一種用於光伏發電裝置維護工作的智能巡檢設備的製作方法

2024-04-12 08:51:05

本發明涉及智慧機器人領域，特別涉及一種用於光伏發電裝置維護工作的智能巡檢設備。

背景技術：

智慧機器人之所以叫智慧機器人，這是因為它有相當發達的「大腦」。在腦中起作用的是中央，這種計算機跟操作它的人有直接的聯繫。最主要的是，這樣的計算機可以進行按目的安排的動作。正因為這樣，我們才說這種機器人才是真正的機器人，儘管它們的外表可能有所不同。

在現有的智慧機器人中，有部分是用來進行巡檢工作的，通過安裝移動裝置和攝像頭對目標對象進行拍攝採集圖像，特別是在光伏發電裝置普及的現代，人們通過智慧機器人觀察光伏發電裝置的運行狀況，但是這些巡檢設備人在拍攝時，由於結構角度等參數固定，導致這些機械設備僅能對光伏發電裝置上的太陽能板表面進行拍攝，以觀察太陽能板表面是否有汙垢雜物，而在一些細節方面，如光伏發電裝置的電池板支架、匯流箱接線處、電池板的連接線和地線安裝處，由於攝像頭無法移動和靠近，使得這些巡檢設備人無法對這些細節進行拍攝，工作人員無法全面詳細地了解光伏發電裝置各細節處的運行狀況，從而降低了這些巡檢設備的實用性。

技術實現要素：

本發明要解決的技術問題是：為了克服現有技術的不足，提供一種用於光伏發電裝置維護工作的智能巡檢設備。

本發明解決其技術問題所採用的技術方案是：一種用於光伏發電裝置維護工作的智能巡檢設備，包括底座、託板、角度調節機構、攝像頭、滑動機構、兩個升降單元和四個移動機構，四個所述移動機構分別設置在底座的四角處且位於底座的下方，所述升降單元設置在底座的上方，所述託板架設在兩個升降單元上，所述滑動機構設置在託板的上方且與角度調節機構傳動連接，所述角度調節機構與攝像頭傳動連接；

所述升降單元包括驅動單元、移動塊、固定塊、伸縮架、鉸接塊和兩個第三連杆，所述固定塊固定在底座上，所述驅動單元與移動塊傳動連接，所述伸縮架低端的一側與移動塊鉸接，所述伸縮架底端的另一側與固定塊鉸接，所述伸縮架頂端的兩側分別通過兩個第三連與鉸接塊鉸接，所述鉸接塊固定在託板的下方；

所述滑動機構包括第一驅動電機、第一連杆、第二連杆、第一套管和第二套管，所述第一驅動電機固定在託板上且與第一連杆傳動連接，所述第一連杆通過第二連杆與第一套管鉸接，所述第二套管的一端設置在第一套管內，所述第二套管的另一端與角度調節機構連接；

所述角度調節機構包括第三驅動電機、第三驅動軸、驅動齒輪、轉環和若干從動齒輪，所述第三驅動電機固定在第二套管上且通過第三驅動軸與驅動齒輪傳動連接，所述從動齒輪周向均勻分布在驅動齒輪的外周且與驅動齒輪嚙合，所述驅動齒輪和從動齒輪均設置在轉環內，所述轉環的內側設有若干從動齒，所述從動齒周向均勻分布在轉環的內側且與從動齒輪嚙合，所述攝像頭固定在其中一個從動齒輪上。

作為優選，為了便於驅動第二套管，使攝像頭移動擴大拍攝範圍，所述第一套管內設有伸縮機構，所述伸縮機構與第二套管傳動連接，所述伸縮機構包括第二驅動電機和第二驅動軸，所述第二驅動電機固定在第一套管內的底部且與第二驅動軸傳動連接，所述第二驅動軸的外周設有外螺紋，所述第二套管套設在第二驅動軸上，所述第二套管內設有內螺紋，所述第二套管內的內螺紋與第二驅動軸上的外螺紋相匹配。

作為優選，為了驅動移動塊移動，所述驅動單元包括氣泵、氣缸和活塞，所述氣缸固定在底座上，所述氣泵固定在氣缸的上方且與氣缸連通，所述活塞的一端設置在氣缸內，所述活塞的另一端與移動塊固定連接。

