一種變電站室內(nèi)巡檢機(jī)器人的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種變電站室內(nèi)巡檢機(jī)器人，包括X向軌道、Y向軌道、機(jī)械手臂和檢測(cè)組件；所述的Y向軌道安裝在X向軌道上且能沿著X向軌道來(lái)回移動(dòng)；所述的機(jī)械手臂通過(guò)一個(gè)移動(dòng)平臺(tái)安裝在Y向軌道上且移動(dòng)平臺(tái)能沿著Y向軌道來(lái)回移動(dòng)；在所述的機(jī)械手臂上安裝有檢測(cè)組件，通過(guò)X向軌道、Y向軌道和機(jī)械手臂的復(fù)合運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)室內(nèi)設(shè)備的全方位巡檢。
【專利說(shuō)明】
一種變電站室內(nèi)巡檢機(jī)器人
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種智能檢測(cè)機(jī)器人，具體涉及一種龍門桁架式變電站室內(nèi)巡檢機(jī)器人，屬于智能檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]電力系統(tǒng)室內(nèi)設(shè)備的正常運(yùn)行至關(guān)重要，一方面需要有足夠的可靠性，另一方面也需要及時(shí)巡檢以便發(fā)現(xiàn)并及時(shí)檢修設(shè)備存在的潛在隱患，確保系統(tǒng)正常運(yùn)行。室內(nèi)電力設(shè)備的實(shí)時(shí)檢測(cè)對(duì)保證其可靠安全運(yùn)行有重要意義。受室內(nèi)空間和其它被監(jiān)測(cè)設(shè)備布局的限制，要實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備全方位檢測(cè)的功能，需要機(jī)器人能夠在水平空間和垂直空間均能實(shí)現(xiàn)較大行程的運(yùn)動(dòng)，顯然現(xiàn)有輪式驅(qū)動(dòng)或履帶式驅(qū)動(dòng)方式均難以實(shí)現(xiàn)。
[0003]除此之外，部分變電站室內(nèi)待檢設(shè)備位置較高、部分設(shè)備的正上方也需要巡檢(如閥廳水冷室、GIS室)，現(xiàn)有巡檢方式更是望而卻步。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決上述現(xiàn)有技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種龍門桁架式變電站室內(nèi)巡檢機(jī)器人，它采用吊頂式或側(cè)裝方式安裝在天花板、墻壁或立柱上。通過(guò)組合軌道和機(jī)械手臂的復(fù)合運(yùn)動(dòng)，檢測(cè)組件可精確到達(dá)檢測(cè)平面內(nèi)的任意位置，實(shí)現(xiàn)對(duì)室內(nèi)設(shè)備的全方位巡檢。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0006]—種變電站室內(nèi)巡檢機(jī)器人，包括X向軌道、Y向軌道、機(jī)械手臂和檢測(cè)組件;所述的Y向軌道安裝在X向軌道上且能沿著X向軌道來(lái)回移動(dòng);所述的機(jī)械手臂通過(guò)一個(gè)移動(dòng)平臺(tái)安裝在Y向軌道上且移動(dòng)平臺(tái)能沿著Y向軌道來(lái)回移動(dòng);在所述的機(jī)械手臂上安裝有檢測(cè)組件，通過(guò)X向軌道、Y向軌道和機(jī)械手臂的復(fù)合運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)室內(nèi)設(shè)備的全方位巡檢。
[0007]進(jìn)一步的，所述的X向軌道包括兩個(gè)相互平行的第一 X軸、第二X軸，所述的Y向軌道包括一個(gè)與第一 X軸、第二X軸垂直且相連的Y軸;所述的Y軸能沿著兩個(gè)X軸來(lái)回移動(dòng);兩個(gè)X 軸由電機(jī)驅(qū)動(dòng)其旋轉(zhuǎn)。
[0008]進(jìn)一步的，所述的兩個(gè)X軸采用雙電機(jī)同步控制或者單電機(jī)各自控制。
[0009]進(jìn)一步的，所述第一X軸、第二X軸和Y軸的行程均可調(diào)節(jié)。[〇〇1〇]進(jìn)一步的，所述第一X軸、第二X軸、Y軸分別各自包括第一導(dǎo)軌、第二導(dǎo)軌、齒條、滑塊、連接板、電機(jī)、減速器和基礎(chǔ)型材；
