CN210361290U - 一种智能轨道机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种智能轨道机器人，属于在线监测技术领域，包括设在安装箱上部且能在圆形轨道上滑动的行走装置，行走装置电连接有运动控制器，运动控制器设置在安装箱内，安装箱上设有天线、充电组件、主控板、图像采集装置、蓄电池、气体采集模块、总开关、距离检测装置，主控板通过总开关与蓄电池电连接，蓄电池分别与充电组件和主控板电连接，主控板上还设置数据传输模块和电源管理模块，电源管理模块分别与充电组件和主控板电连接，天线通过数据传输模块分别与主控板和外部移动终端连接，数据传输模块、运动控制器、图像采集装置、气体采集模块和距离检测装置分别与主控板电连接。本实用新型提高了被检测环境或隧道的全线安全性。

Description

一种智能轨道机器人

技术领域

本实用新型属于在线监测术领域，具体涉及一种智能轨道机器人，适用于变电站各个关键点及电力隧道、公路隧道、城市地下管网隧道等开放式隧道巡检。

背景技术

目前，在变电站各个关键点及电力隧道、公路隧道、城市地下管网隧道等开放式隧道的监控中，通常采用的是固定式监控，即在某几个关键位置设置监控装置，以便采集监测数据，如此一来，整个监控的经济投入成本巨大，由于每个监测点都需要安放监控设备，则其施工难度也相应的提高，施工工人的劳动强度增大，同时，固定位置的监控难以找到合适的位置进行完全无盲区的实时监控，使得监控的难度提高。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种智能轨道机器人，以解决现有技术的不足。

本实用新型的技术方案是：

一种智能轨道机器人，包括能在圆形轨道上运动的行走装置，所述行走装置包括设置在安装箱上部的驱动轮组件和位于驱动轮组件侧边的辅助轮组件，所述驱动轮组件有两组，分别对称设置在安装箱上表面，所述驱动轮组件包括电机一，所述电机一上设置有转速传感器，所述电机一与运动控制器电连接，所述电机一的输出轴与减速箱的输入轴连接，所述减速箱与安装座固定连接，所述减速箱的输出轴穿出安装座后在其上套装有轴承油封座，所述减速箱的输出轴通过联轴器与驱动轴连接，所述驱动轴上套装固定有驱动轮，两个驱动轮分别位于圆形轨道两侧，且能在圆形轨道上滑动，所述安装座通过连接螺钉与安装箱上表面固定连接；所述辅助轮组件包括通过连接螺钉与安装箱上表面固定连接的滑轨，所述滑轨上滑动连接有滑轨座，所述滑轨座上方固定连接有滑轨盖板，所述滑轨盖板背离滑轨座的一侧固定连接有辅助轮底座，所述辅助轮底座上对称设置有两个辅助轮轴，辅助轮轴上套装固定有辅助轮，两个辅助轮分别位于圆形轨道两侧，且能在圆形轨道上滑动；所述行走装置电连接有运动控制器，所述运动控制器设置在安装箱内，所述安装箱上还设置有天线、充电组件、主控板、图像采集装置、蓄电池、气体采集模块、总开关、距离检测装置，所述主控板通过总开关与蓄电池电连接，所述蓄电池分别与充电组件和主控板电连接，所述主控板上还设置数据传输模块和电源管理模块，所述电源管理模块分别与充电组件和主控板电连接，所述天线通过数据传输模块分别与主控板和外部移动终端连接，所述数据传输模块、运动控制器、图像采集装置、气体采集模块和距离检测装置分别与主控板电连接。

优选的，所述安装箱和图像采集装置的外部包覆有防爆外壳。

优选的，所述安装箱的外侧壁均布设置有多个红外补光灯。

优选的，所述充电组件包括与安装箱固定连接的外壳，所述外壳内设置有电机二，所述电机二的输出轴上连接有拐臂，所述拐臂在电机二的带动下可以实现立卧转换，所述拐臂背离电机二的输出轴的一端设置有用于和电源电连接的触头。

优选的，所述行走装置上方设置有防护罩。

与现有技术相比，本实用新型公开一种智能轨道机器人，改变了现有监控装置施工难度大、工人的劳动强度高、不能移动到最合适的位置实时监控的弊端，提高了被检测环境或隧道全线安全性，应用在输变电行业、化工行业、各类隧道场所，特殊场合或恶劣环境、爆炸场所中，可以避免工作人员在恶劣环境中巡检的人工成本，爆炸场所巡检的人身安全，可以提高安防效率，减小事故发生的几率，同时极大的减轻了工人的劳动强度，提高了被检测环境或隧道的全线安全性，实用性强，值得推广。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图；

