一种用于电力设施巡检的六足机器人制造技术

本发明专利技术属于电力设施巡检设备技术领域，尤其涉及一种用于电力设施巡检的六足机器人，包括：舵机，控制六足机器人的足关节运动；云台，安装拍摄电力设施的光学摄像机和热成像仪，并且设置角度调节机构；控制主板，对舵机和角度调节机构进行控制，以及对云台拍摄的电力设施图像进行传输；控制终端，对控制主板下发对舵机和角度调节机构进行控制的指令，以及接收控制主板传输的云台拍摄的电力设施图像；无线通信装置，完成控制主板与控制终端之间的通信，通过传感器系统、视觉系统、遥控系统配合仿生的六个足关节，对处于复杂地形和环境中的电力设施进行实时监控并及时报警，降低电力检测人员的工作负担，提升电力设施的安全防护。

【技术实现步骤摘要】
一种用于电力设施巡检的六足机器人
本专利技术属于电力设施巡检设备
，尤其涉及一种用于电力设施巡检的六足机器人。
技术介绍
电力设施包含发电设施、变电设施和电力线路设施。为了维持电力设施的安全和稳定运行，需要对电力设施进行定期巡视巡检。由于许多设施场站位于偏远地区，高原、草原、沙漠、森林和高寒地带，采用人工巡检存在周期长，效率低和人力成本高等问题。人工巡检更无法做到24小时不间断，无法在第一时间发现故障或故障隐患。同时，人工方式对设备只能进行感官的简单观察和判断。对此，巡检机器人具有无与伦比的优势，能够做到不间断运行。对于出现的故障或故障隐患，随时发现，随时上报。同时，机器人也能携带多种传感器，能够发现人眼无法发现的隐蔽故障点，如电力设备的热缺陷，异物悬挂，异常发热点等异常现象。机器人起到了减员增效、提高电力设施无故障运行时间的作用。现有的巡检机器人大多是采用轮式驱动的运动方式。轮式驱动的运动方式对地形要求高，通过性差，不适应各种电力设施的复杂环境。申请号为CN109822580A的专利技术专利申请，公开了一种变电站用巡逻机器人，其携带多种传感器，具有较好的感知能力。但是由于使用主动轮和从动轮机构，通过性差，特别是两轮驱动容易陷入沙地，泥地等环境。轮式结构也无法通过砾石地面等场地，无法跨越障碍物。申请号为CN108233534A的专利技术专利申请，公开了一种基于STM32的变电站智能巡逻机器人，其采用四轮驱动，具有相对好的通过性。但是，由于车体无悬挂系统，其抓地力较低，也无法通过较为松软的环境。另外，其采用STM32单片机，由于STM32算力较低，无法完成人工智能等复杂功能。申请号为CN111061264A的专利技术专利申请，公开了一种智能巡检机器人，该机器人采用履带式底盘，有较好的越野能力。但是，履带式底盘无法爬上楼梯，也不能适应石块较多的场地。另外，该机器人重心太高，通过倾斜场地时容易倾覆。综上可见现有的电力设施巡检机器人采用轮式结构，对地面要求高、通过性差、越障能力低，不能满足偏远地区，高原、草原、沙漠、森林和高寒地带等路况复杂的电力设施巡检需求，并且不具备夜间巡视功能，存在电力设施夜间发生故障时无法发现的缺陷。
技术实现思路
为克服
技术介绍
中的不足，本专利技术提出一种用于电力设施巡检的六足机器人，是通过如下方案实现的：一种用于电力设施巡检的六足机器人，包括：舵机，控制所述六足机器人的足关节运动；云台，安装拍摄电力设施的光学摄像机和热成像仪，并且所述云台设置角度调节机构；控制主板，安装图像采集软件、图像编码软件、运动控制软件和指令解析软件，对所述舵机和所述角度调节机构进行控制，以及对所述云台拍摄的电力设施图像进行传输；控制终端，安装图像解码软件、通信软件和人机交互界面，对所述控制主板下发对所述舵机和所述角度调节机构进行控制的指令，以及接收所述控制主板传输的所述云台拍摄的电力设施图像；无线通信装置，完成所述控制主板与所述控制终端之间的通信；所述光学摄像机和所述热成像仪拍摄电力设施的图像，并传送给所述控制主板，且依次经所述图像采集软件进行采集、所述图像编码软件进行编码，然后由所述无线通信装置传输给控制终端的，经所述图像解码软件解码后显示于所述人机交互界面；所述控制终端通过所述人机交互界面下发控制指令，由所述通信软件经所述无线通信装置传输给所述控制主板，通过所述指令解析软件对所述控制指令进行解析，然后下发至所述运动控制软件，对所述舵机和所述角度调节机构进行控制，操纵所述六足机器人。作为本专利技术一种用于电力设施巡检的六足机器人的进一步改进，还包括传感器系统，所述控制主板还安装传感器接口软件，所述传感器系统的传感器通过连接于所述传感器接口软件。