[0011]進(jìn)一步的，所述的第一導(dǎo)軌、第二導(dǎo)軌平行的安裝在基礎(chǔ)型材的頂部，齒條安裝在基礎(chǔ)型材側(cè)面，所述的電機(jī)通過(guò)減速器驅(qū)動(dòng)齒輪沿著齒條來(lái)回移動(dòng)，所述的電機(jī)、減速機(jī)安裝在連接板上，在連接板底部通過(guò)兩個(gè)滑塊沿著兩個(gè)所述的導(dǎo)軌來(lái)回移動(dòng)。所述基礎(chǔ)型材安裝在室內(nèi)的天花板、立柱或輔助支架上;基礎(chǔ)型材、齒條等均可通過(guò)拼接加長(zhǎng)，后續(xù)擴(kuò)展性容易實(shí)現(xiàn)。
[0012]進(jìn)一步的，在所述的Y向軌道上還安裝有支撐組件，所述支撐組件包括支撐型材與滾輪組件;所述滾輪組件一端通過(guò)第二支架與Y軸固接，另一端通過(guò)滾輪與支撐型材連接；所述支撐型材與基礎(chǔ)型材平行安裝。
[0013]進(jìn)一步的，所述支撐型材上安裝有回收裝置，所述回收裝置包括主動(dòng)輪、從動(dòng)輪、 鋼絲繩和回收機(jī)構(gòu);所述回收機(jī)構(gòu)安裝在支撐型材的終端;所述主動(dòng)輪安裝在支撐型材的起始端與步進(jìn)電機(jī)連接，所述的主動(dòng)輪通過(guò)鋼絲繩驅(qū)動(dòng)從動(dòng)輪，鋼絲繩與回收機(jī)構(gòu)固定連接。
[0014]當(dāng)Y軸在巡檢過(guò)程中遇到故障無(wú)法自主運(yùn)行后，可啟用收回裝置對(duì)機(jī)器人進(jìn)行收回維護(hù)維護(hù);具體的工作過(guò)程如下:
[0015]當(dāng)遇到故障時(shí)，啟動(dòng)步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)輪運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而通過(guò)鋼絲繩帶動(dòng)回收機(jī)構(gòu)沿著支撐型材運(yùn)行。在回收機(jī)構(gòu)運(yùn)行中，遇到出現(xiàn)故障的機(jī)器人，則推動(dòng)機(jī)器人一起往起始端運(yùn)行，直至完成機(jī)器人的收回。機(jī)器人維修完畢后，可通過(guò)機(jī)器人自主運(yùn)行，將收回機(jī)構(gòu)帶回支撐型材終端，完成回收裝置的復(fù)位，以備下次使用。
[0016]進(jìn)一步的，所述支撐組件包含結(jié)構(gòu)相同的一組或多組，具體根據(jù)機(jī)器人重量和Y軸跨度綜合而定。
[0017]進(jìn)一步的，所述機(jī)械手臂其主要包括控制箱、第一關(guān)節(jié)、第一手臂、第二關(guān)節(jié)、第二手臂、第三關(guān)節(jié);控制箱通過(guò)第一關(guān)節(jié)與第一手臂相連，所述的第一手臂通過(guò)第二關(guān)節(jié)與第二手臂相連，所述的第二手臂通過(guò)鉸鏈與云臺(tái)相連，所述第一關(guān)節(jié)和第二關(guān)節(jié)具有豎直平面內(nèi)的轉(zhuǎn)動(dòng)自由度。
[0018]進(jìn)一步的，所述機(jī)械手臂的末端與云臺(tái)鉸接，云臺(tái)始終處于水平狀態(tài);所述云臺(tái)的支架上安裝多個(gè)檢測(cè)障礙物的超聲傳感器和人體紅外探測(cè)器。
[0019]機(jī)器人供電和通訊采用拖鏈方式，所述拖鏈分別安裝在第一X軸(或第二X軸)和Y軸上。
[0020]本發(fā)明機(jī)械手臂具有較大的展開(kāi)收縮行程比，機(jī)械手臂可以達(dá)到與平行貼近Y軸的狀態(tài)，完成對(duì)設(shè)備正上方位置的巡檢;也能達(dá)到接近完全豎直的狀態(tài)，完成對(duì)設(shè)備最下方位置的巡檢。云臺(tái)支架上安裝多個(gè)超聲傳感器和人體紅外探測(cè)器，能實(shí)現(xiàn)對(duì)四周障礙物和工作人員的檢測(cè)，不會(huì)碰撞周圍的設(shè)備和工作人員。所述云臺(tái)和監(jiān)測(cè)裝置可更換為機(jī)械手抓，進(jìn)而完成對(duì)室內(nèi)雜物、工件等的抓取和搬運(yùn)工作。
[0021]為了增大Y軸的連接剛性，本發(fā)明第一 X軸和第二X軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)分別采用了 2個(gè)導(dǎo)軌和4個(gè)滑塊，于是連接板的尺寸相應(yīng)增大，整體的連接強(qiáng)度和剛度相應(yīng)增大。
