一种便携式配网电缆沟智能巡检机器人及巡检系统技术方案

本发明专利技术公开了一种便携式配网电缆沟智能巡检机器人及巡检系统，其中巡检机器人包括主体仓、环境检测组件、安全探测组件和云台机构，所述主体仓的上部安装有驱动机构，挂载于索道上并转动，以驱动所述主体仓在所述索道上行走；所述环境检测组件安装于所述主体仓的下部，用于检测环境信息；所述安全探测组件安装于所述主体仓的前端或/和后端，用于检测主体仓行进方向上的障碍物；所述云台机构安装于所述主体仓上，用于对行进方向进行多角度识别与监测。本发明专利技术具有结构简单紧凑、运行灵活且安全可靠等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种便携式配网电缆沟智能巡检机器人及巡检系统
本专利技术主要涉及电力巡检
，特指一种便携式配网电缆沟智能巡检机器人及巡检系统。
技术介绍
随着经济的发展及技术的进步，目前在地下电缆隧道、电力线路、配电房、城市地下综合管廊巡检等需要定期安排人力去对现场设备运行情况、现场环境进行监测、采集现场数据的领域越来越多的引入了智能巡检机器人，市场上相关做巡检设备的企业也如雨后春笋般的出现。但从目前市场产品来看，现有的智能巡检机器人主要应用在电力线路、配电房、城市地下综合管廊等空间宽敞、温湿度适中、环境噪音小、巡检设备或巡检管线布局比较规整的条件比较友好的环境中，无法满足类似于城市配网电缆隧道等空间狭小、温湿度大、环境恶劣、现场管线设备布局比较杂乱的恶劣环境下的使用要求。其主要包含多个原因：第一，目前市面上的智能巡检机器人体积均较大，无法进入像城市配网电缆隧道等较为密闭的狭小空间巡检；第二，位于城市的电缆隧道是在温湿度大的恶劣环境下，对设备的“防水、防尘、防腐”三防提出了更高的要求；第三，城市配网电缆地沟内管线新老交替，布局错综复杂，空间狭小，目前使用的巡检机器人通常采用无线通讯技术，在狭小空间内存在通讯不畅导致的机器人失控、数据传输失败等风险。因此对巡检机器人的外观尺寸、通讯能力也提出了更高的要求；第四，通用的巡检类机器人不仅体积较大且通常为轨道式、轮式、爬行式、飞行式(无人机)这四种方式进行巡检。上述四种巡检方式在狭小的空间内存在存在安装施工困难，安装成本较高，布置难度较大等缺点，且隧道内管线密布杂乱，更无法使用轮式或爬行类、飞行类(无人机)设备进行检测。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本专利技术提供一种结构简单紧凑、功能丰富、运行安全可靠的便携式配网电缆沟智能巡检机器人及巡检系统。为解决上述技术问题，本专利技术提出的技术方案为：一种便携式配网电缆沟智能巡检机器人，包括主体仓、环境检测组件、安全探测组件和云台机构，所述主体仓的上部安装有驱动机构，挂载于索道上并转动，以使所述主体仓在所述索道上行走；所述环境检测组件安装于所述主体仓的下部，用于检测环境信息；所述安全探测组件安装于所述主体仓的前端或/和后端，用于检测主体仓行进方向上的障碍物；所述云台机构安装于所述主体仓上，用于对行进方向进行多角度识别与监测。作为上述技术方案的进一步改进：所述驱动机构包括活动式驱动组件和固定式驱动组件，所述活动式驱动组件安装于所述主体仓的前端，所述固定式驱动组件安装于所述主体仓的后端；所述活动式驱动组件和固定式驱动组件均包括驱动电机、驱动轮、第一轴承和连接板，所述驱动轮通过所述第一轴承安装于所述驱动电机的机身上，所述连接板安装于所述驱动电机的输出轴上且随输出轴转动而转动，所述连接板的圆周侧与所述驱动轮紧固相连。所述第一轴承包括第一滑动轴承，第一滑动轴承的截面呈L状；所述第一滑动轴承的数量为两个，两个呈L状的第一滑动轴承相对安装；所述驱动轮的底面与两个第一滑动轴承的底边相接触，所述驱动轮的端面与两个所述第一滑动轴承的侧边相接触。所述活动式驱动组件的驱动电机通过活动转台活动安装于活动基座上；所述活动基座上设置有第二安装孔，所述活动转台的底部设有第二安装柱，所述第二安装柱插设于所述第二安装孔内，且第二安装柱与第二安装孔之间设置有第二滑动轴承；所述固定式驱动组件(21b)的驱动电机固定安装于固定基座上。