一种地下电缆隧道巡检机器人制造技术

本发明专利技术公开一种地下电缆隧道巡检机器人，涉及机械巡检领域，包括车体下壳，所述车体下壳内部前端对称设置有两个前轴电机，所述前轴电机的输出端均连接有前轴，所述前轴的一端均可转动的穿过所述车体下壳的外壁，且与三角形履带轮连接；所述车体下壳前端的外部设有关节抓取端，所述车体下壳的后端外部设有关节被抓取端，所述车体下壳的前后两端外部均设有红外测距传感器；所述车体下壳的后端两侧对称设有轮子，两个所述轮子通过后轴与所述车体下壳转动连接；所述车体下壳的上端设有用于包裹壳体的上盖。该机器人尺寸较小，适合狭小区域；能够多模块协作工作，保证巡检工作有效持续进行；功能齐全，可独自实现巡检工作，提高了巡检速度和巡检的适应性。

An inspection robot for underground cable tunnel

【技术实现步骤摘要】
一种地下电缆隧道巡检机器人
本专利技术涉及机械巡检领域，具体为一种地下电缆隧道巡检机器人。
技术介绍
随着城镇化进程的加速，电缆入地是城市规划的必然选择，电缆入地可有效增强城市电网的可靠性，提升线路的传输能力，同时有利于消灭城市空中蜘蛛网，美化环境，提高土地的利用价值。从城市建设的持久性、输电线路架设方便性、可靠性考虑，地下综合管廊和电缆隧/管道将成为城市输电的首选。电缆虽然入地了，但安全隐患和外力侵害依然存在，而且变得更为隐蔽，一些隐患很难及时察觉，一旦发生故障，检修的难度比起线路抢修，所耗费的人力、物力和财力成倍数增长。因此，应用机器人开展电缆隧道巡检作业势在必行。近年来，移动巡检机器人广泛应用于电力、军事和一些民用领域，并且其行进方式、越障机构、信息传输等研究内容都较为成熟。但是对于电缆隧道等细小管廊的巡检区域，传统意义上的单机巡检模式已经不能满足实际应用需求。目前投入使用的电缆隧道巡检机器人还存在自主移动系统缺乏创新性，整体巡检机构庞大，越障结构复杂，环境适应能力较差等问题。未来电缆隧道巡检机器人的相关研究应该走模块化，微型化等方向，运用传感器分布式搭载和信息融合技术，无线通讯导航技术，实现巡检设备“多机协作”的新模式。随着城市电缆入地化进程的推进，越来越多的地下电缆隧道逐步建成并投入使用。与地表的巡检环境相比，地下的电缆隧道环境属于非结构化环境：复杂的地形、潮湿的环境以及昆虫啃噬，漏水塌方等若干不可控因素将会为电缆的后期维护巡检工作带来诸多困难。从目前投入使用的电缆隧道巡检机器人来看，大多数采用单机巡检模式进行运营维护工作。单机巡检模式弊端诸多，如：首先，由于在整个巡检线路中，只存在一个巡检设备，其设备续航能力将面临巨大考验；其次，由于电缆隧道中环境复杂，若唯一的巡检设备受困于深沟等复杂的区域，将会无法继续后续的巡检工作；最后，由于电缆隧道空间狭小，单一的巡检设备由于其结构庞大，无法进入到空间较为狭小的工作区域，进而会产生巡检盲区。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种地下电缆隧道巡检机器人，该机器人尺寸较小，适合狭小区域；能够多模块协作工作，保证巡检工作有效持续进行；功能齐全，可独自实现巡检工作，提高了巡检速度和巡检的适应性。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：一种地下电缆隧道巡检机器人，包括车体下壳，所述车体下壳内部前端对称设置有两个前轴电机，所述前轴电机的输出端均连接有前轴，所述前轴的一端均可转动的穿过所述车体下壳的外壁，且与三角形履带轮连接；所述车体下壳前端的外部设有关节抓取端，所述车体下壳的后端外部设有关节被抓取端，所述车体下壳的前后两端外部均设有红外测距传感器；所述车体下壳的后端两侧对称设有轮子，两个所述轮子通过后轴与所述车体下壳转动连接；所述车体下壳的上端设有用于包裹壳体的上盖。通过采用上述技术方案，该巡检机器人的车体下壳承载了整个机器人的大部分动力装置，给该机器人提供了动力的平台和支撑整个机器人；两个三角形履带轮分别用两个前轴电机控制，一方面三角形履带轮可以提高工作环境的适应性，另一方面前轴电机分别控制三角形履带轮，互不影响两个三角形履带轮的转动，保证巡检工作的有效进行；该机器人设有的关节抓取端和关节被抓取端可以把机器人连接在一起，能够实现机器人的单检和多检的功能，功能齐全，提高了巡检速度和巡检的适应性；红外测距传感器用于检测到关节抓取端和关节被抓取端的相对位置达到目标值，将信号传送到控制主板，控制系统发送指令，触发连接关节电磁装置，完成多个巡检机器人的结合。