[0022]機(jī)器人進(jìn)行自動(dòng)巡檢時(shí)，機(jī)器人系統(tǒng)調(diào)用存儲(chǔ)的規(guī)劃路徑沿軌道運(yùn)行。當(dāng)機(jī)器人移動(dòng)至目標(biāo)檢測(cè)點(diǎn)時(shí)，通過(guò)自身攜帶的檢測(cè)設(shè)備完成對(duì)該監(jiān)測(cè)點(diǎn)設(shè)備的工作狀態(tài)信息或環(huán)境信息，同時(shí)記錄下移動(dòng)體的當(dāng)前位姿狀態(tài)。并將采集到的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸?shù)胶笈_(tái)，進(jìn)而完成數(shù)據(jù)的處理和故障的自動(dòng)報(bào)警。[〇〇23]本發(fā)明的有益效果如下:
[0024](1)本發(fā)明通過(guò)X軸、Y軸和機(jī)械手臂的復(fù)合運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)室內(nèi)設(shè)備的實(shí)時(shí)在線、全方位、無(wú)死角巡檢。
[0025](2)本發(fā)明支撐組件僅限制了 Y軸豎直方向上的變形，不會(huì)造成過(guò)定位。[〇〇26](3)本發(fā)明基礎(chǔ)型材上帶有凹槽，齒條等設(shè)備安裝方便、快速、美觀，無(wú)需打孔；[〇〇27](4)本發(fā)明云臺(tái)支架四周安裝多個(gè)超聲傳感器和人體紅外探測(cè)器，在機(jī)器人運(yùn)行和機(jī)械手臂動(dòng)作過(guò)程中不會(huì)與室內(nèi)設(shè)備、施工工器具和工作人員等發(fā)生碰撞。
[0028](5)本發(fā)明云臺(tái)和監(jiān)測(cè)組件可更換為機(jī)械手抓，進(jìn)而完成對(duì)室內(nèi)雜物、工件等的抓取和搬運(yùn)工作。
[0029](6)本發(fā)明可以搭載不同檢測(cè)設(shè)備，適應(yīng)不同變電站小室的巡檢要求。
[0030](7)本發(fā)明采用拖鏈供電，通訊穩(wěn)定可靠，而且避免了滑觸線供電時(shí)出現(xiàn)電火花的情況，適用于存在可燃?xì)怏w的變電站小室。
[0031](8)第一 X軸、第二X軸和Y軸的行程可調(diào)節(jié)，基礎(chǔ)型材、齒條等均可通過(guò)拼接加長(zhǎng)， 后續(xù)擴(kuò)展性容易實(shí)現(xiàn)、可操作性較強(qiáng)。
[0032](9)本發(fā)明不僅能對(duì)設(shè)備的兩側(cè)進(jìn)行巡檢，當(dāng)機(jī)械手臂收縮至平行接近Y軸時(shí)后還能對(duì)設(shè)備正上方部位進(jìn)行巡檢，對(duì)變電站室內(nèi)大型設(shè)備、GIS設(shè)備進(jìn)行巡檢時(shí)具有優(yōu)越性。
[0033](10)本發(fā)明可對(duì)軌道機(jī)器人進(jìn)行回收，當(dāng)機(jī)器人在人工難以到達(dá)的區(qū)域出現(xiàn)故障后，可通過(guò)啟動(dòng)回收裝置進(jìn)行回收，減少了作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)?！靖綀D說(shuō)明】[〇〇34]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035]圖2為本發(fā)明第一 X軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；[〇〇36]圖3為本發(fā)明支撐組件的側(cè)視圖；
[0037]圖4為本發(fā)明支撐組件中滾輪組件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0038]圖5為本發(fā)明機(jī)械手臂的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0039]圖6為本發(fā)明機(jī)械手臂的控制結(jié)構(gòu)圖；
