一种用于配电室的双焦式自主巡检机器人

1.本发明涉及配电室巡检装备技术领域，特别涉及一种用于配电室的双焦式自主巡检机器人。


背景技术：

2.目前，智能化机器巡检是市场趋势，国家变电站市场会大规模普及机器人巡检。针对变电站市场、制造企业、巡检行业，打造一款具备高性价比，高稳定性，平台化设计，模块化组合，多维感知标准化接入等关键特性的巡检机器人，是当前国家变电站市场迫切需求。
3.如现有技术(cn 112157642 a)公开的一种用于配电室的无人巡检机器人，包括车身、车轮、车身驱动机构和核心控制板，还包括分别连接核心控制板的升降云台、摄像云台、摄像模块、带编码器的直流电机和磁传导传感器；配电室中配电柜前方铺设有磁路，配电室巡检过程包括，控制升降云台位于最低高度；根据磁传导传感器沿磁路进行匀速巡检，同时摄像模块实时采集巡检图像，直至完成一轮巡检；控制升降云台上升，并重复执行前两步骤；核心控制板从巡检图像中识别设置在配电柜上的表计，从而获取配电柜的位置和表计的高度。该巡检机器人可极大的节省人工时间，效率得到了很大的提升。
4.但是在实际的应用过程中，这种传统的步轨式机器人，虽然采用磁传导的方式，还是需要铺设轨道，巡检机器人需要根据轨道进行监测，具有自由度低的缺点；另一方面，由于单一的摄像模块巡视的范围有限，因此也存在巡检准确度不高的缺点。


技术实现要素：

5.为解决背景技术中存在的问题，本发明提供一种用于配电室的双焦式自主巡检机器人，包括基架构件、高度调节总成、主巡检总成、辅助巡检总成，所述高度调节总成包括后旋杆、前旋杆、顶联板，所述主巡检总成包括主旋座、主机头，所述辅助巡检总成包括辅助旋座、辅旋驱动带轮、辅旋带轮、辅旋皮带、辅助机头；
6.所述基架构件为设置框座，所述高度调节总成中一组后旋杆及前旋杆的下端平行的旋设在基架构件主体前端的右侧，另一组所述后旋杆及前旋杆的下端对称的平行旋设在基架构件主体前端的左侧，每一组所述后旋杆及前旋杆的上端都旋设有顶联板，所述顶联板的前后两端分别旋设在对应的后旋杆及前旋杆的顶端，两组所述后旋杆的后侧设有驱动后旋杆及前旋杆联动旋转的机构；
7.所述主巡检总成中的主旋座的一端横向的旋设在右侧的一组顶联板前端，另一端旋设有可俯仰调节的主机头，所述辅助巡检总成中的辅助旋座的一端横向的旋设在左侧的一组顶联板前端，另一端旋设有可俯仰调节的辅助机头，所述主旋座后端的旋轴处插固有辅旋驱动带轮，所述辅助旋座后端的旋抽处插固有辅旋带轮，所述辅旋驱动带轮与辅旋带轮之间套接有辅旋皮带，所述主旋座后端的旋轴处连接有驱动机构。
8.所述基架构件中的两组主架左右对称的设于基架构件主体的两端，两组所述主架前端的下侧共同连接有前连板，两组所述主架的后端上侧共同连接有后连板，每组所述主
架的后端下侧都连接有后联座；
9.所述高度调节总成中的两组后旋位左右对称的开设在主架前端的后侧，两组所述主架前端的前侧对称的开设有前旋位，每组所述后旋位中都插接固定有后旋轴，每组所述前旋位中都插接固定有前旋轴；
10.两组所述后旋杆的下端分别旋转连接在对应的后旋轴中，两组所述前旋杆的下端分别旋转连接在对应的前旋轴中；
11.右侧的一组所述顶联板的顶面前侧竖直的固定有主巡座，左侧的一组所述顶联板的顶面前侧竖直的固定有辅助巡座；
12.两组所述主架的后端共同的连接有调节后轴，所述调节后轴中旋转连接有调节后座，所述调节后座的前端面上固定有调节驱动，两组所述后旋杆的下侧共同的连接有与调节后轴平行的调节动轴，所述调节驱动的顶杆旋转在调节动轴中；
13.所述主巡检总成中的主旋轴前后方向的水平旋转在主巡座中，所述主旋座的后端固定在主旋轴的前端，所述主旋轴中插接固定有主旋齿轮，所述主旋齿轮的一侧啮合有主旋驱动齿轮，所述主旋驱动齿轮与主旋驱动电机轴连接，所述主旋驱动电机的主体固定连接在主巡座的前侧面；
