CN219190200U - 一种挂轨式巡检机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种挂轨式巡检机器人，适于悬挂于挂轨上，包括有上主体组件，以及固定安装在所述上主体组件上的驱动机构、从动机构，所述驱动机构适于驱动所述巡检机器人沿所述挂轨运动，所述从动机构适于跟随所述驱动机构沿所述挂轨滚动；所述驱动机构和所述从动机构上分别设置有成“八”字形分布的弹性导向机构，所述弹性导向机构适于连接在所述挂轨的侧边，且配置为能在所述巡检机器人转弯时自动调节与所述挂轨接触的角度。通过本实用新型方案，提高了巡检机器人在挂轨上转弯时的流畅性。

Description

一种挂轨式巡检机器人

技术领域

本实用新型涉及自动巡检设备技术领域，具体而言，涉及一种挂轨式巡检机器人。

背景技术

目前国家电网公司正在大力推广智能变电站和无人值守变电站，变电站智能机器人巡检系统既具有人工巡检的灵活性、智能性，同时也克服和弥补了人工巡检存在的一些缺陷和不足，更适应智能变电站和无人值守变电站发展的实际需求，具有巨大的优越性，是智能变电站和无人值守变电站巡检技术的发展方向。

但是在机器人自动巡检技术中，机器人的行走驱动是实现挂轨机器人巡检任务的基础。而现有的挂轨机器人的行走驱动装置结构复杂，在弯度较窄的结构轨道中转弯不够流畅，会出现卡滞现象。在CN109849023A一种轨道悬挂智能巡检机器人系统，为了解决该问题，采用的是将导向滚轮设置在旋转挂架基座板的两端，通过旋转挂架基座板的摆动来实现转弯时导向滚轮的角度变化，但是在该方案中，由于旋转挂架基座板为刚性部件，因此两个导向滚轮绕旋转挂架基座板固定架转动时，其转动的角度必定是相同的，这就导致在进行转弯时，由于弯角不同而导致导向滚轮与挂轨不匹配，因此仍旧会出现卡涩现象。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种挂轨式巡检机器人，以解决现有的巡检机器人在转弯时存在卡涩的问题。

本实用新型采用了如下方案：本申请提供了一种挂轨式巡检机器人，适于悬挂于挂轨上，包括有上主体组件，以及固定安装在所述上主体组件上的驱动机构、从动机构，所述驱动机构适于驱动所述巡检机器人沿所述挂轨运动，所述从动机构适于跟随所述驱动机构沿所述挂轨滚动；所述驱动机构和所述从动机构上分别设置有成“八”字形分布的弹性导向机构，所述弹性导向机构适于连接在所述挂轨的侧边，且配置为能在所述巡检机器人转弯时自动调节与所述挂轨接触的角度。

进一步地，所述驱动机构和所述从动机构上分别设置有安装体和两个安装柱，所述弹性导向机构包括摆块、设置在所述摆块上且适于与所述挂轨侧边接触的导向轮，其中，所述摆块可转动地设置在所述安装柱上，所述安装柱上还设置有扭簧，所述扭簧的两端分别连接所述摆块和所述安装体，以使所述摆块弹性固定在所述安装柱上。

进一步地，所述上主体上设置有一个所述驱动机构和三个所述从动机构，且其中一个所述从动机构与所述驱动机构相对设置，另外两个所述从动机构相对设置。

进一步地，所述从动机构的安装体底部设置有多个条形槽，所述条形槽适于与设置在所述上主体组件上的螺纹孔匹配，所述安装体适于通过螺栓可左右调节地固定在所述上主体组件上。