[0040]圖7為本發(fā)明回收裝置結(jié)構(gòu)示意圖；[0041 ]圖8為本發(fā)明機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)控制規(guī)劃圖。[〇〇42]其中，1、第一X軸;2、第二X軸;3、Y軸;4、支撐組件;5、機(jī)械手臂;6、云臺(tái)；7、檢測(cè)組件;8、移動(dòng)平臺(tái)；101、基礎(chǔ)型材；102、第一導(dǎo)軌；103、第二導(dǎo)軌；104、連接板；105、滑塊；106、 轉(zhuǎn)接件；107、電機(jī)；108、減速器；109、驅(qū)動(dòng)齒輪；110、齒條;401、支撐型材;402、滾輪;403、第一支架;404、第二支架;501、控制箱；504、第一關(guān)節(jié);506、第一手臂；505、第二關(guān)節(jié);507、第二手臂；508、鉸鏈;9、回收裝置;901、主動(dòng)輪;902、鋼絲繩;903、回收機(jī)構(gòu)；904、從動(dòng)輪;905、 張緊輪。【具體實(shí)施方式】[〇〇43]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0044]如圖1所述為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。本發(fā)明主要包括XY組合軌道、支撐組件4、機(jī)械手臂5、移動(dòng)平臺(tái)8、云臺(tái)6、檢測(cè)組件7;所述移動(dòng)平臺(tái)8下方安裝機(jī)械手臂5,機(jī)械手臂5具有4 個(gè)自由度，其末端安裝有檢測(cè)組件7和云臺(tái)6。
[0045]所述的XY組合軌道包括結(jié)構(gòu)相同的第一X軸1、第二X軸2和Y軸3;第一X軸1與第二線X軸2平行布置，分別與Y軸3正交;Y軸3同時(shí)連接第一X軸1和第二X軸2，并能夠隨之沿第一 X軸1和第二X軸2的軸線方向直線移動(dòng);所述移動(dòng)平臺(tái)8通過(guò)連接板安裝在Y軸3上，能沿Y軸3 軸線方向移動(dòng)。
[0046]檢測(cè)組件包括可見(jiàn)光攝像機(jī)、紅外熱像儀、煙霧濃度檢測(cè)儀、氣體檢測(cè)儀和溫濕度檢測(cè)儀中的一種或多種。
[0047]本發(fā)明第一X軸、第二X軸、Y軸的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖相同，以第一X軸為例予以說(shuō)明。
[0048]如圖2所示為本發(fā)明第一 X軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0049]電機(jī)107輸出軸與減速器108連接，減速器108輸出軸與驅(qū)動(dòng)齒輪109通過(guò)平鍵連接，減速器108外殼通過(guò)轉(zhuǎn)接件106與連接板104固定連接。連接板104通過(guò)4個(gè)滑塊105與第一導(dǎo)軌102和第二導(dǎo)軌103連接，第一導(dǎo)軌102和第二導(dǎo)軌103平行的安裝在基礎(chǔ)型材101底面的凹槽里。齒條110側(cè)裝在基礎(chǔ)型材101側(cè)面的凹槽里，基礎(chǔ)型材101安裝在天花板或固定立柱、支架上。
[0050]電機(jī)107工作時(shí)，驅(qū)動(dòng)齒輪109沿齒條110運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)與第一導(dǎo)軌和第二導(dǎo)軌通過(guò)滑塊105連接的連接板104運(yùn)動(dòng)。[〇〇51]對(duì)于第一X軸和第二X軸，轉(zhuǎn)接板上固接Y軸;對(duì)于Y軸，轉(zhuǎn)接板上固接移動(dòng)平臺(tái)。
[0052]當(dāng)Y軸行程較長(zhǎng)時(shí)，為防止Y軸的彎曲變形本發(fā)明采用了支撐組件，如圖3所示為本發(fā)明支撐組件的側(cè)視圖。支撐組件4主要包括支撐型材(401)與滾輪組件，支撐型材可采用工字型鋁型材或其它截面的異型材。[〇〇53]如圖4所示為本發(fā)明支撐組件中滾輪組件的結(jié)構(gòu)圖，滾輪組件主要包括4個(gè)滾輪 402、第一支架403和第二支架404，滾輪402安裝在第一支架403上，第二支架404與Y軸3的基礎(chǔ)型材固接。所述支撐型材與基礎(chǔ)型材平行安裝在室內(nèi)的天花板、立柱或輔助支架上;所述支撐型材可采用工字鋁型材或其它截面的異型材。[〇〇54]當(dāng)?shù)谝?X軸和第二X軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)工作時(shí)，通過(guò)連接板帶動(dòng)Y軸沿第一 X軸和第二X軸的軸線運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而Y軸帶動(dòng)滾輪組件沿支撐型材運(yùn)動(dòng)。由于支撐組件僅限制類Y軸在豎直方向上的變形，因此保證安裝時(shí)候的精度就不會(huì)造成Y軸的過(guò)定位。
