一种轨道式巡检机器人的制作方法

本申请涉及机器人领域，尤其涉及一种轨道式巡检机器人。

背景技术：
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随着人工智能技术的不断发展，如今在各个领域得到广泛应用，为智能电网、发电场、石油石化、国防、消防等行业保驾护航。传统的巡检方式通常包括定时巡检和特殊巡检，定时进行人工巡检,每次巡视时间长，劳动强度大，人员素质要求高；特殊巡检一般在高温天气、用电高峰期、新设备运行前以及异常天气情况后进行。检修人员主要通过手持红外热成像仪,对输变电设备进行测温。现有巡检主要人工巡检，并手动记录监测数据。由于较多环境恶劣或地势险峻的发电厂及变电站和输电线路，如高海拔、高寒、高温、大风、多雨地区等，依靠人工长时间进行设备巡检工作难度高、巡视人员心理素质、业务水平、工作经验和精神状态等诸多因素的制约，漏检、误检、缺陷情况时有发生，监测结果容易出错。人工巡检存在劳动强度大、工作效率低、检测质量与巡检人员的责任心密切相关，为重大电力事故埋下隐患。

技术实现要素：
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为了克服上述的不足，本发明提供了一种轨道式巡检机器人。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案：

一种轨道式巡检机器人，包括机体、机械臂伸缩装置和控制系统；

机体内部设有上隔板和下隔板，上隔板上部设有行走装置，机体顶端中部设有滑轨容纳槽，上隔板的下表面设有行走驱动装置，机体的底部设有容纳槽；

机械臂伸缩装置包括机械臂驱动装置和机械臂，机械臂的上端设有机械臂顶板，下端设有机械臂底座，机械臂底座底部设有摄像头和热成像装置；机械臂驱动装置设置于下隔板上，机械臂顶板设置在容纳槽中，机械臂驱动装置能够使机械臂完成伸、缩动作；

控制系统位于机体上，包括：控制器、无线接收模块和无线发射模块。

所述行走装置包括前轮和后轮，前轮和后轮上均设有第一转轴，第一转轴通过固定座固定在上隔板上，并能够在固定座中旋转，前轮的第一转轴上设有第三从动轮。上隔板上设有第二皮带穿过的孔。

所述行走驱动装置包括第一电机，第一电机的输出端设有减速机，减速机的输出端通过第一皮带与从动轮连接，从动轮位于第二转轴上，第二转轴上设有两个第二从动轮，第二从动轮通过第二皮带与前轮相连的第三从动轮连接，第二转轴通过固定块固定在上隔板下表面。

所述机械臂驱动装置包括第二电机，第二电机的输出端设有减速器，减速器输出端设有转动轮毂，转动轮毂上设有牵引线，牵引线依次绕过第一滑轮和第二滑轮后与机械臂底端的销轴连接。

所述第一滑轮固定在第一支架上，第一支架固定在下隔板上，第二滑轮固定在第二支架上，第二支架固定在机械臂顶板上，下隔板上设有牵引线穿过的预留孔。

所述机械臂由多个单臂组成，整体呈菱形，单臂连接处由销轴活动连接，机械臂上设有若干减重孔。

所述机械臂顶板的侧面设有顶板滑槽，机械臂顶部的一条臂能够在顶板滑槽中滑动；机械臂底座的侧面设有底座滑槽，机械臂底部的一条臂能够在底座滑槽中滑动。

所述机体顶部滑轨容纳槽的两侧均设有固定板，固定板靠近机体中部的一端设有L型开口，开口端紧贴滑轨的外壁。

所述滑轨为工字型，前轮和后轮在滑轨上移动。

所述机体的一端设有前避障传感器和警示装置，另一端设有后避障传感器，机体的两端还设有照明装置。

由于采用如上所述的技术方案，本发明具有如下优越性：

1、本设计结构简单合理，体积小，重量轻，具有轻巧方便特征，便于后期维护，无需专业人员维护。

2、组装简单，轨道设计合理，滚轮可以快速自由行走，机体与轨道连接设计合理，不会出现机体脱离轨道现象。

3、该机器人具有移动灵活、自动化程度高的特点，无需专业人员操作、提高工作效率，运行费用低。

4、它在工作过程中，无噪音无污染，具有在线连续工作时间久、工作性能可靠、运行及后期维护费用低等特点，可实现重要设施的在线运行监测，便于大范围推广。

附图说明：

图1是本实用新型的整体结构示意图；

图2是本实用新型的部分结构放大示意图；

图3是本实用新型机箱的内部结构图；

图4是本实用新型机箱的外部结构图；

图中：1、机体；2、滑轨；3、前轮；4、后轮；5、第一皮带；6、第一电机；7、第二皮带；8、第二电机；9、上隔板；10、第一支架；11、机械臂顶板；12、第二支架；13、顶板滑槽；14、机械臂；15、销轴；16、机械臂底座；17、底座滑槽；18、摄像头；19、热成像装置；20、固定板；21第一转轴；22、照明装置；23、从动轮；24、第二转轴；25、容纳槽；26、减重孔；27、转动轮毂；28、第一滑轮；29、第二滑轮；30；牵引线；31、前避障传感器；32、后避障传感器；33、警示装置；34、下隔板；35、滑轨容纳槽；36、固定座；37、第二从动轮；38、第三从动轮。