14.所述主旋座的前端顶面固定连接有主视角底座，所述主视角底座的上端旋设有主视角旋座，所述主机头固定连接在主视角旋座的顶端；
15.所述主视角底座的上端旋转连接有主视角旋轴，所述主视角旋座的下端插固在主视角旋轴中，所述主视角旋轴的外轴端插固有主视角锥齿轮，所述主视角锥齿轮的一侧啮合有主视角驱动锥齿轮，所述主视角驱动锥齿轮插固在主视角驱动轴的上轴端，所述主视角驱动轴旋转连接在主视角驱动轴座中，所述主视角驱动轴座开设在主旋座前端的主面，所述主视角驱动轴座的底端与主视角驱动电机轴连接，所述主视角驱动电机固定连接在主旋座前端底面；
16.所述辅助巡检总成中的辅助旋轴前后方向的水平旋转在辅助巡座中，所述辅助旋座的后端固定连接在辅助旋轴的前端，所述辅旋带轮插固在辅助旋轴中，所述辅旋驱动带轮插固在主旋轴中；
17.所述辅助旋座的前端顶面固定连接有辅视角底座，所述辅视角底座的上端旋设有辅视角旋座，所述辅助机头固定连接在辅视角旋座的顶端；
18.所述辅视角底座的上端旋转连接有辅视角旋轴，所述辅视角旋座的下端插固在辅视角旋轴中，所述辅视角旋轴的外轴端插固有辅视角锥齿轮，所述辅视角锥齿轮的一侧啮合有辅视角驱动锥齿轮，所述辅视角驱动锥齿轮插固在辅视角驱动轴的上轴端，所述辅视角驱动轴旋转连接在辅视角驱动轴座中，所述辅视角驱动轴座开设在辅助旋座前端的主面，所述辅视角驱动轴的底轴端轴连接有辅视角驱动电机，所述辅视角驱动电机固定连接在辅助旋座的前端底面；
19.所述基架构件的底侧还连接有脚轮总成，所述脚轮总成中的两组后轮座分别固定连接在后联座的下端，两组所述后轮座中共同旋转连接有后轮轴，所述后轮轴的左右两端都插接固定有后轮；
20.所述后轮中插固有后轮旋转带轮，所述后连板的底面与后轮旋转带轮对应的位置上固定安装有后轮驱动电机，所述后轮驱动电机的旋轴处插固有后轮驱动带轮，所述后轮
旋转带轮与后轮驱动带轮之间套接有后轮驱动皮带；
21.所述前连板的中间位置开设有前轮转向位，所述前轮转向位中旋转连接有前轮转向轴，所述前轮转向轴的下端固定连接有前轮转向座，且所述前轮转向座位于前连板的下方，所述前轮转向轴与前轮转向电机轴连接，所述前轮转向电机固定连接在前连板的顶面；
22.所述前轮转向座中旋转连接有前轮轴，所述前轮轴的两端插接固定有前轮。
23.进一步地，位于同一侧的后旋杆、前旋杆与主架及顶联板可组成平行四边形的构架。
24.进一步地，所述主机头的前侧面设有主摄像模块与红外检测模块，所述主机头的内壳中安装有控制主板与通信板，通过控制主板可控制该机器人的所有动作，通信板与控制主板电联，并且通过控制主板可与外部的设备通信连接，获取外部设备的具体位置。
25.进一步地，所述辅助机头的前侧面设有辅助摄像模块与温湿度检测模块。
26.与现有技术相比，本发明提供的一种用于配电室的双焦式自主巡检机器人具有如下优点：
27.(1).本发明通过在基架构件的前端旋设有高度调节总成，高度调节总成中设有同步可进行高度调节的顶联板，将主巡检总成与辅助巡检总成分别连接在两组顶联板的前端，可实现对不同高度位置的配电室设备进行双焦式的自动巡检。
28.(2).进一步的，为了实现双焦式的自动巡检，本发明在主巡检总成中设有主摄像模块，辅助巡检总成中设有辅助摄像模块，通过主摄像模块与辅助摄像模块的联合巡视，可增加其巡视的范围，同时，在主巡检总成中还设有控制主板与通信板，可通过通信板与外部安装有通信装置的配电室的设备通信连接，获取设备的具体位置，从而可以移动到该设备的附近，且通过设置的红外检测模块可对环境的温度进行监测，通过温湿度检测模块可对环境的温湿度进行监测。
