CN212158670U - 一种检测机器人及其系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种检测机器人及其系统。检测机器人包括：机器人壳体、动力机构和可拆卸的功能模块机构；动力机构用于驱动检测机器人移动，可拆卸的功能模块机构包括功能模块壳体，机器人壳体具有贯穿上下表面的安装槽，安装槽的前端的机器人壳体具有连通安装槽的安装口，功能模块壳体可拆卸地安装在安装槽内；可拆卸的功能模块机构为柔性臂机构，柔性臂机构包括：驱动组件和柔性臂组件；柔性臂组件包括：环形基座和柔性臂；柔性臂的前端设置有检测传感器；驱动组件用于驱动柔性臂弯曲。通过设置可拆卸的功能模块机构，可以根据需要安装相应的功能模块，柔性臂可伸入到GIS设备的内部的一些弯曲、异形的位置处，对这些位置进行检测。

Description

一种检测机器人及其系统

技术领域

本实用新型涉及GIS设备检测技术领域，尤其涉及一种检测机器人及其系统。

背景技术

气体绝缘组合电器设备(Gas insulated Switchgear，GIS)是目前电力系统中最重要的设备之一，其运行可靠性直接关系到电网系统的安全稳定。现有的GIS设备的检测装置功能单一，且不便于检测GIS设备的一些弯曲、异形等位置处的情况。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种检测机器人及系统，以解决现有技术的GIS设备的检测装置功能单一，且不便于检测GIS设备的一些弯曲、异形等位置处的情况的问题。

第一方面，提供一种检测机器人，用于检测GIS设备的内部，所述检测机器人包括：机器人壳体、动力机构和可拆卸的功能模块机构；所述动力机构用于驱动所述检测机器人移动，其中，所述可拆卸的功能模块机构包括功能模块壳体，所述机器人壳体具有贯穿上下表面的安装槽，所述安装槽的前端的机器人壳体具有连通安装槽的安装口，所述功能模块壳体可拆卸地安装在所述安装槽内；

其中，所述可拆卸的功能模块机构为柔性臂机构，所述柔性臂机构包括：驱动组件和柔性臂；所述柔性臂包括：环形基座和柔性臂；所述环形基座固定设置在所述功能模块壳体的前端的外表面上，且从所述安装口伸出，所述环形基座的前端与所述柔性臂的后端连接，所述柔性臂的前端设置有检测传感器；所述驱动组件用于驱动所述柔性臂弯曲。

第二方面，提供一种检测机器人系统，包括：上述实施例所述的检测机器人、控制器和收放线装置，线缆的一端连接所述检测机器人，线缆的另一端经过所述收放线装置连接所述控制器；

其中，所述收放线装置包括：底板、支撑架、收放线机构、布线机构和绕线机构，所述支撑架设置在所述底板上；

所述收放线机构包括：第一包胶轮、第二包胶轮和收放线驱动组件，所述第一包胶轮固定套设在第一转轴上，所述第二包胶轮固定套设在第二转轴上，所述第一转轴的两端和所述第二转轴的两端分别可转动地与所述支撑架的一端的两侧壁连接，所述第一包胶轮和所述第二包胶轮均为哑铃型，所述第一包胶轮的两端分别和所述第二包胶轮的两端抵接，使所述第一包胶轮的中部和所述第二包胶轮的中部具有可供所述线缆穿过的空隙，所述空隙的尺寸与所述线缆的尺寸匹配，所述收放线驱动组件用于驱动所述第一转轴转动；

所述布线机构包括：布线轮、第二滑块、第二丝杠和第二丝杠驱动组件，所述第二滑块的一端设置有布线轮安装口，所述布线轮可转动地安装在所述布线轮安装口中，所述第二滑块啮合套设在所述第二丝杠上，所述第二丝杠的两端可转动地与所述支撑架的另一端的两侧壁连接，所述第二丝杠驱动组件用于驱动所述第二丝杠转动；

所述绕线机构包括：卷筒和绕线驱动组件，所述卷筒的两端可转动地与所述支撑架的另一端的两侧壁连接，所述卷筒位于所述布线轮下方，所述绕线驱动组件用于驱动所述卷筒转动。

这样，本实用新型实施例，通过设置可拆卸的功能模块机构，可以根据需要安装相应的功能模块，特别是当可拆卸的功能模块机构为柔性臂机构时，可以控制柔性臂转动特定的方向和角度，呈现特定的弯曲的形状，以便柔性臂可伸入到GIS设备的内部的一些弯曲、异形的位置处，对这些位置进行检测；收放线装置可实现线缆的收放，收放过程简便易操作，可应用在可移动的检测机器人上，线缆可整齐卷绕在卷筒上，不会出现在某一处堆积的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对本实用新型实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例的检测机器人的结构示意图；

