CN217046391U - 智能带电作业机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于机房维护技术领域，且公开了智能带电作业机器人，包括带电作业机构，所述带电作业机构包括第一旋转台、工作台、工作块、双6‑7轴机械臂、绝缘双臂作业手模块和照明灯，所述工作台的顶部设置有第一旋转台。本实用新型通过绝缘双臂作业手模块、绝缘底盘平台和图像识别比对定位相机等结构的配合，使用专用的扳手，安装在手的部位，完成带电螺丝紧固作业，而机器人具有扭力要求的机身重量，保持机器人的平衡和稳定工作条件，绝缘把接触电源的手、手臂、移动滑台、移动底盘层层分开，满足最小的带电范围工作，并可以快速自动更换末端执行器部分，双手臂可以协同完成比较复杂的拆装工作。

Description

智能带电作业机器人

技术领域

本实用新型属于机房维护技术领域，具体是智能带电作业机器人。

背景技术

机房现代普遍指的是电信、网通、移动、双线、电力以及政府或者企业等，存放服务器的，为用户以及员工提供IT服务的地方，小的几十平方米，一般放置二三十个机柜，大的上万平方米放置上千个机柜，甚至更多，机房里面通常放置各种服务器和小型机，机房很重要，没有了机房，工作、生活都会受到极大影响，所以每个机房都要有专业人员管理，保证业务正常运行。

而虽然国内已经研发多种类型带电作业机器人，并且在各种工厂机房等环境得到广泛的应用，但是，由于机房的重要性，导致当机房出现问题的时候，会导致工作、生活都会受到极大影响，而通常的办法是停电维修，但是由于机房牵扯到生活的方方面面，因此需要避免停电，而且停电后系统可能会产生，因关机不能重新启动正常工作问题，影响设备正常使用和增加维修，更换配件成本。

而目前的机房的机器人虽然有一定的定位功能，但是，由于机房内的设备繁杂，从而导致，有的时候机器人不方便进行直接移动，因此，需要进行一定的转向，但是，由于没有实时监控设备，从而导致容易发生碰撞的问题。