作為優選，為了固定移動塊和活塞的移動方向，所述升降單元還包括限位組件，所述限位組件包括滑杆、支撐塊和託塊，所述滑杆的一端固定在固定塊上，所述滑杆的另一端與支撐塊固定連接，所述移動塊套設在滑杆上，所述支撐塊固定在底座上，所述託塊固定在支撐塊的上方且套設在活塞上。

作為優選，為了輔助支撐第一套管，所述第一驅動電機的兩側設有支撐單元，所述支撐單元包括支杆和套環，所述支杆的底端固定在託板上，所述套環固定在支杆的頂端且套設在第一套管上。

作為優選，為了輔助支撐轉環，所述角度調節機構還包括平衡組件，所述平衡組件包括固定環和兩個支架，兩個所述支架分別設置在第三驅動電機的上下兩側，所述支架的豎向截面的形狀為l形，所述支架的一端固定在第三驅動電機上，所述支架的另一端與固定環固定連接，所述固定環套設在轉環上。

作為優選，為了擴大攝像頭圖像拍攝範圍的同時保證拍攝圖像的清晰度，所述攝像頭的鏡頭為定焦廣角鏡頭。

作為優選，利用鈦合金材質輕巧堅固的特點，為了保證伸縮架受力的同時不變形，所述伸縮架的材質為鈦合金。

作為優選，為了實現設備的移動，所述移動機構包括第四驅動電機、第四驅動軸、第五驅動電機和兩個移動組件，所述第四驅動電機固定在底座的下方且通過第四驅動軸與第五驅動電機傳動連接，兩個所述移動組件分別設置在第五驅動電機的兩側，所述移動組件包括第五驅動軸和滾輪，所述第五驅動電機通過第五驅動軸與滾輪傳動連接。

作為優選，利用直流伺服驅動電機驅動力強的特點，為了保證第五驅動電機的驅動力，所述第五驅動電機為直流伺服電機。

該智能巡檢設備在對光伏發電裝置進行巡檢觀察時，利用升降單元改變攝像頭的高度位置，使設備能夠拍攝光伏發電裝置不同高度的位置，利用滑動機構和伸縮機構使攝像頭平移，使設備能夠拍攝同一高度水平位置的圖像，利用角度調節機構改變攝像頭的角度，使攝像頭能夠從不同角度對光伏發電裝置進行圖像拍攝，從而實現對光伏發電裝置的各處細節觀察，完成巡檢維護工作。在升降單元內部，通過氣泵改變氣缸內的氣壓，使活塞來回移動，帶動移動塊在底座上發生平移，從而促使伸縮架進行伸縮，改變了託板的高度位置，進而調節了攝像頭的高度。在滑動機構中，通過第一驅動電機帶動第一連杆轉動，使第二連杆拉動第一套管在兩個套環之間滑動，同時，在第一套管內部的伸縮機構中，由第二驅動電機驅動第二驅動軸轉動，促使第二套管沿著第二驅動軸的中心軸線方向移動，進而改變了攝像頭的水平位置，使該巡檢設備能夠對光伏發電裝置某一水平位置的各處進行拍攝，當需要調節攝像頭的角度時，第三驅動電機驅動驅動齒輪轉動，由於驅動齒輪與從動齒輪嚙合，從而帶動從動齒輪沿著驅動齒輪的中心軸線轉動，改變了攝像頭的角度，使設備能夠從各個角度對光伏發電裝置的細節處進行拍攝，從而方便了工作人員全面了解光伏發電裝置的運行情況。

本發明的有益效果是，該用於光伏發電裝置維護工作的智能巡檢設備分別通過升降單元、伸縮機構和角度調節機構改變攝像頭的高度、水平位置及角度，使得攝像頭能夠對光伏發電裝置的各細節處進行完整拍攝，方便工作人員全面詳細地了解光伏發電裝置的運行情況，並進行相應的維護工作，從而提高了該智能巡檢設備的實用性。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。

