一種適用於變電站的遠程遙控巡檢機器人的製作方法

2024-04-14 00:28:05

1.本技術涉及變電站巡檢設備的技術領域，具體而言，涉及一種適用於變電站的遠程遙控巡檢機器人。


背景技術：

2.隨著我國電力系統的不斷發展，在不同地區興建了變電站，且為了保證電力系統的供電，需要安排相關作業人員對變電站中的各類設備進行巡檢，以便發現變電站設備中的故障，特別是佔比較高的發熱類設備故障。
3.雖然現有技術中存在可以進行自動巡檢的設備，這些設備通常是在具有遙控功能的小車上安裝具有攝像功能的雲臺。但此類巡檢設備通常存在以下問題：
4.1、造價較高、維修困難。雖然雲臺技術不斷得到了完善，產品功能也在不斷推陳出新，能夠滿足各種場景的應用，相應的，雲臺的造價也在逐漸增加。但是對於變電站的自動巡檢設備而言，通常情況下並不需要雲臺具有豐富的功能；而且通常需要在雨天、大風天氣等情況下持續作業，這就導致雲臺容易損壞，而此類設備的維修，通常需要由設備廠商提供支持。
5.2、視角較小，無法實現向下傾斜拍攝。通常情況下，雲臺能夠提供其基底所在平面上方的視野，但是無法斜向下轉動。