[0055]其中支撐組件的數(shù)目根據(jù)機(jī)器人重量和Y軸跨度綜合而定，具體可參考材料力學(xué)中簡(jiǎn)支梁撓度的計(jì)算方法。如Y軸滿足剛性條件，可不必采用支撐組件;反之，則通過(guò)合理布置一組或多組結(jié)構(gòu)相同的支撐組件可將Y軸的變形限制在要求范圍內(nèi)。
[0056]如圖5所示為本發(fā)明機(jī)械手臂的結(jié)構(gòu)示意圖。機(jī)械手臂5在豎直方向上具有較大伸縮行程且具備要求的承載能力，[〇〇57]機(jī)械手臂其主要包括控制箱501、第一關(guān)節(jié)504、第一手臂506、第二關(guān)節(jié)505、第二手臂507、第三關(guān)節(jié)508;控制箱通過(guò)第一關(guān)節(jié)與第一手臂相連，所述的第一手臂通過(guò)第二關(guān)節(jié)與第二手臂相連，所述的第二手臂通過(guò)第三關(guān)節(jié)與云臺(tái)6相連。[〇〇58]第一關(guān)節(jié)和第二關(guān)節(jié)均由電機(jī)、諧波減速器、伺服驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)?？刂葡?01固接在移動(dòng)平臺(tái)8上，控制箱與第一手臂通過(guò)第一關(guān)節(jié)連接，第一關(guān)節(jié)具有豎直平面內(nèi)的轉(zhuǎn)動(dòng)自由度;第一手臂與第二手臂通過(guò)第二關(guān)節(jié)相連，第二關(guān)節(jié)具有豎直平面內(nèi)的轉(zhuǎn)動(dòng)自由度。 [〇〇59]云臺(tái)通過(guò)支架與機(jī)械手臂的鉸鏈508連接，云臺(tái)始終處于水平狀態(tài)。[〇〇6〇]如圖6所示為本發(fā)明機(jī)械手臂的控制結(jié)構(gòu)圖。PLC作為機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)控制器，它能接收來(lái)自后臺(tái)的運(yùn)動(dòng)控制信息并做出相應(yīng)動(dòng)作;除此之外，PLC還能通過(guò)讀取來(lái)自各個(gè)伺服驅(qū)動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)信息，能實(shí)時(shí)監(jiān)控第一手臂和第二手臂是否運(yùn)轉(zhuǎn)正常;若運(yùn)動(dòng)中出現(xiàn)異?；蚬收蟿t會(huì)報(bào)警，PLC能及時(shí)做出動(dòng)作停止指令，并反饋至后臺(tái)。運(yùn)動(dòng)控制器通過(guò)DMCnet總線線纜與2臺(tái)伺服驅(qū)動(dòng)器連接，伺服驅(qū)動(dòng)器可控制機(jī)械手的2個(gè)伺服電機(jī)運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中可以實(shí)時(shí)的調(diào)整運(yùn)動(dòng)速度。[〇〇61]云臺(tái)6通過(guò)鉸鏈508與機(jī)械手臂連接，確保云臺(tái)始終處于水平狀態(tài)，云臺(tái)6上安裝檢測(cè)組件7。通過(guò)控制箱501發(fā)出控制指令，控制機(jī)械手臂的第一關(guān)節(jié)、第二關(guān)節(jié)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)檢測(cè)設(shè)備的準(zhǔn)確定位。通過(guò)X軸、Y軸和機(jī)械手臂5的復(fù)合運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)室內(nèi)設(shè)備的全方位巡檢。
[0062]本發(fā)明機(jī)械手臂具有較大的展開(kāi)收縮行程比，機(jī)械手臂可以達(dá)到與平行接近Y軸的狀態(tài)，完成對(duì)設(shè)備正上方位置的巡檢;也能達(dá)到接近完全豎直的狀態(tài)，完成對(duì)設(shè)備最下方位置的巡檢。云臺(tái)支架上安裝多個(gè)超聲傳感器和人體紅外探測(cè)器，能實(shí)現(xiàn)對(duì)四周障礙物和工作人員的檢測(cè)，不會(huì)與周圍設(shè)備和工作人員發(fā)生碰撞。此外，云臺(tái)和監(jiān)測(cè)裝置可更換為機(jī)械手抓，進(jìn)而完成對(duì)室內(nèi)雜物、工件等的抓取和搬運(yùn)工作。
