一种巡视机器人的制作方法

本申请涉及变电站巡检技术领域，特别涉及一种巡视机器人。

背景技术：

目前，全国绝大多数变电站内电缆沟的巡检方式为人工巡检。巡检人员的巡检内容包括检查电缆沟有无严重积水、电缆有无破损现象、电缆沟内是否存在老鼠等小动物等等，巡检内容固定单一，巡检人员工作效率较低。随着电网技术的发展，变电站无人化是必然趋势，机器人巡检模式可以更好的减少投资成本，使机器人的效用达到最大化，提高自动化巡检水平，为电网行业的巡检工作带来革命性的改变。但是现有的机器人并不能够在狭窄复杂空间内灵活移动，极大地影响到摄像头的摄像范围，从而导致巡检效率低。

技术实现要素：

有鉴于此，本申请的目的在于提供一种巡视机器人，有效地解决了现有技术中存在巡检效率低的技术问题。

为达到上述目的，本申请提供以下技术方案：

一种巡视机器人，包括机身、滑动组件、驱动电机、障碍物感应传感器、第一摄像头和第二摄像头；

所述驱动电机安装于所述机身内，所述机身的顶部通过所述滑动组件安装于轨道上；

所述驱动电机与所述滑动组件连接，用于驱动所述滑动组件转动使所述机身在轨道上运动；

所述第一摄像头安装于所述机身的前侧面，所述第二摄像头安装于所述机身的底部，且所述第二摄像头通过伸缩机构与所述机身连接；

所述障碍感应传感器安装于所述机身上，用于感应周围障碍物的情况以便所述伸缩机构控制所述第二摄像头上下移动。

优选地，在上述的巡视机器人中，所述滑动组件包括连接件和两个滑轮；

所述连接件和所述机身分别位于轨道的上方和下方；

各个所述滑轮的第一端均与所述机身转动连接，各个所述滑轮的第二端均与所述连接件转动连接；

两个所述滑轮均设置于两个轨道之间，且两个所述滑轮各自分别与一个轨道滚动抵接。

优选地，在上述的巡视机器人中，所述滑动组件至少为两个，各个所述滑动组件沿所述机身的运动方向分布于所述机身上。

优选地，在上述的巡视机器人中，所述驱动电机的驱动轴设有第一齿轮，至少一个所述滑轮设有与所述第一齿轮啮合传动连接的第二齿轮。

优选地，在上述的巡视机器人中，所述伸缩机构包括伸缩气缸、x型折叠架和固定座；

所述固定座安装于所述机身内，所述固定座上设有第一滑轨槽；

所述x型折叠架的左上端与所述固定座铰接，所述x型折叠架的右上端滑动安装于所述第一滑轨槽内，所述x型折叠架的左下端和/或右下端与所述第二摄像头连接；

所述伸缩气缸与所述x型折叠架连接，用于驱动所述x型折叠架的右上端在所述第一滑轨槽滑动，使得所述x型折叠架展开或收缩带动所述第二摄像头上下运动。

优选地，在上述的巡视机器人中，所述伸缩机构还包括连接座，所述连接座的顶部上设有第二滑轨槽；

所述x型折叠架的左下端与所述连接座的顶部铰接，所述x型折叠架的右下端滑动安装于所述第二滑轨槽内；

所述第二摄像头安装于所述连接座的底部上。

优选地，在上述的巡视机器人中，所述x型折叠架为两个，两个所述x型折叠架平行设置于所述固定座与所述连接座之间；

两个所述x型折叠架通过连接杆连接，所述伸缩气缸的伸缩杆与所述连接杆连接。

优选地，在上述的巡视机器人中，所述机身的底部设有与所述连接座相对应的开口。

优选地，在上述的巡视机器人中，所述障碍感应传感器包括第一传感器和第二传感器；

所述第一传感器和所述第二传感器分别设置于所述机身沿运动方向的两侧。

优选地，在上述的巡视机器人中，所述第一摄像头和所述第二摄像头均为360度全景摄像头。

与现有技术相比，本申请的有益效果是：

