基于物联网可视化的巡线机器人的制作方法

文档序号:13734264阅读:194来源:国知局
技术领域本发明涉及巡线机器人技术领域,更具体的说,涉及一种通过物联网技术实现对高压线实时检测的巡线机器人。

背景技术:
电力系统最重要的任务是提供高质量和高可靠性的电力。而电力传输必须依靠高压输电线路,它的安全稳定运行直接影响电力系统的可靠性。因此,高压输电线路可以说是现代社会的生命线。因此,必须对输电线路进行定期巡视检查,随时掌握和了解输电线路的运行的情以及线路周围环境和线路保护区的变化情况,对发现机械电器故障和安全隐患进行早期检测和修复,将事故隐患消除在萌芽状态,对确保线路的安全正常运行具有十分重要的意义。采用巡线机器人自动巡线检测已成为保障高压输电线安全运行的一种必要的手段,研制一种成本低、重量轻、控制简单、运行可靠的巡线机器人必然会带来可观的经济效益和社会效益。但是,市场上还没有出现通过物联网技术对高压线实时检测的机器人,通过物联网技术将摄像头照的像传送到总控室,这样既解决了人工检测的盲目性和危险性,又提高了检测质量,实现精准对高压线的检测。

技术实现要素:
本发明的目的是克服现有技术的不足,提供一种稳定性高,结构简单,具有实时监控功能的巡线机器人。本发明的基于物联网可视化的巡线机器人,包括机器人本体、机架、控制装置和摄像头装置,所述的机器人本体包括机械轮式机构和越障机构;所述的控制装置固定在机架下板上,所述的机械轮式机构和越障机构通过上连接板相连,构成机器人本体,所述的摄像头装置包括摄像头组支架、无线传输模块和摄像头组,所述的摄像头组固定在摄像头组支架上,所述的无线传输模块固定在机架上板上,所述的摄像头组支架固定在滚轮装置的滚轮固定架上。所述的机械轮式行走机构包括行走电机、滚轮、滚轮固定架、滚动轴承和短轴,所述的滚动轴承有两个,分别固定在滚轮固定架的两侧,所述的滚轮固定架与上连接板连接,所述的行走电机与上连接板固联,所述的短轴与行走电机的主轴通过联轴器连接,短轴装配于两侧滚动轴承中,所述的滚轮通过键装配于短轴上,端盖通过螺丝固定在滚轮固定架上。所述的滚动轴承采用30000型圆锥滚子轴承,轴承支承结构采用采用两端固定支承型式,滚动轴承通过焊接的方式固定在滚轮固定架的两侧。所述的越障机构包括越障电机、丝杆、丝杆螺母副、左挡板、右挡板和螺母连接杆,所述的越障电机支座固定在机架上板上,越障电机固定在越障电机支座上,所述的丝杆装配于越障电机的主轴上,丝杆穿过机架上板,丝杆螺母副固定在螺母连接杆上,丝杆与丝杆螺母副螺纹连接,上连接板与螺母连接杆通过铰接连接,左挡板与螺母连接杆固联,右挡板固联在机架的上板。所述的控制装置固联在机架下板上,所述的控制装置包括PLC和24V直流电源,通过PLC对行走电机和越障电机进行控制,实现电机的正反转,所述的巡线机器人控制系统包括机械轮式行走机构控制系统和越障机构控制系统,所述的机械轮式行走机构控制系统包括行程开关、行程开关安装板、上限位开关和上限位开关安装板,所述的行程开关安装在行程开关安装板上,行程开关安装板安装在左挡板上,所述的上限位开关安装在上限位开关安装板上,所述的上限位开关安装板固联在左挡板上,所述的越障机构控制系统包括下限位开关和下限位开关安装板,下限位开关安装在下限位开关安装板上,所述的下限位开关安装板固定在机架的上板上。所述的行程开关选用微动碰撞开关作为检测装置,所述的上限位开关是位置传感器,所述的下限位开关是位置传感器和压力传感器。所述的摄像头组支架为六边形,摄像头组支架的材料为45钢。所述的一个摄像头组有3个摄像头,固定在摄像头组支架上。所述的摄像头的分辨率是1280x960。本发明的有益效果:(1)体积小、重量轻,耗电省,但必须提供足够的空间安装携带的电源、控制器、探测仪器等;(2)抗电磁干扰的能力强,能够在强电磁干扰环境中正常使用;(3)能在高压线上以要求的速度平稳运行,具有一定的爬坡能力;(4)能够较灵活地跨越高压线路上的障碍。(5)增加摄像头装置,通过物联网技术实现对线路的实时检测。