CN211491564U - 一种电力管廊巡检机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电力管廊巡检机器人，包括基座、驱动机构、传动机构、两个行走机构、检测机构及电控和中控模块；驱动机构的输出端与传动机构的一端连接，传动机构的另一端与行走机构连接；两个行走机构对称设置在基座的两侧；检测机构设置在基座的上部，检测机构用于采集管廊内环境信息，并将采集到的环境信息传输至电控和中控模块；电控和中控模块固定安装在基座的底部，用于接收采集得到环境信息，并将对其进行处理存储；本实用新型通过采用巡检机器人在电缆隧道中进行巡检，降低了工作强度，有效地提高工作效率；通过巡检机器人与地面远程控制中心的交互，完成电力管廊的综合巡检；实现检测管廊的温湿度、图像采集及紧急情况报警的功能。

Description

一种电力管廊巡检机器人

技术领域

本实用新型属于机器人技术领域，特别涉及一种电力管廊巡检机器人。

背景技术

电力管廊是保证城市运营的重要设施，随着人们对城市美观以及政府对城市的管理要求，管廊已经成为了城市建设的重要项目，电缆入地虽然优点众多，但也难免存在一些问题。目前我国管廊建设还处于初期发展阶段，其管理及运营维护模式也不够成熟，对传统管廊的巡检大部分还处于人工巡检阶段，无法检测到管廊内特殊故障的检测，例如危险源、腐蚀、破损等难以通过肉眼进行观察的潜在故障，且对于管廊内有毒气体、湿度较大等情况，人工巡检方式显得不够人性化，容易对巡检工作人员生理造成伤害，从而给巡检工作带来了较大困难。

实用新型内容

针对现有技术中存在的技术问题，本实用新型的目的在于提供了一种电力管廊巡检机器人，以解决现有技术中电力管廊采用人工巡检难度较高，危险性较大的技术问题。

为达到实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

本实用新型提供了一种电力管廊巡检机器人，包括基座、驱动机构、传动机构、两个行走机构、检测机构及电控和中控模块；

驱动机构及传动机构均安装在基座上，驱动机构的输出端与传动机构的一端连接，传动机构的另一端与行走机构连接；两个行走机构对称设置在基座的两侧；

检测机构设置在基座的上部，检测机构用于采集管廊内环境信息，并将采集到的环境信息传输至电控和中控模块；电控和中控模块固定安装在基座的底部，用于接收采集得到环境信息，并将对其进行处理存储；

检测机构包括图像/视频采集模块、温湿度采集模块、报警模块、图像音频收发器、避障传感器及红外成像仪；图像/视频采集模块设置在基座的上端，图像/视频采集模块的输出端与图像音频收发器的输出端连接，图像音频收发器的输出端与远程控制中心连接，用于将拍摄的管廊内图像/视频及音频传输至远程控制中心；图像音频收发器安装在基座中；温湿度采集模块安装在基座的上部右后方，温湿度采集模块的输出端与电控和中控模块连接；

报警模块设置在基座的上部左后方，报警模块的输入端与电控和中控模块的输入端连接；避障传感器安装在基座的前端中部，避障传感器的输出端与电控和中控模块输入端连接；红外成像仪设置在图像/视频采集模块的左侧，红外成像仪的输出端与电控和中控模块输入端连接。

进一步的，驱动机构包括蓄电池、电池挡板、电机、电池支架及减速机；蓄电池通过电池挡板固定设置在基座上，蓄电池的输出端与电机的输入端连接，电机的输出端与减速机的一端连接，减速机的另一端与传动机构连接；电机固定安装在电机支架上，电机支架固定设置在基座上。

进一步的，传动机构包括主动齿轮轴、主动齿轮、从动齿轮轴、从动齿轮及后轮轴；主动齿轮轴的一端与驱动机构的输出端连接，主动齿轮轴的另一端与主动齿轮连接，主动齿轮固定套设在主动齿轮轴上，主动齿轮与从动齿轮啮合；从动齿轮固定套设在从动齿轮轴的一端，从动齿轮轴的另一端与行走机构的主动部件连接；后轮轴设置在两个行走机构之间，后轮轴的一端与其中一个行走机构的从动部件连接，后轮轴的另一端与另一个行走机构的从动部件连接。

