带有操作手臂的变电站巡检机器人的制作方法

本申请涉及工业用机器人，尤其是涉及一种带有操作手臂的变电站巡检机器人。

背景技术：

随着智能电网系统的发展，变电站、电力线的覆盖范围越来越广，在给人们的生活带来便利的同时也为设备的检修维护带来了不少新的问题。在日常的维护中，若是采用传统的人工巡检方式，不仅会耗费大量的人力，还会造成工作效率低下的情况，同时巡检的覆盖率、及时性以及准确性也无法得到保证。

现有一篇申请号为201710269466.3的中国专利公开了一种变电站设备巡检机器人，包括本体，在本体上设有行走机构、电机、控制器以及检测头，在本体上开有空腔，盖板铰接设置在本体上，卷筒的下端贯穿盖板向空腔底部延伸，在卷筒下段内壁上开有环形槽，t型块的水平段两端滑动设置在环形槽内，气缸的输出端与所述t型块水平段的底部连接，还包括中心轴、多个太阳能电池板组，中心轴与t型块竖直段端部连接。

针对上述中的相关技术，发明人认为存在有以下缺陷：上述机器人只能进行巡查工作，当遇到突发情况需要关闭变电站内部电源的电源开关或其他应急措施时，只能发出警报通知驻守人员，而变电站离驻守室有一定距离，驻守人员接收到警报后赶到异常处有一个时间差，应急措施不及时可能会给变电站造成难以估量的损失。

技术实现要素：

为了更加迅速的采取应急措施，减小突发时间对变电站造成的损失，本申请提供一种带有操作手臂的变电站巡检机器人。

本申请提供的一种带有操作手臂的变电站巡检机器人采用如下的技术方案：

一种带有操作手臂的变电站巡检机器人，包括机体，所述机体的一侧竖向滑动装配有机械臂，所述机体内部设有升降机构，所述升降机构部分伸出机体并与机械臂连接，所述升降机构用于驱动机械臂升降，所述升降机构与机械臂之间还设有旋转机构，所述旋转机构用于驱动机械臂旋转按压。

通过采用上述技术方案，旋转机构用于驱动机械臂旋转，当机械臂贴合机体时，机械臂处于收起状态，减小空间体积，利于其巡检；当变电站内部出现异常时，升降机构驱动机械臂升降至合适高度，然后旋转机构驱动机械臂旋转，机械臂的远离机体的一端按压在变电站异常处的电源开关处，断开异常处的电源，机器人发现异常时能够迅速、及时的采取应急措施，减小突发时间对变电站造成的损失。

优选的，所述旋转机构具体为伺服电机，所述伺服电机水平布设，所述伺服电机与升降机构露出机体的部分固定连接，所述伺服电机的输出轴水平布设并与机械臂的底端固定连接。

通过采用上述技术方案，伺服电机正反转实现机械臂的转动，结构简单、操作方便，同时伺服电机比较常见，便于取材。

优选的，所述升降机构包括第一电机、螺杆、第一滑块，所述第一电机固定安装在机体内，所述第一电机的输出轴与螺杆的一端固定连接，所述螺杆的另一端与机体转动连接，所述螺杆竖向布设，所述第一滑块螺纹装配在螺杆上，所述机体一侧开设有第一滑槽，所述第一滑块部分贯穿第一滑槽并伸至机体外，所述第一滑块伸出机体外的一端与伺服电机固定连接。

通过采用上述技术方案，第一电机转动驱动螺杆转动，第一滑块在第一滑槽的限制作用下，只能在竖直方向上移动，螺杆转动进而驱动第一滑块升降，进一步带动伺服电机升降，通过上述结构实现机械臂的升降，结构简单，操作方便。

优选的，所述机体内部设有主控制器，所述主控制器与第一电机、伺服电机连接。

通过采用上述技术方案，通过主控制器控制第一电机转动和伺服电机转动，使二者能够完美配合进行按压操作。

优选的，所述升降机构包括第二电机、链条、链轮，所述第二电机固定安装在机体内部，所述第二电机的输出轴水平布设，两个链轮分别设置在所述机体的内顶部和内底部，所述链条设置在两个链轮之间，所述第二电机的输出轴与其中一个所述链轮固定连接，所述链条的靠近机械臂的一侧固定设有第二滑块，所述机体一侧开设有第一滑槽，所述第二滑块远离链条的一端贯穿第二滑槽并伸至机体外，所述第二滑块伸出机体外的一端与伺服电机固定连接。

