一种变电站电缆沟微型巡检机器人的制作方法

本实用新型涉及电缆沟巡检机器，尤其涉及的是一种变电站电缆沟微型巡检机器人。

背景技术：

目前，变电站电缆沟内检测依赖感温电缆或光纤，信息量单一，故障定位精度低。但电缆沟内电缆密集敷设，空间狭窄，每隔固定距离设置防火封堵，传统的巡检机器人不满足此类现场工作要求。主要原因是电缆沟内地形复杂，电缆密集敷设，空间狭窄以及防火封堵的阻挡，造成传统的智能巡检机器人无法进行有效在上述地形复杂的电缆沟中进行巡检，无法有效监控电缆沟中电缆的工作状态。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题在于提供了一种变电站电缆沟微型巡检机器人。

本实用新型是通过以下技术方案解决上述技术问题的：

一种变电站电缆沟微型巡检机器人，包括机身，所述机身的两侧分别连接有行进臂，所述行进臂与机身之间通过连杆机构连接，所述连杆机构用于调节行进臂与机身之间的距离；

所述行进臂的两端均设置有履带轮；

所述机身的下方设置有U形抬升架，所述U形抬升架用于抬升与沉降巡检机器人；

所述机身连接有检测臂，所述检测臂连接有检测器。

优选地，所述连杆机构包括第一连杆、第二连杆、第三连杆以及第四连杆

所述第一连杆与第四连杆铰接有第一滑块，所述第二连杆与第三连杆的一端铰接有第二滑块，所述第一滑块与第二滑块连接有双向丝杠，所述第一滑块与第二滑块位于双向丝杠的两端；

所述双向丝杠连接有变形驱动电机；

所述第一连杆与第三连杆的另一端分别与机身两侧行进臂的一端进行铰接，第二连杆与第三连杆分别与机身两侧行进臂的另一端进行铰接。

优选地，所述第一滑块位于双向丝杠左侧的左旋部，第二滑块位于双向丝杠右侧的右旋部。

优选地，所述连杆机构能够调节两侧的行进臂分别与机身进行0-250mm距离伸展与收缩。

优选地，所述U形抬升架包括驱动杆、支撑板以及从动杆，驱动杆连接有抬升驱动电机，所述抬升驱动电机固接在机身的一端，所述驱动杆的一端连接抬升驱动电机，所述驱动杆的另一端铰接支撑板的一端，所述支撑板的另一端铰接从动杆，所述从动杆铰接在机身的另一端，所述驱动杆、支撑板、从动杆和机身组成四边形的高度调节几何结构。

优选地，所述抬升驱动电机用于驱动改变四边形的高度调节几何结构，实现机器人整体的抬升与沉降。

优选地，所述检测臂连接机身主体顶部左侧，所述检测臂能够与机身同平面进行0-180°夹角旋转。

本实用新型相比现有技术具有以下优点：

1.本实用新型公开的上述装置解决了电缆沟内属于巡检盲区的问题，减轻了运维人员工作量，保证人身设备安全。

2.传统巡检机器人多依赖专用轨道或道路，本实用新型以排水沟为主要行进通道，并具备变形功能，可穿越沟内防火封堵，适应现场工作要求。

附图说明

图1是本实用新型实施例的整体结构示意图；

图2是本实用新型实施例中连杆机构的结构示意图；

图3是本实用新型实施例中U形抬升架的结构示意图；

图4是本实用新型实施例中U形抬升架张开时巡检机器人的状态图；

图5是本实用新型实施例中行进臂伸出巡检机器人的状态图；

图6是本实用新型实施例中U形抬升架缓慢闭合时巡检机器人的状态图；

图7是本实用新型实施例中巡检机器人转弯的状态图；

图8是本实用新型实施例中巡检机器人穿越防火封堵的状态图。

具体实施方式

下面对本实用新型的实施例作详细说明，本实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。

如图1-8所示，变电站电缆沟微型巡检机器人，包括机身6，机身6的前、后两侧分别连接有行进臂4，每一个行进臂4的左、右端均设置有履带轮5，通过履带轮5实现机身6的运动(履带轮5驱动机身6的方式为现有技术公开的常规方式，本领域技术人员通过查阅技术手册或者技术词典即可获知履带轮5驱动机身6运动的工作原理和工作结构)。在行进臂4与机身6之间通过连杆机构2进行连接，连杆机构2用于调节行进臂4与机身6之间的距离。通过连杆机构2，行进臂4与机身6能够进行0-250mm距离伸展与收缩。