技術實現要素：

6.本技術的目的在於：降低遙控巡檢機器人的生產成本，並提高機器人視角範圍。
7.本技術的技術方案是：提供了一種適用於變電站的遠程遙控巡檢機器人，該巡檢機器人包括：車廂本體，水平轉向平臺，俯仰調整機構以及攝像機；車廂本體的底部設置有移動裝置，移動裝置用於提供車廂本體前進的動力；水平轉向平臺設置於車廂本體的頂部，水平轉向平臺能夠在車廂本體上表面的所在平面內轉動；俯仰調整機構設置於水平轉向平臺上，俯仰調整機構至少包括安裝平臺、豎向支杆以及調整杆，豎向支杆的上端與安裝平臺底部的前端轉動連接，豎向支杆的下端與水平轉向平臺固定連接，調整杆的上端與安裝平臺底部的後端轉動連接，調整杆傾斜設置，調整杆的下端前後移動時，使得安裝平臺以豎向支杆的上端為支撐點進行轉動；攝像機固定安裝於安裝平臺上。
8.上述任一項技術方案中，進一步地，巡檢機器人還包括：通信模塊以及天線；通信模塊設置於車廂本體的內部，通信模塊連接於移動裝置；天線設置於車廂本體的外部，天線位於水平轉向平臺的後方，天線連接於通信模塊。
9.上述任一項技術方案中，進一步地，俯仰調整機構還包括：軌道，滑塊，伸縮杆以及電機；軌道設置於水平轉向平臺的內部，軌道上安裝有滑塊，以使滑塊能夠沿軌道運動；滑塊的一端轉動連接於調整杆的下端，滑塊的另一端連接於伸縮杆的一端；電機固定安裝於水平轉向平臺的內部，電機的另一端連接於伸縮杆的另一端，電機運行時通過伸縮杆向前或者向後帶動滑塊運動，以使調整杆的下端前後移動。
10.上述任一項技術方案中，進一步地，巡檢機器人還包括：轉動軸承，連接杆以及轉動電機；轉動軸承的外環固定安裝在車廂本體的頂部，轉動軸承的內圈安裝有水平轉向平臺下方的轉動臺；連接杆的一端連接於轉動臺，連接杆的另一端連接於轉動電機；轉動電機安裝在車廂本體內，轉動電機轉動時，通過連接杆帶動水平轉向平臺轉動。
11.上述任一項技術方案中，進一步地，移動裝置包括：平衡輪以及轉向輪；平衡輪至少包括兩組，兩組平衡輪分別安裝在v型杆的兩端，v型杆的中間節點轉動連接於車廂本體底部的前端，v型杆的兩臂還分別通過兩個連接彈簧連接於車廂本體的底部；轉向輪安裝於車廂本體底部的後端，轉向輪用於提供車廂本體前進的動力並調整車廂本體前進的方向。
12.上述任一項技術方案中，進一步地，移動裝置還包括：第一轉向盤，第一電機，第二電機，第二轉向盤；第一轉向盤安裝於車廂本體底部的後端，第一轉向盤的下方安裝有轉向輪，第一轉向盤的外圈設置有第一輪齒；第一電機安裝於第一轉向盤的上方，第一電機的轉動端通過皮帶連接於主動軸，主動軸的兩端分別安裝有轉向輪；第二轉向盤安裝於車廂本體底部，第二轉向盤的外圈設置有第二輪齒，第二輪齒與第一輪齒相嚙合；第二電機固定安裝於第二轉向盤的上方，第二電機用於帶動第二轉向盤旋轉，以使轉向輪旋轉，調整車廂本體前進的方向。
13.本技術的有益效果是：
14.本技術中的技術方案，通過在車廂本體上設置俯仰調整機構，利用安裝平臺、豎向支杆以及調整杆組成豎向調整機構，由調整杆推動安裝平臺，使安裝平臺能夠以豎向支杆未支撐點進行轉動，以解決安裝平臺上方攝像機無法實現向下傾斜拍攝的問題。同時，該機構具有結構簡單、易實現、維修方便等優點，降低了遙控巡檢機器人的生產成本。
15.同時，在車廂本體的後端安裝一體化的轉向輪，並結合前端的平衡輪，在提升了遙控巡檢機器人平穩行駛性能的同時，簡化了其移動裝置的機械結構實現，並且無需複雜的算法(如避障、路徑規劃)，進一步降低其生產成本。另外，這種結構化的設計，也便於後期的維修、零部件更換。
附圖說明
16.本技術的上述和/或附加方面的優點在結合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：
17.圖1是根據本技術的一個實施例的適用於變電站的遠程遙控巡檢機器人的示意框圖；
18.圖2是根據本技術的一個實施例的俯仰調整機構的示意框圖。
具體實施方式
19.為了能夠更清楚地理解本技術的上述目的、特徵和優點，下面結合附圖和具體實施方式對本技術進行進一步的詳細描述。需要說明的是，在不衝突的情況下，本技術的實施例及實施例中的特徵可以相互結合。
20.在下面的描述中，闡述了很多具體細節以便於充分理解本技術，但是，本技術還可以採用其他不同於在此描述的其他方式來實施，因此，本技術的保護範圍並不受下面公開的具體實施例的限制。
21.如圖1所示，本實施例提供了一種適用於變電站的遠程遙控巡檢機器人，該巡檢機器人包括：車廂本體100，水平轉向平臺201，俯仰調整機構以及攝像機203；車廂本體100的底部設置有移動裝置，移動裝置用於提供車廂本體100前進的動力。
22.具體的，車廂本體100中設置有遠程遙控裝置，可以對其內的移動裝置、水平轉向平臺201、俯仰調整機構以及攝像機203進行控制，如控制移動裝置前行、轉向；控制水平轉向平臺201進行旋轉；控制攝像機203進行圖像獲取等。
23.本實施例中對遠程遙控裝置的具體實現方式並不限定。
24.進一步的，移動裝置包括：平衡輪101以及轉向輪104；平衡輪101至少包括兩組，兩組平衡輪101分別安裝在v型杆102的兩端，v型杆102的中間節點轉動連接於車廂本體100底部的前端，v型杆102的兩臂還分別通過兩個連接彈簧103連接於車廂本體100的底部；當巡檢機器人在前進過程中遇到障礙物時，前側的平衡輪將會移動至障礙物的上方，在v型幹102的作用下，後側的平衡輪將作為支撐，使得車廂本體100的前端翹起，實現翻越障礙物的功能。當翻越障礙物後，v型杆102在兩側連接彈簧103的作用下恢復平衡，使得巡檢機器人繼續平穩行駛。
25.本實施例中，轉向輪104安裝於車廂本體100底部的後端，為一體化設計，該轉向輪104作為巡檢機器人的動力提供裝置和轉向裝置，用於提供車廂本體100前進的動力並調整車廂本體100前進的方向。
