一种智能巡检机器人的制作方法

本发明属于变电站巡检设备技术领域，特别是涉及一种智能巡检机器人。

背景技术：

传统变电站监控和巡视主要通过人工方式，通过人的感官对设备进行简单定性判断，主要通过看、触、听、嗅等方法实现。

但是，人工巡检存在着很多不足。传统人工巡检方式存在劳动强度大、工作效率低、检测质量分散、手段单一等不足，人工检测的数据也无法准确、及时地接入管理信息系统。变电站智能巡检系统将计算机基站、固定监控设备和智能巡检机器人有机的结合起来，相互协调。智能巡检机器人采用完全自主或远程遥控的方式，代替巡视人员对变电站的部分设备进行巡检。固定监测设备采用固定式监测的方式，对变电站内关键设备形成点对点监测。智能巡检机器人和固定监测设备还能进行相互监测，以确保智能巡检机器人和固定监测设备的正常运行。变电站智能巡检机器人系统利用计算机基站的智能专家分析系统对接收的视屏图像和传感器信号进行分析和判断，及时发现电力设备的缺陷、异常等问题，提高了变电站运行的稳定性。

智能巡检机器人的图像采集多采用摄像机，摄像机直接安装在智能巡检机器人的外面周围没有防护，在运送智能巡检机器人时容易受到损坏，另外智能巡检机器人在充电或暂时不用放置的过程中摄像头表面容易积灰，影响再次使用时的摄像效果。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种智能巡检机器人，通过在智能巡检机器人上设置第一箱体，摄像机在使用时伸出第一箱体、充电或暂时不用放置时收入第一箱体内，解决了现有的智能巡检机器人的图像采集多采用摄像机，摄像机直接安装在智能巡检机器人的外面周围没有防护，在运送智能巡检机器人时容易受到损坏，另外智能巡检机器人在充电或暂时不用放置的过程中摄像头表面容易积灰，影响再次使用时的摄像效果的问题。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明为一种智能巡检机器人，包括机器人本体、驱动机构和摄像机；

所述机器人本体上设有第一箱体；所述第一箱体的顶端开设有开口；所述开口处设有滑盖；所述第一箱体的内底部固定安装有第一伸缩机构；所述第一伸缩机构与一第一支撑座相连；所述第一支撑座滑动安装在所述第一箱体内；所述摄像机通过一支架安装在所述第一支撑座上；所述第一伸缩机构具有伸长状态和收缩状态；在伸长状态下，所述摄像机伸出所述第一箱体；在收缩状态下，所述摄像机位于所述第一箱体内；

所述机器人本体的底部安装有车轮；所述驱动机构连接所述车轮带动所述机器人本体移动；所述机器人本体上还设有一控制箱体；所述控制箱体内设有控制器和无线收发模块；所述控制器分别与所述第一伸缩机构、所述摄像机、所述驱动机构、所述无线收发模块电性连接；所述无线收发模块与监控中心计算机连接；

所述机器人本体的正前方还设有防撞气囊和红外避障传感器；所述红外避障传感器与所述控制器电性连接。

进一步地，所述支架为一电动推杆；所述电动推杆与所述第一支撑座垂直设置；所述电动推杆的一端与所述第一支撑座的上表面固定连接；所述电动推杆的另一端与所述摄像机相连；所述电动推杆与所述控制器电性连接。

进一步地，所述电动推杆远离所述第一支撑座的一端安装有一第二支撑座；所述第二支撑座上安装有第一电机；所述第一电机的转轴与一转盘相连；所述转盘与所述第二支撑座平行；所述转盘远离所述第一电机的一端设有第二箱体；所述第二箱体内水平安装有一转轴；所述转轴贯穿所述第二箱体；所述转轴与所述第二箱体转动连接；所述转轴上安装有一第一齿轮；所述第一齿轮与一第二齿轮啮合；所述第二齿轮与一第二电机传动连接；所述第一齿轮、所述第二齿轮、所述第二电机均位于所述第二箱体内；所述摄像机安装在所述转轴的端部，且位于所述第二箱体的外部；所述第一电机、所述第二电机均与所述控制器电性连接。

进一步地，所述第一箱体的内壁上设有滑槽；所述滑槽竖直设置；所述第一支撑座上设有与所述滑槽配合的凸条。

进一步地，所述第一箱体的上表面开设有两平行设置的第一凹槽；两所述第一凹槽分别位于所述开口的两侧；所述第一凹槽内转动安装有丝杠；所述丝杠上设有与所述丝杠配合的螺母；所述滑盖的下表面设有滑块；所述滑块与所述螺母一一对应，且与所述螺母固定连接；其中一所述丝杠的一端安装有一第一带轮；另一所述丝杠的一端安装有第二带轮；所述第一带轮、所述第二带轮通过皮带连接；其中一所述丝杠的一端与一第三电机传动连接；所述第三电机与所述控制器电性连接。

