CN212715088U

CN212715088U - 一种输电线路深基坑掏挖作业机器人装置

Info

Publication number: CN212715088U
Application number: CN202021446656.3U
Authority: CN
Inventors: 寻凯
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2020-07-21
Filing date: 2020-07-21
Publication date: 2021-03-16
Anticipated expiration: 2030-07-21

Abstract

本实用新型涉及一种输电线路深基坑掏挖作业机器人装置，包括机器人、四个红外定位光源、光源水平调整支架、蓝牙中继器；其特征在于：四个红外定位光源、蓝牙中继器分别固定在光源水平调整支架上，光源水平调整支架固定在深基坑上方，机器人通过蓝牙中继器以蓝牙方式与近处电脑通讯，由电脑与移动网络客户端交换数据。机器人采用人工作业方式吊入深基坑，通过对红外定位光源的角度识别确定机器人方位，以蓝牙方式通过蓝牙中继器和近处电脑通讯，由电脑与移动网络客户端交换数据。本实用新型实现输电线路深基坑掏挖作业全过程的数字化、信息化、智能化、科学化管控，改善作业环境，提高作业效率，降低作业风险，实现机器人作业，保障作业人员人身安全。

Description

一种输电线路深基坑掏挖作业机器人装置

技术领域

本实用新型属于工程机械电子设备，具体涉及一种输电线路深基坑掏挖作业机器人装置，适用于高压、超高压、特高压输电线路深基坑施工作业。

背景技术

深基坑掏挖基础，因其具有减少土壤扰动、保持原状土受力特性，有利于保护环境，在高压、超高压、特高压输电线路上得到了广泛应用。深基坑掏挖基础，一般地质条件为土夹石、坚土等，坑口直径1.0～2.4m，洞深6.0～20.0m,极个别达30余米，洞底为扩大头。但由于机械化旋挖钻机受地形条件制约难以到达铁塔基础位置，在交通不便的丘陵、山地和高山大岭等地无法普遍使用，当今传统的人工掏挖作业仍是深基坑有限空间作业的主流方法。由于管理上的不到位和复杂安全因素，时常有各类人身安全事故和质量事故发生，如洞体坍塌、洞内缺少氧气窒息，造成人员伤亡，等等。因此，急需一种适用于深基坑掏挖作业的机器人来代替传统人工作业，应用“大云物移智链”新技术，实现输电线路深基坑掏挖作业全过程的数字化、信息化、智能化、科学化管控，改善作业环境，提高作业效率，降低作业风险，把人从传统的简单重复体力劳动以及高危环境中解放出来，保障作业人员人身安全。

发明内容

为了有效避免事故的发生，本实用新型提供一种输电线路深基坑掏挖作业机器人装置，计算机工作站(PC机)按设计图纸将掏挖模型数据，通过蓝牙传送给机器人，在机器人完成状态检测后通知机器人开始作业；机器人通过红外摄像头识别顶部光源定位掏挖边界及深度，辅助手臂跟踪机械手臂并为其提供照明和识别作业状态、在清土时识别吊篮并安放到合适位置、识别吊篮盛土高度、在机器人吊入吊出时为吊环挂取钩、在机器人电源报警时识别充电插头并将其插入插座、识别渗水；掏挖手臂冲击电镐头可根据土质更换；作业时非作业手臂放置在较宽一侧的地面增加机器人稳定性；清土手臂作业前通知地面放入吊篮，清土手臂采用双斗，前斗扒土，双斗抓土，并将土放入吊篮；以蓝牙方式通过蓝牙中继器和近处电脑通讯，由电脑与移动网络客户端交换数据(如集中控制平台、智慧工地系统等)，来进行深基坑作业的远程监控和统一管理，提升作业安全水平，防止安全事故发生，保障作业人员生命安全。

本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案是：

一种输电线路深基坑掏挖作业机器人装置，包括机器人、四个红外定位光源、光源水平调整支架、蓝牙中继器；其特征在于：四个红外定位光源、蓝牙中继器分别固定在光源水平调整支架上，光源水平调整支架固定在深基坑上方，机器人通过蓝牙中继器以蓝牙方式与近处电脑通讯，由电脑与移动网络客户端交换数据。

