211倾斜设置于底板224一端，第一爬梯轮和第二爬梯轮分别可旋转安装于爬梯支架2211靠近两端的位置，爬梯履带2212套设于第一爬梯轮和第二爬梯轮，通过第一爬梯轮与从动轮2223同轴传动连接，实现爬梯履带2212和平移履带2222的同步运动。

进一步的，爬梯支架2211与底板224所成夹角为100～165°，适应大部分室内阶梯的高度，实现爬梯履带2212与阶梯的啮合，使机器人实现爬梯动作。

本实施例的履带驱动单元223包括伺服电机2231和减速机2232，伺服电机2231通过减速机2232与主动轮2221连接，伺服电机2231为平移履带2222和爬梯履带2212提供动力源，经过减速器的减速，电机输出转速降低，同时获得增大的扭矩，从而实现重量较大的机器人的平稳移动，降低能耗。

参考图1～3，本实施的移动装置2还包括滚轮移动机构23和升降机构24，履带移动机构22通过升降机构24与移动底盘21连接，以使履带移动机构22相对移动底盘21升降，升降机构24包括推杆气缸241、第一曲柄242、第二曲柄243和滑块244，推杆气缸241铰接于移动底盘21，第一曲柄242与第二曲柄243铰接，第一曲柄242的一端铰接于滑块244，另一端铰接于履带移动机构22，第二曲柄243的一端铰接于移动底盘21，另一端铰接于履带移动机构22，移动底盘21设有滑轨245，滑块244滑设于滑轨245，推杆气缸241的动力输出端与滑块244连接，通过升降机构24，实现了履带移动机构22的升降，使机器人可根据不同的地形选择使用滚轮移动机构23或履带升降机构24进行移动，机器人移动更灵活；另外，通过推杆气缸241推动第一曲柄242移动，从而使交叉连接的第一曲柄242和第二曲柄243所成角度的变化，从而带动履带移动机构22的升降，同时在履带移动机构22进行移动时，第一曲柄242、第二曲柄243和推杆气缸241形成支撑结构，用于支撑移动底盘21通过履带移动机构22进行移动，结构简单可靠。

本实施例的滚轮移动机构23包括动力滚轮231和从动万向轮232，移动底盘21的两侧分别设有动力滚轮231，动力滚轮231连接有滚轮驱动单元，滚轮驱动单元固定于移动底盘21，从动万向轮232设置于移动底盘21的一端，一方面，通过动力滚轮231带动从动万向轮232实现移动装置2的移动，另一方面，两侧的动力滚轮231分别通过滚轮驱动单元进行驱动，通过两组滚轮驱动单元输出不同的转速，配合从动万向滚轮，实现移动装置2的各向移动，便于移动装置2进行换向移动。

进一步的，参考图4～图5，检测装置4包括底座42和箱体43，箱体43通过底座42与轴臂装置3的自由端连接，局放测试组件41装设于箱体43内，提高检测装置4与轴臂装置3连接的稳定性。

本实施例的检测装置4还包括拾音单元44、相机单元45和热成像单元46，使检测装置4在进行变电站巡检时，能获取更多的变电站数据信息，便于对变电站不同的故障进行预防和检修，提高机器人的实用性。

具体的，本实施例的箱体43还设有用于使相机单元45摄像清晰的雨刷单元47和补光灯48，提高相机单元45摄像的清晰程度，提高检测装置4获取变电站数据的准确程度。

综上，本实用新型实现了变电站内应对不同地形的故障检查，无需人工进行设备核查，提高核查的准确性，提高核查效率的同时，避免变电站对人身安全造成的威胁。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，本实用新型中采用术语“第一”、“第二”等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语，这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本实用新型范围的情况下，“第一”信息也可以被称为“第二”信息，类似的，“第二”信息也可以被称为“第一”信息。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种变电站室内巡视机器人，其特征在于，包括控制装置、移动装置、轴臂装置和检测装置，所述控制装置和轴臂装置均安装于移动装置，所述移动装置、轴臂装置和检测装置均与控制装置电连接，所述检测装置连接于轴臂装置的自由端；

所述移动装置包括移动底盘和履带移动机构，所述履带移动机构与移动底盘连接，所述履带移动机构包括爬梯履带组件、平移履带组件和履带驱动单元，所述爬梯履带组件相对所述平移履带组件倾斜设置，且所述爬梯履带组件与平移履带组件交错布置，所述履带驱动单元驱动连接所述平移履带组件和爬梯履带组件；

所述检测装置包括局放测试组件，所述局放测试组件包括移动导轨、局放驱动单元和局放测试仪，所述局放测试仪与局放驱动单元驱动连接且滑设于移动导轨。

2.根据权利要求1所述的变电站室内巡视机器人，其特征在于，所述履带移动机构包括底板，所述履带驱动单元安装于底板，所述底板两侧分别设有平移履带组件，所述爬梯履带组件倾斜设置于底板一端。

3.根据权利要求2所述的变电站室内巡视机器人，其特征在于，所述平移履带组件包括主动轮、平地履带和从动轮，所述平地履带套设于主动轮和从动轮，所述履带驱动单元连接于所述主动轮，所述爬梯履带组件包括爬梯支架、第一爬梯轮、第二爬梯轮和爬梯履带，所述爬梯支架倾斜设置于底板一端，所述第一爬梯轮和第二爬梯轮分别可旋转安装于爬梯支架靠近两端的位置，所述爬梯履带套设于第一爬梯轮和第二爬梯轮，所述第一爬梯轮与从动轮同轴传动连接。

4.根据权利要求3所述的变电站室内巡视机器人，其特征在于，所述爬梯支架与底板所成夹角为100～165°。

5.根据权利要求3所述的变电站室内巡视机器人，其特征在于，所述履带驱动单元包括伺服电机和减速机，所述伺服电机通过减速机与主动轮连接。

6.根据权利要求1所述的变电站室内巡视机器人，其特征在于，所述移动装置还包括滚轮移动机构和升降机构，所述履带移动机构通过升降机构与移动底盘连接，以使履带移动机构相对移动底盘升降。

7.根据权利要求6所述的变电站室内巡视机器人，其特征在于，所述升降机构包括推杆气缸、第一曲柄、第二曲柄和滑块，所述推杆气缸铰接于移动底盘，所述第一曲柄与第二曲柄铰接，所述第一曲柄的一端铰接于滑块，另一端铰接于履带移动机构，所述第二曲柄的一端铰接于移动底盘，另一端铰接于履带移动机构，所述移动底盘设有滑轨，所述滑块滑设于滑轨，所述推杆气缸的动力输出端与滑块连接。

8.根据权利要求6所述的变电站室内巡视机器人，其特征在于，所述滚轮移动机构包括动力滚轮和从动万向轮，所述移动底盘的两侧分别设有动力滚轮，所述动力滚轮连接有滚轮驱动单元，所述滚轮驱动单元固定于移动底盘，所述从动万向轮设置于移动底盘的一端。

9.根据权利要求1所述的变电站室内巡视机器人，其特征在于，所述检测装置包括底座和箱体，所述箱体通过底座与轴臂装置的自由端连接，所述局放测试组件装设于箱体内。

10.根据权利要求9所述的变电站室内巡视机器人，其特征在于，所述检测装置还包括拾音单元、相机单元和热成像单元。