[0063]機(jī)器人供電和通訊采用拖鏈方式，所述拖鏈分別安裝在第一X軸(或第二X軸)和Y 軸上，拖鏈為現(xiàn)有技術(shù)，不在詳述。[〇〇64]如圖7所示為本發(fā)明回收裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。在支撐型材401上上安裝有回收裝置，當(dāng)Y軸在巡檢過(guò)程中遇到故障無(wú)法自主運(yùn)行后，可啟用收回裝置對(duì)機(jī)器人進(jìn)行收回維護(hù)維護(hù)。該回收裝置主要包括主動(dòng)輪、從動(dòng)輪、張緊輪、鋼絲繩和回收機(jī)構(gòu)。回收機(jī)構(gòu)安裝在支撐型材的終端，回收機(jī)構(gòu)為一高剛度移動(dòng)小車，主動(dòng)輪安裝在支撐型材的起始端。主動(dòng)輪與步進(jìn)電機(jī)連接，鋼絲繩與回收機(jī)構(gòu)固定連接，當(dāng)遇到故障時(shí)，啟動(dòng)步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)輪運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而通過(guò)鋼絲繩帶動(dòng)回收機(jī)構(gòu)沿著支撐型材運(yùn)行。在回收機(jī)構(gòu)運(yùn)行中，遇到出現(xiàn)故障的機(jī)器人，則推動(dòng)機(jī)器人一起往起始端運(yùn)行，直至完成機(jī)器人的收回。機(jī)器人維修完畢后，可通過(guò)機(jī)器人自主運(yùn)行，將收回機(jī)構(gòu)帶回支撐型材終端，完成回收裝置的復(fù)位，以備下次使用。
[0065]如圖8所示，為本發(fā)明機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)控制規(guī)劃圖。當(dāng)機(jī)器人進(jìn)行自動(dòng)巡檢時(shí)，機(jī)器人系統(tǒng)調(diào)用存儲(chǔ)的規(guī)劃路徑沿軌道運(yùn)行。當(dāng)機(jī)器人移動(dòng)至目標(biāo)檢測(cè)點(diǎn)時(shí)，通過(guò)自身攜帶的檢測(cè)設(shè)備完成對(duì)該監(jiān)測(cè)點(diǎn)設(shè)備的工作狀態(tài)信息或環(huán)境信息，同時(shí)記錄下移動(dòng)體的當(dāng)前位姿狀態(tài)。并將采集到的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸?shù)胶笈_(tái)，進(jìn)而完成數(shù)據(jù)的處理和故障的自動(dòng)報(bào)警。可見(jiàn)， 運(yùn)動(dòng)時(shí)通過(guò)X軸、Y軸和Z軸3者的復(fù)合運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)機(jī)器人在整個(gè)空間平面內(nèi)的檢測(cè)。
[0066]上述雖然結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行了描述，但并非對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本發(fā)明的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動(dòng)即可做出的各種修改或變形仍在本發(fā)明的保護(hù)范圍以內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種變電站室內(nèi)巡檢機(jī)器人，其特征在于:包括X向軌道、Y向軌道、機(jī)械手臂和檢測(cè) 組件;所述的Y向軌道安裝在X向軌道上且能沿著X向軌道來(lái)回移動(dòng);所述的機(jī)械手臂通過(guò)一 個(gè)移動(dòng)平臺(tái)安裝在Y向軌道上且移動(dòng)平臺(tái)能沿著Y向軌道來(lái)回移動(dòng);在所述的機(jī)械手臂上安 裝有檢測(cè)組件，通過(guò)X向軌道、Y向軌道和機(jī)械手臂的復(fù)合運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)室內(nèi)設(shè)備的全方位巡檢。