发明内容

本实用新型的目的是针对以上问题，本实用新型提供了智能带电作业机器人，具有带电维修和不易发生碰撞的优点。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：智能带电作业机器人，包括带电作业机构，所述带电作业机构包括第一旋转台、工作台、工作块、双6-7轴机械臂、绝缘双臂作业手模块和照明灯，所述工作台的顶部设置有第一旋转台，所述旋转台的顶部固定安装有工作块，所述工作块的两侧设置有双6-7轴机械臂，所述工作块的左侧固定安装有热成像温度检测器、图像识别比对定位相机和照明灯，所述照明灯设置在图像识别比对定位相机的上方，所述热成像温度检测器设置在图像识别比对定位相机的两侧。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述工作台的底部固定安装有升降机构，所述升降机构的底部设置有第二旋转台，所述第二旋转台的底部设置有机械平台，所述机械平台的底部设置有绝缘底盘平台，所述绝缘底盘平台的底部活动安装有移动转向驱动矢量模块轮，所述绝缘底盘平台的四角固定安装有碰撞缓冲模块，所述碰撞缓冲模块的形状为圆筒和方块状，所述绝缘底盘平台的前侧固定安装有摄像头、定位传感器和雷达，底盘平台的内部设置有计算中心，所述绝缘底盘平台的顶部设置有通讯模块，当进行工作的时候，通过绝缘底盘平台底部的移动转向驱动矢量模块轮进行移动，然后通过绝缘底盘平台前侧固定安装的摄像头、定位传感器和雷达，进行根据相关数据调节并精确定位和从而进行准确拆装作，而定位传感器可采用激光扫描雷达、超声波近距离测距、北斗+GPS、UWB等设备，而摄像头观察周围情况，而通过雷达测量与其他设备之间的距离，而为了避免发生设备数据出现问题，导致发生碰撞，因此在绝缘底盘平台的四角固定安装有碰撞缓冲模块，从而起到了防止撞击的作用，而当达到指定位置的时候，启动机械平台上的第二旋转台调整角度，而通过升降机构控制工作台进行上升。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述双6-7轴机械臂包括一轴、二轴、三轴、四轴、五轴和六轴，所述一轴固定安装在工作块的两侧，所述二轴固定安装在一轴的外侧，所述三轴固定安装在二轴旋转件的上方，所述四轴固定安装在三轴旋转部位的表面，所述五轴固定安装在四轴的输出端，所述六轴活动安装在五轴的中部，通过一轴即本体回转轴，它是连接底座的部位，是工业机器人承载较大的轴，可以左右旋转动作，类似磨盘的动作方式，二轴为主臂前后摆动轴，是机器人部件的核心连接位置，起到了承上启下的用处，三轴和二轴的动作功能相似，也是控制机器人上下料摆动功能，三轴位置的动作相对较小，四轴为圆管轴位置的部分，可自由回转，就是一个圆柱体的旋转只是里面多了个线缆的限制，五轴相当是人手臂中手腕的关节，可以进行上下小幅度动作，是产品抓取后可以使产品或者固定的工具进行翻转的动作，六轴为末端旋转轴，是在后面进行微调位置的关节；可以360°旋转，而通过采用双6-7轴机械臂，从而可以完成较为复杂的工作。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述摄像头、通讯模块、定位传感器和雷达的输出端与计算中心的输入端电线连接，所述通讯模块的输入端与计算中心的输出端电线连接，所述通讯模块与机房和移动遥控终端连接，通过摄像头观察周围情况，而通过通讯模块使得计算中心与机房的数据库连接，而通过定位传感器确定装置的位置，而通过雷达控制与周围其他物体的距离，而由于摄像头、通讯模块、定位传感器和雷达检测到的数据通过输出端传输到计算中心中，然后通过计算中心的输出端借由通讯模块传输到机房的数据库中，而通过将通讯模块与机房和移动遥控终端连接，从而平时可以通过机房自动控制运行检测维修，而当需要人工作业的时候，操纵者可以通过网络远程操控机器人作业。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述绝缘双臂作业手模块的形状为专用设计电动冲击扭力绝缘扳手，所述绝缘双臂作业手模块活动安装在双6-7轴机械臂的外端，所述绝缘双臂作业手模块为可拆换模块结构，通过将绝缘双臂作业手模块的形状为专用设计电动冲击扭力绝缘扳手，从而在日常巡检中，可以定期紧固铜排的螺丝，和其他固定部件，带电更换部件单元和总成，防止松动引发的升温和氧化，也可进行除尘、灭火等作业，而通过将绝缘双臂作业手模块设置为可拆换模块结构，可以根据情况选择装配模块化的（2--26）关节的机械手，双臂协同完成不同操作任务。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述移动转向驱动矢量模块轮为电机减速结构，所述碰撞缓冲模块的内部有驱动电路和CAN总线通信定制协议，所述碰撞缓冲模块的由铝合金材料制成，所述碰撞缓冲模块的外侧设置有转向缓冲块，所述转向缓冲块的内部填充有气囊，所述转向缓冲块由橡胶材料制成，通过将移动转向驱动矢量模块轮设置为电机减速结构，从而控制移动速度，而通过在碰撞缓冲模块的内部设置驱动电路和CAN总线通信定制协议，实现精确运动和定位，并将碰撞缓冲模块由由铝合金材料制成，从而加强了对内部电路的保护，而通过设置转向缓冲块，并在转向缓冲块的内部填充有气囊从而起到了减震缓冲的作用。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

1、本实用新型通过绝缘双作业手、绝缘底盘平台和图像识别比对定位相机等结构的配合，通过双6-7轴机械臂，大小公斤数可按实际使用要求选择，通过绝缘双作业手，可以根据要求选用手部（2---26）活动关节手，使用专用设计电动冲击扭力绝缘扳手，安装手的部位，完成带电螺丝紧固作业，而机器人具有扭力要求的机身重量，保持机器人的平衡和稳定工作条件，绝缘把接触电源的手、手臂、移动滑台、移动底盘层层分开，满足最小的带电范围工作，并可以快速自动更换末端执行器部分，双手臂可以协同完成比较复杂的拆装工作。

