一种航空无损巡检智能机器人的制作方法

本发明涉及巡检机器人领域，具体是涉及一种航空无损巡检智能机器人。

背景技术：

机器人是自动执行工作的机器装置，它既可以接受人类指挥，又可以运行预先编排的程序，也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动，机器人的类型有许多中，巡检机器人在使用的过程中，容易与行程中的障碍物发生碰撞的问题，如果不对其机器人进行有效的防护，会造成机器人的损伤，影响到机器人的使用安全性，并且在进行巡检跟踪的过程中，其视角固定不变，就极易造成部分角度位置的画面无法获取的问题。

现有巡检机器人在巡检设备示数采集方面一般采用云台预置位模式，巡检机器人按照规划好的路线，前往指定地点停止，通过云台预置位拍摄设备图像，然后上传至云端服务器进行设备状态分析工作，这种方式导致巡检机器人需要频繁启停，巡检时间过长，巡检效率低下，此外，预置位模式所采集的图像质量受机器人定位精度、外部干扰等因素影响，无法保证。

航空巡检是必不可少的步骤，有专门的巡检人员定期检查仪表读数是否正常、开关闭合情况以及设备发热情况等，以确保变电站设备和线路的最小故障率，但这种人工巡检的方式，工作量大，且受环境因素、人员素质等因素影响，容易造成巡视不到位，检测数据不准确，巡视效率及质量往往达不到预期的效果，对巡检人员的安全也存在移动隐患，对于这些问题，应该设计一种能够自动巡检的航空机器人。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，提供一种航空无损巡检智能机器人，本技术方案解决了传统通过人工巡检效率低下，以及加大了人力劳动和容易造成人工损失的问题。