通过采用上述技术方案，第二电机转动驱动链轮转动，链轮转动带动与之啮合的链条输送，进而实现第二滑块的升降，进一步带动伺服电机、机械臂升降，结构简单，操作方便。

优选的，所述机体内部设有主控制器，所述主控制器与第二电机、伺服电机连接。

通过采用上述技术方案，通过主控制器控制第二电机转动和伺服电机转动，使二者能够完美配合进行按压操作。

优选的，所述升降机构还包括导向杆、第三滑块，所述导向杆固定安装在机体内部，所述导向杆竖向布设，所述导向杆上滑动套设有第三滑块，所述机体的一侧还开设有第二滑槽，所述第二滑槽与第一滑槽平行，所述第三滑块部分贯穿第二滑槽并伸至机体外，所述第三滑块伸出机体外的一端与伺服电机连接。

通过采用上述技术方案，当伺服电机升降时，带动第三滑块在导向杆上升降，第三滑块和导向杆进一步限制了伺服电机的移动范围，使伺服电机升降时能够保持平稳，进一步使得机械臂的升降更加平稳。

优选的，所述机械臂的顶端一侧固定安装有安装块，所述安装块远离机体的一侧开设有螺纹通孔，所述安装块在螺纹通孔处螺纹装配有触碰头，所述触碰头靠近机械臂的一端为螺纹柱，所述触碰头远离机械臂的一端为触碰凸起。

通过采用上述技术方案，当机械臂的顶端下压时带动触碰头下压按动电源开关，触碰头的安装是可拆卸的，能够根据实际情况更换不同型号的触碰头。

优选的，所述机械臂上还固定安装有摄像机，所述摄像机位于触碰头下方，所述摄像机与主控制器连接，所述摄像机将拍摄的变电站是否异常的情况传送至主控制器。

通过采用上述技术方案，主控制器根据摄像机拍摄的情况能够分析变电站内是否出现异常，当出现异常时，主控制器控制升降机构驱动机械臂关闭电源开关。

优选的，所述机械臂远离机体的一侧还固定安装有测距仪，所述测距仪与主控制器连接，所述测距仪将测量的机械臂与电源开关之间的距离传送至主控制器。

通过采用上述技术方案，当升降机构驱动机械臂按压电源开关时，测距仪将机械臂与电源开关之间的距离传送至主控制器，主控制器分析得出机械臂是否关闭电源开关。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.当变电站内部出现异常时，升降机构驱动机械臂升降至合适高度，然后旋转机构驱动机械臂旋转，机械臂的远离机体的一端按压在变电站异常处的电源开关处，断开异常处的电源，机器人发现异常时能够迅速、及时的采取应急措施，减小突发时间对变电站造成的损失；

2.第三滑块和导向杆进一步限制了伺服电机的移动范围，使伺服电机升降时能够保持平稳，进一步使得机械臂的升降更加平稳。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型中触碰头的安装示意图；

图3是本实用新型实施例1的剖面图；

图4是本实用新型实施例2的剖面图；

图5是本实用新型实施例2中链条与链轮之间的装配关系示意图。

附图标记：1、机体；11、第一滑槽；12、第二滑槽；2、升降机构；21、第一电机；22、螺杆；23、第一滑块；24、第二电机；25、链条；26、链轮；27、第二滑块；28、导向杆；29、第三滑块；3、旋转机构；31、伺服电机；4、机械臂；5、触碰头；51、螺纹柱；52、触碰凸起；6、摄像机；7、测距仪；8、主控制器。

具体实施方式

以下结合附图1-5对本申请作进一步详细说明。

实施例1

参照图1和图2，一种带有操作手臂的变电站巡检机器人，包括机体1，机体1内部两侧均安装有铅蓄电源，铅蓄电源用于给机体1等模块正常工作提供所需要的电源，机体1外侧开设电池舱口和充电插口，电池舱口用于将电池从主体内取出或置入，机体1采用四轮机器人小车的结构，机体1的一侧竖向滑动装配有机械臂4，机械臂4由不锈钢材质制成，机体1内部设有升降机构2，升降机构2部分伸出机体1并与机械臂4连接，升降机构2用于驱动机械臂4升降，升降机构2与机械臂4之间还设有旋转机构3，旋转机构3具体为伺服电机31，伺服电机31水平布设，伺服电机31与升降机构2露出机体1的部分固定连接，伺服电机31的输出轴水平布设并与机械臂4的底端固定连接，旋转机构3用于驱动机械臂4旋转按压。