图2是本实用新型实施例的检测机器人的机器人壳体的结构示意图；

图3是本实用新型实施例的检测机器人的后视图；

图4是本实用新型实施例的柔性臂机构的结构示意图一；

图5是本实用新型实施例的柔性臂机构的结构示意图二；

图6是本实用新型实施例的柔性臂机构的连接环的结构示意图；

图7是本实用新型实施例的柔性臂机构的连接环相互连接的结构示意图；

图8是本实用新型实施例的柔性臂机构的支撑环的结构示意图；

图9是本实用新型实施例的柔性臂机构的环形基座的结构示意图；

图10是本实用新型实施例的柔性臂机构的驱动组件的侧视图；

图11是本实用新型实施例的柔性臂机构的驱动组件的俯视图；

图12是本实用新型实施例的异物清扫机构的俯视图(不包括功能模块壳体的顶部)；

图13是本实用新型实施例的异物清扫机构的仰视图；

图14是本实用新型实施例的气体和环境检测机构的俯视图(不包括功能模块壳体的顶部)；

图15是本实用新型实施例的气体和环境检测机构的仰视图；

图16是本实用新型实施例的收放线装置的立体示意图一；

图17是本实用新型实施例的收放线装置的立体示意图二；

图18是本实用新型实施例的收放线装置的前视图；

图19是本实用新型实施例的具有外壳的收放线装置的立体示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，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取的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型实施例公开了一种检测机器人。该检测机器人用于检测GIS设备的内部，特别是母线筒的内部的检测。

如图1～15所示，该检测机器人包括：机器人壳体1、动力机构和可拆卸的功能模块机构。

优选的，为了更好地适应母线筒的形状，机器人壳体1的底部可以设计成弧形，以便与母线筒的形状匹配。

其中，动力机构用于驱动检测机器人移动。具体的，该动力机构可以采用四驱机构，该四驱机构由麦克纳姆轮2和驱动麦克纳姆轮2的驱动电机组成。本实用新型实施例的麦克纳姆轮2采用中间支撑结构，轮子外缘无金属部件外露，保证检测机器人移动时，麦克纳姆轮2的金属轴不会剐蹭GIS设备的腔体。优选的，为了更好地适应母线筒的形状，麦克纳姆轮2的驱动电机的输出轴向上倾斜，使得麦克纳姆轮2与母线筒的腔体内壁大致相切，从而减小行进的阻力。麦克纳姆轮2的驱动电机转动带动麦克纳姆轮2转动，使检测机器人移动。

其中，可拆卸的功能模块机构可以具有不同功能。根据所需要的功能，安装相应的功能模块机构。可拆卸的功能模块机构包括功能模块壳体3。机器人壳体1具有贯穿上下表面的安装槽4。安装槽4的前端的机器人壳体1具有连通安装槽4的安装口5。功能模块壳体3可拆卸地安装在安装槽4内。

在本实用新型一优选的实施例中，可拆卸的功能模块机构为柔性臂机构。具体的，柔性臂机构包括：驱动组件和柔性臂组件。柔性臂组件具体包括：环形基座6和柔性臂7。其中，环形基座6固定设置在功能模块壳体3的前端的外表面上，且从安装口5伸出。环形基座6的前端与柔性臂7的后端连接，柔性臂7的前端设置有检测传感器。检测传感器可以是视觉传感器、温度传感器等等，可以采集母线筒及其他位置的视频信息、环境信息等等。驱动组件用于驱动柔性臂7弯曲。

其中，柔性臂7包括：多个连接环8。在本实用新型一优选的实施例中，每一连接环8的直径为19mm。每一连接环8在相互垂直的两个方向的边缘上分别相对设置一对第一连接耳81和一对第二连接耳82。第一连接耳81上设置有第一凸杆811。第二连接耳82上设置有第一通孔821。一连接环8的第一凸杆811可转动地套设在相邻另一连接环8的第一通孔821中，从而使得相邻两个连接环8连接在一起。

优选的，连接环8的材质为聚酰胺材质，可满足柔性臂7弯曲所需的结构条件，还具有耐高温、韧性高、强度好的特点。

通过柔性臂7的上述结构设计，连接环8方便连接，整个柔性臂7上几乎没有螺栓，减轻柔性臂7的体积和自重；每个连接环8可以实现弯曲和旋转两个自由度的动作，使得柔性臂7可随着驱动组件的驱动向相应的方向弯曲相应的角度，提高响应能力和运动精度。

优选的，柔性臂7分为第一段柔性臂71和第二段柔性臂72。在本实用新型一优选的实施例中，第一段柔性臂71的长度为250mm，第二段柔性臂72的长度为100mm，则柔性臂7的总长度为350mm。第一段柔性臂71和第二段柔性臂72之间通过支撑环9连接。支撑环9在相互垂直的两个方向的边缘上分别相对设置一对第三连接耳91和一对第四连接耳92。第三连接耳91上设置有第二凸杆911。第四连接耳92上设置有第二通孔921。第二凸杆911插入支撑环9的一端相邻的连接环8的第一通孔821中。第二通孔921中穿设有支撑环9的另一端相邻的另一连接环8的第一凸杆811。采用两段式的设计，可以使柔性臂7整体能够弯折成S形等更多形状，便于更多位置的检测。