2、本实用新型通过绝缘底盘平台、定位传感器和雷达等结构的配合，当进行工作的时候，通过绝缘底盘平台底部的移动转向驱动矢量模块轮进行移动，然后通过绝缘底盘平台前侧固定安装的摄像头、定位传感器和雷达，进行根据相关数据调节并精确定位和从而进行准确拆装作，而定位传感器可采用激光扫描雷达、超声波近距离测距、北斗+GPS、UWB等设备，而摄像头观察周围情况，而通过雷达测量与其他设备之间的距离，而为了避免发生设备数据出现问题，导致发生碰撞，因此在绝缘底盘平台的四角固定安装有碰撞缓冲模块，从而起到了防止撞击的作用。

附图说明

图1为本实用新型主视结构示意图；

图2为本实用新型左视结构示意图；

图3为本实用新型俯视结构示意图；

图4为本实用新型后视结构示意图；

图5为本实用新型带电作业机构俯视结构示意图；

图6为本实用新型带电作业机构主视结构示意图；

图7为本实用新型线路连接结构示意图。

图中：1、带电作业机构；2、第一旋转台；3、工作台；4、工作块；5、双6-7轴机械臂；6、绝缘双臂作业手模块；7、照明灯；8、热成像温度检测器；9、图像识别比对定位相机；10、升降机构；11、第二旋转台；12、绝缘底盘平台；13、移动转向驱动矢量模块轮；14、碰撞缓冲模块；15、摄像头；16、定位传感器；17、雷达；18、计算中心；19、通讯模块；20、机械平台；21、一轴；22、二轴；23、三轴；24、四轴；25、五轴；26、六轴。

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，所描述的实施例仅仅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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1至图7所示，本实用新型提供智能带电作业机器人，包括带电作业机构1，带电作业机构1包括第一旋转台2、工作台3、工作块4、双6-7轴机械臂5、绝缘双臂作业手模块6和照明灯7，工作台3的顶部设置有第一旋转台2，旋转台的顶部固定安装有工作块4，工作块4的两侧设置有双6-7轴机械臂5，工作块4的左侧固定安装有热成像温度检测器8、图像识别比对定位相机9和照明灯7，照明灯7设置在图像识别比对定位相机9的上方，热成像温度检测器8设置在图像识别比对定位相机9的两侧。

其中，工作台3的底部固定安装有升降机构10，升降机构10的底部设置有第二旋转台11，第二旋转台11的底部设置有机械平台20，机械平台20的底部设置有绝缘底盘平台12，绝缘底盘平台12的底部活动安装有移动转向驱动矢量模块轮13，绝缘底盘平台12的四角固定安装有碰撞缓冲模块14，碰撞缓冲模块14的形状为圆筒和方块状，绝缘底盘平台12的前侧固定安装有摄像头15、定位传感器16和雷达17，底盘平台的内部设置有计算中心18，绝缘底盘平台12的顶部设置有通讯模块19，当进行工作的时候，通过绝缘底盘平台12底部的移动转向驱动矢量模块轮13进行移动，然后通过绝缘底盘平台12前侧固定安装的摄像头15、定位传感器16和雷达17，进行根据相关数据调节并精确定位和从而进行准确拆装作，而定位传感器可采用激光扫描雷达、超声波近距离测距、北斗+GPS、UWB等设备，而摄像头15观察周围情况，而通过雷达17测量与其他设备之间的距离，而为了避免发生设备数据出现问题，导致发生碰撞，因此在绝缘底盘平台12的四角固定安装有碰撞缓冲模块14，从而起到了防止撞击的作用，而当达到指定位置的时候，启动机械平台20上的第二旋转台11调整角度，而通过升降机构10控制工作台3进行上升。

其中，所述双6-7轴机械臂5包括一轴21、二轴22、三轴23、四轴24、五轴25和六轴26，所述一轴21固定安装在工作块4的两侧，所述二轴22固定安装在一轴21的外侧，所述三轴23固定安装在二轴22旋转件的上方，所述四轴24固定安装在三轴23旋转部位的表面，所述五轴25固定安装在四轴24的输出端，所述六轴26活动安装在五轴25的中部，通过一轴21即本体回转轴，它是连接底座的部位，是工业机器人承载较大的轴，可以左右旋转动作，类似磨盘的动作方式，二轴为主臂前后摆动轴，是机器人部件的核心连接位置，起到了承上启下的用处，三轴和二轴的动作功能相似，也是控制机器人上下料摆动功能，三轴位置的动作相对较小，四轴为圆管轴位置的部分，可自由回转，就是一个圆柱体的旋转只是里面多了个线缆的限制，五轴相当是人手臂中手腕的关节，可以进行上下小幅度动作，是产品抓取后可以使产品或者固定的工具进行翻转的动作，六轴为末端旋转轴，是在后面进行微调位置的关节；可以360°旋转，而通过采用双6-7轴机械臂5，从而可以完成较为复杂的工作。

