电缆沟蛇形巡检机器人制造技术

技术编号:24065932 阅读:27 留言:0更新日期:2020-05-09 00:05
本申请涉及一种电缆沟蛇形巡检机器人。电缆沟蛇形巡检机器人包括头部组件、多个关节组件、连接器和电缆巡检设备。其可以通过头部组件获取障碍物位置及大小,并根据障碍物位置和大小确定运动方向和运动类型。头部组件通过连接器与相邻的关节活动连接,相邻的两个关节之间通过连接器活动连接,可以实现自由度为360度的旋转,构成多自由度运动机构。可以理解,通过设置多个关节组件,并且通过关节驱动装置控制两个关节运动以实现对蛇形运动的模拟。结合设置于头部组件的电缆巡检设备对电缆沟内的电缆进行巡检,可以广泛应用于复杂环境地形的勘探、抢险、维护和抢修。

Cable trench snake inspection robot

【技术实现步骤摘要】
电缆沟蛇形巡检机器人
本申请涉及电缆沟巡检
,特别是涉及一种电缆沟蛇形巡检机器人。
技术介绍
为保障电力电缆的安全运行,需要对电缆进行定期巡视检查,主要检查电缆接头部分有无老化,电缆外层有无破损以及电缆沟内有无渗漏水或积水现象。由于电缆沟通道狭窄且空气污浊,电缆沟巡检机器人应运而生。但是,现有电缆沟巡检机器人多采用电机驱动车轮的行进方式,由于电缆沟的通道坎坷不平且蜿蜒崎岖,采用轮式驱动行进容易受到障碍物阻碍导致无法完成巡检任务,同时电缆沟中存在的积水坑也会干扰轮式巡检机器人的运动。
技术实现思路
基于此,有必要针对现有电缆沟巡检机器人容易受到电缆沟通道内障碍物阻碍的问题,提供一种电缆沟蛇形巡检机器人。本申请提供一种电缆沟蛇形巡检机器人,包括:头部组件,用于获取障碍物位置及大小,并根据所述障碍物位置和大小确定运动方向和运动类型;多个关节组件,包括两个关节和关节驱动装置,所述关节驱动装置与每个所述关节分别机械连接,且与所述头部组件电连接,用于根据确定的所述运动类型,控制两个所述关节前进;连接器,所述头部组件通过所述连接器与相邻的所述关节活动连接,相邻的两个所述关节之间通过所述连接器活动连接;以及电缆巡检设备,设置于所述头部组件,用于对电缆沟内的电缆进行巡检。在其中一个实施例中,所述头部组件包括:头部本体;障碍探测器,设置于所述头部本体,用于获取障碍物位置及大小;主控装置,设置于所述头部本体,与所述障碍探测器电连接,用于根据所述障碍物位置和大小生成第一控制指令和第二控制指令,并将所述第二控制指令发送至所述关节驱动装置,所述第一控制指令包括水平面的旋转角度和竖直面的旋转角度;以及头部驱动装置,设置于所述头部本体,与所述头部本体机械连接,与所述主控装置电连接,用于接收所述第一控制指令,并根据所述第一控制指令驱动所述头部本体运动。在其中一个实施例中,所述头部组件还包括运动状态传感器,所述运动状态传感器设置于所述头部本体,且与所述主控装置电连接,所述运动状态传感器实时获取当前运动数据,根据所述运动数据得到当前运动类型,并将所述当前运动类型发送至所述主控装置;所述主控装置,还用于根据所述障碍物位置和大小判断采用的所述当前运动类型是否会发生碰撞,若判定发生碰撞,则生成所述第一控制指令和所述第二控制指令,所述头部驱动装置接收所述第一控制指令,并根据所述第一控制指令控制所述头部本体在所述水平面内的旋转角度以躲避障碍物或者控制所述头部本体在所述竖直面内的旋转角度以越过障碍物,所述关节驱动装置接收所述第二控制指令,并根据所述第二控制指令驱动所述关节运动以配合所述头部本体的运动。在其中一个实施例中,所述头部驱动装置包括:水平运动控制装置,与所述主控装置电连接,用于接收所述第一控制指令,并根据所述第一控制指令控制所述头部本体在所述水平面内的旋转角度;以及竖直运动控制装置,与所述主控装置电连接,用于接收所述第一控制指令,并根据所述第一控制指令控制所述头部本体在所述竖直面内的旋转角度。在其中一个实施例中,所述水平运动控制装置包括舵机,所述舵机与所述头部本体机械连接,且与所述主控装置电连接,用于接收所述第一控制指令,并根据所述第一控制指令控制所述头部本体在所述水平面内的旋转角度。在其中一个实施例中,所述竖直运动控制装置包括电机,所述电机与所述头部本体机械连接,且与所述主控装置电连接,用于接收所述第一控制指令,并根据所述第一控制指令控制所述头部本体在所述竖直面内的旋转角度。在其中一个实施例中,所述关节包括多个相互转动连接的金属骨架。在其中一个实施例中,所述电缆巡检设备包括红外摄像头和红外测温仪。在其中一个实施例中,所述连接器为万向节。在其中一个实施例中,所述关节与地面接触的表面贴附有仿生蛇皮。在其中一个实施例中,所述仿生蛇皮的材料为聚酰亚胺薄膜。上述实施例提供的电缆沟蛇形巡检机器人,可以通过头部组件获取障碍物位置及大小,并根据障碍物位置和大小确定运动方向和运动类型。头部组件通过连接器与相邻的关节活动连接,相邻的两个关节之间通过连接器活动连接,可以实现自由度为360度的旋转,即构成多自由度运动机构。可以理解,通过设置多个关节组件,并且通过关节驱动装置控制两个关节运动以实现对蛇形运动的模拟。结合设置于头部组件的电缆巡检设备对电缆沟内的电缆进行巡检,可以广泛应用于复杂环境地形的勘探、抢险、维护和抢修。附图说明图1为本申请实施例提供的一种电缆沟蛇形巡检机器人的结构示意图;图2为本申请实施例提供的一种电缆沟蛇形巡检机器人的电连接结构示意图。附图标号说明100电缆沟蛇形巡检机器人10头部组件110头部本体120障碍探测器130主控装置140头部驱动装置141水平运动控制装置142竖直运动控制装置150运动状态传感器20关节组件210关节211仿生蛇皮220关节驱动装置30连接器40电缆巡检设备具体实施方式为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进,因此本申请不受下面公开的具体实施的限制。需要说明的是,当元件被称为“固定于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。请参见图1-图2,本申请提供一种电缆沟蛇形巡检机器人100。电缆沟蛇形巡检机器人100包括头部组件10、多个关节组件20、连接器30和电缆巡检设备40。头部组件10用于获取障碍物位置及大小,并根据障碍物位置和大小确定运动方向和运动类型。多个关节组件20包括两个关节210和关节驱动装置220,关节驱动装置220与每个关节210分别机械连接,且与头部组件10电连接,用于根据确定的运动类型,控制两个关节210前进。头部组件10通过连接器30与相邻的关节210活动连接,相邻的两个关节210之间通过连接器30活动连接。电缆巡检设备40设置于头部组件10,用于对电缆沟内的电缆进行巡检。在其中一个实施例中,电缆沟蛇形巡检机器人100可以包括头部组件10、多个关节组件20、连接器30、电缆巡检设备40和尾部组件。其中,头部组件10和关节组件20之间本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种电缆沟蛇形巡检机器人,其特征在于,包括:/n头部组件(10),用于获取障碍物位置及大小,并根据所述障碍物位置和大小确定运动方向和运动类型;/n多个关节组件(20),包括两个关节(210)和关节驱动装置(220),所述关节驱动装置(220)与每个所述关节(210)分别机械连接,且与所述头部组件(10)电连接,用于根据确定的所述运动类型,控制两个所述关节(210)前进;/n连接器(30),所述头部组件(10)通过所述连接器(30)与相邻的所述关节(210)活动连接,相邻的两个所述关节(210)之间通过所述连接器(30)活动连接;以及/n电缆巡检设备(40),设置于所述头部组件(10),用于对电缆沟内的电缆进行巡检。/n

