一种可移动室内外一体智能电力巡检机器人的制作方法

1.本发明涉及巡检机器人技术领域，具体为一种可移动室内外一体智能电力巡检机器人。


背景技术：

2.变电站是电网的核心部分，对电站内设备例行巡视检测是保证整个电网安全稳定运行的关键技术。随着经济的快速发展，电力系统的规模不断的扩大，对电力系统的稳定性的要求不断的提高。现有人工巡检方式由于劳动强度大，检测分散，受天气的影响较大较难满足上述要求。变电站巡检机器人可以取代运行人员自动完成变电站日常设备巡视、红外测温、操作前后设备状态检查等工作，变电站巡检机器人已经成为变电站设备巡检的重要辅助手段；
3.目前很多电力巡检机器人分为室外电力巡检机器人、室内电力巡检机器人，两种电力巡检机器人不同的应用场景导致机器人本体具有不同的机械结构，不同控制系统等等，给整个后期使用及维护造成较大的压力。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种可移动室内外一体智能电力巡检机器人，应用于变电站、继保小室、开关室、gis室及配电房等场景，代替人工完成多种巡检、探测、监控、故障诊断和预警报警，并可将巡检数据结构化存储，通过数据分析进行预测性防护，实现自主巡视、调度运行、二次确认、风险预警和故障追踪，保障设备的安全可靠运行，在降低综合运营成本的同时，提高先进运营水平；
5.为解决上述技术问题，本发明提供以下的技术方案：
6.本发明提供了一种可移动室内外一体智能电力巡检机器人，
7.包括底盘组件、电气系统组件、外壳组件、升降系统组件、云台组件、导航系统组件、避障系统组件、局放检测组件、充电系统组件，所述电气系统组件设置在所述底盘组件上，所述外壳组件设置在所述底盘组件上，且所述电气系统组件位于所述外壳组件内，所述升降系统组件设置在所述底盘组件上，所述升降系统组件的上端贯穿所述外壳组件的侧壁设置，位于所述外壳组件外的所述升降系统组件上设置有所述云台组件，所述升降系统组件用于带动所述云台组件的升降，所述导航系统组件设置在所述外壳组件的上端，所述避障系统组件设置在所述外壳组件正面侧壁上，所述充电系统组件设置在所述外壳组件的后面侧壁上，所述局放检测组件设置在所述外壳组件的上方，且靠所述升降系统组件一侧设置。
8.可选的，所述底盘组件包括驱动轮悬挂轮系、底盘底板、万向轮悬挂轮系，所述驱动轮悬挂轮系、万向轮悬挂轮系设置在所述底板底盘上，所述底盘组件为全轮系悬挂减震底盘，所述驱动轮悬挂轮系采用前驱动轮摆臂式悬挂减震，所述万向轮悬挂轮系后从动万向轮减震的悬挂底盘，所述电气系统组件包括电池、控制板、交换机、工控机、继电器组，所
述电池与所述控制板连接，所述交换机、工控机、继电器组与所述控制板连接。
9.可选的，所述外壳组件包括前壳、主外壳、后壳，所述主外壳通过卡槽与前壳、后壳限位，所述主外壳与所述底盘底板螺栓连接。
10.可选的，所述升降系统组件包括多级外伸缩臂组件、内伸缩多级丝杆组件、底座、同步带轮组、行星减速机、伺服电机、机械限位挡环，所述底座设置在所述底盘底板，所述同步带轮组、行星减速机与所述内伸缩多级丝杆组件均设置在所述底座上，所述行星减速机上设置有减速电机，所述多级外伸缩臂组件设置在所述内伸缩多级丝杆组件上，所述机械限位挡环设置在所述多级外伸缩臂组件上，所述伺服电机带动所述行星减速机转动通过所述同步带轮组传动到所述内伸缩多级丝杠组件，丝杠传动实现所述多级外伸缩臂组件上升，所述伺服电机正反转实现所述多级外伸缩臂组件上升和下降。
11.可选的，所述云台组件包括红外热成像仪、仪器外壳、云台底座、驱动结构罩壳、可见光摄像机、雨刮器、补光灯、护罩、旋转俯仰组件，所述云台底座设置在所述多级外伸缩臂组件的上端，所述云台底座的上端设置有所述驱动结构罩壳，所述驱动结构罩壳的左右两侧分别设置有红外热成像仪、可见光摄像机，所述可见光摄像机上设置有所述雨刮器、补光灯，所述红外热成像仪上设置有仪器外壳，所述仪器外壳与所述可见光摄像机上均设置有所述护罩，所述旋转俯仰组件设置在所述驱动结构罩壳内，所述旋转俯仰组件可带动所述驱动结构罩壳整体水平旋转与俯仰调节。
12.可选的，所述导航系统组件用于对机器人所处场景进行识别并自动绘制导航地图。
13.可选的，所述避障系统组件包括超声波探头、双目摄像头、前防撞条、后防撞条，所述前防撞条设置在所述底盘组件的正面侧壁上，所述后防撞条设置在所述底盘组件的后面侧壁上，所述超声波探头、双目摄像头设置在所述外壳组件正面侧壁上。