连杆机构2的具体结构为：连杆机构2包括连杆机构21、第二连杆22、第三连杆23以及第四连杆24，连杆机构21与第四连杆24的一端铰接有第一滑块26(连杆机构21与第四连杆24分别铰接在第一滑块26的顶部)，同时，第二连杆22与第三连杆23的一端铰接有第二滑块27(第二连杆22与第三连杆23分别铰接在第二滑块27的顶部)。

第一滑块26与第二滑块27连接有双向丝杠25(双向丝杠25连接有变形驱动电机28，变形驱动电机28驱动双向丝杠25转动)，双向丝杠25包括位于左端的左旋部(具有丝杠螺纹)，以及位于右端的右旋部(具有丝杠螺纹)，第一滑块26与第二滑块27分别于左旋部和右旋部配合连接在左旋部和右旋部上。

连杆机构21与第四连杆24的一端铰接第一滑块26后，连杆机构21与第四连杆24的另一端分别铰接在位于机身6前、后两侧的行进臂4左端位置，同理，第二连杆22与第三连杆23的一端铰接第二滑块27后，第二连杆22与第三连杆23的另一端分别铰接在位于机身6前、后两侧行进臂4右端位置。

在机身6的下方设置有U形抬升架7，U形抬升架7用于抬升与沉降巡检机器人，U形抬升架7的具体结构为：

U形抬升架7包括驱动杆72、支撑板73以及从动杆，抬升驱动电机连接驱动杆72，抬升驱动电机固接在机身6的右端，驱动杆72的一端连接抬升驱动电机，驱动杆72的另一端铰接支撑板73的顶部右端，支撑板73的顶部左端端铰接从动杆，从动杆铰接在机身6底部左端。驱动杆72、支撑板73、从动杆和机身6组成四边形的高度调节几何结构，具体的，所述抬升驱动电机用于驱动改变四边形的高度调节几何结构，实现机器人整体的抬升与沉降。

机身6的顶部左侧连接有检测臂3，检测臂3的顶端部连接有检测器1(检测器1为现有技术公开的能够检测电缆沟内电缆状态的常规设备，如红外摄像头)，检测臂3能够与机身6同平面进行0-180°夹角旋转，具体而言，实现检测臂3与机身6进行同平面进行0-180°夹角旋转方式为现有技术公开的常规方式，如检测臂3将检测臂3的底部连接至驱动电机的转轴上，驱动电机转动180度，检测臂3跟随转动180度。

行进臂4与机身6能够进行伸展与收缩的过程如下：

变形驱动电机28带动双向丝杠25转动(左旋部和右旋部)，与左旋部连接的第一滑块26发生水平滑动，与右旋部连接的第二滑块27发生水平滑动，此时，因连杆机构21和第四连杆24与第一滑块26铰接和两侧的行进臂4铰接，第二连杆22和第三连杆23与第二滑块27铰接和两侧的行进臂4铰接，行进臂4与连杆机构21、第四连杆24，第二连杆22和第三连杆23的夹角发生变化，进而行进臂4与机身6的间距发生改变，实现伸展与收缩。

U形抬升架7抬升与沉降巡检机器人的过程如下：

驱动杆72、支撑板73、从动杆和机身6组成四边形的高度调节几何结构，当抬升驱动电机71转动(驱动杆72的一端连接在抬升驱动电机71上)时，驱动杆72发生转动，因驱动杆72与支撑板73铰接，驱动杆72与支撑板73的夹角发生变化，进而由驱动杆72、支撑板73、从动杆74和机身6组成的高度调节几何结构的几何形状发生改变(即因四边形的形状发生改变，四边形的高产生变化，即机身6与支撑板73竖直间距改变)，进而实现机器人整体的抬升与沉降。

巡检机器人巡检时变形方式如下：

(1)常规巡检：检测臂3伸展，连杆机构2及U形抬升架7保持收缩状态，巡检机器人行进在排水沟内，利用检测臂3上的检测器1采集电缆沟内数据信息；

(2)穿越封堵：检测臂3沉降，机器人收缩至截面最小状态，通过预留的排水沟孔完成穿越；

(3)穿越转弯半径较小的排水沟位置、沟内阻塞位置以及重点巡检位置：位于机身6下方U形抬升架7张开，使整个巡检机器人整体抬升过沟外地面；

然后，连杆机构2向外伸展，使行进臂4及履带轮5与排水沟外地面接触，U形抬升架7缓慢闭合，四个履带轮5支撑机器人工作与排水沟外地面，完成从沟内工作向沟外工作的变形；

沟外工作时，巡检机器人依据现场环境完成转弯、绕行或靠近重点监测设备动作，完成沟外工作后，返回到排水沟上方；

最后，U形抬升架7张开，从排水沟内支撑巡检机器人，连杆机构2向内收缩，巡检机器人恢复至沟内原始工作状态，继续巡检工作。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。