CN218268269U - 一种巡检用多自由度机器人云台 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及巡检机器人技术领域，特别是一种巡检用多自由度机器人云台，包括安装架，所述安装架包括方位旋转架，所述方位旋转架的一侧通过螺栓固定连接有一个辅助架，所述方位旋转架的两侧均设置有一个俯仰旋转架，两个所述俯仰旋转架的两侧均通过螺栓固定连接于方位旋转架的内部。本实用新型的优点在于：通过两个俯仰传动机构来分别带动两个安装板进行转动，且两个俯仰传动机构均设置有一个独立的俯仰电机，通过两个独立的俯仰电机能分别带动对应的俯仰机构进行转动，进而能够带动响应的安装板进行独立转动，进而能够带动安装于安装板上的视觉设备进行独立转动，工作者可以根据工作情况随意调节两个视觉设备进行各自的俯仰调节。

Description

一种巡检用多自由度机器人云台

技术领域

本实用新型涉及巡检机器人技术领域，特别是一种巡检用多自由度机器人云台。

背景技术

配电室对于电厂的平稳运行意义重大，而在配电室中有大量的设备需要监控，耗费人力，且危险性高。现有技术中，已经出现可以在配电室中巡检的机器人，以代替人工巡检，但是大多数现有的巡检机器人云台两侧的视觉设备只能同步进行俯仰运动，使用较为不便，而且一些巡检机器人在进行俯仰运动的转动过程中需要使用到谐波减速器进行减速，造成生产成本较高。

对此，本实用新型提出一种巡检用多自由度机器人云台，予以解决。

实用新型内容

本实用新型的目的旨在至少解决所述技术缺陷之一。

为此，本实用新型的一个目的在于提出一种巡检用多自由度机器人云台，以解决背景技术中所提到的问题，克服现有技术中存在的不足。

为了实现上述目的，本实用新型一方面的实施例提供一种巡检用多自由度机器人云台，包括安装架，所述安装架包括方位旋转架，所述方位旋转架的一侧通过螺栓固定连接有一个辅助架，所述方位旋转架的两侧均设置有一个俯仰旋转架，两个所述俯仰旋转架的两侧均通过螺栓固定连接于方位旋转架的内部，两个所述俯仰旋转架的一侧均设置有一个俯仰传动机构，所述方位旋转架的一侧设置有一个方位传动机构，两个所述俯仰传动机构的一侧均固定连接有一个安装板，其中一个所述安装板的一侧固定连接有一个红外相机，另一个所述安装板的一侧固定连接有一个可见光摄像机，所述安装架的外部固定连接有壳体，两个所述安装板的一侧均固定连接有一个防护壳，两个所述俯仰传动机构和方位传动机构的一侧均设置有一个限位机构；

所述俯仰传动机构包括俯仰电机，所述俯仰电机输出轴的外表面键连接有一个俯仰主动齿轮，所述俯仰电机的一侧设置有俯仰固定套，所述俯仰固定套的内部套接有一个俯仰轴承，所述俯仰轴承的内部套接有一个俯仰转轴，所述俯仰转轴的一侧固定连接有一个俯仰从动齿轮，所述俯仰转轴的一侧固定连接有一个俯仰固定板。

由上述任一方案优选的是，所述方位传动机构包括方位电机，所述方位电机输出轴的外表面键连接有一个方位主动齿轮，所述方位电机的一侧设置有一个方位轴承，所述方位轴承的外表面套接有一个方位固定套，所述方位轴承的内部套接有一个方位转轴，所述方外转轴的一侧固定连接有一个方位从动齿轮，所述方位转轴的一侧固定连接有一个方位固定板。

由上述任一方案优选的是，所述限位机构包括第一限位块，所述第一限位块的一侧固定连接于对应的方位固定板或者俯仰固定板的一侧，所述限位机构包括第二限位块，所述第二限位块的一侧固定连接于方位旋转架或者俯仰旋转架的一侧。

由上述任一方案优选的是，所述俯仰电机和方位电机的一侧均固定连接有一个电机支架，所述电机支架的一侧固定连接于对应的俯仰旋转架或者方位旋转架的一侧，所述俯仰主动齿轮与俯仰从动齿轮相啮合，所述方位主动齿轮与方位从动齿轮相啮合。

由上述任一方案优选的是，所述俯仰固定套的一侧固定连接于对应的俯仰旋转架的一侧，所述方位固定套的一侧固定连接于方位旋转架。

由上述任一方案优选的是，所述可见光摄像机的一侧设置有一个补光灯，所述补光灯的一侧固定连接于对应的防护壳的一侧。

由上述任一方案优选的是，所述壳体包括第一外壳和第二外壳，所述方位旋转架和辅助架的两侧均固定连接有一个连接块，所述第一外壳和第二外壳的一侧通过螺栓固定连接于对应的连接块的一侧。