为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：

一种航空无损巡检智能机器人，包括：

行走组件，用于巡检移动；

防撞缓冲机构，用于行走组件碰撞时起到缓冲作用，防撞缓冲机构设置于行走组件的前端；

侧翻控制机构，用于行走组件碰撞发生侧翻时控制其稳定，侧翻控制机构设置于防撞缓冲机构的顶部；

侧翻感应机构，用于感应行走组件侧翻的方向以便于侧翻控制机构进行控制，侧翻感应机构设置于侧翻控制机构的顶部；

温度感应机构，用于感应航空设备内的温度，温度感应机构设置于行走组件的尾端；

监控摄像头，设置有两个，用于监测航空内的情况，两个监控摄像头均设置于行走组件的上方；

方向调节组件，用于调节监控摄像头的观察方向，方向调节组件设置于行走组件的顶部；

角度调节组件，用于调节监控摄像头的观察角度，角度调节组件设置于方向调节组件的顶部，两个监控摄像头还对称安装于角度调节组件的两侧。

作为一种航空无损巡检智能机器人的一种优选方案，

行走组件包括：

车座；

车盖，固定设置于车座的顶部；

行走轮，设置有两个，两个行走轮对称设置于车座的后端，两个行走轮之间通过一个驱动杆连接；

行走电机，用于驱动驱动杆转动，行走电机的输出端与驱动杆之间通过一个第一同步带连接；

转向轮，设置有两个，两个转向轮对称设置于车座的前端，每个转向轮均安装有一个转向杆；

连接杆，转动设置于车座内侧顶部，两个转向杆的自由端分别与连接杆的两端铰接；

转向电机，用于驱动连接杆转动，转向电机的输出端与连接杆之间通过一个第二同步带连接；

防滑轮胎，设置有四个，四个防滑轮胎分别套设于每个行走轮和每个转向轮上。

作为一种航空无损巡检智能机器人的一种优选方案，

防撞缓冲机构包括：

前端架，设置于车盖的顶部且位于两个行走轮的一端；

冲撞板，前端架面向外端的一侧设有一个活动口，冲撞板活动卡接于活动口内；

第一缓冲弹簧，设置有两个，两个第一缓冲弹簧均对称设置于活动口内，两个第一缓冲弹簧的两端还分别固定于冲撞板的向内端和前端架的活动口的内侧壁之间。

作为一种航空无损巡检智能机器人的一种优选方案，

侧翻控制机构包括：

铰接座，固定设置于前端架的顶部；

条形盒，底部中端设有一个转动部，条形盒通过转动部转动铰接于铰接座上；

第二缓冲弹簧，设置有两个，两个第二缓冲弹簧对称设置于条形盒的底部两端，每个第二缓冲弹簧的两端分别固定于条形盒的底部和铰接座的顶部；

配重块，滑动设置于条形盒内，配重块的一端穿过条形盒的侧壁还向外延伸设有一个凸杆，条形盒的侧壁沿着条形盒长度方向还设有一个便于凸杆活动的条形口；

摆动杆，一端通过一个单轴电机驱动，单轴电机固定设置于铰接座上，摆动杆的自由端设有一个卡口，凸杆卡接于卡口内。

作为一种航空无损巡检智能机器人的一种优选方案，

侧翻感应机构包括：

圆筒，呈水平状态沿着条形盒的长度方向设置于条形盒的上方，圆筒的两端还均通过一个固定板固定于条形盒的两端；

钢球，活动设置于圆筒内；

抵触盘，设置有两个，两个抵触盘分别位于钢球的两侧，每个抵触盘面向相应固定板的一端均设有一个安装部；

重力传感器，设置有两个，两个重力传感器分别安装于相应的安装部上；

压缩弹簧，设置有两个，两个压缩弹簧分别设置于相应安装部和相应固定板之间，每个压缩弹簧的两端还分别固定于相应安装部和固定板上。

作为一种航空无损巡检智能机器人的一种优选方案，

方向调节组件包括：

底板，设置于车盖的顶部，底板的顶部还设有一个圆台；

转盘，转动设置于圆台上；

套圈齿轮，套设于转盘上端；

驱动齿轮，与套圈齿轮之间相互啮合，驱动齿轮还通过一个驱动电机带动，驱动电机通过一个机架固定于车盖的顶部；

支撑机构，用于安装角度调节组件，支撑机构设置于转盘的顶部。

作为一种航空无损巡检智能机器人的一种优选方案，

支撑机构包括：

支撑柱，呈竖直状态固定于转盘的顶部中心；

限位环，设置于转盘的顶部，限位环与支撑柱之间共轴线，限位环的侧边沿着轴心线方向均匀设有三个支撑脚，限位环通过三个支撑脚固定于底板顶部；

安装台，固定设置于支撑柱的顶部，两个监控摄像头对称位于安装台的两侧。

作为一种航空无损巡检智能机器人的一种优选方案，

角度调节组件包括：

从动齿轮，安装台上设有一个安装口，从动齿轮呈竖直状态设置于安装口内；

转杆，设置有两个，两个转杆的一端分别通过一个固定盘固定于从动齿轮的两侧，每个转杆的自由端还分别穿过安装台的侧壁向外伸出；

安装盘，设置有两个，两个安装盘分别固定于每个转杆的向外端，每个监控摄像头的侧壁分别固定于每个相应的安装盘上；

主动齿轮，与从动齿轮之间相互啮合，主动齿轮转动设置于一个转动座上，转动座固定于安装台的底部；

旋转电机，用于驱动主动齿轮转动，旋转电机固定设置于转动座上；

限位机构，用于限制两个监控摄像头的转动范围，限位机构设置于安装台的顶部。

作为一种航空无损巡检智能机器人的一种优选方案，

限位机构包括：

扇形块，固定设置于安装台的顶部，扇形块上还设有一个弧形口；

条形杆，设置有两个，两个条形杆的一端分别固定套设于每个转杆的向外端；

限位柱，设置于两个条形杆的自由端之间，限位柱的两端分别固定于相应条形杆的自由端，限位柱还卡接于弧形口内。

作为一种航空无损巡检智能机器人的一种优选方案，

温度感应机构包括：

温度感应器，设置有两个，两个温度感应器均设置于车盖的顶部尾端。

本发明与现有技术相比具有的有益效果是：操作人员通过机器人进行航空巡检时，首先，行走组件在航空设备内行走，接着，两个监控摄像头对设备的情况进行观察，行走组件在碰撞到某处时，行走组件通过防撞缓冲机构起到了防止损坏的作用，在行走组件要发生侧翻时，侧翻感应机构感应到行走组件侧翻的方向，接着，侧翻控制机构随之对行走组件保持稳定，两个监控摄像头多方位观察时，方向调节组件调节两个监控摄像头的观察方向，角度调节组件调节两个监控摄像头的观察角度，以便于多方位的观察，对于航空巡检时，温度感应机构能够感应到温度的改变，以便操作人员及时的调控或维修，本发明解决了传统通过人工巡检效率低下，以及加大了人力劳动和容易造成人工损失的问题，减少了人力劳动，以及提高了航空巡检效率和精准度。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图；