14.可选的，所述局放检测组件包括旋转电机固定支架、电动推杆旋转支架、电动推杆固定支架、电动推杆、方向球头、局方探头、旋转电机、外壳，所述旋转电机通过所述旋转电机固定支架设置在所述外壳组件上，所述旋转电机的输出轴上连接有所述电动推杆旋转支架，所述电动推杆旋转支架上设置有所述电动推杆固定支架，所述电动推杆固定支架上设置有电动推杆，所述方向球头、局方探头依次设置在所述电动推杆上，所述旋转电机的外表面设置有外壳。
15.可选的，所述充电系统组件包括机器人本体充电座，所述机器人本体充电座通过支架固定在所述底盘底板上，机器人通过所述机器人本体充电座与外界电源连接，从而实现充电功能。
16.本发明有益效果
17.本发明的底盘组件可以实现机器人全轮系减震，为驱动轮提供更好的抓地力，避免驱动轮因路面不平悬空；另外对智能机器人搭载精密电子元件提供保护；提高了智能机器人运行平稳性能；室外变电站全方位巡检；升降系统1000mm升降行程，可精确控制升降位置，可满足室内各种尺寸屏柜的检测要求；可见光图像智能判别、高清可见光与红外实时视频监控、红外测温与故障报警、视频录制与分析、巡检报表分析与历史数据分析、自主充电、定时巡检、临时巡检、遥控巡检，且采用三维激光雷达，3dslam技术，无轨运行，巡检数据可实现远程集控管理，实现无人值守目标。
附图说明
18.图1为本发明结构剖视图。
19.图2为本发明结构侧视图。
20.图3为本发明底盘组件结构示意图。
21.图4为本发明电气系统组件结构示意图。
22.图5为本发明外壳组件结构示意图。
23.图6为本发明升降系统组件结构示意图。
24.图7为本发明云台组件结构示意图。
25.图8为本发明导航系统组件结构示意图。
26.图9为本发明避障系统组件结构示意图。
27.图10为本发明避障系统组件结构后视图
28.图11为本发明局放检测组件结构示意图。
29.图12为本发明充电系统组件结构示意图。
30.附图标记说明：1-底盘组件，2-电气系统组件，3-外壳组件，4-升降系统组件，5-云台组件，6-导航系统组件，7-避障系统组件，8-局放检测组件，9-充电系统组件，1.1-驱动轮悬挂轮系，1.2-底盘底板，1.3-万向轮悬挂轮系，2.1-电池，2.2-控制板，2.3-交换机，2.4-工控机，2.5-继电器组，3.1-前壳，3.2-主外壳，3.3-后壳，4.1-多级外伸缩臂组件，4.2-内伸缩多级丝杆组件，4.3-底座，4.4-同步带轮组，4.5-行星减速机，4.6-伺服电机，4.7-机械限位挡环，5.1-红外热成像仪，5.2-仪器外壳，5.3-云台底座，5.4-驱动结构罩壳，5.5-可见光摄像机，5.6-雨刮器，5.7-补光灯，5.8-护罩，5.9旋转俯仰机构组件，7.1-超声波探头，7.2-双目摄像头，7.3-前防撞条，7.4-后防撞条，8.1-旋转电机固定支架，8.2-电动推杆旋转支架，8.3-电动推杆固定支架，8.4-电动推杆，8.5-方向球头，8.6-局方探头，8.7-旋转电机，8.8-外壳，9.1-机器人本体充电座。
具体实施方式
31.下面将结合本发明的实施例中的附图，对本发明的实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
32.实施例
33.如图1-图12所示，本发明提供了一种可移动室内外一体智能电力巡检机器人，
34.包括底盘组件1、电气系统组件2、外壳组件3、升降系统组件4、云台组件5、导航系统组件6、避障系统组件7、局放检测组件8、充电系统组件9，所述电气系统组件2设置在所述底盘组件1上，所述外壳组件3设置在所述底盘组件1上，且所述电气系统组件2位于所述外壳组件3内，所述升降系统组件4设置在所述底盘组件1上，所述升降系统组件4的上端贯穿所述外壳组件3的侧壁设置，位于所述外壳组件3外的所述升降系统组件4上设置有所述云台组件5，所述升降系统组件4用于带动所述云台组件5的升降，所述导航系统组件6设置在所述外壳组件3的上端，所述避障系统组件7设置在所述外壳组件3正面侧壁上，所述充电系统组件9设置在所述外壳组件3的后面侧壁上，所述局放检测组件8设置在所述外壳组件3的
上方，且靠所述升降系统组件4一侧设置；