附图说明图1是本发明的结构示意图图2是本发明机器人单体的结构示意图图3是铰接连接处的示意图图4是机架上板的示意图图5是机械轮式行走机构的结构示意图图6摄像头组支架结构示意图图中:机架下板1、螺栓2、越障电机3、越障电机支座4、机架上板5、丝杆6、丝杆螺母副7、螺母连接杆8、右挡板9、上限位开关安装板10、上限位开关11、左挡板12、上连接板13、螺丝14、端盖15、滚动轴承16、滚轮固定架17、短轴18、滚轮19、行走电机20、行程开关21、行程开关安装板22、下限位开关23、下限位开关安装板24、摄像头组25和摄像头组支架26。具体实施方式下面结合附图对本发明作进一步描述。在图中,基于物联网可视化的巡线机器人包括机架下板1、螺栓2、越障电机3、越障电机支座4、机架上板5、丝杆6、丝杆螺母副7、螺母连接杆8、右挡板9、上限位开关安装板10、上限位开关11、左挡板12、上连接板13、螺丝14、端盖15、滚动轴承16、滚轮固定架17、短轴18、滚轮19、行走电机20、行程开关21、行程开关安装板22、下限位开关23、下限位开关安装板24、摄像头组25和摄像头组支架26。所述的机器人本体包括机械轮式机构和越障机构;所述的控制装置固定在机架下板1上,所述的机械轮式机构和越障机构通过上连接板13相连,构成机器人本体,所述的摄像头装置包括摄像头组支架26、无线传输模块和摄像头组25,所述的摄像头组25固定在摄像头组支架26上,所述的无线传输模块固定在机架上板5上,所述的摄像头组支架26固定在滚轮装置的滚轮固定架17上。所述的机械轮式行走机构包括行走电机20、滚轮19、滚轮固定架17、滚动轴承16和短轴18,所述的滚动轴承16有两个,分别固定在滚轮固定架17的两侧,所述的滚轮固定架17与上连接板13连接,所述的行走电机20与上连接板13固联,所述的短轴18与行走电机20的主轴通过联轴器连接,短轴18装配于两侧滚动轴承16中,所述的滚轮19通过键装配于短轴18上,端盖15通过螺丝14固定在滚轮固定架17上。所述的滚动轴承16采用30000型圆锥滚子轴承,轴承支承结构采用采用两端固定支承型式,滚动轴承16通过焊接的方式固定在滚轮固定架17的两侧。所述的越障机构包括越障电机3、丝杆6、丝杆螺母副7、左挡板12、右挡板9和螺母连接杆8,所述的越障电机支座4固定在机架上板5上,越障电机3固定在越障电机支座4上,所述的丝杆6装配于越障电机3的主轴上,丝杆6穿过机架上板5,丝杆螺母副7固定在螺母连接杆8上,丝杆6与丝杆螺母副7螺纹连接,上连接板13与螺母连接杆8通过铰接连接,左挡板12与螺母连接杆8固联,右挡板9固联在机架的上板。所述的控制装置固联在机架下板1上,所述的控制装置包括PLC和24V直流电源,通过PLC对行走电机20和越障电机3进行控制,实现电机的正反转,所述的巡线机器人控制系统包括机械轮式行走机构控制系统和越障机构控制系统,所述的机械轮式行走机构控制系统包括行程开关21、行程开关安装板22、上限位开关11和上限位开关安装板10,所述的行程开关21安装在行程开关安装板22上,行程开关安装板22安装在左挡板12上,所述的上限位开关11安装在上限位开关安装板10上,所述的上限位开关安装板10固联在左挡板12上,所述的越障机构控制系统包括下限位开关23和下限位开关安装板24,下限位开关23安装在下限位开关安装板24上,所述的下限位开关安装板24固定在机架的上板上。所述的行程开关21选用微动碰撞开关作为检测装置,所述的上限位开关11是位置传感器,所述的下限位开关23是位置传感器和压力传感器。所述的摄像头组支架26为六边形,摄像头组支架26的材料为45钢。所述的一个摄像头组25有3个摄像头,固定在摄像头组支架26上。所述的摄像头的分辨率是1280x960。增加摄像头组装置和无线传输模块,摄像头组装置有3个摄像头,可以全方位覆盖高压线,通过无线传输模块将摄像头的像传输到总控室。利用巡线机器人的驱动装置带动摄像头,进行图像采集。当巡线机器人没有遇到障碍物时,采用三轮同时驱动方式,使滚轮在行走电机驱动下沿高压线行走。当巡线机器人遇到障碍物时,遇到障碍物的滚轮通过螺母丝杆越障机构,使其上升脱离高压线,再在自身重力的作用下使得滚轮朝一边倾斜。就这样,三个滚轮依次摆开脱离高压线,在另两个滚轮的驱动下使脱离高压线的滚轮越过障碍物,后又通过越障机构下降而与高压线接触再次作为驱动轮,其它两个滚轮依次通过相同的动作完成越障。这样巡线机器人就可以顺利地越过障碍物。
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