作为本专利技术一种用于电力设施巡检的六足机器人的进一步改进，所述舵机、云台、控制主板和无线通信装置均安装于机身上，所述机身包括壳体和盖板，所述壳体的侧面通过六个所述舵机安装六个足关节，所述壳体内部安装所述控制主板，所述盖板上安装所述无线通信装置和所述云台。作为本专利技术一种用于电力设施巡检的六足机器人的进一步改进，所述足关节包括髋关节、大腿关节和小腿关节，所述舵机通过所述髋关节连接髋关节支架，所述髋关节支架通过所述大腿关节连接大腿支架，所述大腿支架通过所述小腿关节连接小腿支架。作为本专利技术一种用于电力设施巡检的六足机器人的进一步改进，所述壳体内部还安装驱动板和电池，所述电池设置于壳体的中部，给所述控制主板供电，所述控制主板通过驱动板驱动所述舵机。作为本专利技术一种用于电力设施巡检的六足机器人的进一步改进，所述云台包括云台底座、云台机匣和云台俯仰支架，所述云台底座安装于所述盖板上，所述云台机匣通过所述云台俯仰支架安装于所述云台底座上，所述云台机匣上安装所述光学摄像机和所述热成像仪，所述云台俯仰支架作为所述角度调节机构，包括带动所述云台机匣水平旋转运动的水平旋转电机以及带动所述云台机匣俯仰运动的俯仰电机。作为本专利技术一种用于电力设施巡检的六足机器人的进一步改进，所述小腿底部安装足底压力传感器。作为本专利技术一种用于电力设施巡检的六足机器人的进一步改进，所述机身上安装距离传感器和IMU陀螺仪姿态传感器。作为本专利技术一种用于电力设施巡检的六足机器人的进一步改进，所述无线通信装置包括无线通信盒、安装于无线通信盒上的WiFi天线、安装于无线通信盒上的4G天线或者5G天线。作为本专利技术一种用于电力设施巡检的六足机器人的进一步改进，所述水平旋转电机带动所述云台机匣水平旋转的角度为±90°，所述俯仰电机带动所述云台机匣俯仰的角度为±45°。该专利技术一种用于电力设施巡检的六足机器人的有益效果：通过舵机使用足式运动，能够适应各种路面，同时具有IMU陀螺仪传感器，能够实时检测机身姿态，有利于通过倾斜地形环境，不易发生倾覆，并且机器人足底设置压力传感器，解决传统巡检机器人无法检测踏空、无法感知地面软硬状态的缺陷；采用光学摄像机和热成像仪，具有夜视能力，解决人眼不能在黑暗中工作的问题；通过WiFi网络或者移动通信网络，能够实时回传可见光图像和热成像图像，使用手机、平板电脑等控制终端均可接收，适应范围宽。附图说明图1为本专利技术实施例中六足机器人的结构示意图；图2为本专利技术实施例中六足机器人的俯视图；图3为本专利技术实施例中足关节的结构示意图；图4为本专利技术实施例中云台的结构示意图；图5为本专利技术实施例中云台的分解结构示意图；图6为本专利技术实施例中机身的结构示意图；图7为本专利技术实施例中机身的分解结构示意图；图8为本专利技术实施例中无线通信装置的结构示意图；图9为本专利技术实施例中无线通信系统的连接方式图；图10为本专利技术实施例中视觉系统的结构框图；图11为本专利技术实施例中遥控系统的结构框图；图12为本专利技术实施例中传感器系统的结构框图；图中：1、机身，2、足关节，201、髋关节，202、大腿关节，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于电力设施巡检的六足机器人，其特征在于，包括：/n舵机，控制所述六足机器人的足关节运动；/n云台，安装拍摄电力设施的光学摄像机和热成像仪，并且所述云台设置角度调节机构；/n控制主板，安装图像采集软件、图像编码软件、运动控制软件和指令解析软件，对所述舵机和所述角度调节机构进行控制，以及对所述云台拍摄的电力设施图像进行传输；/n控制终端，安装图像解码软件、通信软件和人机交互界面，对所述控制主板下发对所述舵机和所述角度调节机构进行控制的指令，以及接收所述控制主板传输的所述云台拍摄的电力设施图像；/n无线通信装置，完成所述控制主板与所述控制终端之间的通信；/n所述光学摄像机和所述热成像仪拍摄电力设施的图像，并传送给所述控制主板，且依次经所述图像采集软件进行采集、所述图像编码软件进行编码，然后由所述无线通信装置传输给控制终端，经所述图像解码软件解码后显示于所述人机交互界面；/n所述控制终端通过所述人机交互界面下发控制指令，由所述通信软件经所述无线通信装置传输给所述控制主板，通过所述指令解析软件对所述控制指令进行解析，然后下发至所述运动控制软件，对所述舵机和所述角度调节机构进行控制，操纵所述六足机器人。/n...