图2是本实用新型的立体结构的主视图；

图3是本实用新型的驱动轮组件的结构示意图；

图4是本实用新型的辅助轮组件的主视图；

图5是本实用新型的辅助轮组件的俯视图；

图6是本实用新型的充电组件的主视图；

图7是本实用新型的充电组件的仰视图；

图8是本实用新型的充电组件的左视图。

具体实施方式

本实用新型提供了一种智能轨道机器人，下面结合图1到图8的结构示意图，对本实用新型进行说明。

实施例1

如图1和图2所示，一种智能轨道机器人，包括能在圆形轨道6上运动的行走装置，所述行走装置包括设置在安装箱上部的驱动轮组件5和位于驱动轮组件侧边的辅助轮组件4。

所述驱动轮组件5有两组，分别对称设置在安装箱上表面，如图3所示，所述驱动轮组件5包括电机一56，所述电机一56上设置有转速传感器57，所述电机一56与运动控制器电连接，所述电机一56的输出轴与减速箱55的输入轴连接，所述减速箱55与安装座54固定连接，所述减速箱55的输出轴穿出安装座54后在其上套装有轴承油封座53，所述减速箱55的输出轴通过联轴器与驱动轴52连接，所述驱动轴52上套装固定有驱动轮51，两个驱动轮51分别位于圆形轨道6两侧，且能在圆形轨道6上滑动，所述安装座54通过连接螺钉与安装箱上表面固定连接；如图4和图5所示，所述辅助轮组件4包括通过连接螺钉与安装箱上表面固定连接的滑轨45，所述滑轨45上滑动连接有滑轨座46，所述滑轨座46上方固定连接有滑轨盖板44，所述滑轨盖板44背离滑轨座46的一侧固定连接有辅助轮底座43，所述辅助轮底座43上对称设置有两个辅助轮轴42，辅助轮轴42上套装固定有辅助轮41，两个辅助轮41分别位于圆形轨道6两侧，且能在圆形轨道6上滑动。

所述行走装置电连接有运动控制器，所述运动控制器设置在安装箱内，所述安装箱上还设置有天线1、充电组件7、主控板11、图像采集装置3、蓄电池12、气体采集模块10、总开关8、距离检测装置13，所述主控板11通过总开关8与蓄电池12电连接，所述蓄电池12分别与充电组件7和主控板11电连接，所述主控板11上还设置数据传输模块和电源管理模块，所述电源管理模块分别与充电组件7和主控板11电连接，所述天线1通过数据传输模块分别与主控板11和外部移动终端连接，所述数据传输模块、运动控制器、图像采集装置3、气体采集模块10和距离检测装置13分别与主控板11电连接。

进一步的，所述安装箱和图像采集装置3的外部包覆有防爆外壳9。

进一步的，所述安装箱的外侧壁均布设置有多个红外补光灯14。

进一步的，如图6、图7和图8所示，所述充电组件7包括与安装箱固定连接的外壳71，所述外壳71内设置有电机二72，所述电机二72的输出轴75上连接有拐臂74，所述拐臂74在电机二72的带动下可以实现立卧转换，所述拐臂74背离电机二72的输出轴75的一端设置有用于和电源电连接的触头73。

其中，外壳71上还设置有用于是实现立卧转换的角度限位的两个限位开关。

当需要充电时，电机二72启动，带动拐臂74转动90°后碰触到设置在外壳71上的限位开关一，限位开关一的控制下电机二72停止实现准停，完成拐臂74的立卧转换，触头73与电源电连接实现充电。

充电完毕，电机二72再次反向启动，带动拐臂74转动90°后碰触到设置在外壳71上的限位开关二，限位开关二的控制下电机二72停止实现准停，完成拐臂74的复位。

进一步的，所述行走装置上方设置有防护罩2。

机器人可以根据用户要求调整速度快慢，对所检测场景的整体环境状态进行实时监测，并将巡检数据自动保存到系统后台。

其中，圆形轨道6采用单根Φ51的不锈钢钢管，方便安装施工，方便转弯，最小转弯半径为55°。

隧道环境监测采用单个的高精度本安型防爆气体检测模块GND-20，可同时实时检测氧气、一氧化碳、硫化氢、甲烷、烟雾、温湿度等信息，也可以根据用户需求任选三种探测，不需要检测的气体可以不装检测模块，节约成本。

其中，电源管理模块可对电源做智能监测和管理，可以自动驶入充电点进行充电。

此外，当监测范围内发生紧急事故，如起火、冒烟或者检测的气体超标等，机器人可将事故区域的图像、温湿度、可能存在的有毒、易燃危险气体含量等重要信息上传至后台，方便用户决策应急抢修方案，也避免了不必要的人身伤害，使运维人员足不出户即可掌握监测点内部设备、环境状况，为维护、应急抢修提供了便利。

电机一的型号为86BYGHOO1Q，配型号为HEDA 5GN 15K的减速箱。

测量转速的转速传感器为分体式瑞普散件编码器HKT28-100-1000线A.B信号。

图像采集装置3为摄像机，摄像机的型号为DS-2DC2204IW-D3W型的海康威视球型摄像机，使用要求防雷、防浪涌、防突波，IP66防护等级。

其中，机器人本体搭载了高清球机摄像机、三种气体传感器等设备，还可以根据用户需求搭载其它传感器。

机器人系统靠蓄电池维持电力供给，实时监控蓄电池电量，在轨道的固定位置，布置有充电接口，可以识别到位置，并控制触点接触，再打开内部继电器实现电池的充电，外部接触点不会产生电火花，实现安全充电。