进一步的，行走机构采用履带行走机构；履带行走机构包括前导轮、后导轮、多组承重轮、履带、内挡板及外挡板；前导轮、后导轮及多组承重轮均设置在内挡板及外挡板之间，前导轮靠近基座的前端设置，后导轮靠近基座的后端设置，多组承重轮均匀设置在前导轮及后导轮之间；履带套设在在前导轮、后导轮及承重轮的外侧，前导轮及后导轮均与履带啮合；前导轮与驱动机构的输出端连接；两个行走机构中的后导轮通过轮轴连接在一起。

进一步的，履带行走机构还包括电磁制动器，电磁制动器安装在内挡板上，电磁制动器的输出端与前导轮连接，电磁制动器的输入端与电控和中控模块的输出端连接。

进一步的，基座包括基座本体、上盖板及云台，上盖板通过螺栓固定设置在基座本体的上部，云台固定设置在上盖板的中间部位；图像/视频采集模块安装在云台上，图像音频收发器安装在基座本体中；温湿度采集模块、报警模块及红外成像仪均设置在上盖板上，避障传感器设置在基座本体的前端中部。

进一步的，中央控制模块包括核心板及定位模块，温湿度采集模块的输出端与核心板的输入端连接，报警模块的输入端与核心板的输出端连接，避障传感器的输出端与核心板的输入端连接，红外成像仪的输出端与核心板的输入端连接；核心板固定安装在基座的中部，定位模块固定设置在基座中，定位模块的输出端与远程控制中心连接，用于将机器人在管廊中的位置信息传输至远程控制中心。

与现有技术比，本实用新型的有益效果有：

本实用新型提供了一种电力管廊巡检机器人，用于城市电力管廊的巡检工作，在维护管理不够完善的电缆隧道中，大大降低了巡检的工作强度，改善巡检的工作环境，还有效地提高工作效率；通过巡检机器人与地面远程控制中心的交互下，完成电力管廊的综合巡检；实现检测管廊的温度、湿度、图像采集、电力故障检测及紧急情况报警的功能。

进一步，通过采用履带行走机构，确保了对路面具有很强大的适应能力，能够实现原地转向，灵活方便，拥有很好的行车通过能力，且由于履带与地面接触面积较小，承受载荷较小，可用于复杂路面的行走。

附图说明

图1为本实用新型所述的电力管廊巡检机器人的整体结构示意图；

图2为本实用新型所述的电力管廊巡检机器人中的驱动及传动机构结构示意图；

图3为本实用新型所述的电力管廊巡检机器人的内部结构示意图；

图4为本实用新型所述的电力管廊巡检机器人中的行走机构结构示意图；

图5为本实用新型所述的电力管廊巡检机器人的驱动传动机构结构示意图。

其中，1基座，2驱动机构，3传动机构，4行走机构，5图像/视频采集模块，6温湿度采集模块，7报警模块，8图像音频收发器，9避障传感器，10红外热像仪，11核心板，12定位模块；101基座本体，102上盖板，103云台；201蓄电池，202电池挡板，203电机，204 电机支架，205减速机；301主动齿轮轴，302主动齿轮，303从动齿轮轴，304从动齿轮，305 后轮轴；401前导轮，402后导轮，403承重轮，404履带，405内挡板，406外挡板，407张紧块，408张紧螺钉，409电磁制动器。

具体实施方式

下面结合本实用新型实施例的附图对本实用新型实施例的技术方案进行解释和说明，但下述实施例仅为本实用新型的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。

如附图1-5所示，本实用新型提供了一种电力管廊巡检机器人，包括基座1、驱动机构2、传动机构3、两个行走机构4、检测机构及电控和中控模块；

驱动机构2及传动机构3均安装在基座1上，驱动机构2的输出端与传动机构3的一端连接，传动机构3的另一端与行走机构4连接；两个行走机构4对称设置在基座1的两侧；

检测机构设置在基座1的上部，检测机构用于采集管廊内环境信息，并将采集到的环境信息传输至电控和中控模块；电控和中控模块固定安装在基座1的底部，用于接收采集得到环境信息，并将对其进行处理存储。

基座1包括基座本体101、上盖板102及云台103，上盖板102通过螺栓固定设置在基座本体101的上部，云台103固定设置在上盖板102的中间部位。

驱动机构2包括蓄电池201、电池挡板202、电机203、电机支架204及减速机205；蓄电池201通过电池挡板202固定设置在基座1上，蓄电池201的输出端与电机203的输入端连接，电机203的输出端与减速机205的输入端连接，减速机205的输出端与传动机构3连接；电机203固定安装在电机支架204上，电机支架204固定设置在基座本体101上。