优选的，柔性臂组件还包括：安装环10。安装环10与柔性臂7的前端连接。安装环10的前端用于安装检测传感器。安装环10的结构与支撑环9的结构相同，可参考图8。具体的，安装环10在相互垂直的两个方向的边缘上分别相对设置一对第五连接耳和一对第六连接耳。第五连接耳上设置有第三凸杆。第六连接耳上设置有第三通孔。根据柔性臂7的前端的连接环8未连接的是第一凸杆811还是第一通孔821，第三凸杆插入相邻连接环8的第一通孔中821，或者，第三通孔中穿设有相邻连接环8的第一凸杆811。

同样的，环形基座6与柔性臂7的连接方式也可以采用凸杆插入通孔的方式。具体的，根据柔性臂7后端的连接环8未连接的是第一凸杆811还是第一通孔821，如图9所示，环形基座6的前端的相对的两边缘上各设置一具有第四通孔611的第七连接耳61，第四通孔611中穿设有相邻连接环8的第一凸杆811；或者，环形基座6的前端的相对的两边缘上各设置一具有第四凸杆的第七连接耳61，第四凸杆套设在相邻连接环8的第一通孔821中。

环形基座6、连接环8、支撑环9和安装环10的环面上均设置有一组第一过孔11和一组第二过孔12。第一过孔11的数量为三个，第二过孔12的数量为三个。同一环面上的第一过孔11和第二过孔12依次相间设置。优选的，同一环面上的第一过孔11与相邻的第二过孔12之间的间隔为60°。

驱动组件包括：六组驱动单元、三根第一牵引绳和三根第二牵引绳。

驱动单元位于功能模块壳体3内。每一驱动单元包括：柔性臂电机13、第一丝杠14、第一滑块15、滑轨16、滑轨安装板17和丝杠安装板18。丝杠安装板18的两端与功能模块壳体3的两侧壁固定连接。丝杠安装板18的朝向第一丝杠14的表面可以与滑轨安装板17的一端固定连接。滑轨安装板17的两侧还可与功能模块壳体3的两侧壁固定连接，以使结构更加稳定。滑轨安装板17的相对的两表面上各固定设置三组驱动单元的滑轨16。每一柔性臂电机13的输出端通过联轴器19与每一第一丝杠14的一端连接。应当理解的是，柔性臂电机13可以安装在电机安装板20上。电机安装板20的两端与功能模块壳体3的两侧壁固定连接。每一第一丝杠14的另一端与丝杠安装板18可转动地连接。每一第一丝杠14与每一滑轨16平行。优选的，为了使结构更加稳定，在第一丝杠14的一端还可以设置一固定安装板21。该固定安装板21的两端与功能模块壳体3的两侧壁固定连接。每一第一丝杠14的一端穿过固定安装板21与柔性臂电机13的输出端连接。优选的，固定安装板21朝向柔性臂电机13的一端延伸有延长板，柔性臂电机13可以固定在延长板的表面上，进一步使柔性臂电机13稳固设置。每一第一滑块15啮合套设在每一第一丝杠14外。每一第一滑块15与每一滑轨16可滑动地连接。还应当理解的是，功能模块壳体3的内部设置有供柔性臂电机13工作的电路结构，例如，可以第一电路驱动板22的形式存在，此外，该柔性臂电机13可以采用便携电源供电，也可以通过第一接口23与外部电源电连接供电。第一接口23还可以用于与外部设备电连接。第一接口23可以为TYPE C接口。

每一第一牵引绳的一端固定在滑轨安装板17的一表面上的每一第一滑块15上。每一第一牵引绳的另一端依次穿过环形基座6、第一段柔性臂71的连接环8和支撑环9对应的第一过孔11，且与支撑环9固定连接。优选的，三根第一牵引绳分别依次连接从滑轨安装板17的一表面的一侧到另一侧的第一滑块15，按照顺时针顺序，每一第一牵引绳穿过每一对应的第一过孔11。

每一第二牵引绳的一端固定在滑轨安装板17的相对的另一表面上的每一第一滑块15上。每一第二牵引绳的另一端依次穿过环形基座6、第一段柔性臂71的连接环8、支撑环9、第二段柔性臂72的连接环8和安装环10对应的第二过孔12，且与安装环10固定连接。优选的，三根第二牵引绳分别依次连接从滑轨安装板17的另一表面的一侧到另一侧的第一滑块15，按照逆时针顺序，每一第二牵引绳穿过每一对应的第二过孔12。

通过上述的驱动单元的结构设计，柔性臂电机13驱动第一丝杠14转动，使啮合的第一滑块15沿滑轨16移动，带动第一牵引绳或者第二牵引绳移动，从而带动柔性臂7弯曲。三根第一牵引绳、三根第二牵引绳各自的移动距离不同，可以使柔性臂7呈现多种弯曲姿态和角度，以满足检测需求。