本申请提供了一种巡视机器人，通过驱动电机驱动滑动组件转动使得整个机身可以沿着轨道运动，随着机身在轨道上的运动，位于机身前侧面的第一摄像头可以拍摄位于前方的现场情况，而障碍感应传感器可以感应周围障碍物的情况以便伸缩机构控制第二摄像头上下移动，不仅实现第二摄像头向下移动拍摄两个障碍物之间的现场情况，而且还可以使得第二摄像头及时地避让障碍物，保证巡检任务的正常进行。通过驱动电机控制机身沿水平方向的运动以及通过伸缩机构和障碍感应传感器控制第二摄像头沿竖直方向的运动，不仅代替了人工巡检，而且还可以有效地扩大摄像头的拍摄范围，可以实现第一摄像头和第二摄像头拍摄电缆沟各个位置的现场情况，进而提高电缆沟的巡检效率，有效地解决了现有技术中存在巡检效率低的技术问题。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种巡视机器人的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的一种巡视机器人的立体结构示意图；

图3为本申请实施例提供的一种巡视机器人的滑动组件和伸缩机构的安装示意图；

图4为本申请实施例提供的一种巡视机器人的滑动组件的立体结构示意图。

图中：

1为机身、11为顶板、2为滑动组件、21为连接件、22为滑轮、23为第二齿轮、24为安装座、25为护板、31为驱动轴、32为第一齿轮、41为第一传感器、42为第二传感器、51为第一摄像头、52为第二摄像头、6为伸缩机构、61为伸缩气缸、62为x型折叠架、63为固定座、631为第一滑轨槽、64为连接座、641为第二滑轨槽、65为连接杆、7为轨道。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可更换连接，或一体地连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。

目前，全国绝大多数变电站内电缆沟的巡检方式为人工巡检。巡检人员的巡检内容包括检查电缆沟有无严重积水、电缆有无破损现象、电缆沟内是否存在老鼠等小动物等等，巡检内容固定单一，巡检人员工作效率较低。随着电网技术的发展，变电站无人化是必然趋势，机器人巡检模式可以更好的减少投资成本，使机器人的效用达到最大化，提高自动化巡检水平，为电网行业的巡检工作带来革命性的改变。但是现有的机器人并不能够在狭窄复杂空间内灵活移动，极大地影响到摄像头的摄像范围，从而导致巡检效率低。本实施例提供了一种巡视机器人，有效地解决了现有技术中存在巡检效率低的技术问题。

请参阅图1-图4，本申请实施例提供了一种巡视机器人，包括机身1、滑动组件2、驱动电机、障碍物感应传感器、第一摄像头51和第二摄像头52；驱动电机安装于机身1内，机身1的顶部通过滑动组件2安装于轨道7上；驱动电机与滑动组件2连接，用于驱动滑动组件2转动使机身1在轨道7上运动；第一摄像头51安装于机身1的前侧面，第二摄像头52安装于机身1的底部，且第二摄像头52通过伸缩机构6与机身1连接；障碍感应传感器安装于机身1上，用于感应周围障碍物的情况以便伸缩机构6控制第二摄像头52上下移动。

更具体地说，机身1可以呈四方体状，机身1内部中空，驱动电机和伸缩机构6均安装于机身1的内部；当障碍感应传感器识别到前方有障碍物时，驱动电机运动一段距离停止运转(使得第二摄像头52移动接近到障碍物的位置)，伸缩机构6控制第二摄像头52上升，待第二摄像头52上升至机身1的底部，驱动电机继续驱使滑动组件2转动使机身1沿轨道7运动；当障碍感应传感器识别到前方没有障碍物时，驱动电机运动一段距离后停止运转(使得第二摄像头52移动到没障碍物的位置)，伸缩机构6控制第二摄像头52下降，待第二摄像头52下降到最低点，驱动电机继续驱使滑动组件2转动使机身1沿轨道7运动。