进一步地，所述上主体组件沿其运动方向的两侧设置有光电传感器，所述光电传感器电连接至设置在所述上主体组件内的控制系统。

进一步地，所述上主体组件的前方设置有指示灯，所述指示灯电连接至所述控制系统。

进一步地，所述上主体下方通过升降机构连接设置有可360°转动的云台，所述云台上设置有高清摄像头和红外摄像头。

进一步地，所述云台上设置有局放传感器。

进一步地，所述上主体组件上设置有导航模块和无线通信模块。

有益效果：

本实用新型通过在巡检机器人运动路径的前方设置成“八”字形分布的弹性导向机构，使得在转弯时一方面能通过导向轮起到导向作用，另一方面由于导向轮存在弹性摆动的功能，且前后的导向轮可以根据弯道的不同位置角度不同，以更好地适应挂轨；设置扭簧可以使得导向轮的角度随着挂轨弯度的变化而不断调整导向轮角度，使导向轮具有弹性回复的功能，从而减小了转弯时用于挂轨角度不断变化而导致导向轮无法随之改变任意角度产生的卡涩问题。

附图说明

图1是本实用新型实施例一种挂轨式巡检机器人的外观结构示意图；

图2是本实用新型实施例一种挂轨式巡检机器人的分解结构示意图；

图3是本实用新型实施例一种挂轨式巡检机器人的驱动机构的结构示意图；

图4是本实用新型实施例一种挂轨式巡检机器人的从动机构的结构示意图；

图标：上主体组件1、安装板11、下主体组件2、升降机构21、云台22、上主体前外壳31、上主体后外壳32、下主体前外壳41、下主体后外壳42、驱动机构5、驱动轮51、安装体52、条形槽53、安装柱54、从动机构6、从动轮61、弹性导向机构7、摆块71、导向轮72、扭簧73、光电传感器8、固定导向轮91、卡紧轮92、指示灯10。

具体实施方式

实施例

结合图1至图4所示，本实施例提供了一种挂轨式巡检机器人，适于悬挂于挂轨上，包括有上主体组件1，以及固定安装在所述上主体组件1上的驱动机构5、从动机构6，所述驱动机构5适于驱动所述巡检机器人沿所述挂轨运动，所述从动机构6适于跟随所述驱动机构5沿所述挂轨滚动；所述驱动机构5和所述从动机构6上分别设置有成“八”字形分布的弹性导向机构7，所述弹性导向机构7适于连接在所述挂轨的侧边，且配置为能在所述巡检机器人转弯时自动调节与所述挂轨接触的角度。

在本实施例中，所述巡检机器人主要运用于室内电力设备的检测，它主要搭载检测功能模块，由自主导航运动分别对于变电站内的仪器仪表进行读数和温度、功能状态监测。所述巡检机器人包括有上主体组件1、下主体组件2、上主体前外壳31、上主体后外壳32、下主体前外壳41、下主体后外壳42等，其中所述上主体组件1内设置有控制系统，所述控制系统包括控制板，具体地，所述控制板主要负责导航通信，同时能控制电机、喇叭、LED等工作，还具有采集条码、超声防撞、显示状态等功能。它主要由降压模块、Ethernet电路、CAN电路、RS232电路、通用输入输出I O和加速度传感芯片、陀螺传感芯片、MC、RTC时钟、GPS模块、FSK无线模块、语音芯片等构成。还内置有Wi Fi模块，采用ROS操作系统、实现机器人自主运行；同时该巡检机器人还搭载激光雷达、工控机、云台22一体机，用于实现室内设备巡检，实现链路中断脱机工作功能，并且可将巡检内容(音频、图像)上传至远端。上述所述的上主体组件1的各个功能之间的搭载和连接均为现有技术，并非本实用新型的保护重点，不多加阐述。