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變電站室內(nèi)巡檢機(jī)器人，其特征在于:所述的X向軌道包括兩 個(gè)相互平行的第一 X軸、第二X軸，所述的Y向軌道包括一個(gè)與第一 X軸、第二X軸垂直且相連 的Y軸;所述的Y軸能沿著兩個(gè)X軸來(lái)回移動(dòng);兩個(gè)X軸由電機(jī)驅(qū)動(dòng)其旋轉(zhuǎn)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的變電站室內(nèi)巡檢機(jī)器人，其特征在于:所述的兩個(gè)X軸采用雙 電機(jī)同步控制或者單電機(jī)各自控制。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的變電站室內(nèi)巡檢機(jī)器人，其特征在于:所述第一 X軸、第二X軸 和Y軸的行程均可調(diào)節(jié)。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的變電站室內(nèi)巡檢機(jī)器人，其特征在于:所述第一 X軸、第二X軸、 Y軸分別各自包括第一導(dǎo)軌、第二導(dǎo)軌、齒條、滑塊、連接板、電機(jī)、減速器和基礎(chǔ)型材；所述的第一導(dǎo)軌、第二導(dǎo)軌平行的安裝在基礎(chǔ)型材的頂部，齒條安裝在基礎(chǔ)型材側(cè)面， 所述的電機(jī)通過(guò)減速器驅(qū)動(dòng)齒輪沿著齒條來(lái)回移動(dòng)，所述的電機(jī)、減速機(jī)安裝在連接板上， 在連接板底部通過(guò)兩個(gè)滑塊沿著兩個(gè)所述的導(dǎo)軌來(lái)回移動(dòng)。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的變電站室內(nèi)巡檢機(jī)器人，其特征在于:在所述的Y向軌道上還 安裝有支撐組件，所述支撐組件包括支撐型材與滾輪組件；所述滾輪組件一端通過(guò)第二支架與Y軸固接，另一端通過(guò)滾輪與支撐型材連接；所述支撐型材與基礎(chǔ)型材平行安裝。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的變電站室內(nèi)巡檢機(jī)器人，其特征在于:所述支撐型材上安裝有 回收裝置，所述回收裝置包括主動(dòng)輪、從動(dòng)輪、鋼絲繩和回收機(jī)構(gòu);所述回收機(jī)構(gòu)安裝在支 撐型材的終端;所述主動(dòng)輪安裝在支撐型材的起始端與步進(jìn)電機(jī)連接，所述的主動(dòng)輪通過(guò) 鋼絲繩驅(qū)動(dòng)從動(dòng)輪，鋼絲繩與回收機(jī)構(gòu)固定連接。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的變電站室內(nèi)巡檢機(jī)器人，其特征在于:所述支撐組件包含結(jié)構(gòu) 相同的一組或多組，具體根據(jù)機(jī)器人重量和Y軸跨度綜合而定。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變電站室內(nèi)巡檢機(jī)器人，其特征在于:所述機(jī)械手臂其主要包括控制箱、第一關(guān)節(jié)、第一手臂、第二關(guān)節(jié)、第二手臂、第三關(guān) 節(jié);控制箱通過(guò)第一關(guān)節(jié)與第一手臂相連，所述的第一手臂通過(guò)第二關(guān)節(jié)與第二手臂相連， 所述的第二手臂通過(guò)鉸鏈與云臺(tái)相連，所述第一關(guān)節(jié)和第二關(guān)節(jié)具有豎直平面內(nèi)的轉(zhuǎn)動(dòng)自 由度。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變電站室內(nèi)巡檢機(jī)器人，其特征在于:所述機(jī)械手臂的末端 與云臺(tái)鉸接，云臺(tái)始終處于水平狀態(tài);所述云臺(tái)的支架上安裝多個(gè)檢測(cè)障礙物的超聲傳感 器和人體紅外探測(cè)器。
【文檔編號(hào)】B25J9/16GK105945900SQ201610391100
【公開(kāi)日】2016年9月21日
【申請(qǐng)日】2016年6月3日
【發(fā)明人】劉志遠(yuǎn), 劉永成, 鄒洪森, 王宏麗, 徐輝, 趙欣洋, 張斌, 尹磊, 秦有蘇, 徐天書(shū), 張思齊, 林恒, 陳瑞, 宋靖宇, 于曉軍, 劉婷
【申請(qǐng)人】國(guó)網(wǎng)寧夏電力公司檢修公司, 山東魯能智能技術(shù)有限公司