机器人采集到的监测数据可以远传至服务器外，本地亦可按一定格式存放在指定的位置。

使用中，行走装置在运动控制器的控制下，驱动轮组件中的电动机一的输出轴输出的转速经减速器降速后，将动力传递给驱动轮，驱动驱动轮沿着圆形轨道运动，带动安装箱整体完成移动。

安装箱沿着预定的圆形轨道移动的同时，其上设置的图像采集装置、气体采集模块实时采集监测样本数据，并将实时采集到的监测样本数据一一对应后上传给主控板进行储存，并同时将实时采集到的监测样本数据与预设的监测上阈值作比较，当实时采集到的监测样本数据大于预设的监测上阈值时，主控板通过数据传输模块发出报警信号，并通过天线上传报警信息给外部移动终端进行处理。

距离检测装置用于实时检测安装箱距离极限位置的距离，以便及时控制行走装置改变行进的方向。

本实用新型公开一种智能轨道机器人，改变了现有监控装置施工难度大、工人的劳动强度高、不能移动到最合适的位置实时监控的弊端，提高了被检测环境或隧道全线安全性，应用输变电行业、化工行业、各类隧道场所，特殊场合或恶劣环境、爆炸场所中，可以避免工作人员在恶劣环境中巡检的人工成本，爆炸场所巡检的人身安全，可以提高安防效率，减小事故发生的几率，同时极大的减轻了工人的劳动强度，提高了被检测环境或隧道的全线安全性，实用性强，值得推广。

以上公开的仅为本实用新型的较佳的具体实施例，但是本实用新型实施例并非局限于此，任何本领域技术人员能思之的变化都应落入本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种智能轨道机器人，其特征在于，包括能在圆形轨道(6)上运动的行走装置，所述行走装置包括设置在安装箱上部的驱动轮组件(5)和位于驱动轮组件侧边的辅助轮组件(4)，所述驱动轮组件(5)有两组，分别对称设置在安装箱上表面，所述驱动轮组件(5)包括电机一(56)，所述电机一(56)上设置有转速传感器(57)，所述电机一(56)与运动控制器电连接，所述电机一(56)的输出轴与减速箱(55)的输入轴连接，所述减速箱(55)与安装座(54)固定连接，所述减速箱(55)的输出轴穿出安装座(54)后在其上套装有轴承油封座(53)，所述减速箱(55)的输出轴通过联轴器与驱动轴(52)连接，所述驱动轴(52)上套装固定有驱动轮(51)，两个驱动轮(51)分别位于圆形轨道(6)两侧，且能在圆形轨道(6)上滑动，所述安装座(54)通过连接螺钉与安装箱上表面固定连接；所述辅助轮组件(4)包括通过连接螺钉与安装箱上表面固定连接的滑轨(45)，所述滑轨(45)上滑动连接有滑轨座(46)，所述滑轨座(46)上方固定连接有滑轨盖板(44)，所述滑轨盖板(44)背离滑轨座(46)的一侧固定连接有辅助轮底座(43)，所述辅助轮底座(43)上对称设置有两个辅助轮轴(42)，辅助轮轴(42)上套装固定有辅助轮(41)，两个辅助轮(41)分别位于圆形轨道(6)两侧，且能在圆形轨道(6)上滑动；

所述行走装置电连接有运动控制器，所述运动控制器设置在安装箱内，所述安装箱上还设置有天线(1)、充电组件(7)、主控板(11)、图像采集装置(3)、蓄电池(12)、气体采集模块(10)、总开关(8)、距离检测装置(13)，所述主控板(11)通过总开关(8)与蓄电池(12)电连接，所述蓄电池(12)分别与充电组件(7)和主控板(11)电连接，所述主控板(11)上还设置数据传输模块和电源管理模块，所述电源管理模块分别与充电组件(7)和主控板(11)电连接，所述天线(1)通过数据传输模块分别与主控板(11)和外部移动终端连接，所述数据传输模块、运动控制器、图像采集装置(3)、气体采集模块(10)和距离检测装置(13)分别与主控板(11)电连接。

2.如权利要求1所述的一种智能轨道机器人，其特征在于，所述安装箱和图像采集装置(3)的外部包覆有防爆外壳(9)。

3.如权利要求1所述的一种智能轨道机器人，其特征在于，所述安装箱的外侧壁均布设置有多个红外补光灯(14)。

4.如权利要求1所述的一种智能轨道机器人，其特征在于，所述充电组件(7)包括与安装箱固定连接的外壳(71)，所述外壳(71)内设置有电机二(72)，所述电机二(72)的输出轴(75)上连接有拐臂(74)，所述拐臂(74)在电机二(72)的带动下可以实现立卧转换，所述拐臂(74)背离电机二(72)的输出轴(75)的一端设置有用于和电源电连接的触头(73)。

5.如权利要求1所述的一种智能轨道机器人，其特征在于，所述行走装置上方设置有防护罩(2)。

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