由上述任一方案优选的是，所述辅助架的一侧开设有一个安装孔。

采用上述方案达到的技术效果是：。

与现有技术相比，本实用新型所具有的优点和有益效果为：

1、本实用新型中通过两个俯仰传动机构来分别带动两个安装板进行转动，且两个俯仰传动机构均设置有一个独立的俯仰电机，通过两个独立的俯仰电机能分别带动对应的俯仰机构进行转动，进而能够带动响应的安装板进行独立转动，进而能够带动安装于安装板上的视觉设备进行独立转动，而方位传动机构也通过其对应的方位电机来进行转动，达到方位转动的目的，两个俯仰传动机构和方位传动机构的之间的自由度相互独立，工作者可以根据工作情况随意调节两个视觉设备进行各自的俯仰调节，能够有效解决现有的巡检机器人云台两侧的视觉设备只能同步进行俯仰运动，使用较为不便的问题，保证了装置的实用性。

2、本实用新型中俯仰传动机构的动力机构为俯仰电机，其主要通过俯仰主动齿轮带动俯仰从动齿轮进行减速传动，其传动结构十分简单，且无需使用谐波减速器进行减速，能够到达有降低生产成本的作用，且通过三个限位机构的设置，分别能够对两个俯仰传动机构和方位传动机构的转动进行限位，以防止其超程工作，进一步的提升了装置的实用性。

本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为根据本实用新型实施例的结构示意图；

图2为根据本实用新型实施例安装架、俯仰传动机构以及两个方位旋转机构的第一视角结构示意图；

图3为根据本实用新型实施例安装架、俯仰传动机构以及两个方位旋转机构的第二视角结构示意图；

图4为根据本实用新型实施例整体的结构示意图；

图5为根据本实用新型实施例安装架、俯仰传动机构以及其中一个方位旋转机构的结构示意图；

图6为根据本实用新型实施例俯仰传动机构的结构示意图；

图7为根据本实用新型实施例俯仰传动机构的爆炸结构示意图

图8为根据本实用新型实施例方位旋转机构的爆炸结构示意图。

图中：1-安装架，11-方位旋转架，12-辅助架，13-俯仰旋转架，14-连接块， 15-安装孔，2-俯仰传动机构，21-俯仰电机，22-俯仰主动齿轮，23-俯仰固定套， 24-俯仰从动齿轮，25-俯仰固定板，3-方位传动机构，31-方位电机，32-方位主动齿轮，33-方位轴承，34-方位固定套，35-方位从动齿轮，37-方位转轴，36-方位固定板，4-安装板，41-红外相机，42-可见光摄像机，43-补光灯，5-壳体，51- 第一外壳，52-第二外壳，6-防护壳，7-限位机构，71-第一限位块，72-第二限位块，8-电机支架。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1至图8所示，一种巡检用多自由度机器人云台，它包括安装架1，安装架1包括方位旋转架11，方位旋转架11的一侧通过螺栓固定连接有一个辅助架12，辅助架12起到增加装置力学结构的作用，能够提升装置的稳定性，方位旋转架11的两侧均设置有一个俯仰旋转架13，两个俯仰旋转架13的两侧均通过螺栓固定连接于方位旋转架11的内部，两个俯仰旋转架13的一侧均设置有一个俯仰传动机构2，方位旋转架11的一侧设置有一个方位旋转机构3，两个俯仰传动机构2的一侧均固定连接有一个安装板4，其中一个安装板4的一侧固定连接有一个红外相机41，另一个安装板4的一侧固定连接有一个可见光摄像机42，红外相机41和可见光摄像机42为本实用新型中所用到的两个视觉设备，用于采集巡检画面，安装架1的外部固定连接有壳体5，两个安装板4的一侧均固定连接有一个防护壳6，两个俯仰传动机构2和方位旋转机构3的一侧均设置有一个限位机构7；

俯仰传动机构2包括俯仰电机21，俯仰电机21输出轴的外表面键连接有一个俯仰主动齿轮22，俯仰电机21的一侧设置有俯仰固定套23，俯仰固定套23 用于提升与俯仰轴承的接触面积，避免俯仰旋转架13因厚度较小导致装置不能够稳定运行，俯仰固定套23的内部套接有一个俯仰轴承(图中未进行展示，但是作为成熟构件，不影响技术人员进行实施)，俯仰轴承的内部套接有一个俯仰转轴，俯仰转轴的一侧固定连接有一个俯仰从动齿轮24，俯仰转轴的一侧固定连接有一个俯仰固定板25，俯仰固定板25用于安装第一限位块71。