所述的机器人包括电源插座、右电源模块、控制器、方向控制机构、四角接近雷达、两个方向轮、锂电池、两个驱动轮、驱动机构、壳体、左电源模块、清土手臂、天线、掏挖手臂、红外摄像头、电源开关、急停按钮；所述控制器内含蓝牙模块、水平角度测量传感器和地磁检测传感器，右电源模块、控制器、方向控制机构、四角接近雷达、锂电池、驱动机构、左电源模块分别安装在壳体内；电源插座设置在壳体外表面，电源开关、急停按钮分别安装在壳体侧面；电源插座通过控制器与锂电池相连，锂电池分别与电源开关、急停按钮相连，急停按钮分别与左电源模块、右电源模块相连，电源开关与控制器相连；两个方向轮、两个驱动轮分别安装在壳体底部四角上，两个方向轮分别由方向控制机构控制，两个驱动轮分别由驱动机构控制，清土手臂、天线、掏挖手臂、红外摄像头分别安装在壳体上表面，左电源模块通过控制器的控制线分别为清土手臂、天线和驱动机构提供电源；右电源模块通过控制器的控制线分别为掏挖手臂、四角接近雷达、红外摄像头和方向控制机构提供电源，控制器分别与四角接近雷达、红外摄像头相连。

本实用新型还包括辅助手臂，辅助手臂安装在壳体上表面，左电源模块通过控制器的控制线为辅助手臂提供电源。

本实用新型还包括工作指示灯、报警器，工作指示灯、报警器分别安装在壳体上表面，工作指示灯、报警器分别与控制器相连。

本实用新型还包括有害气体及含氧量监测仪，有害气体及含氧量监测仪安装在壳体上表面，有害气体及含氧量监测仪与控制器相连。

所述壳体上表面设有一吊环，便于机器人的吊入吊出。

通过使用本实用新型，实现输电线路深基坑掏挖作业的数字化、信息化、智能化、科学化管控，加强事故预警预防，保障作业人员人身安全。本实用新型实现输电线路深基坑掏挖作业全过程的数字化、信息化、智能化、科学化管控，改善作业环境，提高作业效率，降低作业风险，实现机器人作业，把人从传统的简单重复体力劳动以及高危环境中解放出来，保障作业人员人身安全。

附图说明

图1是本实用新型的结构正面示意图。

图2是本实用新型的结构背面示意图。

图3是本实用新型的结构顶面示意图。

图4是本实用新型的结构示意图。

图中：1.电源插座，2.右电源模块，3.控制器，4.方向控制机构，5.四角接近雷达，6.方向轮，7.锂电池，8.驱动轮，9.驱动机构，10.壳体，11.左电源模块，12.清土手臂，13.工作指示灯，14.辅助手臂，15.天线，16.掏挖手臂，17.红外摄像头，18.报警器，19.电源开关，20.急停按钮，21.吊环，22.有害气体及含氧量监测仪，23.机器人，24.坑口4个红外定位光源，25.光源水平调整支架，26.蓝牙中继器。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步描述。本实用新型所用的各器件均为现有结构，直接购买得到。

如图4所示，一种输电线路深基坑掏挖作业机器人装置，包括机器人23、四个红外定位光源24、光源水平调整支架25、蓝牙中继器26；其特征在于：四个红外定位光源24、蓝牙中继器26分别固定在光源水平调整支架25上，光源水平调整支架25固定在深基坑上方，机器人23通过蓝牙中继器26以蓝牙方式与近处电脑通讯，由电脑与移动网络客户端交换数据。

如图1、图2、图3所示，所述的机器人23包括电源插座1、右电源模块2、控制器3、方向控制机构4、四角接近雷达5、两个方向轮6、锂电池7、两个驱动轮8、驱动机构9、壳体10、左电源模块11、清土手臂12、工作指示灯13、辅助手臂14、天线15、掏挖手臂16、红外摄像头17、报警器18、电源开关19、急停按钮20；所述控制器3内含蓝牙模块、水平角度测量传感器和地磁检测传感器，右电源模块2、控制器3、方向控制机构4、四角接近雷达5、锂电池7、驱动机构9、左电源模块11分别安装在壳体10内；电源插座1设置在壳体1外表面，电源开关19、急停按钮20分别安装在壳体10侧面；电源插座1通过控制器3与锂电池7相连，锂电池7分别与电源开关19、急停按钮20相连，急停按钮20分别与左电源模块11、右电源模块2相连，电源开关19与控制器3相连；两个方向轮6、两个驱动轮8分别安装在壳体10底部四角上，两个方向轮6分别由方向控制机构4控制，两个驱动轮8分别由驱动机构9控制，清土手臂12、工作指示灯13、辅助手臂14、天线15、掏挖手臂16、红外摄像头17、报警器18、有害气体及含氧量监测仪22分别安装在壳体10上表面，左电源模块11通过控制器3的控制线分别为清土手臂12、工作指示灯13、辅助手臂14、天线15和驱动机构9提供电源；右电源模块2通过控制器3的控制线分别为掏挖手臂16、四角接近雷达5、红外摄像头17和方向控制机构4提供电源，控制器3分别与四角接近雷达5、红外摄像头17相连；有害气体及含氧量监测仪22与控制器3相连；所述壳体10上表面设有一吊环21，便于机器人23的吊入吊出。