图2为行走组件的立体结构分解示意图；

图3为本发明的局部立体结构示意图一；

图4为防撞缓冲机构的剖视图；

图5为侧翻控制机构的立体结构示意图；

图6为侧翻感应机构的剖视图；

图7为本发明的局部立体结构示意图二；

图8为方向调节组件的立体结构示意图；

图9为角度调节组件的立体结构示意图；

图10为角度调节组件的侧视图。

图中标号为：监控摄像头1、车座2、车盖3、行走轮4、驱动杆5、行走电机6、第一同步带7、转向轮8、转向杆9、连接杆10、转向电机11、第二同步带12、防滑轮胎13、前端架14、冲撞板15、第一缓冲弹簧16、铰接座17、条形盒18、第二缓冲弹簧19、配重块20、凸杆21、摆动杆22、单轴电机23、圆筒24、固定板25、钢球26、抵触盘27、重力传感器28、压缩弹簧29、底板30、圆台31、转盘32、套圈齿轮33、驱动齿轮34、驱动电机35、支撑柱36、限位环37、支撑脚38、安装台39、从动齿轮40、转杆41、固定盘42、安装盘43、主动齿轮44、转动座45、旋转电机46、扇形块47、弧形口48、条形杆49、限位柱50、温度感应器51。

具体实施方式

以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。

参照图1至图10所示，一种航空无损巡检智能机器人，包括：

行走组件，用于巡检移动；

防撞缓冲机构，用于行走组件碰撞时起到缓冲作用，防撞缓冲机构设置于行走组件的前端；

侧翻控制机构，用于行走组件碰撞发生侧翻时控制其稳定，侧翻控制机构设置于防撞缓冲机构的顶部；

侧翻感应机构，用于感应行走组件侧翻的方向以便于侧翻控制机构进行控制，侧翻感应机构设置于侧翻控制机构的顶部；

温度感应机构，用于感应航空设备内的温度，温度感应机构设置于行走组件的尾端；

监控摄像头1，设置有两个，用于监测航空内的情况，两个监控摄像头1均设置于行走组件的上方；

方向调节组件，用于调节监控摄像头1的观察方向，方向调节组件设置于行走组件的顶部；

角度调节组件，用于调节监控摄像头1的观察角度，角度调节组件设置于方向调节组件的顶部，两个监控摄像头1还对称安装于角度调节组件的两侧。

操作人员通过机器人进行航空巡检时，首先，行走组件在航空设备内行走，接着，两个监控摄像头1对设备的情况进行观察，行走组件在碰撞到某处时，行走组件通过防撞缓冲机构起到了防止损坏的作用，在行走组件要发生侧翻时，侧翻感应机构感应到行走组件侧翻的方向，接着，侧翻控制机构随之对行走组件保持稳定，两个监控摄像头1多方位观察时，方向调节组件调节两个监控摄像头1的观察方向，角度调节组件调节两个监控摄像头1的观察角度，以便于多方位的观察，对于航空巡检时，温度感应机构能够感应到温度的改变，以便操作人员及时的调控或维修。

行走组件包括：

车座2；

车盖3，固定设置于车座2的顶部；

行走轮4，设置有两个，两个行走轮4对称设置于车座2的后端，两个行走轮4之间通过一个驱动杆5连接；

行走电机6，用于驱动驱动杆5转动，行走电机6的输出端与驱动杆5之间通过一个第一同步带7连接；

转向轮8，设置有两个，两个转向轮8对称设置于车座2的前端，每个转向轮8均安装有一个转向杆9；

连接杆10，转动设置于车座2内侧顶部，两个转向杆9的自由端分别与连接杆10的两端铰接；

转向电机11，用于驱动连接杆10转动，转向电机11的输出端与连接杆10之间通过一个第二同步带12连接；

防滑轮胎13，设置有四个，四个防滑轮胎13分别套设于每个行走轮4和每个转向轮8上。

操作人员通过机器人进行航空巡检时，车座2通过两个行走轮4和两个转向轮8移动和转向，两个行走轮4通过行走电机6驱动，转向电机11驱动连接杆10转动，两个转向杆9随之带动相应的转向轮8转向，车座2随之通过两个行走轮4和两个转向轮8移动。