本实施例通过驱动电机驱动滑动组件2转动使得整个机身1可以沿着轨道7运动，随着机身1在轨道7上的运动，位于机身1前侧面的第一摄像头51可以拍摄位于前方的现场情况，而障碍感应传感器可以感应周围障碍物的情况以便伸缩机构6控制第二摄像头52上下移动，不仅实现第二摄像头52向下移动拍摄两个障碍物之间的现场情况，而且还可以使得第二摄像头52及时地避让障碍物，保证巡检任务的正常进行。通过驱动电机控制机身1沿水平方向的运动以及通过伸缩机构6和障碍感应传感器控制第二摄像头52沿竖直方向的运动，不仅代替了人工巡检，而且还可以有效地扩大摄像头的拍摄范围，可以实现第一摄像头51和第二摄像头52拍摄电缆沟各个位置的现场情况，进而提高电缆沟的巡检效率，有效地解决了现有技术中存在巡检效率低的技术问题。

进一步地，在本实施例中，滑动组件2包括连接件21和两个滑轮22；连接件21和机身1分别位于轨道7的上方和下方；各个滑轮22的第一端均与机身1转动连接，各个滑轮22的第二端均与连接件21转动连接；两个滑轮22均设置于两个轨道7之间，且两个滑轮22各自分别与一个轨道7滚动抵接。通过两个滑轮22分别与两侧的轨道7滚动接触，实现机身1滑动安装于轨道7上，并且通过连接件21的设置可以限制两个滑轮22的位置，使得两个滑轮22之间不易出现松动，从而避免滑轮22脱离于轨道7，保证机身1可以通过滑轮22沿轨道7上移动，从而保证机器人的正常运行。

更具体地说，各个滑轮22的横截面的形状呈类似“工”字型，各个滑轮22的中部设有与轨道7相匹配的环状凹槽，各个滑轮22通过环状凹槽的槽壁与轨道7滚动抵接，各个滑轮22的两端沿中心线设有转杆，各个滑轮22的两端分别通过转杆与连接件21、机身1的顶板11转动连接。

进一步地，在本实施例中，滑动组件2至少为两个，各个滑动组件2沿机身1的运动方向分布于机身1上。通过至少两个滑动组件2可以更好支撑住机身1，不仅有利于保证机身1在导轨上运动的稳定性，而且还可以有效地减少各个滑轮22对机身1的承重，从而有利于减少各个滑轮22的摩擦损伤。

更具体地说，本实施例优选采用2～4个滑动组件2，不宜采用过多的滑轮22，过多的滑轮22不仅成本高，而且还不利于机身1在轨道7上的灵活移动。

进一步地，在本实施例中，驱动电机的驱动轴31设有第一齿轮32，至少一个滑轮22设有与第一齿轮32啮合传动连接的第二齿轮23。通过驱动电机的驱动轴31带动第一齿轮32转动，第一齿轮32转动带动第二齿轮23转动，第二齿轮23转动带动相对应的滑轮22转动，在单个滑轮22转动的驱使下，其他的滑轮22也可以在轨道7上滚动，从而实现机身1在轨道7上进行直线运动。

更具体地说，请参阅图1，本实施例具体采用3个滑动组件2，其中两个滑动组件2的滑轮22连接于同一个连接件21上，且这两个滑动组件2的同一侧的两个滑轮22均设有第二齿轮23，第一齿轮32设置于两个第二齿轮23之间，且两个第二齿轮23均与第一齿轮32啮合传动连接，这样设置不仅可以为两个滑轮22提供主动转动的动力，更方便机身1在轨道7上移动，而且还可以通过第二齿轮23共同限制第一齿轮32的位置，可以大大减少两个齿轮之间出现脱齿的可能性，从而保证装置的正常运转；另外一个滑动组件2的滑轮22的底部可以配置有安装座24，安装座24与机身1的顶板11可拆卸连接，安装座24的两侧和连接件21的两侧均设有护板25，通过安装座24更方便将滑轮22安装于机身1上。

进一步地，在本实施例中，伸缩机构6包括伸缩气缸61、x型折叠架62和固定座63；固定座63安装于机身1内，固定座63上设有第一滑轨槽631；x型折叠架62的左上端与固定座63铰接，x型折叠架62的右上端滑动安装于第一滑轨槽631内，x型折叠架62的左下端和/或右下端与第二摄像头52连接；伸缩气缸61与x型折叠架62连接，用于驱动x型折叠架62的右上端在第一滑轨槽631滑动，使得x型折叠架62展开或收缩带动第二摄像头52上下运动。