其中，摄像头15、通讯模块19、定位传感器16和雷达17的输出端与计算中心18的输入端电线连接，通讯模块19的输入端与计算中心18的输出端电线连接，通讯模块19与机房和移动遥控终端连接，通过摄像头15观察周围情况，而通过通讯模块19使得计算中心18与机房的数据库连接，而通过定位传感器16确定装置的位置，而通过雷达17控制与周围其他物体的距离，而由于摄像头15、通讯模块19、定位传感器16和雷达17检测到的数据通过输出端传输到计算中心18中，然后通过计算中心18的输出端借由通讯模块19传输到机房的数据库中，而通过将通讯模块19与机房和移动遥控终端连接，从而平时可以通过机房自动控制运行检测维修，而当需要人工作业的时候，操纵者可以通过网络远程操控机器人作业。

其中，绝缘双臂作业手模块6的形状为专用设计电动冲击扭力绝缘扳手，绝缘双臂作业手模块6活动安装在双6-7轴机械臂5的外端，绝缘双臂作业手模块6为可拆换模块结构，通过将绝缘双臂作业手模块6的形状为专用设计电动冲击扭力绝缘扳手，从而在日常巡检中，可以定期紧固铜排的螺丝，和其他固定部件，带电更换部件单元和总成，防止松动引发的升温和氧化，也可进行除尘、灭火等作业，而通过将绝缘双臂作业手模块6设置为可拆换模块结构，可以根据情况选择装配模块化的（2--26）关节的机械手，双臂协同完成不同操作任务。

其中，移动转向驱动矢量模块轮13为电机减速结构，碰撞缓冲模块14的内部有驱动电路和CAN总线通信定制协议，碰撞缓冲模块14的由铝合金制成，碰撞缓冲模块的外侧设置有转向缓冲块，转向缓冲块的内部填充有气囊，转向缓冲块由橡胶材料制成，通过将移动转向驱动矢量模块轮13设置为电机减速结构，从而控制移动速度，而通过在碰撞缓冲模块14的内部设置驱动电路和CAN总线通信定制协议，并将碰撞缓冲模块14由由铝合金材料制成，实现精确运动和定位，从而加强了对内部电路的保护，而通过设置转向缓冲块，并在转向缓冲块的内部填充有气囊从而起到了减震缓冲的作用。

本实用新型的工作原理及使用流程：

通过移动移动转向驱动矢量模块轮13移动绝缘底盘平台12，然后通过碰撞缓冲模块14控制转向，而通过绝缘底盘平台12上面的机械平台20的图像识别比对定位相机9，从而方便比对机柜号和故障位置点，并主动移动到方便作业位置，而通过双6-7轴机械臂5，大小公斤数可按实际使用要求选择，通过绝缘双臂作业手模块6使用专用设计电动冲击扭力绝缘扳手，而绝缘双臂作业手模块6有6---26活动关节，可以根据要求选用，完成带电螺丝紧固作业，机器人具有扭力要求的机身重量，保持机器人的平衡和稳定工作条件，绝缘把接触电源的绝缘双臂作业手模块6、双6-7轴机械臂5、升降机构10、绝缘底盘平台12层层分开，满足最小的带电范围工作，并可以快速自动更换末端执行器部分，双6-7轴机械臂5可以协同完成比较复杂的拆装工作；

而通过摄像头15+热成像温度检测器8和定期维护保养，每天记录各部位运行的电压、电流、温度、时间和地点数据，发现接触发热问题及时维修，形成对比的推理模式，便于提前发现问题和预警，绝缘底盘平台12有定位传感器16（激光扫描雷达、超声波近距离测距、北斗+GPS、uwb、划线和磁条感知）根据双臂深度相机数据，调节精确定位和准确拆装作业。负责变电室的日常巡检，检测的数据可以反映运行的状态和问题，给处理问题留出时间，定期紧固铜排的螺丝，和其他固定部件，带电更换部件单元和总成，防止松动引发的升温和氧化，也可进行除尘、灭火等作业；