本实用新型的机器人23的掏挖手臂16的冲击电镐头可根据土质更换；机器人23通过红外摄像头17识别顶部红外定位光源24掏挖边界及深度；机器人23清土手臂12采用双斗，前斗扒土，后斗抓土，并将土放入吊篮；机器人23辅助手臂14能跟踪清土手臂12和掏挖手臂16，并提供照明和识别作业状态，在清土时识别吊篮并安放到合适位置，识别吊篮盛土高度，在机器人23吊入吊出时为吊环21挂取钩，在机器人23电源报警时识别充电插头并将其插入电源插座，识别渗水；机器人23对四个红外定位光源24可调整到水平位置；作业时非作业手臂(掏挖手臂或清土手臂)放置在较宽一侧的地面增加机器人稳定性；机器人23以蓝牙方式通过蓝牙中继器26和近处电脑通讯。电脑将掏挖模型数据，通过蓝牙传送给机器人23，在机器人23完成状态检测后通知机器人23开始作业；作业过程中将作业状态、有无渗水、有害气体及含氧量、作业深度、方位、倾斜角度、锂电池电压、累计作业时间、吊篮需求通知、更换掏挖手臂冲击电镐头需求通知等通过蓝牙实时传送近处电脑，实现施工现场异常告警提示。

Claims

1.一种输电线路深基坑掏挖作业机器人装置，包括机器人、四个红外定位光源、光源水平调整支架、蓝牙中继器；其特征在于：四个红外定位光源、蓝牙中继器分别固定在光源水平调整支架上，光源水平调整支架固定在深基坑上方，机器人通过蓝牙中继器以蓝牙方式与近处电脑通讯，由电脑与移动网络客户端交换数据。

2.根据权利要求1所述的输电线路深基坑掏挖作业机器人装置，其特征在于：所述的机器人包括电源插座、右电源模块、控制器、方向控制机构、四角接近雷达、两个方向轮、锂电池、两个驱动轮、驱动机构、壳体、左电源模块、清土手臂、天线、掏挖手臂、红外摄像头、电源开关、急停按钮；所述控制器内含蓝牙模块、水平角度测量传感器和地磁检测传感器，右电源模块、控制器、方向控制机构、四角接近雷达、锂电池、驱动机构、左电源模块分别安装在壳体内；电源插座设置在壳体外表面，电源开关、急停按钮分别安装在壳体侧面；电源插座通过控制器与锂电池相连，锂电池分别与电源开关、急停按钮相连，急停按钮分别与左电源模块、右电源模块相连，电源开关与控制器相连；两个方向轮、两个驱动轮分别安装在壳体底部四角上，两个方向轮分别由方向控制机构控制，两个驱动轮分别由驱动机构控制，清土手臂、天线、掏挖手臂、红外摄像头分别安装在壳体上表面，左电源模块通过控制器的控制线分别为清土手臂、天线和驱动机构提供电源；右电源模块通过控制器的控制线分别为掏挖手臂、四角接近雷达、红外摄像头和方向控制机构提供电源，控制器分别与四角接近雷达、红外摄像头相连。

3.根据权利要求2所述的输电线路深基坑掏挖作业机器人装置，其特征在于：还包括辅助手臂，辅助手臂安装在壳体上表面，左电源模块通过控制器的控制线为辅助手臂提供电源。

4.根据权利要求2所述的输电线路深基坑掏挖作业机器人装置，其特征在于：还包括工作指示灯、报警器，工作指示灯、报警器分别安装在壳体上表面，工作指示灯、报警器分别与控制器相连。

5.根据权利要求2所述的输电线路深基坑掏挖作业机器人装置，其特征在于：还包括有害气体及含氧量监测仪，有害气体及含氧量监测仪安装在壳体上表面，有害气体及含氧量监测仪与控制器相连。

6.根据权利要求2所述的输电线路深基坑掏挖作业机器人装置，其特征在于：所述壳体上表面设有一吊环。