方位传动机构3包括方位电机31，方位电机31输出轴的外表面键连接有一个方位主动齿轮32，方位电机31的一侧设置有一个方位轴承33，方位轴承33 的外表面套接有一个方位固定套34，方位固定套34用于提升与方位轴承33的接触面积，避免方位旋转架11因厚度较小导致装置不能够稳定运行，方位轴承 33的内部套接有一个方位转轴37，方外转轴37的一侧固定连接有一个方位从动齿轮35，方位转轴37的一侧固定连接有一个方位固定板36，方位固定板36用于安装第一限位块71。

限位机构7包括第一限位块71，第一限位块71的一侧固定连接于对应的方位固定板36或者俯仰固定板25的一侧，限位机构7包括第二限位块72，第二限位块72的一侧固定连接于方位旋转架11或者俯仰旋转架13的一侧，用于起到限位作用，防止超程工作，损坏设备。

俯仰电机21和方位电机31的一侧均固定连接有一个电机支架8，电机支架 8的一侧固定连接于对应的俯仰旋转架13或者方位旋转架11的一侧，俯仰主动齿轮22与俯仰从动齿轮24相啮合，方位主动齿轮32与方位从动齿轮35相啮合。

俯仰固定套23的一侧固定连接于对应的俯仰旋转架13的一侧，方位固定套 34的一侧固定连接于方位旋转架11。

可见光摄像机42的一侧设置有一个补光灯43，用于补光，便于可见光摄像机42采集巡检数据，提升画面清晰度，补光灯43的一侧固定连接于对应的防护壳6的一侧。

壳体5包括第一外壳51和第二外壳52，方位旋转架11和辅助架12的两侧均固定连接有一个连接块14，第一外壳51和第二外壳52的一侧通过螺栓固定连接于对应的连接块14的一侧，通过第一外壳51和第二外壳52能够对本申请中的齿轮、电机、旋转架等结构进行遮挡，能够使装置看起来更加整洁，有效的提升装置的美观性。

辅助架12的一侧开设有一个安装孔15，便于升降装置(公知技术，且非本实用新型重要结构，在此不进行过多赘述)与方位从动齿轮35进行安装。

一种巡检用多自由度机器人云台，工作原理如下：

1)当需要使视觉设备进行俯仰转动时，通过俯仰电机21，带动俯仰主动齿轮22进行转动，进而带动与之相啮合的俯仰从动齿轮24进行转动，进而使俯仰转轴带动安装板4进行转动，最终实现视觉设备的转动，本申请中通过两个俯仰传动机构2分别带动一个视觉设备，能够使两个视觉设备独立的进行俯仰转动；

2)当需要进行方位转动时，通过方位电机31带动方位主动齿轮32转动，由于方位主动齿轮32与方位从动齿轮35相啮合，而方位从动齿轮35的一侧需要于升降装置进行安装，进而使得方位主动齿轮32和方位主动齿轮32围绕方位从动齿轮35进行转动，进而带动方位旋转架11以方位转轴37为轴进行转动，以完成装置方位转动；

3)通过三个限位机构7的设置，分别能够对两个俯仰传动机构2和方位传动机构3的转动进行限位，以防止其超程工作，当第一限位块71的一侧触碰到对应的第二限位块72时，将会阻止响应的俯仰传动机构2和方位传动机构3继续沿当前方向进行转动，以起到限位效果。

与现有技术相比，本实用新型相对于现有技术具有以下有益效果：

1、本实用新型中通过两个俯仰传动机构2来分别带动两个安装板4进行转动，且两个俯仰传动机构2均设置有一个独立的俯仰电机21，通过两个独立的俯仰电机21能分别带动对应的俯仰机构2进行转动，进而能够带动响应的安装板4进行独立转动，进而能够带动安装于安装板4上的视觉设备进行独立转动，而方位传动机构3也通过其对应的方位电机31来进行转动，达到方位转动的目的，两个俯仰传动机构2和方位传动机构3的之间的自由度相互独立，工作者可以根据工作情况随意调节两个视觉设备进行各自的俯仰调节，能够有效解决现有的巡检机器人云台两侧的视觉设备只能同步进行俯仰运动，使用较为不便的问题，保证了装置的实用性。