【技术特征摘要】
1.一种用于电力设施巡检的六足机器人，其特征在于，包括：
舵机，控制所述六足机器人的足关节运动；
云台，安装拍摄电力设施的光学摄像机和热成像仪，并且所述云台设置角度调节机构；
控制主板，安装图像采集软件、图像编码软件、运动控制软件和指令解析软件，对所述舵机和所述角度调节机构进行控制，以及对所述云台拍摄的电力设施图像进行传输；
控制终端，安装图像解码软件、通信软件和人机交互界面，对所述控制主板下发对所述舵机和所述角度调节机构进行控制的指令，以及接收所述控制主板传输的所述云台拍摄的电力设施图像；
无线通信装置，完成所述控制主板与所述控制终端之间的通信；
所述光学摄像机和所述热成像仪拍摄电力设施的图像，并传送给所述控制主板，且依次经所述图像采集软件进行采集、所述图像编码软件进行编码，然后由所述无线通信装置传输给控制终端，经所述图像解码软件解码后显示于所述人机交互界面；
所述控制终端通过所述人机交互界面下发控制指令，由所述通信软件经所述无线通信装置传输给所述控制主板，通过所述指令解析软件对所述控制指令进行解析，然后下发至所述运动控制软件，对所述舵机和所述角度调节机构进行控制，操纵所述六足机器人。


2.根据权利要求1所述一种用于电力设施巡检的六足机器人，其特征在于，还包括传感器系统，所述控制主板还安装传感器接口软件，所述传感器系统的传感器通过连接于所述传感器接口软件。


3.根据权利要求2所述一种用于电力设施巡检的六足机器人，其特征在于，所述舵机、云台、控制主板和无线通信装置均安装于机身上，所述机身包括壳体和盖板，所述壳体的侧面通过六个所述舵机安装六个足关节，所述壳体内部安装所述控制主板，所述盖板上安装所述无线通信装置和所述云台...

【专利技术属性】
技术研发人员：王文成，王勇，
申请(专利权)人：深圳市中科华宇科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44