进一步地，所述第一箱体的上表面开设有第二凹槽；所述第二凹槽位于两所述第一凹槽之间，且与两所述第一凹槽连通；所述第一带轮、所述第二带轮、所述皮带均位于所述第二凹槽内；所述第二凹槽的槽口设有盖板。

进一步地，所述机器人本体的正前方开设有第四凹槽；所述防撞气囊的一侧安装在所述第四凹槽内；所述防撞气囊内填充的气体为氮气。

进一步地，所述驱动机构位于所述机器人本体内；所述驱动机构由第四电机和减速器组成；所述第四电机与所述控制器电性相连。

进一步地，所述第一箱体的外侧面上设有湿度传感器和指示灯；所述湿度传感器、所述指示灯均与所述控制器电性连接。

本发明具有以下有益效果：

1、本发明利用智能巡检机器人完成电站设备的巡检，可以使工作人员远离带电设备、进行远程监控或操作，安全性好，可靠性高。

2、本发明能够对智能巡检机器人上的摄像机起到保护的作用，避免在运送智能巡检机器人时受到损坏，同时也能够避免智能巡检机器人在充电或暂时不用放置的过程中摄像头表面积灰，提高摄像机的摄像清晰度；避免频繁擦拭摄像机的摄像头对摄像头造成损坏，提高摄像机的使用寿命。

3、本发明将支架设计成可伸缩的，能够根据需要调整摄像机的高度。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提出的智能巡检机器人的结构示意图；

图2为本发明提出的智能巡检机器人在另一视角下的结构示意图；

图3为本发明提出的智能巡检机器人的俯视图；

图4为本发明提出的智能巡检机器人的部分剖视图；

图5为摄像机收入第一箱体内并盖上滑盖的结构示意图；

图6为转轴与摄像机、第一齿轮、第二齿轮的安装结构示意图；

图7为本发明提出的智能巡检机器人的控制系统结构示意图；

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1-机器人本体，2-摄像机，3-第一箱体，301-开口，4-滑盖，5-第一伸缩机构，6-第一支撑座，7-支架，8-车轮，9-控制箱体，10-防撞气囊，11-红外避障传感器，12-第二支撑座，13-第一电机，14-转盘，15-第二箱体，16-转轴，17-第一齿轮，18-第二齿轮，19-第二电机，302-滑槽，601-凸条，303-第一凹槽，20-丝杠，21-第一带轮，22-第二带轮，23-皮带，24-第三电机，304-第二凹槽，305-第四凹槽，25-湿度传感器，26-指示灯。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“顶端”、“内底部”、“一端”、“另一端”、“上表面”、“水平方向”、“竖直方向”、“上”、“内”等指示方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

请参阅图1、图2、图3和图7所示，本发明为一种智能巡检机器人，包括机器人本体1、驱动机构和摄像机2；

机器人本体1上设有第一箱体3；第一箱体3的顶端开设有开口301；开口301处设有滑盖4；第一箱体3的内底部固定安装有第一伸缩机构5；具体的，第一伸缩机构5的一端与第一箱体3的内底部通过焊接的方式固定连接。第一伸缩机构5与一第一支撑座6相连；第一支撑座6滑动安装在第一箱体3内；摄像机2通过一支架7安装在第一支撑座6上；具体的，摄像机2与支架7的一端通过螺栓或螺钉固定连接，支架7远离摄像机2的一端与第一支撑座6的上表面通过焊接或者螺栓或粘胶的连接方式。第一伸缩机构5具有伸长状态和收缩状态；在伸长状态下，摄像机2伸出第一箱体3；在收缩状态下，摄像机2位于第一箱体3内；如此，能够在摄像机2不使用的时候收入到第一箱体3内，并通过滑盖4将开口301封闭，有效的对摄像机2起到防护作用，避免在运送智能巡检机器人摄像机2受到碰撞损坏；避免智能巡检机器人在充电时灰尘落在摄像机2的摄像头表面积灰，提高摄像机的摄像清晰度；避免频繁擦拭摄像机的摄像头对摄像头造成损坏，提高摄像机的使用寿命。