35.所述底盘组件1包括驱动轮悬挂轮系1.1、底盘底板1.2、万向轮悬挂轮系1.3，所述驱动轮悬挂轮系1.1、万向轮悬挂轮系1.3设置在所述底板底盘上，所述底盘组件1为全轮系悬挂减震底盘，所述驱动轮悬挂轮系1.1采用前驱动轮摆臂式悬挂减震，所述万向轮悬挂轮系1.3后从动万向轮减震的悬挂底盘，所述电气系统组件2包括电池2.1、控制板2.2、交换机2.3、工控机2.4、继电器组2.5，所述电池2.1与所述控制板2.2连接，所述交换机2.3、工控机2.4、继电器组2.5与所述控制板2.2连接，所述外壳组件3包括前壳3.1、主外壳3.2、后壳3.3，所述主外壳3.2通过卡槽与前壳3.1、后壳3.3限位，所述主外壳3.2与所述底盘底板1.2螺栓连接；
36.所述升降系统组件4包括多级外伸缩臂组件4.1、内伸缩多级丝杆组件4.2、底座4.3、同步带轮组4.4、行星减速机4.5、伺服电机4.6、机械限位挡环4.7，所述底座4.3设置在所述底盘底板1.2，所述同步带轮组4.4、行星减速机4.5与所述内伸缩多级丝杆组件4.2均设置在所述底座4.3上，所述行星减速机4.5上设置有减速电机，所述多级外伸缩臂组件4.1设置在所述内伸缩多级丝杆组件4.2上，所述机械限位挡环4.7设置在所述多级外伸缩臂组件4.1上，所述伺服电机4.6带动所述行星减速机4.5转动通过所述同步带轮组4.4传动到所述内伸缩多级丝杠组件，丝杠传动实现所述多级外伸缩臂组件4.1上升，所述伺服电机4.6正反转实现所述多级外伸缩臂组件4.1上升和下降；
37.所述云台组件5包括红外热成像仪5.1、仪器外壳5.2、云台底座5.3、驱动结构罩壳5.4、可见光摄像机5.5、雨刮器5.6、补光灯5.7、护罩5.8、旋转俯仰组件5.9，所述云台底座5.3设置在所述多级外伸缩臂组件4.1的上端，所述云台底座5.3的上端设置有所述驱动结构罩壳5.4，所述驱动结构罩壳5.4的左右两侧分别设置有红外热成像仪5.1、可见光摄像机5.5，所述可见光摄像机5.5上设置有所述雨刮器5.6、补光灯5.7，所述红外热成像仪5.1上设置有仪器外壳5.2，所述仪器外壳5.2与所述可见光摄像机5.5上均设置有所述护罩5.8，所述旋转俯仰组件5.9设置在所述驱动结构罩壳5.4内，所述旋转俯仰组件5.9可带动所述驱动结构罩壳5.4整体水平旋转与俯仰调节；
38.所述导航系统组件6用于对机器人所处场景进行识别并自动绘制导航地图；
39.所述避障系统组件7包括超声波探头7.1、双目摄像头7.2、前防撞条7.3、后防撞条7.4，所述前防撞条7.2设置在所述底盘组件1的正面侧壁上，所述后防撞条7.3设置在所述底盘组件1的后面侧壁上，所述超声波探头7.1、双目摄像头7.2设置在所述外壳组件3正面侧壁上；
40.所述局放检测组件8包括旋转电机固定支架8.1、电动推杆旋转支架8.2、电动推杆固定支架8.3、电动推杆8.4、方向球头8.5、局方探头8.6、旋转电机8.7、外壳8.8，所述旋转电机8.7通过所述旋转电机固定支架8.1设置在所述外壳组件3上，所述旋转电机8.7的输出轴上连接有所述电动推杆旋转支架8.2，所述电动推杆旋转支架8.2上设置有所述电动推杆固定支架8.3，所述电动推杆固定支架8.3上设置有电动推杆8.4，所述方向球头8.5、局方探头8.6依次设置在所述电动推杆8.4上，所述旋转电机8.7的外表面设置有外壳8.8；
41.所述充电系统组件9包括机器人本体充电座9.1，所述机器人本体充电座9.1通过支架固定在所述底盘底板1.2上，机器人通过所述机器人本体充电座9.1与外界电源连接，从而实现充电功能；
42.本发明的底盘组件1可以实现机器人全轮系减震，为驱动轮提供更好的抓地力，避免驱动轮因路面不平悬空；另外对智能机器人搭载精密电子元件提供保护；提高了智能机器人运行平稳性能；室外变电站全方位巡检；升降系统1000mm升降行程，可精确控制升降位置，可满足室内各种尺寸屏柜的检测要求；可见光图像智能判别、高清可见光与红外实时视频监控、红外测温与故障报警、视频录制与分析、巡检报表分析与历史数据分析、自主充电、定时巡检、临时巡检、遥控巡检，且采用三维激光雷达，3dslam技术，无轨运行，巡检数据可实现远程集控管理，实现无人值守目标。
43.最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。