传动机构3的个数为两个，两个传动机构3对称设置，分别与两个行走机构4的输入端连接；传动机构3包括主动齿轮轴301、主动齿轮302、从动齿轮轴303、从动齿轮304及后轮轴305；主动齿轮轴301的一端与减速机205的输出端连接，主动齿轮轴301的另一端与主动齿轮302连接，主动齿轮302固定套设在主动齿轮轴上，主动齿轮302与从动齿轮304啮合；从动齿轮304固定套设在从动齿轮轴303的一端，从动齿轮轴303的另一端与行走机构4的主动部件连接；后轮轴305设置在两个行走机构4之间，后轮轴305的一端与其中一个行走机构 4的从动部件连接，后轮轴305的另一端与另一个行走机构4的从动部件连接。

行走机构4采用履带行走机构，两个履带行走机构分别设置在基座本体101的左右两侧；履带行走机构包括前导轮401、后导轮402、多组承重轮403、履带404、内挡板405、外挡板 406、张紧块407、张紧螺钉408及电磁制动器409；前导轮401、后导轮402及多组承重轮403 均设置在内挡板405及外挡板406之间，前导轮401靠近基座本体101的前端设置，后导轮 402靠近基座本体101的后端设置，多组承重轮403均匀设置在前导轮401及后导轮402之间；履带404套设在在前导轮401、后导轮402及承重轮403的外侧，前导轮401及后导轮402均与履带404啮合；其中一个履带行走机构的前导轮401固定套设在一个传动机构3的从动齿轮轴303上，另一个履带行走机构的前导轮401固定套设在另一个传动机构3的从动齿轮轴303上；后轮轴305的一端与其中一个行走机构4中的后导轮402连接，后轮轴305的另一端与另一个行走机构4中的后导轮402连接；后导轮402活动套设在后轮轴305上；张紧块407套设在后轮轴305上，且与内挡板405固定连接，张紧螺钉408活动穿设在张紧块407上，张紧螺钉408的端部与后轮轴305紧密接触；电磁制动器409安装在内挡板405上，电磁制动器409 的输出端与前导轮401连接，电磁制动器409的输入端与电控和中控模块的输出端连接。

检测机构包括图像/视频采集模块5、温湿度采集模块6、报警模块7、图像音频收发器8、避障传感器9及红外成像仪10；图像/视频采集模块5安装在云台103上，图像/视频采集模块 5的输出端与图像音频收发器8的输出端连接，图像音频收发器8的输出端与远程控制中心连接，用于将拍摄的管廊内图像/视频及音频传输至远程控制中心；图像音频收发器8安装在基座本体101中；温湿度采集模块6安装在上盖板102的上部右后方，温湿度采集模块6的输出端与电控和中控模块连接；报警模块7设置在上盖板102的上部左后方，报警模块7的输入端与电控和中控模块的输入端连接；避障传感器9安装在基座本体101的前端中部，避障传感器 9的输出端与电控和中控模块输入端连接；红外成像仪10设置在图像/视频采集模块5的左侧，红外成像仪10的输出端与电控和中控模块输入端连接。

中央控制模块包括核心板11及定位模块12，温湿度采集模块6的输出端与核心板11的输入端连接，报警模块7的输入端与核心板11的输出端连接，避障传感器9的输出端与核心板11的输入端连接，红外成像仪10的输出端与核心板11的输入端连接；核心板11固定安装在基座1的中部，定位模块12固定设置在基座本体101中，定位模块12的输出端与远程控制中心连接，用于将机器人在管廊中的位置信息传输至远程控制中心。

本实用新型所述的一种电力管廊巡检机器人，用于城市电力管廊的巡检工作，在维护管理不够完善的电缆隧道中，通过管廊巡检机器人的智能巡检方式，不仅能够大大降低巡检的工作强度，改善巡检的工作环境，还能够有效地提高工作效率；在管廊巡检机器人与地面工作人员的交互下，完成电力管廊的综合巡检；实现检测管廊的温度、湿度、图像采集、电力故障检测、气体浓度检测、紧急情况报警的功能。

本实用新型中的履带行走机构对路面具有很强大的适应能力，能够实现原地转向，灵活方便，拥有很好的行车通过能力，且因为履带与地面接触面积较小，承受载荷较小，可用于复杂路面的行走。本实用新型的检测机构可以实现对于管廊的环境监测，其中包括了温湿度的检测、管廊图像的采集、电缆局部温度的检测。