机器人本体1的底部安装有车轮8；驱动机构连接车轮8带动机器人本体1移动；机器人本体1上还设有一控制箱体9；控制箱体9内设有控制器和无线收发模块；控制器分别与第一伸缩机构5、摄像机2、驱动机构、无线收发模块电性连接；无线收发模块与监控中心计算机连接；具体的，控制器可选择stm32单片机，无线收发模块可选择fsk|gfsk|si4432无线模块、sx1278无线收发模块、usr-wifi232-t无线wi-fi模块等。驱动机构能够驱动车轮8滚动，进而带动机器人本体1按照控制器内预先设置的运行路线进行移动。

机器人本体1的正前方还设有防撞气囊10和红外避障传感器11；红外避障传感器11与控制器电性连接。

优选的，支架7为一电动推杆；电动推杆与第一支撑座6垂直设置；电动推杆的一端与第一支撑座6的上表面固定连接；电动推杆的另一端与摄像机2相连；电动推杆与控制器电性连接。通过控制电动推杆的伸缩来调整摄像机2的高度从而适应不同高度的摄像需求。

参阅图4和图6所示，其中，电动推杆远离第一支撑座6的一端通过焊机或螺栓连接安装有一第二支撑座12；第二支撑座12上安装有第一电机13；第一电机13的转轴16与一转盘14的下表面固定连接相连；转盘14与第二支撑座12平行；转盘14远离第一电机13的一端设有第二箱体15；第二箱体15内水平安装有一转轴16；转轴16贯穿第二箱体15；转轴16与第二箱体15转动连接；转轴16上安装有一第一齿轮17；第一齿轮17与一第二齿轮18啮合；第二齿轮18与一第二电机19传动连接；第一齿轮17、第二齿轮18、第二电机19均位于第二箱体15内；摄像机2安装在转轴16的端部，且位于第二箱体15的外部；第一电机13、第二电机19均与控制器电性连接。具体的，通过第一电机13的转动带动转盘14转动，实现摄像机2的水平方向的角度调解，调解的范围为0-360°；通过第二电机19带动第二齿轮18转动，第二齿轮18带动第一齿轮17转动，第一齿轮17带动转轴16转动，进而带动摄像机2在竖直方向的转动；通过控制第二电机19的正反转来实现摄像机2的上下的角度调解。

优选的，第一箱体3的内壁上设有滑槽302；滑槽302竖直设置；第一支撑座6上设有与滑槽302配合的凸条601。如此设计能够提高第一支撑座6在第一箱体3内上下滑动的平稳度。

参阅图3和图5所示，优选的，第一箱体3的上表面开设有两平行设置的第一凹槽303；两第一凹槽303分别位于开口301的两侧；第一凹槽303内转动安装有丝杠20；丝杠20上设有与丝杠20配合的螺母；滑盖4的下表面设有滑块；滑块与螺母一一对应，且与螺母固定连接；具体的，滑块与螺母通过焊接或螺栓连接，通过丝杠20的转动带动其上的螺母沿丝杆20移动，从实现带动滑盖4移动；其中一丝杠20的一端安装有一第一带轮21；另一丝杠20的一端安装有第二带轮22；第一带轮21、第二带轮22通过皮带23连接；其中一丝杠20的一端与一第三电机24传动连接；第三电机24与控制器电性连接。具体实施时，通过第三电机24的转动带动其中一丝杠20转动，其中一丝杠20通过第一带轮21、第二带轮22通过皮带23的作用带动另一丝杠20同步转动，从而实现滑盖4的前后滑动，完成对开口301的遮盖和打开。

参阅图5所示，其中，第一箱体3的上表面开设有第二凹槽304；第二凹槽304位于两第一凹槽303之间，且与两第一凹槽303连通；第一带轮21、第二带轮22、皮带23均位于第二凹槽304内；第二凹槽304的槽口设有盖板。

参阅图1所示，其中，机器人本体1的正前方开设有第四凹槽305；防撞气囊10的一侧安装在第四凹槽305内；防撞气囊10内填充的气体为氮气。具体的，防撞气囊10的一侧通过胶粘在第四凹槽305的内壁上，如此，能够提高防撞气囊10与机器人本体1的接触面积，提高与机器人本体1的连接牢度；同时第四凹槽305能够对防撞气囊10起到支撑的作用。

其中，驱动机构位于机器人本体1内；驱动机构由第四电机和减速器组成；第四电机与控制器电性相连。

其中，第一箱体3的外侧面上设有湿度传感器25和指示灯26；湿度传感器25、指示灯26均与控制器电性连接。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。