结合图2至图4所示，所述上主体组件1包括有安装板11，用于安装所述驱动机构5和从动机构6，所述驱动机构5包括安装体52，所述安装体52上设置有驱动轮51，所述驱动轮51的中心轴线与水平方向平行，所述安装体52上还设置有驱动电机，所述驱动电机通过皮带驱动所述驱动轮51转动。在所述安装体52的两侧边设置有安装柱54，所述安装柱54上设置有所述弹性导向机构7。这里所述弹性导向机构7包括摆块71、扭簧73以及导向轮72，所述导向轮72可转动地设置在所述摆块71上，适于与挂轨的侧面配合，所述摆件可转动地设置在所述安装柱54上，所述扭簧73固定在所述安装柱54上，且其一端连接所述安装体52，另一端连接所述摆件，以使得所述摆件具有一定的弹性，以将所述导向轮72压紧所述挂轨，防止导向轮72从挂轨脱出。安装在同一驱动机构5上的两个所述摆块71形成“八”字形，分布在所述驱动轮51运动方向上的前后两端，以在驱动轮51的前后方均起到导向作用。

结合图4所示，所述从动机构6上设置有与所述驱动机构5相同的摆块71、扭簧73以及导向轮72，在本实施例中，所述上主体上设置有一个所述驱动机构5和三个所述从动机构6，且其中一个所述从动机构6与所述驱动机构5相对设置，另外两个所述从动机构6相对设置。挂轨从相对设置的所述驱动机构5和从动机构6以及两个相对设置的从动机构6之间穿过，从动轮61和驱动轮51分别适于在挂轨的两边上方运动，所述导向轮72适于压紧在所述挂轨的两外侧面，起到导向作用。在转弯时，先进入弯道的所述导向轮72可以首先被压入，通过改变角度来适应弯道，后进入弯道的导向轮72根据弯道的情况也可以实现自动调节角度，并且前导向轮72和后导向轮72的角度在同一时刻可以不同，以更好地适应不同弯度的挂轨。这里由于每个驱动机构5和从动机构6均设置有成“八”字形的所述弹性导向机构7，因此整个巡检机器人在弯道转弯时不管是驱动机构5和还是从动机构6均可以实现弹性导向功能，从而防止卡涩问题。

继续结合图3和图4所示，在优选实施例中，沿巡检机器人的运动方向上，在弹性导向机构7的中间还设置有一固定导向轮91，所述固定导向轮91位于所述驱动轮51或者所述从动轮61的正下方，且位于两个弹性的导向轮72之间稍向内缩进，起到辅助导向的功能。在所述驱动轮51和从动轮61的正下方还设置有卡紧轮92，所述卡紧轮92适于与挂轨的底面接触，并在挂轨底面滚动。通过驱动轮51、导向轮72以及卡紧轮92的作用，以及相对设置的驱动机构5以及从动机构6，使得整个巡检机器人可以稳定地固定在所述挂轨上，在各个方位与所述挂轨接触，不会轻易从挂轨上脱离。

在一些实施例中，在所述从动机构的安装体52的底部设置有多个条形槽53，所述条形槽53适于与设置在所述上主体组件1上的螺纹孔匹配，所述安装体52适于通过螺栓可左右调节地固定在所述上主体组件1上。通过该设置，可以调节驱动机构5与从动机构6之间的距离，从而适应不同宽度的挂轨。具体地，这里通过调节条形槽53与螺纹孔的匹配位置，并通过螺栓固定，可以调节从动机构6的左右位置，提高巡检机器人的通适性。在一些实施例中，在其中一个所述从动机构6上还设置有从动机构编码总成，用于实现编码功能，其为现有技术，这里不再赘述。

在本实施例中，所述上主体组件1沿其运动方向的两侧设置有光电传感器8，所述光电传感器8电连接至设置在所述上主体组件1内的控制系统。这里所述光电传感器8露出所述上主体前外壳31、上主体后外壳32的侧面，从而可以在运动路径上检测是否存在障碍物。

在所述上主体组件1的前方设置有指示灯10，所述指示灯10电连接至所述控制系统。这里所述指示灯10可以与所述光电传感器8配合，例如运动时前进方向遇到障碍物则该方向的光电传感器8触发，触发时机器人停止，指示灯10变为红色常亮；障碍物消失，机器人继续运动，指示灯10变为绿色常亮。

