一种减震底盘及带有减震底盘的变电站轮履式越障机器人制造技术

本发明专利技术公开了一种减震底盘及带有减震底盘的变电站轮履式越障机器人，减震底盘包括下支撑板，在下支撑板的顶部设有悬空的左支撑板和右支撑板，左、右支撑板与下支撑板之间垂直设有减震装置。变电站轮履式越障机器人包括减震底盘，在减震底盘上设有行走电机机构，行走电机机构通过传动装置驱动左、右两个行走轮旋转，左、右两个行走轮各自通过一个履带驱动被动轮旋转，同时两个被动轮和两个主动轮分别各自与一个履带轮形成了两个后支臂结构和两个前支臂结构；该结构能够适应变电站复杂环境运行，既可以在平坦的水泥路面行走，也可以在凹凸不平的水泥路面、草地、砂石、荒野等复杂路面行驶，还可以翻越路边石进行巡检。

【技术实现步骤摘要】
一种减震底盘及带有减震底盘的变电站轮履式越障机器人
本专利技术涉及一种机器人，具体涉及一种减震底盘及带有减震底盘的变电站轮履式越障机器人。
技术介绍
变电站是电力传输网络的枢纽，其设备运行状态的安全性至关重要，对设备的有效巡检是保证变电站良好运行以及对广大用户供电可靠性的重要保证。随着电力机器人技术的发展，机器人巡检已逐渐代替人工巡检，大大降低了劳动力。目前的移动巡检机器人主要结构有：轮式、履带式、腿—足式、蠕动式等，其中以轮式和履带式应用最为广泛。轮式具有结构简单、运行速度快、效率高等优点，但一般只适用于比较平坦和坚硬的路面环境，越障能力差，在松软和泥泞地面行动能力差。腿—足式又分爬行式和步行式，爬行式是模仿爬行类昆虫运动的一种仿生运动模式，一般处于静稳定状态，可适应非连续的复杂环境，但行走速度一般比较慢，而且内部结构设计起来比较复杂；步行式是模仿哺乳类动物快速步行的一种仿生运动模式，可适应非连续的复杂环境，但高速行走时处于非静稳定状态，控制系统和机械结构非常复杂，目前还没有实用化。目前，在变电站巡检的移动机器人大主要是轮式机器人，速度较快，但环境适应性较差，不能翻越路边石以及不能在草地等复杂环境下行驶；另一种是带支臂的履带式移动机器人，它可以利用支臂翻越障碍，也可以依靠履带在草地、砂石等复杂环境下行走，但履带式机器人的弊端是在普通的平坦水泥路面下，移动缓慢，效率不高。所以轮履组合式机器人的出现解决了以上问题，在普通平坦路面使用轮式正常行走；遇到路边石等障碍时，使用支臂协助机器人翻越障碍。但目前存在的轮履式机器人本体没有减震系统，内部传动方式依靠链轮链条传动，链轮链条传动具有不稳定性，所以在轮履式机器人巡检过程中也不稳定。加上当机器人在路况差的路面行驶时，机器人本体会产生较大振动，随之安装在移动平台上方的检测设备也产生晃动，较大的振动对检测设备本体造成伤害甚至影响到检测结果。
技术实现思路
为解决上述移动机器人在变电站巡检时遇到的种种问题，结合变电站的具体运行环境，本专利技术提出了一种带有减震系统的变电站轮履式越障机器人。该结构能够适应变电站复杂环境运行，既可以在平坦的水泥路面行走，也可以在凹凸不平的水泥路面、草地、砂石、荒野等复杂路面行驶，还可以翻越路边石进行巡检。为了实现上述目的，本专利技术设计的技术方案如下：一种减震底盘，包括下支撑板，在所述的下支撑板的顶部设有悬空的左支撑板和右支撑板，所述的左、右支撑板与下支撑板之间垂直设有一个导柱，在所述的导柱的顶部与左支撑板或右支撑板固定连接，导柱的底部与下支撑板固定连接，在导柱的外圈套装有压簧，所述左、右支撑板与下支撑板之间的距离小于压簧的自由高度。进一步的，所述的导柱的顶部设有螺纹，其穿过左支撑板或右支撑板通过螺母组件与左支撑板或右支撑板固定连接；所述的导柱的底部设有槽形通孔，通过螺钉组件穿过导柱内部与下支撑板固定连接。一种变电站轮履式越障机器人，其底盘采用前面所述的减震底盘。进一步的，所述的变电站轮履式越障机器人，在所述的底盘上设有行走电机机构，所述的行走电机机构通过传动装置驱动左、右两个行走轮旋转，所述的左、右两个行走轮各自通过一个履带驱动被动轮旋转，同时两个被动轮和两个主动轮分别各自与一个履带轮形成了两个后支臂结构和两个前支臂结构。进一步的，所述的行走电机机构包括一个支撑底板，在所述的支撑底板上设有两个平行设置的前支撑座和后支撑座，所述的前支撑座、后支撑座上均设有供电机I、电机II前、后端穿过的孔，同时在前、后支撑座各自还设有调整电机后端与前端同轴度的调节装置。进一步的，所述调节装置包括上下对称设置的上调节块、下调节块，所述的上调节块、下调节块通过连接装置与后支撑座或前支撑座连接。进一步的，所述的变电站轮履式越障机器人还包括有履带张紧机构。进一步的，所述的履带张紧机构包括支撑板，在所述的支撑板的上部设有大张紧轮机构，下部设有小张紧轮机构；且所述的大张紧轮机构通过螺钉组件可调节其高度。进一步的，在所述的底盘设有一个底盘框架，在所述的底盘框架上设有一个检测设备，所述的检测设备与一个控制器相连，所述的控制器控制行走电机机构、两个后支臂结构和两个前支臂结构。进一步的，所述的检测设备通过一个竖直的立杆固定在底盘框架上，且检测设备在高度方向上高于整个越障机器人。本专利技术的有益效果：1、当带有减震系统的变电站轮履式越障机器人在变电站巡检时，可使用轮式在普通平坦路面、凹凸不平路面正常行走，保证了机器人巡检时的正常行走速度；当遇到一定高度的路边石等障碍时，借助前后支臂，撑起机器人顺利翻越障碍，当机器人在路况差的路面行驶时，机器人本体会产生较大振动，随之安装在移动平台上方的检测设备也产生晃动，较大的振动对检测设备本体造成伤害甚至影响到检测结果。设计成带有减震系统的变电站轮履式越障机器人能更加适应未来机器人技术的发展。2、轮式行走机构及履带传动机构均设计为带轮与同步带传动方式，传动过程中，运行平稳，提高了机器人的运行效率，降低了机器人本身的振动；3、机器人的减震底盘结构中，设计左支撑板与右支撑板为分离式结构，机器人的前轮与后轮装配体分别安装在左支撑板与右支撑板上，改变整体式结构，提高了减震效果；4、采用可调节式双电机固定装置安装伺服电机，有效地节省了安装空间，对于小型化机器人的发展有推动作用。附图说明为了更清楚地说明本专利技术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，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为带有减震系统的变电站轮履式越障机器人在平坦水泥路面行驶简图；图2为带有减震系统的变电站轮履式越障机器人在台阶路面前的简图；图3为带有减震系统的变电站轮履式越障机器人在复杂路面行驶简图；图4为带有减震系统的轮履式越障机器人简图；图5为底盘减震系统简图；图6为减震机构安装示意图；图7为机器人行走机构简图；图8为可调式双电机安装示意图；图9为机器人履带传动机构简图；图10为机器人履带张紧机构简图；图11为履带张紧机构与减震底盘安装图；图12为机器人正常行驶时的简图；图13为机器人遇到路边石障碍简图；图14为机器人越障时前支臂抬起简图；图15为机器人越障时前、后支臂均抬起简图；图16为机器人完成越障时简图；图17为机器人遇到凸出路面时简图；图18为机器人前轮接触凸出路面时简图；图19为机器人履带张紧机构与凸出路面接触时的简图；图20为机器人后轮接触凸出路面时简图；图21为机器人跨过凸出路面时简图。图中：1、带有减震系统的变电站轮履式越障机器人；2、普通平坦路面；3、路边石路面、4、凹凸不平路面；5、前支臂机构；6、轮式行走机构；7、履带；8、履带传动机构；9、后支臂机构；10、减震底盘；11、底盘框架；12、履带张紧机构；13、下支撑板；14、左支撑板；15、减震机构；16、右支撑板；17、螺母组件；18、压簧；19、导柱；20、螺钉组件；21、连接法兰；22、行走轮；23、行走轮轴；24、轴承座；25、大带轮；26、皮带张紧轮；27、同步带；28、小带轮；29、行走电机机构；30、前行走电机安装座；31、下调节块；32、上调节本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种减震底盘，其特征在于，包括下支撑板，在所述的下支撑板的顶部设有悬空的左支撑板和右支撑板，所述的左、右支撑板与下支撑板之间垂直设有一个导柱，在所述的导柱的顶部与左支撑板或右支撑板固定连接，导柱的底部与下支撑板固定连接，在导柱的外圈套装有压簧，所述左、右支撑板与下支撑板之间的距离小于压簧的自由高度。