防撞缓冲机构包括：

前端架14，设置于车盖3的顶部且位于两个行走轮4的一端；

冲撞板15，前端架14面向外端的一侧设有一个活动口，冲撞板15活动卡接于活动口内；

第一缓冲弹簧16，设置有两个，两个第一缓冲弹簧16均对称设置于活动口内，两个第一缓冲弹簧16的两端还分别固定于冲撞板15的向内端和前端架14的活动口的内侧壁之间。

当行走组件防撞缓冲时，冲撞板15碰撞后，由于两个第一缓冲弹簧16的作用力，因此，冲撞板15得到缓冲使行走组件避免损坏。

侧翻控制机构包括：

铰接座17，固定设置于前端架14的顶部；

条形盒18，底部中端设有一个转动部，条形盒18通过转动部转动铰接于铰接座17上；

第二缓冲弹簧19，设置有两个，两个第二缓冲弹簧19对称设置于条形盒18的底部两端，每个第二缓冲弹簧19的两端分别固定于条形盒18的底部和铰接座17的顶部；

配重块20，滑动设置于条形盒18内，配重块20的一端穿过条形盒18的侧壁还向外延伸设有一个凸杆21，条形盒18的侧壁沿着条形盒18长度方向还设有一个便于凸杆21活动的条形口；

摆动杆22，一端通过一个单轴电机23驱动，单轴电机23固定设置于铰接座17上，摆动杆22的自由端设有一个卡口，凸杆21卡接于卡口内。

当行走组件侧翻时，为了控制其稳定，侧翻感应机构感应行走组件侧翻的方向，单轴电机23随之驱动摆动杆22向着其侧翻相反的方向摆动，摆动杆22带动配重块20在条形盒18上向着行走组件抬起的一边移动，条形盒18在相应第二缓冲弹簧19的作用下向下压，由于配重块20的压力，因此，行走组件能够更快得到平衡。

侧翻感应机构包括：

圆筒24，呈水平状态沿着条形盒18的长度方向设置于条形盒18的上方，圆筒24的两端还均通过一个固定板25固定于条形盒18的两端；

钢球26，活动设置于圆筒24内；

抵触盘27，设置有两个，两个抵触盘27分别位于钢球26的两侧，每个抵触盘27面向相应固定板25的一端均设有一个安装部；

重力传感器28，设置有两个，两个重力传感器28分别安装于相应的安装部上；

压缩弹簧29，设置有两个，两个压缩弹簧29分别设置于相应安装部和相应固定板25之间，每个压缩弹簧29的两端还分别固定于相应安装部和固定板25上。

当感应行走组件侧翻的方向时，钢球26向着侧翻的方向在圆筒24内滑动，钢球26触碰到相应的抵触盘27通过相应的压缩弹簧29下压，重力传感器28感应到压力后将信号传输给单轴电机23，单轴电机23随之驱动摆动杆22向相反的方向摆动。

方向调节组件包括：

底板30，设置于车盖3的顶部，底板30的顶部还设有一个圆台31；

转盘32，转动设置于圆台31上；

套圈齿轮33，套设于转盘32上端；

驱动齿轮34，与套圈齿轮33之间相互啮合，驱动齿轮34还通过一个驱动电机35带动，驱动电机35通过一个机架固定于车盖3的顶部；

支撑机构，用于安装角度调节组件，支撑机构设置于转盘32的顶部。

当两个监控摄像头1多方向观察的过程中，驱动电机35带动驱动齿轮34转动，转盘32随之在圆台31上转动，两个监控摄像头1随之能够多方向观察。

支撑机构包括：

支撑柱36，呈竖直状态固定于转盘32的顶部中心；

限位环37，设置于转盘32的顶部，限位环37与支撑柱36之间共轴线，限位环37的侧边沿着轴心线方向均匀设有三个支撑脚38，限位环37通过三个支撑脚38固定于底板30顶部；