实施例

本实用新型提供了一种电力管廊巡检机器人，包括基座、两个驱动机构、两个传动机构、两个行走机构、检测机构及电控和中控模块；

驱动机构设置在基座本体的上部，靠近行走机构的前导轮的位置；两个传动机构分别设置在前导轮与驱动机构中间并固定在基座本体上；两个行走机构分别设置在基座本体左右两侧，通过从动齿轮轴、后轮轴和基座本体及其他部分进行连接；检测机构安装在上盖板上并可进行自由转动采集管廊内环境信息；电控和中控模块设置在基座本体的内部底板上，用来分析处理及储存检测模块传来的信息。

驱动机构包括蓄电池、电机、电机支架、减速机及电池挡板；蓄电池通过前后两侧的电池挡板固定在底座上；电机的尾部与电机支架尾端对齐并固定在电机支架内，通过蓄电池供电维持其工作；减速机一端与电机输出轴相连，另一端接主动齿轮轴，减速机的周向与电机支架固定；两个电机支架对齐后通过固连在基座本体的底板上。

传动机构包括主动齿轮、从动齿轮、主动齿轮轴、从动齿轮轴及后轮轴；主动齿轮通过主动齿轮轴与减速机相连接；从动齿轮通过从动齿轮轴连接到前导轮的轮毂上；后轮轴两端连接有后导轮的轮毂，且后导轮轮毂可在轴上自由转动。

行走机构包括前导轮、承重轮、后导轮、履带、内挡板、外挡板、张紧块、张紧螺钉及电磁制动器；前导轮与从动齿轮轴固定连接，驱动履带转动；多组承重轮固定在内外挡板上下两侧来承受整机重量并托起履带；后导轮与后轮轴连接并可自由转动；履带通过前导轮、后导轮、承重轮套在内外挡板上并可随前导轮转动；张紧块固定在内挡板后侧，套设安装在后轮轴的位置；张紧螺钉安装在张紧块上，螺钉头部顶在后轮轴用来调整前后轮毂间距，进而张紧履带；电磁制动器安装在内挡板上从动齿轮轴穿过电磁制动器连接到前导轮，在工作时，电磁线圈通电吸附动摩擦片，断电停机时，摩擦片与轮毂接触进行制动。

基座包括基座本体、上盖板及云台，上盖板通过螺栓与基座本体进行连接，其上安装检测机构；云台安装在上盖板中部，用来安装摄像头；基座本体用于为其他机构提供安装空间。

检测机构包括摄像头、温湿度传感器、声光报警装置、避障传感器、图像音频收发器及红外热像仪；摄像头安装在云台上表面，用来拍摄电力管廊的环境；温湿度传感器安装在上盖板右后方，用于检测管廊内的温度与湿度情况；声光报警装置安装在上盖板的左后方；避障传感器安装在基座本体的前后两侧，用来监测机器人的前后方向路况；图像音频收发器安装在基座本体中，可以将摄像头拍摄的图像和音频信号进行远距离传输；红外热像仪安装在摄像头左侧，实现对机器人周边的环境进行检测，并将信号传输给电控和中控模块进行判断，从而实现提前避障。

电控和中控模块包括核心板及定位模块；核心板安装在底板中部，为设备的处理中心，信息交由核心板处理后，发送至各机构进行执行，定位模块用来确定设备在管廊中的位置。

以上所述仅表示本实用新型的优选实施方式，任何人在不脱离本实用新型的原理下而做出的结构变形、改进和润饰等，这些变形、改进和润饰等均视为在本实用新型的保护范围内。

Claims (7)

1.一种电力管廊巡检机器人，其特征在于，包括基座(1)、驱动机构(2)、传动机构(3)、两个行走机构(4)、检测机构及电控和中控模块；

驱动机构(2)及传动机构(3)均安装在基座(1)上，驱动机构(2)的输出端与传动机构(3)的一端连接，传动机构(3)的另一端与行走机构(4)连接；两个行走机构(4)对称设置在基座(1)的两侧；

检测机构设置在基座(1)的上部，检测机构用于采集管廊内环境信息，并将采集到的环境信息传输至电控和中控模块；电控和中控模块固定安装在基座(1)的底部，用于接收采集得到环境信息，并将对其进行处理存储；

检测机构包括图像/视频采集模块(5)、温湿度采集模块(6)、报警模块(7)、图像音频收发器(8)、避障传感器(9)及红外成像仪(10)；图像/视频采集模块(5)设置在基座(1)的上端，图像/视频采集模块(5)的输出端与图像音频收发器(8)的输出端连接，图像音频收发器(8)的输出端与远程控制中心连接，用于将拍摄的管廊内图像/视频及音频传输至远程控制中心；图像音频收发器(8)安装在基座(1)中；温湿度采集模块(6)安装在基座(1)的上部右后方，温湿度采集模块(6)的输出端与电控和中控模块连接；