所述活动式驱动组件的驱动电机的一侧安装有固定座，所述固定座与所述活动转台之间设置有弹性件。所述云台机构包括云台基座、球芯、固定支架、俯仰驱动组件和水平驱动组件；所述固定支架转动安装于所述云台基座上，所述水平驱动组件与所述固定支架相连，用于驱动所述固定支架在云台基座所在平面内转动；所述球芯转动安装于所述固定支架上，所述俯仰驱动组件与所述球芯相连，用于驱动所述球芯在固定支架上转动而做俯仰运动；所述球芯上集成有可见光高清相机、红外相机以及补光组件。所述水平驱动组件包括安装座、水平驱动电机、齿轮传动机构和转动机构，所述固定支架安装于所述安装座上，所述安装座通过转动机构安装于所述云台基座上；所述安装座的圆周上设置有齿，所述水平驱动电机安装于所述云台基座上，所述齿轮传动机构安装于所述水平驱动电机的输出端，且与所述安装座的齿相啮合。所述主体仓的上方设置有防坠挂钩，钩挂于所述索道上。所述主体仓上设有位置传感器，用于对索道的安装支架进行识别以进行定位。本专利技术还公开了一种智能巡检系统，包括索道和如上所述的便携式配网电缆沟智能巡检机器人，智能巡检机器人的驱动机构挂载于所述索道上。与现有技术相比，本专利技术的优点在于：(1)本专利技术的便携式配网电缆沟智能巡检机器人，采用挂载于索道的方式进行巡检，充分合理利用电缆沟的内部空间，另外挂载于索道的方式，其安装也较简单，直接手提挂载在索道上即可，施工快捷，成本低廉，与同类有轨机器人相比大大降低了人力和物力成本；通过在主体仓上配置安全探测组件，能够保障主体仓行走的安全性；通过云台机构实现对电缆沟内各部件的拍照或摄像检测；通过环境检测组件实现对电缆沟内气体等的检测；上述整体结构简单紧凑、微型化、上轨简便、运行稳定且安全可靠，适用于电缆沟等空间狭小、复杂场合下应用。(2)本专利技术的驱动轮通过轴承直接安装于驱动电机的机身上，从而能够节省驱动电机轴向方向的空间，适用于对电缆隧道等较为密闭狭小空间进行巡检的巡检机器人(如索道式巡检机器人)上；而且上述驱动组件结构简单紧凑、运行可靠。(3)本专利技术通过L状的第一滑动轴承进行驱动轮的安装，其厚度薄，相对于滚动轴承，能够节省驱动电机径向方向上的空间；同时通过两个呈L状的第一滑动轴承来安装驱动轮，两个呈L状的第一滑动轴承之间的空间可以用于来安装驱动轮，进一步节省驱动电机径向方向的空间。(4)本专利技术的驱动机构能够在极有限空间内(如隧道内、电缆沟内)的索道上进行灵活可靠上下行走，柔性左右驱动行走，即运行灵活，且其结构布置紧凑、体积小巧、维护简便、安全稳定。(5)本专利技术通过仰驱动组件和水平驱动组件的驱动，能够实现球芯整体实现水平旋转以及俯仰方向的运动；其中球芯上集成有可见光高清相机、红外相机和补光组件，能够实现高清监测、红外探测以及黑暗条件下的补光等功能，功能丰富；整体结构简单紧凑且体积小。(6)本专利技术将安装座与齿轮合二为一，不仅结构简单，而且占用体积小；其中云台上部分(固定支架以及球芯部分等)通过螺纹孔与定位孔进行安装，结构简单、紧固简便；安装座可根据需求更换不同齿数的齿轮作为其零件，可根据所需要的转速进行自由搭配。(7)本专利技术通过托边直接锁住挡边轴承的挡边内侧，增大的托边贴合挡边轴承的轴向面积，同时托边在一定程度上增大了挡边轴承的端面面积，从而减少云台上部分对挡边轴承的端面的压力，避免因端面以及轴向贴合安装面积太小而造成的失效风险。(8)本专利技术在主体仓的上方设置有钩挂于索道上的防坠挂钩，避免机器人掉落，保障机器人行走的安全；另外在主体仓本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种便携式配网电缆沟智能巡检机器人，其特征在于，包括主体仓(1)、环境检测组件(3)、安全探测组件(4)和云台机构(5)，所述主体仓(1)的上部安装有驱动机构(2)，挂载于索道(13)上并转动，以使所述主体仓(1)在所述索道(13)上行走；所述环境检测组件(3)安装于所述主体仓(1)的下部，用于检测环境信息；所述安全探测组件(4)安装于所述主体仓(1)的前端或/和后端，用于检测主体仓(1)行进方向上的障碍物；所述云台机构(5)安装于所述主体仓(1)上，用于对行进方向进行多角度识别与监测。/n