在其他实施例中，所述上主体下方通过升降机构21连接设置有可360°转动的云台22，所述云台22上设置有高清摄像头和红外摄像头，同时还搭载有局放传感器，用于对变电器进行读数、测量以及局放放电检测等。当然，还可以搭载机器人的语音、显示、对时，其为现有技术，这里不多加阐述。这里所述的升降机构21可以参考实用新型CN212312019U一种用于巡检的挂轨机器人中的竹节升降杆组结构，这里不多加阐述。通过设置升降机构21可以使得云台22的检测范围更大。

本实施例中，所述上主体组件1上设置有导航模块和无线通信模块。所述导航模块可以使得巡检机器人能够在陌生的配电房全新环境下实现自主构建地图，自主导航、自主识别作业区域，自主识别开关刀闸、状态指示灯10、压板位置、空开状态和旋钮开关位置等状态信息，实现自主探测超声波局放、自主检测到表计等功能，并通过该无线通信模块上传至PC端，这里所述无线通信模块可以是所述的WiFi模块。

通过本实用新型方案，使得所述巡检机器人的功能齐全，适应各种室内场景的运用，且在挂轨上运动时更加稳定，且在转弯时可以减少卡涩现象的产生。

应当理解的是：以上仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。

上面对实施方式中所使用的附图介绍仅示出了本实用新型的某些实施例，不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

Claims (9)

1.一种挂轨式巡检机器人，适于悬挂于挂轨上，包括有上主体组件，以及固定安装在所述上主体组件上的驱动机构、从动机构，所述驱动机构适于驱动所述巡检机器人沿所述挂轨运动，所述从动机构适于跟随所述驱动机构沿所述挂轨滚动；其特征在于，所述驱动机构和所述从动机构上分别设置有成“八”字形分布的弹性导向机构，所述弹性导向机构适于连接在所述挂轨的侧边，且配置为能在所述巡检机器人转弯时自动调节与所述挂轨接触的角度。

2.根据权利要求1所述的挂轨式巡检机器人，其特征在于，所述驱动机构和所述从动机构上分别设置有安装体和两个安装柱，所述弹性导向机构包括摆块、设置在所述摆块上且适于与所述挂轨侧边接触的导向轮，其中，所述摆块可转动地设置在所述安装柱上，所述安装柱上设置有扭簧，所述扭簧的两端分别连接所述摆块和所述安装体，以使所述摆块弹性固定在所述安装柱上。

3.根据权利要求2所述的挂轨式巡检机器人，其特征在于，所述上主体上设置有一个所述驱动机构和三个所述从动机构，且其中一个所述从动机构与所述驱动机构相对设置，另外两个所述从动机构相对设置。

4.根据权利要求1所述的挂轨式巡检机器人，其特征在于，所述从动机构的安装体底部设置有多个条形槽，所述条形槽适于与设置在所述上主体组件上的螺纹孔匹配，且所述安装体通过螺栓可左右调节地固定在所述上主体组件上。

5.根据权利要求1所述的挂轨式巡检机器人，其特征在于，所述上主体组件沿其运动方向的两侧设置有光电传感器，所述光电传感器电连接至设置在所述上主体组件内的控制系统。

6.根据权利要求5所述的挂轨式巡检机器人，其特征在于，所述上主体组件的前方设置有指示灯，所述指示灯电连接至所述控制系统。

7.根据权利要求1所述的挂轨式巡检机器人，其特征在于，所述上主体下方通过升降机构连接设置有可360°转动的云台，所述云台上设置有高清摄像头和红外摄像头。

8.根据权利要求7所述的挂轨式巡检机器人，其特征在于，所述云台上设置有局放传感器。

9.根据权利要求1所述的挂轨式巡检机器人，其特征在于，所述上主体组件上设置有导航模块和无线通信模块。

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