2、本实用新型中俯仰传动机构2的动力机构为俯仰电机21，其主要通过俯仰主动齿轮22带动俯仰从动齿轮24进行减速传动，其传动结构十分简单，且无需使用谐波减速器进行减速，能够到达有降低生产成本的作用，且通过三个限位机构7的设置，分别能够对两个俯仰传动机构2和方位传动机构3的转动进行限位，以防止其超程工作，进一步的提升了装置的实用性。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

本领域技术人员不难理解，本实用新型包括上述说明书的实用新型内容和具体实施方式部分以及附图所示出的各部分的任意组合，限于篇幅并为使说明书简明而没有将这些组合构成的各方案一一描述。凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、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限定。

Claims (8)

1.一种巡检用多自由度机器人云台，其特征在于：包括安装架(1)，所述安装架(1)包括方位旋转架(11)，所述方位旋转架(11)的一侧通过螺栓固定连接有一个辅助架(12)，所述方位旋转架(11)的两侧均设置有一个俯仰旋转架(13)，两个所述俯仰旋转架(13)的两侧均通过螺栓固定连接于方位旋转架(11)的内部，两个所述俯仰旋转架(13)的一侧均设置有一个俯仰传动机构(2)，所述方位旋转架(11)的一侧设置有一个方位传动机构(3)，两个所述俯仰传动机构(2)的一侧均固定连接有一个安装板(4)，其中一个所述安装板(4)的一侧固定连接有一个红外相机(41)，另一个所述安装板(4)的一侧固定连接有一个可见光摄像机(42)，所述安装架(1)的外部固定连接有壳体(5)，两个所述安装板(4)的一侧均固定连接有一个防护壳(6)，两个所述俯仰传动机构(2)和方位传动机构(3)的一侧均设置有一个限位机构(7)；

所述俯仰传动机构(2)包括俯仰电机(21)，所述俯仰电机(21)输出轴的外表面键连接有一个俯仰主动齿轮(22)，所述俯仰电机(21)的一侧设置有俯仰固定套(23)，所述俯仰固定套(23)的内部套接有一个俯仰轴承，所述俯仰轴承的内部套接有一个俯仰转轴，所述俯仰转轴的一侧固定连接有一个俯仰从动齿轮(24)，所述俯仰转轴的一侧固定连接有一个俯仰固定板(25)。

2.根据权利要求1所述的一种巡检用多自由度机器人云台，其特征在于：所述方位传动机构(3)包括方位电机(31)，所述方位电机(31)输出轴的外表面键连接有一个方位主动齿轮(32)，所述方位电机(31)的一侧设置有一个方位轴承(33)，所述方位轴承(33)的外表面套接有一个方位固定套(34)，所述方位轴承(33)的内部套接有一个方位转轴(37)，所述方位转轴(37)的一侧固定连接有一个方位从动齿轮(35)，所述方位转轴(37)的一侧固定连接有一个方位固定板(36)。

3.根据权利要求2所述的一种巡检用多自由度机器人云台，其特征在于：所述限位机构(7)包括第一限位块(71)，所述第一限位块(71)的一侧固定连接于对应的方位固定板(36)或者俯仰固定板(25)的一侧，所述限位机构(7)包括第二限位块(72)，所述第二限位块(72)的一侧固定连接于方位旋转架(11)或者俯仰旋转架(13)的一侧。

4.根据权利要求3所述的一种巡检用多自由度机器人云台，其特征在于：所述俯仰电机(21)和方位电机(31)的一侧均固定连接有一个电机支架(8)，所述电机支架(8)的一侧固定连接于对应的俯仰旋转架(13)或者方位旋转架(11)的一侧，所述俯仰主动齿轮(22)与俯仰从动齿轮(24)相啮合，所述方位主动齿轮(32)与方位从动齿轮(35)相啮合。

5.根据权利要求4所述的一种巡检用多自由度机器人云台，其特征在于：所述俯仰固定套(23)的一侧固定连接于对应的俯仰旋转架(13)的一侧，所述方位固定套(34)的一侧固定连接于方位旋转架(11)。

6.根据权利要求5所述的一种巡检用多自由度机器人云台，其特征在于：所述可见光摄像机(42)的一侧设置有一个补光灯(43)，所述补光灯(43)的一侧固定连接于对应的防护壳(6)的一侧。

7.根据权利要求6所述的一种巡检用多自由度机器人云台，其特征在于：所述壳体(5)包括第一外壳(51)和第二外壳(52)，所述方位旋转架(11)和辅助架(12)的两侧均固定连接有一个连接块(14)，所述第一外壳(51)和第二外壳(52)的一侧通过螺栓固定连接于对应的连接块(14)的一侧。

8.根据权利要求7所述的一种巡检用多自由度机器人云台，其特征在于：所述辅助架(12)的一侧开设有一个安装孔(15)。

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