优选的，该柔性臂组件还包括：第一弹性支柱和第二弹性支柱。第一弹性支柱穿设在第一段柔性臂71的连接环8中，第二弹性支柱穿设在第二段柔性臂72的连接环8中。第一弹性支柱和第二弹性支柱的材质可以为弹性记忆合金材料。在本实用新型一优选的实施例中，第一段弹性支柱和第二段弹性支柱的直径为14mm。第一弹性支柱和第二弹性支柱起到支撑的作用，此外，由于其具有弹性，也会分别随着第一段柔性臂71和第二段柔性臂72弯曲，不会限制其弯曲动作。

优选的，支撑环9的内表面具有第一凸缘93。安装环10的内表面具有第二凸缘，结构与支撑环9一样，可参考图8。支撑环9和安装环10的厚度一般比连接环8厚，便于设计第一凸缘93和第二凸缘的结构。第一弹性支柱的后端插入环形基座6的环内，第一凸缘93的相对的两表面分别与第一弹性支柱的前端和第二弹性支柱的后端固定连接，第二弹性支柱的前端固定在第二凸缘的一表面上。

优选的，为了防止连接环8脱落，柔性臂7的外表面套设有保护套管。保护套管为橡胶波纹管，具有质轻、柔软、不易损坏的特点。保护套管的两端可通过粘接剂与柔性臂7的前端和后端粘接在一起，使保护套管与柔性臂7连接为一个整体。

该柔性臂机构的使用过程如下：

根据所需的柔性臂7的弯曲角度和方向，启动所需的柔性臂电机13，柔性臂电机13带动对应的第一丝杠14转动，与第一丝杠14啮合的第一滑块15在滑轨16上移动，带动连接的第一牵引绳和/或第二牵引绳随着第一滑块15的移动而伸长或者缩短，从而带动第一段柔性臂71和/或第二段柔性臂72在相应的方向上弯曲相应的角度，使得检测传感器位于特定的位置，以便检测传感器进行检测。

优选的，为了可以清扫GIS设备内部的异物等，可拆卸的功能模块机构还可以是异物清扫机构。当需要清扫时，将原有的可拆卸的功能模块机构(例如，柔性臂机构)拆卸下来，在安装槽4内安装该异物清扫机构。

具体的，异物清扫机构包括：异物收纳盒24、过滤片、吸尘电机25、排气通道26和进气通道27。功能模块壳体3的顶部设置有第一排气口。功能模块壳体3的底部具有第一进气口28。第一进气口28与进气通道27的下端连通，进气通道27的上端的一侧与异物收纳盒24的一端连通，异物收纳盒24的另一端与吸尘电机25连通，吸尘电机25与排气通道26的一端连通，排气通道26的上端与第一排气口连通。异物收纳盒24和吸尘电机25之间，以及，吸尘电机25和排气通道26之间均设置有过滤片。还应当理解的是，功能模块壳体3的内部设置有供吸尘电机25工作的电路结构，例如，可以第二电路驱动板29的形式存在，此外，该吸尘电机25可以采用便携电源供电，也可以通过第二接口30与外部电源电连接供电。第二接口30还可以用于与外部设备电连接。第二接口30可以为TYPE C接口。优选的，功能模块壳体3的底部还可以设置用于安装清洁刷的清洁刷安装口31，从而可通过清洁刷进行清扫。应当理解的是，该清洁刷安装口31一般不对着异物收纳盒24。

具体的，异物清扫机构的工作过程如下：

启动吸尘电机25，吸尘电机25提供吸引力，使异物、灰尘等从第一进气口28进入异物收纳盒24中收集。

优选的，为了可以检测GIS设备的内部的气体和环境等，可拆卸的功能模块机构还可以是气体和环境检测机构。当需要清扫时，将原有的可拆卸的功能模块机构(例如，柔性臂机构)拆卸下来，在安装槽4内安装该气体和环境检测机构。

可拆卸的功能模块机构为气体和环境检测机构，气体和环境检测机构包括：VR摄像头32、气体及温湿度检测元件33和天线34。功能模块壳体3的顶部和底部分别设置有第二进气口35和第三进气口36。VR摄像头32设置在功能模块壳体3的前端的外表面上，且伸出安装口5。气体及温湿度检测元件33位于功能模块壳体3内，可通过安装架安装。气体及温湿度检测元件33可以包括：电化学气体传感器和温湿度传感器，可检测含氧量、SO₂等有害气体、温度和湿度。功能模块壳体3的顶部设置有天线安装槽37，天线34安装在天线安装槽37内，通过天线34可与外部设备进行通讯。还应当理解的是，功能模块壳体3的内部设置有供VR摄像头32工作的电路结构，例如，可以第三电路驱动板38的形式存在，功能模块壳体3的内部还设置有供气体及温湿度检测元件33工作的电路结构，例如，可以第四电路驱动板39的形式存在。此外，该VR摄像头32和气体及温湿度检测元件33可以采用便携电源供电，也可以通过第三接口40与外部电源电连接供电。第三接口40还可以用于与外部设备电连接。第三接口40可以为TYPE C接口。

具体的，气体和环境检测机构的工作过程如下：

启动VR摄像头32，通过VR摄像头32采集检测机器人所处的环境图像。启动气体及温湿度检测元件33，气体及温湿度检测元件33检测通过第二进气口35和/或第三进气口36进入功能模块壳体3的气体，以及，检测当前环境的温度和湿度。