具体实施方式：

通过下面实施例可以更详细的解释本发明，公开本发明的目的旨在保护本发明范围内的一切变化和改进，本发明并不局限于下面的实施例；

结合附图所述的一种轨道式巡检机器人，包括机体1、机械臂伸缩装置和控制系统；

机体1内部设有上隔板9和下隔板34，上隔板9上部设有行走装置，机体1顶端中部设有滑轨容纳槽35，上隔板9的下表面设有行走驱动装置，机体1的底部设有容纳槽25；

机械臂伸缩装置包括机械臂驱动装置和机械臂14，机械臂14的上端设有机械臂顶板11，下端设有机械臂底座16，机械臂底座16底部设有摄像头18和热成像装置19；机械臂驱动装置设置于下隔板34上，机械臂顶板11设置在容纳槽25中，机械臂驱动装置能够使机械臂14完成伸、缩动作；

控制系统位于机体1上，包括：控制器、无线接收模块和无线发射模块。

通过地面端发射信号，机体1设备通过无线接收模块接收到信号后，这时地面端则可以通过app软件进行手动控制，实现即时控制自由行走，进行速度快慢调节，同时也可以控制机械臂14收缩，调节摄像设备的所对方向，使其对准所需巡检内容，也可规定固定路线定时定速巡检，达到无线控制快速便捷巡检，摄像头18和热成像装置19采集的数据通过控制器的整理后，又通过无线发射模块发送到监控站或者手机移动终端。

有附图3可知，所述行走装置包括前轮3和后轮4，前轮3和后轮4上均设有第一转轴21，第一转轴21通过固定座36固定在上隔板9上，并能够在固定座36中旋转，前轮3的第一转轴21上设有第三从动轮38，上隔板9上设有第二皮带7穿过的孔。

所述行走驱动装置包括第一电机6，第一电机6的输出端设有减速机，减速机的输出端通过第一皮带5与从动轮23连接，从动轮23位于第二转轴24上，第二转轴24上设有两个第二从动轮37，第二从动轮37通过第二皮带7与前轮3相连的第三从动轮38连接，第二转轴24通过固定块固定在上隔板9下表面，第一电机6也通过螺栓固定在上隔板9下表面，图2为了方便讲述第一电机6与第二转轴24的连接关系，故将附图中的电机位置向下移动，使两者不相重合，方便说明。

由附图2可知，所述机械臂驱动装置包括第二电机8，第二电机8的输出端设有减速器，减速器输出端设有转动轮毂27，转动轮毂27上设有牵引线30，牵引线30依次绕过第一滑轮28和第二滑轮29后与机械臂14底端的销轴15连接，转动轮毂27是一个绞盘，能够将牵引线30有规则的盘起，需要放下机械臂14时，将牵引线30放出。

第一电机6和第二电机8均为无级调速电机，输出端均与减速器连接，降低电机转速及扭力，达到平稳运转，第一电机6安装在机体1中上部用来带动滚轮驱动机体在滑轨上行走，第二电机8安装在底部机械臂上，用来调节收缩机械臂，以达到及时调节机械臂高度，达到细节化精准巡检。

所述第一滑轮28固定在第一支架10上，第一支架10固定在下隔板34上，第二滑轮29固定在第二支架12上，第二支架12固定在机械臂顶板11上，下隔板34上设有牵引线30穿过的预留孔。

由附图1可知，所述机械臂14由多个单臂组成，整体呈菱形，单臂连接处由销轴15活动连接，机械臂14上设有若干减重孔26；两个单臂交叉设置组成单臂组件，交叉处用销轴15活动连接，单臂组件之间首尾相连，连接处也用销轴15活动连接，机械臂14的长度可以根据需要，选用若干个单臂组件组成。

所述机械臂顶板11的侧面设有顶板滑槽13，机械臂14顶部的一条臂能够在顶板滑槽13中滑动；机械臂底座16的侧面设有底座滑槽17，机械臂14底部的一条臂能够在底座滑槽17中滑动，顶板滑槽13和底座滑槽17中的机械臂14能够在其中滑动，根据机械臂14伸缩的情况，自动在滑槽13；17中滑动到相应位置，保证机械臂14的伸展和收缩不受影响，当机械臂14伸展到最长时，顶板滑槽13中的机械臂在右侧，而底座滑槽17中的机械臂在左侧；当机械臂14不工作时，将收缩起来，容纳在机体1的容纳槽25中，此时顶板滑槽13中的机械臂在最左侧，而底座滑槽17中的机械臂在最右侧。

所述机体1顶部滑轨容纳槽35的两侧均设有固定板20，固定板20靠近机体1中部的一端设有L型开口，开口端紧贴滑轨2的外壁。

所述滑轨2为工字型，前轮3和后轮4在滑轨2上移动，前轮3和后轮4均在机体1的外部，并放置在滑轨2底面上，安装该机器人时，需要将滑轨2的一端先固定在墙上或支撑架上，然后将机器人的前轮3和后轮4放置在滑轨2上，再将滑轨2的另一端固定在墙上或支撑架上。

由附图4可知，所述机体1的一端设有前避障传感器31和警示装置33，另一端设有后避障传感器32，机体1的两端还设有照明装置22，前避障传感器31是红外传感器，后避障传感器32是超声波传感器，安装在机体1的前后，对两端均可检测，一但检测到障碍物，便能将信号传递到控制器，控制器停止第一电机6，机器人停止运动，同时，控制器会控制警示装置33工作，发出警音和警示光，以提醒现场工作人员，同时考虑到在黑暗环境或夜间巡检光线不足，我们在机体1前后两端又增加了照明装置22用来补充光线达到合格巡检效果。

以上内容中未细述部份为现有技术，故未做细述。