29.(3).同时，主巡检总成中的主机头及辅助巡检总成中的辅助机头可进行双向的旋转，方便对实际的巡检的角度进行调整，更准确的对配电室的设备进行监测，且在辅助机头底端的辅助旋座的旋转驱动来源于主机头底端的主旋座的旋转，通过主旋轴自身的旋转，一方面可带动主旋座及主机头的旋转，另一方面，主旋轴通过轴连接的辅旋驱动带轮，通过辅旋皮带带动辅旋带轮的转动，从而可带动辅助旋座及辅助机头的转动，同步性强。
附图说明
30.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
31.图1为本发明提供的一种用于配电室的双焦式自主巡检机器人的整体结构示意图；
32.图2为本发明基架构件的结构示意图；
33.图3为本发明高度调节总成的结构示意图；
34.图4为本发明主巡检总成的安装结构示意图；
35.图5为本发明主巡检总成中主机头部分的结构示意图；
36.图6为本发明主巡检总成的结构示意图；
37.图7为本发明辅助巡检总成的安装结构示意图；
38.图8为本发明辅助巡检总成的结构示意图；
39.图9为本发明脚轮总成第一视角的结构示意图；
40.图10为本发明脚轮总成第二视角的结构示意图。
41.附图标记：1、基架构件；2、高度调节总成；3、主巡检总成；4、辅助巡检总成；5、脚轮总成；101、主架；102、前连板；103、后连板；104、后联座；201、后旋位；202、前旋位；203、后旋轴；204、前旋轴；205、后旋杆；206、前旋杆；207、顶旋位；208、顶联板；209、主巡座；210、辅助巡座；211、调节后轴；212、调节后座；213、调节驱动；214、调节动轴；301、主旋轴；302、主旋座；303、主视角底座；304、主视角旋座；305、主机头；306、主旋齿轮；307、主旋驱动齿轮；308、主旋驱动电机；309、控制主板；310、通信板；311、主摄像模块；312、红外检测模块；313、主视角旋轴；314、主视角锥齿轮；315、主视角驱动锥齿轮；316、主视角驱动轴；317、主视角驱动轴座；318、主视角驱动电机；401、辅助旋轴；402、辅助旋座；403、辅旋驱动带轮；404、辅旋带轮；405、辅旋皮带；406、辅视角底座；407、辅视角旋座；408、辅助机头；409、辅助摄像模块；410、温湿度检测模块；411、辅视角旋轴；412、辅视角锥齿轮；413、辅视角驱动锥齿轮；414、辅视角驱动轴；415、辅视角驱动轴座；416、辅视角驱动电机；501、后轮座；502、后轮轴；503、后轮；504、后轮旋转带轮；505、后轮驱动电机；506、后轮驱动带轮；507、后轮驱动皮带；508、前轮转向座；509、前轮轴；510、前轮；511、前轮转向位；512、前轮转向轴；513、前轮转向电机。
具体实施方式
42.下面参照附图对本发明提供的一种用于配电室的双焦式自主巡检机器人进行实例描述。
43.实施例一：
44.本发明与配电室设备的通信连接及自动移动的实例如图1、图2、图5、图9和图10所示，基架构件1为设置框座，两组主架101前端的下侧共同连接有前连板102，两组主架101的后端上侧共同连接有后连板103，每组主架101的后端下侧都连接有后联座104；
45.主巡检总成3中主机头305的内壳中安装有控制主板309与通信板310，通过控制主板309可控制该机器人的所有动作，通信板310与控制主板309电联，并且通过控制主板309可与外部的设备通信连接，获取外部设备的具体位置；