优选的，该检测机器人还包括：两个摄像头。每一摄像头位于机器人壳体1内。优选的，两个摄像头对称位于安装口5的两侧。机器人壳体1的前端设置有两个第一开口。优选的，第一开口为圆形开口。每一摄像头的镜头正对每一第一开口，每一第一透明镜片41密封每一第一开口。第一透明镜片41的面积大于第一开口的面积，以便完全密封第一开口。通过摄像头可以采集GIS设备内部的视频信息。

优选的，该检测机器人还包括：照明灯。照明灯位于机器人壳体1内。更优选的，照明灯位于安装口5下方，照明灯为弧形照明灯。机器人壳体1的前端设置有一第二开口。照明灯正对第二开口。第二透明镜片42密封第二开口。第二透明镜片42的面积大于第二开口的面积，以便完全密封第二开口。该照明灯可以是LED光源，当为LED白光时，补光性能强，能够在环境黑暗的情况下为检测机器人提供适当亮度；当为LED紫外光时，在黑暗环境中可激发荧光物发光，方便识别。

优选的，该检测机器人还包括：距离传感器。距离传感器设置在机器人壳体1的底部的靠近前端的位置。距离传感器可检测该检测机器人行进的前方表面与检测机器人的底部之间的高度，通过判断高度的变化来判断前方表面是否具有坑洼，以便及时控制检测机器人停止前进或通过转向避开，避免检测机器人陷入坑洼中。

优选的，该检测机器人还可以包括：主控板。主控板位于机器人壳体1内。主控板可与动力机构(麦克纳姆轮2的驱动电机)、摄像头、照明灯和距离传感器等电连接。该检测机器人可设置与主控板电连接的第四接口43。第四接口43可用用于连接线缆。

综上，本实用新型实施例的检测机器人，通过设置可拆卸的功能模块机构，可以根据需要安装相应的功能模块，特别是当可拆卸的功能模块机构为柔性臂机构时，可以控制柔性臂转动特定的方向和角度，呈现特定的弯曲的形状，以便柔性臂可伸入到GIS设备的内部的一些弯曲、异形的位置处，对这些位置进行检测。

本实用新型实施例还公开了一种检测机器人系统。如图1～19所示，该检测机器人系统包括：上述实施例的检测机器人、控制器和收放线装置。其中，线缆的一端连接检测机器人，线缆的另一端经过收放线装置连接控制器。

控制器可通过可拆卸的功能模块机构的接口(前述的第一接口23、第二接口30、第三接口40)与可拆卸的功能模块机构通讯连接，也可通过检测机器人的第四接口43与主控板通讯连接，从而可控制可拆卸的功能模块机构、动力机构、摄像头、照明灯等等的动作，实现智能化控制。

具体的，收放线装置包括：底板44、支撑架45、收放线机构、布线机构和绕线机构。其中，支撑架45设置在底板44上。支撑架45两侧壁相对间隔组成。优选的，该收放线装置还可以包括：收放线装置外壳46。收放线装置外壳46设置在底板44上。收放线装置外壳46罩设在收放线机构、布线机构和绕线机构外，对这些机构提供保护。收放线装置外壳46的两端的侧壁上均设置有供线缆穿过的通孔。收放线机构、布线机构和绕线机构通过下述具体的结构设计，具有传动稳定可靠，噪音小的特点。

其中，收放线机构包括：第一包胶轮47、第二包胶轮48和收放线驱动组件。第一包胶轮47固定套设在第一转轴49上，第二包胶轮48固定套设在第二转轴50上。第一转轴49的两端和第二转轴50的两端分别可转动地与支撑架45的一端的两侧壁连接。第一包胶轮47和第二包胶轮48均为哑铃型。第一包胶轮47的两端分别和第二包胶轮48的两端抵接，使第一包胶轮47的中部和第二包胶轮48的中部具有可供线缆穿过的空隙。通过合理选择第一包胶轮47和第二包胶轮48的尺寸，使得空隙的尺寸与线缆的尺寸匹配，从而通过线缆与第一包胶轮47和第二包胶轮48的摩擦力使线缆收放。一般的，第二包胶轮48位于第一包胶轮47的正上方。收放线驱动组件用于驱动第一转轴49转动。在本实用新型一优选的实施例中，收放线驱动组件包括：第一电机51、主动齿轮52和从动齿轮53。第一电机51可以安装在支撑架45的一侧壁的内表面上。主动齿轮52和从动齿轮53可以安装在支撑架45的一侧壁的外表面上。从动齿轮53一般位于主动齿轮52上方，便于其他结构安装。第一电机51的输出端上套设有主动齿轮52。主动齿轮52和从动齿轮53啮合。第一转轴49的一端固定套设有从动齿轮53。因此，启动第一电机51，第一电机51驱动主动齿轮52转动，主动齿轮52带动从动齿轮53转动，从动齿轮53带动第一转轴49和第一包胶轮47一起转动，第一包胶轮47带动第二包胶轮48和第二转轴50一起转动。第一电机51的转动方向不同，导致第一包胶轮47和第二包胶轮48的转动方向不同，从而对线缆施加的摩擦力的方向不同，导致线缆的移动方向不同，从而进行收线或者放线。