圖1是本發明的用於光伏發電裝置維護工作的智能巡檢設備的結構示意圖；

圖2是本發明的用於光伏發電裝置維護工作的智能巡檢設備的升降單元的結構示意圖；

圖3是本發明的用於光伏發電裝置維護工作的智能巡檢設備的伸縮機構的結構示意圖；

圖4是本發明的用於光伏發電裝置維護工作的智能巡檢設備的角度調節機構的結構示意圖；

圖5是本發明的用於光伏發電裝置維護工作的智能巡檢設備的角度調節機構的側視圖；

圖6是本發明的用於光伏發電裝置維護工作的智能巡檢設備的移動機構的結構示意圖；

圖中：1.底座，2.移動機構，3.升降單元，4.託板，5.第一驅動電機，6.第一連杆，7.第二連杆，8.第一套管，9.支杆，10.套環，11.第二套管，12.角度調節機構，13.攝像頭，14.氣泵，15.氣缸，16.活塞，17.移動塊，18.固定塊，19.伸縮架，20.第三連杆，21.鉸接塊，22.滑杆，23.支撐塊，24.託塊，25.第二驅動電機，26.第二驅動軸，27.第三驅動電機，28.第三驅動軸，29.驅動齒輪，30.從動齒輪，31.轉環，32.從動齒，33.支架，34.固定環，35.第四驅動電機，36.第四驅動軸，37.第五驅動電機，38.第五驅動軸，39.滾輪。

具體實施方式

現在結合附圖對本發明作進一步詳細的說明。這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本發明的基本結構，因此其僅顯示與本發明有關的構成。

如圖1-圖6所示，一種用於光伏發電裝置維護工作的智能巡檢設備，包括底座1、託板4、角度調節機構12、攝像頭13、滑動機構、兩個升降單元3和四個移動機構2，四個所述移動機構2分別設置在底座1的四角處且位於底座1的下方，所述升降單元3設置在底座1的上方，所述託板4架設在兩個升降單元3上，所述滑動機構設置在託板4的上方且與角度調節機構12傳動連接，所述角度調節機構12與攝像頭13傳動連接；

所述升降單元3包括驅動單元、移動塊17、固定塊18、伸縮架19、鉸接塊21和兩個第三連杆20，所述固定塊18固定在底座1上，所述驅動單元與移動塊17傳動連接，所述伸縮架19低端的一側與移動塊17鉸接，所述伸縮架19底端的另一側與固定塊18鉸接，所述伸縮架19頂端的兩側分別通過兩個第三連20與鉸接塊21鉸接，所述鉸接塊21固定在託板4的下方；

所述滑動機構包括第一驅動電機5、第一連杆6、第二連杆7、第一套管8和第二套管11，所述第一驅動電機5固定在託板4上且與第一連杆6傳動連接，所述第一連杆6通過第二連杆7與第一套管8鉸接，所述第二套管11的一端設置在第一套管8內，所述第二套管11的另一端與角度調節機構12連接；

所述角度調節機構12包括第三驅動電機27、第三驅動軸28、驅動齒輪29、轉環31和若干從動齒輪30，所述第三驅動電機27固定在第二套管11上且通過第三驅動軸28與驅動齒輪29傳動連接，所述從動齒輪30周向均勻分布在驅動齒輪29的外周且與驅動齒輪29嚙合，所述驅動齒輪29和從動齒輪30均設置在轉環31內，所述轉環31的內側設有若干從動齒32，所述從動齒32周向均勻分布在轉環31的內側且與從動齒輪30嚙合，所述攝像頭13固定在其中一個從動齒輪30上。

作為優選，為了便於驅動第二套管11，使攝像頭13移動擴大拍攝範圍，所述第一套管8內設有伸縮機構，所述伸縮機構與第二套管11傳動連接，所述伸縮機構包括第二驅動電機25和第二驅動軸26，所述第二驅動電機25固定在第一套管8內的底部且與第二驅動軸26傳動連接，所述第二驅動軸26的外周設有外螺紋，所述第二套管11套設在第二驅動軸26上，所述第二套管11內設有內螺紋，所述第二套管11內的內螺紋與第二驅動軸26上的外螺紋相匹配。

作為優選，為了驅動移動塊17移動，所述驅動單元包括氣泵14、氣缸15和活塞16，所述氣缸15固定在底座1上，所述氣泵14固定在氣缸15的上方且與氣缸15連通，所述活塞16的一端設置在氣缸15內，所述活塞15的另一端與移動塊17固定連接。