46.脚轮总成5中的两组后轮座501分别固定连接在后联座104的下端，两组后轮座501中共同旋转连接有后轮轴502，后轮轴502的左右两端都插接固定有后轮503，后轮503中插固有后轮旋转带轮504，后连板103的底面与后轮旋转带轮504对应的位置上固定安装有后轮驱动电机505，后轮驱动电机505的旋轴处插固有后轮驱动带轮506，后轮旋转带轮504与后轮驱动带轮506之间套接有后轮驱动皮带507，前连板102的中间位置开设有前轮转向位511，前轮转向位511中旋转连接有前轮转向轴512，前轮转向轴512的下端固定连接有前轮转向座508，且前轮转向座508位于前连板102的下方，前轮转向轴512与前轮转向电机513轴连接，前轮转向电机513固定连接在前连板102的顶面，前轮转向座508中旋转连接有前轮轴509，前轮轴509的两端插接固定有前轮510；
47.本发明与配电室设备的通信连接，通过主巡检总成3中的控制主板309控制通信板310，通信板310通过通信协议与配电室的各组设备中内置的通信装置连接，以获取各设备的具体的通信地址及实际的安装位置；
48.本发明的自动移动，在获取设备的具体安装位置后，通过控制主板309控制后轮驱动电机505及前轮转向电机513可实现其自动移动；
49.通过后轮驱动电机505带动后轮驱动带轮506的转动，后轮驱动带轮506通过后轮驱动皮带507带动后轮旋转带轮504的转动，后轮旋转带轮504通过后轮轴502带动两组后轮503的转动，由于两组前轮510自由旋转在前轮轴509的两端，从而可带动本发明的自动移动；
50.通过启动前轮转向电机513带动前轮转向轴512及前轮转向座508的旋转，可带动前轮转向座508以前轮转向位511为中心旋转，从而可带动两组前轮510的转向，实现本发明在移动过程中的转向。
51.实施例二：
52.本发明对配电室具体设备监测的实例如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7和图8所示，高度调节总成2中的两组后旋位201左右对称的开设在主架101前端的后侧，两组主架101前端的前侧对称的开设有前旋位202，每组后旋位201中都插接固定有后旋轴203，每组前旋位202中都插接固定有前旋轴204，两组后旋杆205的下端分别旋转连接在对应的后旋轴203中，两组前旋杆206的下端分别旋转连接在对应的前旋轴204中，右侧的一组顶联板208的顶面前侧竖直的固定有主巡座209，左侧的一组顶联板208的顶面前侧竖直的固定有辅助巡座210；
53.作为具体的，两组主架101的后端共同的连接有调节后轴211，调节后轴211中旋转连接有调节后座212，调节后座212的前端面上固定有调节驱动213，两组后旋杆205的下侧共同的连接有与调节后轴211平行的调节动轴214，调节驱动213的顶杆旋转在调节动轴214中；
54.主巡检总成3中的主旋轴301前后方向的水平旋转在主巡座209中，主旋座302的后端固定在主旋轴301的前端，主旋轴301中插接固定有主旋齿轮306，主旋齿轮306的一侧啮合有主旋驱动齿轮307，主旋驱动齿轮307与主旋驱动电机308轴连接；
55.作为具体的，主旋座302的前端顶面固定连接有主视角底座303，主视角底座303的上端旋设有主视角旋座304，主机头305固定连接在主视角旋座304的顶端，主视角底座303的上端旋转连接有主视角旋轴313，主视角旋座304的下端插固在主视角旋轴313中，主视角旋轴313的外轴端插固有主视角锥齿轮314，主视角锥齿轮314的一侧啮合有主视角驱动锥齿轮315，主视角驱动锥齿轮315插固在主视角驱动轴316的上轴端，主视角驱动轴316旋转连接在主视角驱动轴座317中，主视角驱动轴座317开设在主旋座302前端的主面，主视角驱动轴座317的底端与主视角驱动电机318轴连接，主视角驱动电机318固定连接在主旋座302前端底面；