布线机构包括：布线轮54、第二滑块55、第二丝杠56和丝杠驱动组件。第二滑块55的一端设置有布线轮安装口。布线轮54可转动地安装在布线轮安装口中。第二滑块55啮合套设在第二丝杠56上。具体的，第二丝杠56的表面具有螺纹，第二滑块55的供第二丝杠56穿过的通孔的内表面具有与第二丝杠56的螺纹匹配的螺纹。第二丝杠56的两端可转动地与支撑架45的另一端的两侧壁连接。丝杠驱动组件用于驱动第二丝杠56转动。在本实用新型一优选的实施例中，丝杠驱动组件包括：第二电机57、第一主动轮58、第一从动轮59和第一同步带60。第二电机57可以安装在支撑架45的另一侧壁的内表面上。第一主动轮58和第一从动轮59可以安装在支撑架45的另一侧壁的外表面上。第二电机57的输出端上套设有第一主动轮58。第一同步带60套设在第一主动轮58和第一从动轮59上。第二丝杠56的一端固定套设有第一从动轮59。因此，启动第二电机57，第二电机57带动第一主动轮58转动，第一主动轮58带动第一同步带60移动，第一同步带60带动第一从动轮59转动，第一从动轮59带动第二丝杠56转动，第二丝杠56的转动使第二滑块55沿第二丝杠56移动。

绕线机构包括：卷筒61和绕线驱动组件。卷筒61的两端可转动地与支撑架45的另一端的两侧壁连接。卷筒61位于布线轮54的下方。绕线驱动组件用于驱动卷筒61转动。在本实用新型一优选的实施例中，卷筒61的两端分别具有卷筒侧板。每一卷筒侧板的表面设置有凸出轴。两个卷筒侧板的凸出轴分别可转动地与支撑架45的另一端的两侧壁连接。绕线驱动组件包括：第三电机62、第二主动轮63、第二从动轮64和第二同步带65。第三电机62可以安装在支撑架45的一侧壁的内表面上。第二主动轮63和第二从动轮64可以安装在支撑架45的一侧壁的外表面上。第三电机62的输出端上套设有第二主动轮63。第二同步带65套设在第二主动轮63和第二从动轮64上。一卷筒侧板的凸出轴的一端固定套设有第二从动轮64。因此，启动第三电机62，第三电机62驱动第二主动轮63转动，第二主动轮63带动第二同步带65移动，第二同步带65带动第二从动轮64转动，第二从动轮64带动卷筒61转动。

通过上述的结构设计，线缆从第一包胶轮47和第二包胶轮48的空隙穿过后，绕在布线轮54上，然后在卷筒61上卷绕。收线的时候，收回的线缆卷绕在卷筒61上，放线的时候，卷筒61上的线缆放出。

放线的过程具体如下：

同时启动收放线驱动组件和绕线驱动组件。收放线驱动组件驱动第一转轴49转动，第一转轴49带动第一包胶轮47转动，第一包胶轮47摩擦第二包胶轮48，带动第二包胶轮48也一起转动。第一包胶轮47和第二包胶轮48与线缆摩擦，使得线缆移动。收放线驱动组件驱动第一包胶轮47的转动方向不同，使得线缆向卷筒61方向移动实现在卷筒61上收线，或者，向卷筒61的相反方向移动实现将卷筒61上的线放出。绕线驱动组件驱动卷筒61向不同方向转动，使得线缆可卷绕在卷筒61上实现收线，或者，线缆从卷筒61上放出实现放线。丝杠驱动组件驱动第二丝杠56转动，第二丝杠56使与其啮合的第二滑块55沿第二丝杠56直线移动，第二滑块55带动布线轮54移动，使得收线时线缆在卷筒61上保持整齐，不会在卷筒61的某一处堆积。

在本实用新型一优选的实施例中，布线机构还包括：两个光电开关66。第二滑块55的上表面上设置有感应板67。两个光电开关66分别设置在支撑架45的两侧壁的内表面上，且光电开关66的高度与感应板67的高度匹配，使光电开关66可与感应板67感应。两个光电开关66与第二电机57电连接。

通过设计光电开关66，可自动控制第二电机57的转动方向，从而可使得第二滑块55在移动到支撑架45的任一侧壁附近时向相反的方向移动。具体的，当第二滑块55移动到支撑架45的一侧壁，支撑架45的一侧壁的光电开关66与感应板67感应，光电开关66向第二电机57发送反转指令使第二电机57向相反的方向转动，使得第二丝杠56向相反的方向转动，从而使得第二滑块55向支撑架45的另一侧壁移动。同样的，当第二滑块55移动到支撑架45的另一侧壁，支撑架45的另一侧壁的光电开关66与感应板67感应，光电开关66向第二电机57发送反转指令使第二电机57向相反的方向转动，使得第二丝杠56向相反的方向转动，从而使得第二滑块55向支撑架45的一侧壁移动。