旋转机构3用于驱动机械臂4旋转，当机械臂4贴合机体1时，机械臂4处于收起状态，减小空间体积，利于机器人巡检；当变电站内部出现异常时，升降机构2驱动机械臂4升降至合适高度，然后旋转机构3驱动机械臂4旋转，机械臂4的远离机体1的一端按压在变电站异常处的电源开关处，断开异常处的电源。

机械臂4的顶端一侧焊接有安装块，安装块远离机体的一侧还固定安装有测距仪7和触碰头5，测距仪7通过螺栓固定安装在安装块上，安装块远离机体1的一侧开设有螺纹通孔，安装块在螺纹通孔处螺纹装配有触碰头5，触碰头5靠近机械臂4的一端为螺纹柱51，触碰头5远离机械臂4的一端为触碰凸起52，螺纹柱51与触碰凸起52一体成形，触碰凸起52有不同大小的型号，根据实际情况能够更换不同型号的触碰头5，测距仪7位于触碰头5下方；机械臂4的一侧通过螺栓固定安装有摄像机6，摄像机6位于测距仪下方。

参照图1和图3，升降机构2包括第一电机21、螺杆22、第一滑块23、导向杆28、第三滑块29，第一电机21通过螺栓固定安装在机体1内，第一电机21的输出轴与螺杆22的一端固定连接，螺杆22的另一端与机体1的转动连接，螺杆22竖向布设，第一滑块23螺纹装配在螺杆22上，机体1一侧开设有第一滑槽11，第一滑块23部分贯穿第一滑槽11并伸至机体1外，导向杆28焊接在机体1内部，导向杆28竖向布设，导向杆28与螺杆22平行，导向杆28上滑动套设有第三滑块29，机体1的一侧还开设有第二滑槽12，第二滑槽12与第一滑槽11平行，第三滑块29部分贯穿第二滑槽12并伸至机体1外，第一滑块23与第三滑块29位于同一水平高度，伺服电机31通过螺栓固定安装在第三滑块29伸出机体1外的一端与第一滑块23伸出机体1外的一端之间。

第一电机21转动驱动螺杆22转动，在第一滑槽11的限制作用下，以及在第三滑块29和导向杆28进一步限制下，第一滑块23、第三滑块29、伺服电机31只能在竖直方向上移动，进一步带动机械臂4升降。

机体1内部通过螺栓固定安装有主控制器8，主控制器8与第一电机21、伺服电机31、测距仪7、摄像机6连接。摄像机6将拍摄的变电站是否异常的情况传送至主控制器8，主控制器8根据摄像机6拍摄的情况能够分析变电站内是否出现异常，当出现异常时，主控制器8控制第一电机21转动和伺服电机31转动，使二者能够完美配合进行按压开关的操作，测距仪7将测量的机械臂4与电源开关之间的距离传送至主控制器8，当升降机构2驱动机械臂4按压电源开关时，测距仪7将机械臂4与电源开关之间的距离传送至主控制器8，主控制器8分析得出机械臂4是否已经关闭电源开关。

实施例1的实施原理为：摄像机6将拍摄的变电站是否异常的情况传送至主控制器8，主控制器8根据摄像机6拍摄的情况能够分析变电站内是否出现异常，当出现异常时，主控制器8控制第一电机21、伺服电机31转动，第一电机21运作驱动机械臂4升降，伺服电机31运作驱动机械臂4转动按压，测距仪7将机械臂4与电源开关之间的距离传送至主控制器8，主控制器8分析得出机械臂4是否已经关闭电源开关。

实施例2

参照图4和图5，一种带有操作手臂的变电站巡检机器人，升降机构2包括第二电机24、链条25、链轮26，第二电机24通过螺栓固定安装在机体1内部，第二电机24的输出轴水平布设，两个链轮26分别设置在机体1的内顶部和内底部，链轮26通过转轴与机体转动连接，链条25设置在两个链轮26之间，第二电机24的输出轴与底部的一个链轮26固定连接，链条25的靠近机械臂4的一侧固定设有第二滑块27，机体1一侧开设有第一滑槽11第二滑块27远离链条25的一端贯穿第一滑槽11并伸至机体1外，第二滑块27伸出机体1外的一端与伺服电机31固定连接，机体1内部设有主控制器8，主控制器8与第二电机24、伺服电机31连接。

通过主控制器8控制第二电机24转动和伺服电机31转动，第二电机24转动驱动链轮26转动，链轮26转动带动与之啮合的链条25输送，进而实现第二滑块27的升降，进一步带动伺服电机31、机械臂4升降，伺服电机31运作驱动机械臂4转动按压，二者能够完美配合进行按压操作。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。