【技术特征摘要】
1.一种减震底盘，其特征在于，包括下支撑板，在所述的下支撑板的顶部设有悬空的左支撑板和右支撑板，所述的左、右支撑板与下支撑板之间垂直设有一个导柱，在所述的导柱的顶部与左支撑板或右支撑板固定连接，导柱的底部与下支撑板固定连接，在导柱的外圈套装有压簧，所述左、右支撑板与下支撑板之间的距离小于压簧的自由高度。2.如权利要求1所述的减震底盘，其特征在于，所述的导柱的顶部设有螺纹，其穿过左支撑板或右支撑板通过螺母组件与左支撑板或右支撑板固定连接；所述的导柱的底部设有槽形通孔，通过螺钉组件穿过导柱内部与下支撑板固定连接。3.一种变电站轮履式越障机器人，其特征在于，其底盘采用如权利要求1-2任一所述的减震底盘。4.如权利要求3所述的变电站轮履式越障机器人，其特征在于，在所述的底盘上设有行走电机机构，所述的行走电机机构通过传动装置驱动左、右两个行走轮旋转，所述的左、右两个行走轮各自通过一个履带驱动被动轮旋转，同时两个被动轮和两个主动轮分别各自与一个履带轮形成了两个后支臂结构和两个前支臂结构。5.如权利要求4所述的变电站轮履式越障机器人，其特征在于，所述的行走电机机构包括一个支撑底板，在所述的支撑底板上...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨尚伟，王海鹏，李希智，张方正，任志刚，李红梅，慕世友，李超英，程学启，傅孟潮，王兴照，李建祥，赵金龙，吕俊涛，
申请(专利权)人：国网山东省电力公司电力科学研究院，山东鲁能智能技术有限公司，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：山东,37