在本实用新型一优选的实施例中，布线机构还包括：直杆68。直杆68的两端分别与支撑架45的另一端的两侧壁固定连接。直杆68与第二丝杠56平行且等高。第二滑块55套设在直杆68上。通过设计直杆68，可以使第二滑块55的移动更加稳定。

在本实用新型一优选的实施例中，该收放线装置还包括：U型架69及U型架安装板70。U型架安装板70的两端固定设置在支撑架45的两侧壁的内表面上。U型架69的开口端与U型架安装板70连接。根据U型架安装板70的高度，可以使U型架69位于U型架安装板70的上方或者下方。本实用新型一优选的实施例中，U型架69位于U型架安装板70的下方，位于第一包胶轮47和布线轮54之间。

线缆穿过第一包胶轮47和第二包胶轮48的空隙之后，穿过U型架69，再绕到布线轮54上。U型架69可以限制线缆的左右移动距离，避免线缆从第一包胶轮47和第二包胶轮48中滑脱。

在本实用新型一优选的实施例中，该收放线装置还包括：收放线驱动板71和通讯组件72。通讯组件72分别与收放线驱动板71和控制器通讯连接。通讯组件72可以是无线路由器组件。收放线驱动板71还与第一电机51、第二电机57、第三电机62电连接。控制器将外部指令发送到通讯组件72，通讯组件72将外部指令发送到收放线驱动板71，收放线驱动板71根据外部指令相应控制第一电机51、第二电机57、第三电机62启动或关闭。收放线驱动板71还可以根据外部指令相应控制第一电机51和第三电机62的转速和转动方向。除了可以通过光电开关66控制第二电机57的转动方向外，收放线驱动板71还可以根据外部指令控制第二电机57的转动方向，并可控制第二电机57的转速。通过上述的结构设计，可实现收放线装置的自动化控制。

综上，本实用新型实施例的检测机器人系统，不仅可实现上述实施例的检测机器人的有益效果，其包括的收放线装置还可实现线缆的收放，收放过程简便易操作，可应用在可移动的检测机器人上，线缆可整齐卷绕在卷筒上，不会出现在某一处堆积的问题。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种检测机器人，用于检测GIS设备的内部，其特征在于，所述检测机器人包括：机器人壳体、动力机构和可拆卸的功能模块机构；所述动力机构用于驱动所述检测机器人移动，其中，所述可拆卸的功能模块机构包括功能模块壳体，所述机器人壳体具有贯穿上下表面的安装槽，所述安装槽的前端的机器人壳体具有连通安装槽的安装口，所述功能模块壳体可拆卸地安装在所述安装槽内；

其中，所述可拆卸的功能模块机构为柔性臂机构，所述柔性臂机构包括：驱动组件和柔性臂组件；所述柔性臂组件包括：环形基座和柔性臂；所述环形基座固定设置在所述功能模块壳体的前端的外表面上，且从所述安装口伸出，所述环形基座的前端与所述柔性臂的后端连接，所述柔性臂的前端设置有检测传感器；所述驱动组件用于驱动所述柔性臂弯曲。

2.根据权利要求1所述的检测机器人，其特征在于，所述柔性臂包括：多个连接环，每一所述连接环在相互垂直的两个方向的边缘上分别相对设置一对第一连接耳和一对第二连接耳，所述第一连接耳上设置有第一凸杆，所述第二连接耳上设置有第一通孔，一所述连接环的第一凸杆可转动地套设在相邻另一连接环的第一通孔中。

3.根据权利要求2所述的检测机器人，其特征在于：所述柔性臂分为第一段柔性臂和第二段柔性臂，所述第一段柔性臂和所述第二段柔性臂之间通过支撑环连接，所述支撑环在相互垂直的两个方向的边缘上分别相对设置一对第三连接耳和一对第四连接耳，所述第三连接耳上设置有第二凸杆，所述第四连接耳上设置有第二通孔，所述第二凸杆插入所述支撑环的一端相邻的所述连接环的所述第一通孔中，所述第二通孔中穿设有所述支撑环的另一端相邻的另一所述连接环的所述第一凸杆。

4.根据权利要求3所述的检测机器人，其特征在于，所述柔性臂组件还包括：安装环，所述安装环与所述柔性臂的前端连接，所述安装环的前端安装所述检测传感器，所述安装环在相互垂直的两个方向的边缘上分别相对设置一对第五连接耳和一对第六连接耳，所述第五连接耳上设置有第三凸杆，所述第六连接耳上设置有第三通孔，所述第三凸杆插入相邻所述连接环的所述第一通孔中，或者，所述第三通孔中穿设有相邻所述连接环的所述第一凸杆。

5.根据权利要求4所述的检测机器人，其特征在于：所述环形基座、所述连接环、所述支撑环和所述安装环的环面上均设置有一组第一过孔和一组第二过孔，所述第一过孔的数量为三个，所述第二过孔的数量为三个，同一所述环面上的所述第一过孔和所述第二过孔依次相间设置；