56.作为具体的，主机头305的前侧面设有主摄像模块311与红外检测模块312；
57.辅助巡检总成4中的辅助旋轴401前后方向的水平旋转在辅助巡座210中，辅助旋座402的后端固定连接在辅助旋轴401的前端，辅旋带轮404插固在辅助旋轴401中，辅旋驱动带轮403插固在主旋轴301中，辅助旋座402的前端顶面固定连接有辅视角底座406，辅视
角底座406的上端旋设有辅视角旋座407，辅助机头408固定连接在辅视角旋座407的顶端；
58.作为具体的，辅视角底座406的上端旋转连接有辅视角旋轴411，辅视角旋座407的下端插固在辅视角旋轴411中，辅视角旋轴411的外轴端插固有辅视角锥齿轮412，辅视角锥齿轮412的一侧啮合有辅视角驱动锥齿轮413，辅视角驱动锥齿轮413插固在辅视角驱动轴414的上轴端，辅视角驱动轴414旋转连接在辅视角驱动轴座415中，辅视角驱动轴座415开设在辅助旋座402前端的主面，辅视角驱动轴414的底轴端轴连接有辅视角驱动电机416，辅视角驱动电机416固定连接在辅助旋座402的前端底面；
59.作为具体的，辅助机头408的前侧面设有辅助摄像模块409与温湿度检测模块410；
60.对具体配电室设备的监测，在通过脚轮总成5将本发明移动到该设备的监测点后，通过启动高度调节总成2中的调节驱动213，带动调节驱动213顶杆的伸缩移动，调节驱动213的顶杆旋转连接在两组后旋杆205后端的调节动轴214中，可带动两组后旋杆205及两组前旋杆206的同步旋移，从而可实现顶联板208高度的变化，以适应安装在不同高度上的配电室的设备；
61.此时，通过设置在主巡检总成3前侧的主摄像模块311与设置在辅助巡检总成4前侧的辅助摄像模块409可对待监测的设备进行双焦式的监测，相比于传统的巡检机器人，可进一步增加监测的范围；
62.同时，通过设置在主巡检总成3中的红外检测模块312可对该设备附近的温度进行监测，通过设置在辅助巡检总成4中的温湿度检测模块410可对该设备附近环境中的温湿度进行监测，以便针对运行环境更好的对设备的运行状态进行调整；
63.作为具体的，为了使主巡检总成3与辅助巡检总成4对待监测设备的局部进行详细而全面的监测，通过启动主巡检总成3中的主视角驱动电机318带动主视角驱动锥齿轮315的转动，使得主视角驱动锥齿轮315与主视角锥齿轮314形成配合传动，主视角锥齿轮314通过主视角旋轴313带动主视角旋座304及主机头305的转动，以完成主机头305监测视角的调整，同样的，通过启动辅助巡检总成4中的辅视角驱动电机416带动辅视角驱动锥齿轮413的转动，辅视角驱动锥齿轮413与辅视角锥齿轮412形成配合传动，辅视角锥齿轮412通过辅视角旋轴411带动辅视角旋座407及辅助机头408的转动，以完成辅助机头408监测视角的调整；
64.作为具体的，为了使辅助机头408及辅旋皮带405对设备的监测视角进行转向，通过启动主巡检总成3中的主旋驱动电机308带动主旋驱动齿轮307的转动，主旋驱动齿轮307与主旋齿轮306形成配合传动，主旋齿轮306可通过主旋座302带动主机头305的监测视角的转向，另一方面，主旋齿轮306同轴带动辅助巡检总成4中辅旋驱动带轮403的转动，辅旋驱动带轮403通过辅旋皮带405带动辅旋带轮404的转动，辅旋带轮404可通过辅助旋座402带动辅助机头408与主机头305进行监测视角的转向，自动化程度高。
65.最后应说明的是：以上列举的实施例仅用以说明本发明提供的一种用于配电室的双焦式自主巡检机器人与配电室设备的通信连接及双焦式自动监测的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。