当第二摄像头52需要向下运动时，伸缩气缸61控制伸缩杆收缩拉动x型折叠架62的右上端在第一滑轨槽631内运动，使得x型折叠架62的左上端与右上端之间的距离变小，而x型折叠架62沿竖直方向的长度变长，从而实现驱使第二摄像头52向下运动；当第二摄像头52需要向上运动时，伸缩气缸61控制伸缩杆伸长推动x型折叠架62的右上端在第一滑轨槽631内运动，使得x型折叠架62的左上端与右上端之间的距离变大，而x型折叠架62沿竖直方向的长度变短，从而实现驱使第二摄像头52向上运动。

进一步地，在本实施例中，伸缩机构6还包括连接座64，连接座64的顶部上设有第二滑轨槽641；x型折叠架62的左下端与连接座64的顶部铰接，x型折叠架62的右下端滑动安装于第二滑轨槽641内；第二摄像头52安装于连接座64的底部上。通过连接座64的设置不仅可以提供一个第二摄像头52与x型折叠架62连接的位置，而且还可以通过第一滑轨槽631和第二滑轨槽641共同对x型折叠架62形成限制作用，对x型折叠架62的收缩和展开起到引导和限制作用，使得x型折叠架62收缩时和展开时均比较稳定，从而有利于保证连接座64和第二摄像头52上下运动的稳定性。

更具体地说，x型折叠架62的左上端与右上端形成的直线与轨道7平行，x型折叠架62的左下端与右下端形成的直线同样与轨道7平行，使得连接座64保持水平状态，方便第二摄像头52更好地拍摄周围的现场情况。

进一步地，在本实施例中，x型折叠架62为两个，两个x型折叠架62平行设置于固定座63与连接座64之间；两个x型折叠架62通过连接杆65连接，伸缩气缸61的伸缩杆与连接杆65连接。通过两个x型折叠架62可以对应分别连接于固定座63的四角和连接座64的四角，可以更好地支撑连接座64，从而为第二摄像头52提供一个稳定的安装环境。

进一步地，在本实施例中，机身1的底部设有与连接座64相对应的开口。当第二摄像头52需要向下运动时，可以启动伸缩气缸61拉动x型折叠架62进行展开，使得连接座64可以脱离于机身1带动第二摄像头52向下运动，直至第二摄像头52运动到相应的位置；当第二摄像头52需要向上运动时，可以启动伸缩气缸61推动x型折叠架62进行收缩，使得连接座64带动第二摄像头52向上运动，直至连接座64运动至开口内使得连接座64的底部与机身1的底部齐平。

进一步地，在本实施例中，障碍感应传感器包括第一传感器41和第二传感器42；第一传感器41和第二传感器42分别设置于机身1的底部沿运动方向的两侧。也就是第一传感器41设置于机身1沿轨道7的前端，当机器人向前移动时，第一传感器41感应检测到障碍物时，第一传感器41发送信号给伸缩气缸61的控制器驱使第二摄像头52向上缩回；当机器人向后移动时，第二传感器42感应检测到障碍物时，第二传感器42发送信号给伸缩气缸61的控制器驱使第二摄像头52向上缩回。

更具体地说，还可以在第二摄像头52上安装有第三传感器，第三传感器可以识别下方的障碍物情况，以便识别控制第二摄像头52的下降距离。

进一步地，在本实施例中，第一摄像头51和第二摄像头52均为360度全景摄像头。通过采用360度全景摄像头作为第一摄像头51和第二摄像头52，可以有效地保证两个摄像头的摄像范围，从而实现无死角处地拍摄电缆沟内部的现场情况，进而提高电缆沟的巡检效率。

更具体地说，第一摄像头51和第二摄像头52还配置有射灯，通过射灯可以在漆黑的环境提供足够的光源以便两个摄像头进行拍摄。整个机器人还外部配置有监控系统，监控系统包括pc监控系统和手机监控系统，监控系统与机器人的控制主机无线连接或有线连接，控制主机内部设有电池组、驱动电机的控制模块、伸缩机构6的控制模块、第一摄像头51和第二摄像头52的旋转控制模块以及无线信号接收模块，以便工作人员通过监控系统观察和了解机器人的作业情况。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。