作為優選，為了固定移動塊17和活塞16的移動方向，所述升降單元還包括限位組件，所述限位組件包括滑杆22、支撐塊23和託塊24，所述滑杆22的一端固定在固定塊18上，所述滑杆22的另一端與支撐塊23固定連接，所述移動塊17套設在滑杆22上，所述支撐塊23固定在底座1上，所述託塊24固定在支撐塊233的上方且套設在活塞15上。

作為優選，為了輔助支撐第一套管8，所述第一驅動電機15的兩側設有支撐單元，所述支撐單元包括支杆9和套環10，所述支杆9的底端固定在託板4上，所述套環10固定在支杆9的頂端且套設在第一套管8上。

作為優選，為了輔助支撐轉環31，所述角度調節機構12還包括平衡組件，所述平衡組件包括固定環34和兩個支架33，兩個所述支架33分別設置在第三驅動電機27的上下兩側，所述支架33的豎向截面的形狀為l形，所述支架33的一端固定在第三驅動電機27上，所述支架33的另一端與固定環34固定連接，所述固定環34套設在轉環31上。

作為優選，為了擴大攝像頭13圖像拍攝範圍的同時保證拍攝圖像的清晰度，所述攝像頭13的鏡頭為定焦廣角鏡頭。

作為優選，利用鈦合金材質輕巧堅固的特點，為了保證伸縮架19受力的同時不變形，所述伸縮架19的材質為鈦合金。

作為優選，為了實現設備的移動，所述移動機構2包括第四驅動電機35、第四驅動軸36、第五驅動電機37和兩個移動組件，所述第四驅動電機35固定在底座1的下方且通過第四驅動軸36與第五驅動電機36傳動連接，兩個所述移動組件分別設置在第五驅動電機37的兩側，所述移動組件包括第五驅動軸38和滾輪39，所述第五驅動電機37通過第五驅動軸38與滾輪39傳動連接。

作為優選，利用直流伺服驅動電機驅動力強的特點，為了保證第五驅動電機37的驅動力，所述第五驅動電機37為直流伺服電機。

該智能巡檢設備在對光伏發電裝置進行巡檢觀察時，利用升降單元3改變攝像頭13的高度位置，使設備能夠拍攝光伏發電裝置不同高度的位置，利用滑動機構和伸縮機構使攝像頭13平移，使設備能夠拍攝同一高度水平位置的圖像，利用角度調節機構12改變攝像頭13的角度，使攝像頭13能夠從不同角度對光伏發電裝置進行圖像拍攝，從而實現對光伏發電裝置的各處細節觀察，完成巡檢維護工作。在升降單元3內部，通過氣泵14改變氣缸15內的氣壓，使活塞16來回移動，帶動移動塊17在底座1上發生平移，從而促使伸縮架19進行伸縮，改變了託板4的高度位置，進而調節了攝像頭13的高度。在滑動機構中，通過第一驅動電機5帶動第一連杆6轉動，使第二連杆7拉動第一套管8在兩個套環10之間滑動，同時，在第一套管8內部的伸縮機構中，由第二驅動電機25驅動第二驅動軸26轉動，促使第二套管11沿著第二驅動軸26的中心軸線方向移動，進而改變了攝像頭13的水平位置，使該巡檢設備能夠對光伏發電裝置某一水平位置的各處進行拍攝，當需要調節攝像頭13的角度時，第三驅動電機27驅動驅動齒輪29轉動，由於驅動齒輪29與從動齒輪30嚙合，從而帶動從動齒輪30沿著驅動齒輪29的中心軸線轉動，改變了攝像頭13的角度，使設備能夠從各個角度對光伏發電裝置的細節處進行拍攝，從而方便了工作人員全面了解光伏發電裝置的運行情況。

與現有技術相比，該用於光伏發電裝置維護工作的智能巡檢設備分別通過升降單元3、伸縮機構和角度調節機構12改變攝像頭13的高度、水平位置及角度，使得攝像頭13能夠對光伏發電裝置的各細節處進行完整拍攝，方便工作人員全面詳細地了解光伏發電裝置的運行情況，並進行相應的維護工作，從而提高了該智能巡檢設備的實用性。

以上述依據本發明的理想實施例為啟示，通過上述的說明內容，相關工作人員完全可以在不偏離本項發明技術思想的範圍內，進行多樣的變更以及修改。本項發明的技術性範圍並不局限於說明書上的內容，必須要根據權利要求範圍來確定其技術性範圍。