报警模块(7)设置在基座(1)的上部左后方，报警模块(7)的输入端与电控和中控模块的输入端连接；避障传感器(9)安装在基座(1)的前端中部，避障传感器(9)的输出端与电控和中控模块输入端连接；红外成像仪(10)设置在图像/视频采集模块(5)的左侧，红外成像仪(10)的输出端与电控和中控模块输入端连接。

2.根据权利要求1所述的一种电力管廊巡检机器人，其特征在于，驱动机构(2)包括蓄电池(201)、电池挡板(202)、电机(203)、电机支架(204)及减速机(205)；蓄电池(201)通过电池挡板(202)固定设置在基座(1)上，蓄电池(201)的输出端与电机(203)的输入端连接，电机(203)的输出端与减速机(205)的一端连接，减速机(205)的另一端与传动机构(3)连接；电机(203)固定安装在电机支架(204)上，电机支架(204)固定设置在基座(1)上。

3.根据权利要求1所述的一种电力管廊巡检机器人，其特征在于，传动机构(3)包括主动齿轮轴(301)、主动齿轮(302)、从动齿轮轴(303)、从动齿轮(304)及后轮轴(305)；主动齿轮轴(301)的一端与驱动机构(2)的输出端连接，主动齿轮轴(301)的另一端与主动齿轮(302)连接，主动齿轮(302)固定套设在主动齿轮轴上，主动齿轮(302)与从动齿轮(304)啮合；从动齿轮(304)固定套设在从动齿轮轴(303)的一端，从动齿轮轴(303)的另一端与行走机构(4)的主动部件连接；后轮轴(305)设置在两个行走机构(4)之间，后轮轴(305)的一端与其中一个行走机构(4)的从动部件连接，后轮轴(305)的另一端与另一个行走机构(4)的从动部件连接。

4.根据权利要求1所述的一种电力管廊巡检机器人，其特征在于，行走机构(4)采用履带行走机构；履带行走机构包括前导轮(401)、后导轮(402)、多组承重轮(403)、履带(404)、内挡板(405)及外挡板(406)；前导轮(401)、后导轮(402)及多组承重轮(403)均设置在内挡板(405)及外挡板(406)之间，前导轮(401)靠近基座(1)的前端设置，后导轮(402)靠近基座(1)的后端设置，多组承重轮(403)均匀设置在前导轮(401)及后导轮(402)之间；履带(404)套设在在前导轮(401)、后导轮(402)及承重轮(403)的外侧，前导轮(401)及后导轮(402)均与履带(404)啮合；前导轮(401)与驱动机构(2)的输出端连接；两个行走机构(4)中的后导轮(402)通过轮轴连接在一起。

5.根据权利要求4所述的一种电力管廊巡检机器人，其特征在于，履带行走机构还包括电磁制动器(409)，电磁制动器(409)安装在内挡板(405)上，电磁制动器(409)的输出端与前导轮(401)连接，电磁制动器(409)的输入端与电控和中控模块的输出端连接。

6.根据权利要求1所述的一种电力管廊巡检机器人，其特征在于，基座(1)包括基座本体(101)、上盖板(102)及云台(103)，上盖板通过螺栓固定设置在基座本体(101)的上部，云台(103)固定设置在上盖板(102)的中间部位；图像/视频采集模块(5)安装在云台(103)上，图像音频收发器(8)安装在基座本体(101)中；温湿度采集模块(6)、报警模块(7)及红外成像仪(10)均设置在上盖板(102)上，避障传感器(9)设置在基座本体(101)的前端中部。

7.根据权利要求1所述的一种电力管廊巡检机器人，其特征在于，中央控制模块包括核心板(11)及定位模块(12)，温湿度采集模块(6)的输出端与核心板(11)的输入端连接，报警模块(7)的输入端与核心板(11)的输出端连接，避障传感器(9)的输出端与核心板(11)的输入端连接，红外成像仪(10)的输出端与核心板(11)的输入端连接；核心板(11)固定安装在基座(1)的中部，定位模块(12)固定设置在基座(1)中，定位模块(12)的输出端与远程控制中心连接，用于将机器人在管廊中的位置信息传输至远程控制中心。

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