带电维护UPS和冗余电源，实现安全带电接入和拆分单元组件，保障设备和人员的安全；有图像识别比对定位相机9，可以比对机柜号和故障位置点，并主动移动到方便作业位置，可以对标准和非标准配电柜进行维修和保养，采集数据和记录流程资料；

如果系统报警，机器人根据通讯模块19和电子地图、自主导航系统，根据问题机柜的定位数据，机器人移动到目标的基本位置，通过识别进行精确定位，按流程开始作业，停止故障部件单元的工作，更换和维修问题单元，使配电恢复正常运行状态。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.智能带电作业机器人，包括带电作业机构（1），其特征在于：所述带电作业机构（1）包括第一旋转台（2）、工作台（3）、工作块（4）、双6-7轴机械臂（5）、绝缘双臂作业手模块（6）和照明灯（7），所述工作台（3）的顶部设置有第一旋转台（2），所述第一旋转台（2）的顶部固定安装有工作块（4），所述工作块（4）的两侧设置有双6-7轴机械臂（5），所述工作块（4）的左侧固定安装有热成像温度检测器（8）、图像识别比对定位相机（9）和照明灯（7），所述照明灯（7）设置在图像识别比对定位相机（9）的上方，所述热成像温度检测器（8）设置在图像识别比对定位相机（9）的两侧。

2.根据权利要求1所述的智能带电作业机器人，其特征在于：所述工作台（3）的底部固定安装有升降机构（10），所述升降机构（10）的底部设置有第二旋转台（11），所述第二旋转台（11）的底部设置有绝缘底盘平台（12），所述绝缘底盘平台（12）的底部活动安装有移动转向驱动矢量模块轮（13），所述绝缘底盘平台（12）的四角固定安装有碰撞缓冲模块（14），所述碰撞缓冲模块（14）的形状为圆筒和方块状，所述绝缘底盘平台（12）的前侧固定安装有摄像头（15）、定位传感器（16）和雷达（17），所述绝缘底盘平台（12）的内部设置有计算中心（18），所述绝缘底盘平台（12）的顶部设置有通讯模块（19），所述绝缘底盘平台（12）的固定安装有机械平台（20）。

3.根据权利要求1所述的智能带电作业机器人，其特征在于：所述双6-7轴机械臂（5）包括一轴（21）、二轴（22）、三轴（23）、四轴（24）、五轴（25）和六轴（26），所述一轴（21）固定安装在工作块（4）的两侧，所述二轴（22）固定安装在一轴（21）的外侧，所述三轴（23）固定安装在二轴（22）旋转件的上方，所述四轴（24）固定安装在三轴（23）旋转部位的表面，所述五轴（25）固定安装在四轴（24）的输出端，所述六轴（26）活动安装在五轴（25）的中部。

4.根据权利要求2所述的智能带电作业机器人，其特征在于：所述摄像头（15）、通讯模块（19）、定位传感器（16）和雷达（17）的输出端与计算中心（18）的输入端电线连接，所述通讯模块（19）的输入端与计算中心（18）的输出端电线连接，所述通讯模块（19）与机房和移动遥控终端连接。

5.根据权利要求1所述的智能带电作业机器人，其特征在于：所述绝缘双臂作业手模块（6）的形状为专用设计电动冲击扭力绝缘扳手，所述绝缘双臂作业手模块（6）活动安装在双6-7轴机械臂（5）的外端，所述绝缘双臂作业手模块（6）为可拆换模块结构。

6.根据权利要求2所述的智能带电作业机器人，其特征在于：所述移动转向驱动矢量模块轮（13）为电机减速结构，所述碰撞缓冲模块（14）的内部有驱动电路和CAN总线通信定制协议，所述碰撞缓冲模块（14）的由铝合金制成，所述碰撞缓冲模块的外侧设置有转向缓冲块，所述转向缓冲块的内部填充有气囊，所述转向缓冲块由橡胶材料制成。

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