26.優選的，移動裝置還包括：第一轉向盤105，第一電機107，第二電機108，第二轉向盤106；第一轉向盤105安裝於車廂本體100底部的後端，第一轉向盤105的下方安裝有轉向輪104，第一轉向盤105的外圈設置有第一輪齒；第一電機107安裝於第一轉向盤105的上方，第一電機107的轉動端通過皮帶連接於主動軸，主動軸的兩端分別安裝有轉向輪104；第二轉向盤106安裝於車廂本體100底部，第二轉向盤106的外圈設置有第二輪齒，第二輪齒與第一輪齒相嚙合；第二電機108固定安裝於第二轉向盤106的上方，第二電機108用於帶動第二轉向盤106旋轉，以使轉向輪104旋轉，調整車廂本體100前進的方向。
27.具體的，第一轉向盤105為一個大的轉向圓盤，結構類似齒輪，第一轉向盤105的中間位置處留有傳動孔，第一電機107安裝在第一轉向盤105的上方，並通過皮帶連接於主動軸，當第一電機107轉動時，利用皮帶帶動主動軸旋轉，使得巡檢機器人的獲得前進的動力。
28.兩個轉向輪104通過主動軸連接後，固定在第一轉向盤105的下方，當第一轉向盤105旋轉時，可帶動由兩個轉向輪104和主動軸組成的整體結構進行旋轉，調整巡檢機器人的前進的方向。
29.為了對第一轉向盤105的轉動方向、轉動角度進行控制，還設置了第二電機108和第二轉向盤106，通過第二電機108控制第二轉向盤106的轉向和旋轉角度，再由第二轉向盤106通過齒輪嚙合的方式將轉動傳遞至第一轉向盤105。
30.需要說明的是，還可以通過皮帶傳動、鏈條傳動等方式，對第二轉向盤106及第二轉向盤106與第一轉向盤105之間的傳動方式進行變換，其具體實現方式不再贅述。
31.本實施例中，水平轉向平臺201設置於車廂本體100的頂部，水平轉向平臺201能夠在車廂本體100上表面的所在平面內轉動。
32.進一步的，在進行水平方向的旋轉時，通過轉動電機207控制水平轉向平臺201的旋轉方向和旋轉角度，例如，當轉動電機207正轉時，水平轉向平臺201順時針旋轉；反之，水
平轉向平臺201逆時針旋轉。因此，該巡檢機器人還包括：轉動軸承，連接杆206以及轉動電機207；轉動軸承的外環固定安裝在車廂本體100的頂部，轉動軸承的內圈安裝有水平轉向平臺201下方的轉動臺；連接杆206的一端連接於轉動臺，連接杆206的另一端連接於轉動電機207；轉動電機207安裝在車廂本體100內，轉動電機207轉動時，通過連接杆206帶動水平轉向平臺201轉動。
33.本實施例中，俯仰調整機構設置於水平轉向平臺201上，俯仰調整機構至少包括安裝平臺202、豎向支杆205以及調整杆204，豎向支杆205的上端與安裝平臺202底部的前端轉動連接，豎向支杆205的下端與水平轉向平臺201固定連接，調整杆204的上端與安裝平臺202底部的後端轉動連接，調整杆204傾斜設置，調整杆204的下端前後移動時，使得安裝平臺202以豎向支杆205的上端為支撐點進行轉動。
34.如圖2所示，本實施例中示出了一種俯仰調整機構的實現方式，俯仰調整機構還包括：軌道2043，滑塊2044，伸縮杆2041以及電機2042；軌道2043設置於水平轉向平臺201的內部，軌道2043上安裝有滑塊2044，以使滑塊2044能夠沿軌道2043運動；滑塊2044的一端轉動連接於調整杆204的下端，滑塊2044的另一端連接於伸縮杆2041的一端；電機2042固定安裝於水平轉向平臺201的內部，電機2042的另一端連接於伸縮杆2041的另一端，電機2042運行時，通過伸縮杆2041向前或者向後帶動滑塊2044運動，以使調整杆204的下端前後移動，此時由於豎向支杆205、調整杆204的長度一定，安裝平臺202的底部前端將作為支點，調整杆204向上推動安裝平臺202或者向下拉動安裝平臺202，如圖2中的箭頭所示。
35.例如，當伸縮杆2041伸長時，推動滑塊2044向靠近豎向支杆205的方向移動，調整杆204向上推動安裝平臺202的底部，即安裝平臺202的後端向上翹起，使得攝像機203能夠拍攝到其下方區域的圖像；反之，攝像機203則能夠拍攝到其上方區域的圖像。
36.特別是在巡檢機器人的遠程遙控過程中，可以利用攝像機203實時獲取前進道路上的圖像，為遠程控制人員提供畫面，方便遠程控制人員進行遙控，同時，無需在巡檢機器人上安裝避撞系統，使得整體造價進一步降低。
37.本實施例中，攝像機203固定安裝於安裝平臺202上。
38.優選的，巡檢機器人還包括：通信模塊以及天線300；通信模塊設置於車廂本體100的內部，通信模塊連接於移動裝置；天線300設置於車廂本體100的外部，天線300位於水平轉向平臺201的後方，天線300連接於通信模塊。
39.本實施例中，車廂本體100內還可以設置蓄電池，以便為巡檢機器人的作業提供電力。
40.以上結合附圖詳細說明了本技術的技術方案，本技術提出了一種適用於變電站的遠程遙控巡檢機器人，該巡檢機器人包括：車廂本體的底部設置有移動裝置以提供車廂本體前進的動力；水平轉向平臺設置於車廂本體的頂部，水平轉向平臺能夠在車廂本體上表面的所在平面內轉動；俯仰調整機構設置於水平轉向平臺上，俯仰調整機構至少包括安裝平臺、豎向支杆以及調整杆，豎向支杆的上端與安裝平臺底部的前端轉動連接，豎向支杆的下端與水平轉向平臺固定連接，調整杆的上端與安裝平臺底部的後端轉動連接，調整杆傾斜設置，調整杆的下端前後移動時，使得安裝平臺以豎向支杆的上端為支撐點進行轉動；攝像機固定安裝於安裝平臺上。通過本技術中的技術方案，降低了遙控巡檢機器人的生產成本、提升視野範圍。
41.在本技術中，術語「安裝」、「相連」、「連接」、「固定」等術語均應做廣義理解，例如，「連接」可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；「相連」可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連。對於本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語在本技術中的具體含義。
42.附圖中的各個部件的形狀均是示意性的，不排除與其真實形狀存在一定差異，附圖僅用於對本技術的原理進行說明，並非意在對本技術進行限制。
43.儘管參考附圖詳地公開了本技術，但應理解的是，這些描述僅僅是示例性的，並非用來限制本技術的應用。本技術的保護範圍由附加權利要求限定，並可包括在不脫離本技術保護範圍和精神的情況下針對實用新型所作的各種變型、改型及等效方案。