【技术特征摘要】
1.一种电缆沟蛇形巡检机器人,其特征在于,包括:
头部组件(10),用于获取障碍物位置及大小,并根据所述障碍物位置和大小确定运动方向和运动类型;
多个关节组件(20),包括两个关节(210)和关节驱动装置(220),所述关节驱动装置(220)与每个所述关节(210)分别机械连接,且与所述头部组件(10)电连接,用于根据确定的所述运动类型,控制两个所述关节(210)前进;
连接器(30),所述头部组件(10)通过所述连接器(30)与相邻的所述关节(210)活动连接,相邻的两个所述关节(210)之间通过所述连接器(30)活动连接;以及
电缆巡检设备(40),设置于所述头部组件(10),用于对电缆沟内的电缆进行巡检。


2.根据权利要求1所述的电缆沟蛇形巡检机器人,其特征在于,所述头部组件(10)包括:
头部本体(110);
障碍探测器(120),设置于所述头部本体(110),用于获取障碍物位置及大小;
主控装置(130),设置于所述头部本体(110),与所述障碍探测器(120)电连接,用于根据所述障碍物位置和大小生成第一控制指令和第二控制指令,并将所述第二控制指令发送至所述关节驱动装置(220),其中所述第一控制指令包括水平面的旋转角度和竖直面的旋转角度;以及
头部驱动装置(140),设置于所述头部本体(110),与所述头部本体(110)机械连接,与所述主控装置(130)电连接,用于接收所述第一控制指令,并根据所述第一控制指令驱动所述头部本体(110)运动。


3.根据权利要求2所述的电缆沟蛇形巡检机器人,其特征在于,所述头部组件(10)还包括运动状态传感器(150),所述运动状态传感器(150)设置于所述头部本体(110),且与所述主控装置(130)电连接,所述运动状态传感器(150)实时获取当前运动数据,根据所述运动数据得到当前运动类型,并将所述当前运动类型发送至所述主控装置(130);
所述主控装置(130),还用于根据所述障碍物位置和大小判断采用的所述当前运动类型是否会发生碰撞,若判定发生碰撞,则生成所述第一控制指令和所述第二控制指令,所述头部驱动装置(140)接收所述第一控制指令,并根据所述第一控制指令控制所述头部本...

【专利技术属性】
技术研发人员:赵法强左新宇宋岩吕为杨颋薛荣李德斌
申请(专利权)人:深圳供电局有限公司
类型:发明
国别省市:广东;44

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