安装台39，固定设置于支撑柱36的顶部，两个监控摄像头1对称位于安装台39的两侧。

当转盘32转动时，为了使转盘32的转动在行走组件移动时不发生晃动的现象，因此，限位环37使转盘32能够稳定转动。

角度调节组件包括：

从动齿轮40，安装台39上设有一个安装口，从动齿轮40呈竖直状态设置于安装口内；

转杆41，设置有两个，两个转杆41的一端分别通过一个固定盘42固定于从动齿轮40的两侧，每个转杆41的自由端还分别穿过安装台39的侧壁向外伸出；

安装盘43，设置有两个，两个安装盘43分别固定于每个转杆41的向外端，每个监控摄像头1的侧壁分别固定于每个相应的安装盘43上；

主动齿轮44，与从动齿轮40之间相互啮合，主动齿轮44转动设置于一个转动座45上，转动座45固定于安装台39的底部；

旋转电机46，用于驱动主动齿轮44转动，旋转电机46固定设置于转动座45上；

限位机构，用于限制两个监控摄像头1的转动范围，限位机构设置于安装台39的顶部。

当两个监控摄像头1调整观察角度时，旋转电机46驱动主动齿轮44转动，从动齿轮40随之带动两个转杆41转动，两个转杆41随之带动两个监控摄像头1进行角度调节。

限位机构包括：

扇形块47，固定设置于安装台39的顶部，扇形块47上还设有一个弧形口48；

条形杆49，设置有两个，两个条形杆49的一端分别固定套设于每个转杆41的向外端；

限位柱50，设置于两个条形杆49的自由端之间，限位柱50的两端分别固定于相应条形杆49的自由端，限位柱50还卡接于弧形口48内。

当两个监控摄像头1进行角度调节时，为了防止两个监控摄像头1调整角度过大导致零件损坏，因此，两个转杆41在转动时，两个转杆41上的条形杆49随之同时摆动，两个条形杆49之间的限位柱50随之在扇形块47上的弧形口48内摆动，限位了两个监控摄像头1的调整范围。

温度感应机构包括：

温度感应器51，设置有两个，两个温度感应器51均设置于车盖3的顶部尾端。

当行走组件还航空巡检时，为了防止航空设备内温度过高导致一系列问题的出现，因此，两个温度感应器51在感应到温度后，能够便于操作人员对温度的调控或修复航空设备。

本发明的工作原理：

本设备/装置/方法通过以下步骤实现本发明的功能，进而解决了本发明提出的技术问题：

步骤一、操作人员通过机器人进行航空巡检时，车座2通过两个行走轮4和两个转向轮8移动和转向，两个行走轮4通过行走电机6驱动，转向电机11驱动连接杆10转动，两个转向杆9随之带动相应的转向轮8转向，车座2随之通过两个行走轮4和两个转向轮8移动，行走组件防撞缓冲时，冲撞板15碰撞后，由于两个第一缓冲弹簧16的作用力，因此，冲撞板15得到缓冲使行走组件避免损坏，行走组件侧翻时，钢球26向着侧翻的方向在圆筒24内滑动，钢球26触碰到相应的抵触盘27通过相应的压缩弹簧29下压，重力传感器28感应到压力后将信号传输给单轴电机23，单轴电机23随之驱动摆动杆22向相反的方向摆动，摆动杆22带动配重块20在条形盒18上向着行走组件抬起的一边移动，条形盒18在相应第二缓冲弹簧19的作用下向下压，由于配重块20的压力，因此，行走组件能够更快得到平衡。

步骤二、当两个监控摄像头1多方向观察的过程中，驱动电机35带动驱动齿轮34转动，转盘32随之在圆台31上转动，为了使转盘32的转动在行走组件移动时不发生晃动的现象，因此，限位环37使转盘32能够稳定转动，两个监控摄像头1随之能够多方向观察，两个监控摄像头1调整观察角度时，旋转电机46驱动主动齿轮44转动，从动齿轮40随之带动两个转杆41转动，两个转杆41随之带动两个监控摄像头1进行角度调节，两个监控摄像头1进行角度调节时，为了防止两个监控摄像头1调整角度过大导致零件损坏，因此，两个转杆41在转动时，两个转杆41上的条形杆49随之同时摆动，两个条形杆49之间的限位柱50随之在扇形块47上的弧形口48内摆动，限位了两个监控摄像头1的调整范围。

步骤三、当行走组件还航空巡检时，为了防止航空设备内温度过高导致一系列问题的出现，因此，两个温度感应器51在感应到温度后，能够便于操作人员对温度的调控或修复航空设备。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。