优选地，所述三角形履带轮包括呈三角形设置的挡板壳和三个履带车轮，所述挡板壳与所述前轴通过轴承转动连接，三个所述履带车轮转动的设置挡板壳内的三角，三个所述履带车轮通过履带沿着挡板壳的三边传动连接；所述挡板壳内的轴心设有可在挡板壳内转动的同步带轮，所述同步带轮通过同步带与三个所述履带车轮的其中一个传动连接，所述同步带轮与所述前轴连接；所述挡板壳的每一边均设置有避震轮，三个所述避震轮均设置在所述挡板壳内，且分别与所述履带滚动接触，三个所述避震轮均铰接有第一活动杆和第二活动杆，且呈V型设置，所述第一活动杆和第二活动杆的另一端分别连接在一弹簧上，所述弹簧的两端固定在挡板壳上。通过采用上述技术方案，三角形履带轮的挡板壳给三角形履带轮提供一个活动的支架，防止机器人在巡检的时候，三角形履带轮与外界发生摩擦和碰撞并且防止异物进入挡板壳，卡死或者损坏三角形履带轮；同步带轮通过前轴的转动以此来带动其中的一个履带车轮转动，从而来带动通过履带传动连接的另外两个转动，驱动履带带动巡检机器人前进；避震轮与履带滚动接触，一方面可以减少三角形履带轮转动的摩擦，另一方面，避震轮铰接有呈V型设置的第一活动杆和第二活动杆，且第一活动杆和第二活动杆的另一端与固定在弹簧两端，目的在履带转动的时候，履带给第一活动杆和第二活动杆一个压缩力，让第一活动杆和第二活动杆在弹簧的作用下可以活动并且复位，一伸一缩，达到减震的效果，减少三角形履带轮的损坏。优选地，两个所述前轴外壁均套设有套筒。通过采用上述技术方案，两个套筒分别套设在前轴上，用于减少前轴转动的时候，与车体下壳的接触摩擦，影响前轴的转动，导致机器人的正常巡检工作。优选地，所述车体下壳壳体内设有后轴电机，所述后轴电机的输出端连接有主动齿轮，所述后轴上设有从动齿轮，所述从动齿轮与所述主动齿轮相啮合。通过采用上述技术方案，后轴上的从动齿轮与后轴电机上主动齿轮相啮合，以此控制后轴电机驱动轮子转动，保证轮子的正常的转动。优选地，所述车体下壳壳体内还设有电源，两个所述前轴电机、红外测距传感器和后轴电机均与所述电源电连。通过采用上述技术方案，该巡检机器人设置的电源为整个机器人的正常工作提供动力源。优选地，所述上盖的顶面一侧设有接收信号的天线，所述上盖的顶面的另一侧设有开关，所述天线和所述开关均与所述电源电连。通过采用上述技术方案，开关用于控制该巡检机器人的启停，方便控制机器人。优选地，所述上盖的顶端固定有摄像装置底座，所述摄像装置底座的顶端设有摄像头与电源电连。通过采用上述技术方案，摄像装置底座给摄像头提供支撑的平台，通过现有的自动技术来观察该巡检机器人的摄像头在巡检过程中拍摄的录像，以此来判断巡检过程中需要处理的位置，提高机器人的巡检能力。本专利技术的有益效果是：1、通过采用上述技术方案，该巡检机器人的车体下壳承载了整个机器人的大部分动力装置，给该机器人提供了动力的平台和支撑整个机器人；两个三角形履带轮分别用两个前轴电机控制，一方面三角形履带轮可以提高工作环境的适应性，另一方面前轴电机分别控制三角形履带轮，互不影响两个三角形履带轮的转动，保证巡检工作的有效进行；该机器人设有的关节抓取端和关节被抓取端可以把机器人连接在一起，能够实现机器人的单检和多检的功能，功能齐全，提高了巡检速度和巡检的适应性；红外测距传感器用于检测到关节抓取端和关节被抓取端的相对位置达到目标值，将信号传送到控制主板，控制本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种地下电缆隧道巡检机器人，其特征在于，包括车体下壳（1），所述车体下壳（1）内部前端对称设置有两个前轴电机（14），所述前轴电机（14）的输出端均连接有前轴（3），所述前轴（3）的一端均可转动的穿过所述车体下壳（1）的外壁，且与三角形履带轮（2）连接；/n所述车体下壳（1）前端的外部设有关节抓取端（5），所述车体下壳（1）的后端外部设有关节被抓取端（8），所述车体下壳（1）的前后两端外部均设有红外测距传感器（10）；/n所述车体下壳（1）的后端两侧对称设有轮子（6），两个所述轮子（6）通过后轴（7）与所述车体下壳（1）转动连接；/n所述车体下壳（1）的上端设有用于包裹壳体的上盖（9）。/n