所述驱动组件包括：六组驱动单元、三根第一牵引绳和三根第二牵引绳；

所述驱动单元位于所述功能模块壳体内，每一所述驱动单元包括：柔性臂电机、第一丝杠、第一滑块、滑轨、滑轨安装板和丝杠安装板，所述滑轨安装板的相对的两表面上各固定设置三组所述驱动单元的所述滑轨；每一所述柔性臂电机的输出端通过联轴器与每一所述第一丝杠的一端连接，每一所述第一丝杠的另一端与所述丝杠安装板可转动地连接，每一所述第一丝杠与每一所述滑轨平行，所述丝杠安装板的两端与所述功能模块壳体的两侧壁固定连接，每一所述第一滑块啮合套设在每一所述第一丝杠外，每一所述第一滑块与每一所述滑轨可滑动地连接；

每一所述第一牵引绳的一端固定在所述滑轨安装板的一表面上的每一所述第一滑块上，每一所述第一牵引绳的另一端依次穿过所述环形基座、所述第一段柔性臂的所述连接环和所述支撑环对应的所述第一过孔，且与所述支撑环固定连接；

每一所述第二牵引绳的一端固定在所述滑轨安装板的相对的另一表面上的每一所述第一滑块上，每一所述第二牵引绳的另一端依次穿过所述环形基座、所述第一段柔性臂的连接环、所述支撑环、所述第二段柔性臂的连接环和所述安装环对应的所述第二过孔，且与所述安装环固定连接。

6.根据权利要求1所述的检测机器人，其特征在于：所述可拆卸的功能模块机构为异物清扫机构，所述异物清扫机构包括：异物收纳盒、过滤片、吸尘电机、排气通道和进气通道，所述功能模块壳体的顶部具有第一排气口，所述功能模块壳体的底部具有第一进气口，所述第一进气口与所述进气通道的下端连通，所述进气通道的上端的一侧与所述异物收纳盒的一端连通，所述异物收纳盒的另一端与所述吸尘电机连通，所述吸尘电机与所述排气通道的一端连通，所述排气通道的上端与所述第一排气口连通，所述异物收纳盒和所述吸尘电机之间，以及，所述吸尘电机和所述排气通道之间均设置有过滤片。

7.根据权利要求1所述的检测机器人，其特征在于：所述可拆卸的功能模块机构为气体和环境检测机构，所述气体和环境检测机构包括：VR摄像头、气体及温湿度检测元件和天线，所述功能模块壳体的顶部和底部分别设置有第二进气口和第三进气口，所述VR摄像头设置在所述功能模块壳体的前端的外表面上，且伸出所述安装口，所述气体及温湿度检测元件位于所述功能模块壳体内，所述功能模块壳体的顶部设置有天线安装槽，所述天线安装在所述天线安装槽内。

8.根据权利要求1所述的检测机器人，其特征在于，还包括：两个摄像头，每一所述摄像头位于所述机器人壳体内，所述机器人壳体的前端设置有两个第一开口，每一所述摄像头的镜头正对每一所述第一开口，每一第一透明镜片密封每一所述第一开口。

9.根据权利要求1所述的检测机器人，其特征在于，还包括：照明灯，所述照明灯位于所述机器人壳体内，所述机器人壳体的前端设置有一第二开口，所述照明灯正对所述第二开口，第二透明镜片密封所述第二开口。

10.一种检测机器人系统，其特征在于，包括：如权利要求1～9任一项所述的检测机器人、控制器和收放线装置，线缆的一端连接所述检测机器人，线缆的另一端经过所述收放线装置连接所述控制器；

其中，所述收放线装置包括：底板、支撑架、收放线机构、布线机构和绕线机构，所述支撑架设置在所述底板上；

所述收放线机构包括：第一包胶轮、第二包胶轮和收放线驱动组件，所述第一包胶轮固定套设在第一转轴上，所述第二包胶轮固定套设在第二转轴上，所述第一转轴的两端和所述第二转轴的两端分别可转动地与所述支撑架的一端的两侧壁连接，所述第一包胶轮和所述第二包胶轮均为哑铃型，所述第一包胶轮的两端分别和所述第二包胶轮的两端抵接，使所述第一包胶轮的中部和所述第二包胶轮的中部具有可供所述线缆穿过的空隙，所述空隙的尺寸与所述线缆的尺寸匹配，所述收放线驱动组件用于驱动所述第一转轴转动；

所述布线机构包括：布线轮、第二滑块、第二丝杠和第二丝杠驱动组件，所述第二滑块的一端设置有布线轮安装口，所述布线轮可转动地安装在所述布线轮安装口中，所述第二滑块啮合套设在所述第二丝杠上，所述第二丝杠的两端可转动地与所述支撑架的另一端的两侧壁连接，所述第二丝杠驱动组件用于驱动所述第二丝杠转动；

所述绕线机构包括：卷筒和绕线驱动组件，所述卷筒的两端可转动地与所述支撑架的另一端的两侧壁连接，所述卷筒位于所述布线轮下方，所述绕线驱动组件用于驱动所述卷筒转动。

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