【技术特征摘要】
1.一种便携式配网电缆沟智能巡检机器人，其特征在于，包括主体仓(1)、环境检测组件(3)、安全探测组件(4)和云台机构(5)，所述主体仓(1)的上部安装有驱动机构(2)，挂载于索道(13)上并转动，以使所述主体仓(1)在所述索道(13)上行走；所述环境检测组件(3)安装于所述主体仓(1)的下部，用于检测环境信息；所述安全探测组件(4)安装于所述主体仓(1)的前端或/和后端，用于检测主体仓(1)行进方向上的障碍物；所述云台机构(5)安装于所述主体仓(1)上，用于对行进方向进行多角度识别与监测。


2.根据权利要求1所述的便携式配网电缆沟智能巡检机器人，其特征在于，所述驱动机构(2)包括活动式驱动组件(21a)和固定式驱动组件(21b)，所述活动式驱动组件(21a)安装于所述主体仓(1)的前端，所述固定式驱动组件(21b)安装于所述主体仓(1)的后端；所述活动式驱动组件(21a)和固定式驱动组件(21b)均包括驱动电机(211)、驱动轮(212)、第一轴承(213)和连接板(214)，所述驱动轮(212)通过所述第一轴承(213)安装于所述驱动电机(211)的机身上，所述连接板(214)安装于所述驱动电机(211)的输出轴上且随输出轴转动而转动，所述连接板(214)的圆周侧与所述驱动轮(212)紧固相连。


3.根据权利要求2所述的便携式配网电缆沟智能巡检机器人，其特征在于，所述第一轴承(213)包括第一滑动轴承(2131)，第一滑动轴承(2131)的截面呈L状；所述第一滑动轴承(2131)的数量为两个，两个呈L状的第一滑动轴承(2131)相对安装；所述驱动轮(212)的底面与两个第一滑动轴承(2131)的底边相接触，所述驱动轮(212)的端面与两个所述第一滑动轴承(2131)的侧边相接触。


4.根据权利要求2或3所述的便携式配网电缆沟智能巡检机器人，其特征在于，所述活动式驱动组件(21a)的驱动电机(211)通过活动转台(22)活动安装于活动基座(23)上；所述活动基座(23)上设置有第二安装孔(231)，所述活动转台(22)的底部设有第二安装柱(221)，所述第二安装柱(221)插设于所述第二安装孔(231)内，且第二安装柱(221)与第二安装孔(231)之间设置有第二滑动轴承(24)；所述固定式驱动组件(21b)的驱动电机(211...

【专利技术属性】
技术研发人员：樊绍胜，李雄，欧阳峰，黄明星，刘智勇，宋运团，孙文敏，周华，洪龙，廖芳德，王英伟，邓华勇，张磊，
申请(专利权)人：深圳昱拓智能有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44