【技术特征摘要】
1.一种地下电缆隧道巡检机器人，其特征在于，包括车体下壳（1），所述车体下壳（1）内部前端对称设置有两个前轴电机（14），所述前轴电机（14）的输出端均连接有前轴（3），所述前轴（3）的一端均可转动的穿过所述车体下壳（1）的外壁，且与三角形履带轮（2）连接；
所述车体下壳（1）前端的外部设有关节抓取端（5），所述车体下壳（1）的后端外部设有关节被抓取端（8），所述车体下壳（1）的前后两端外部均设有红外测距传感器（10）；
所述车体下壳（1）的后端两侧对称设有轮子（6），两个所述轮子（6）通过后轴（7）与所述车体下壳（1）转动连接；
所述车体下壳（1）的上端设有用于包裹壳体的上盖（9）。


2.根据权利要求1所述的一种地下电缆隧道巡检机器人，其特征在于，所述三角形履带轮（2）包括呈三角形设置的挡板壳（26）和三个履带车轮（21），所述挡板壳（26）与所述前轴（3）通过轴承转动连接，三个所述履带车轮（21）转动的设置挡板壳（26）内的三角，三个所述履带车轮（21）通过履带（22）沿着挡板壳（26）的三边传动连接；所述挡板壳（26）内的轴心设有可在挡板壳（26）内转动的同步带轮（23），所述同步带轮（23）通过同步带（24）与三个所述履带车轮（21）的其中一个传动连接，所述同步带轮（23）与所述前轴（3）连接；所述挡板壳（26）的每一边均设置有避震轮（27），三个所述避震轮（27）均设置在所述挡板壳（26）内，且分别与所述履带（22）滚动接...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐术锋，郭子瑞，周朋飞，王国庆，
申请(专利权)人：内蒙古工业大学，
类型：发明
国别省市：内蒙;15