一种超特高压变电站有限空间多参数气体检测机器人制造技术

本发明专利技术涉及一种超特高压变电站有限空间多参数气体检测机器人，属于变电站监测技术领域；包括底座模组，在其两侧设置有行走机构，在其前侧分别设置有机械爪、摄像头模块、测距模块、循迹模块，在其上端面前侧设置有机械伸缩系统，在其上端面后侧设置有气体检测系统；所述机械伸缩系统通过一个水平旋转的旋转座转动连接于底座模组的上端，机械伸缩组件的上端固定设置有过渡板，过渡板前侧设置有稳定器，稳定器前端的安装板上设置有摄像头；气体检测系统包括壳体，壳体上端设置有引流风扇，壳体内部设置有多组可插拔的气体检测传感器；保障摄像头在不同高度快速转动或切换过程中镜头镜面始终与地面相垂直，同时还可以对变电站内部的空气质量进行检测。部的空气质量进行检测。部的空气质量进行检测。

【技术实现步骤摘要】
一种超特高压变电站有限空间多参数气体检测机器人


[0001]本专利技术属于变电站监测
，具体涉及一种超特高压变电站有限空间多参数气体检测机器人。

技术介绍

[0002]变电站（换流站）内有电缆沟、电缆竖井、事故油池、地下泵房等多种有限空间，有限空间最大的特点是空间体积有限，空气流通较差等。在某些特定的环境下，需要人工进入有限空间进行作业，但此时有限作业空间内的空气质量将成为威胁作业人员安全的重大隐患。因此就需要对其内部的空气质量进行检测，传统手段为了检测有限作业空间的空气质量，布置了大量的传感器用以检测有限空间内不同位置的空气质量。该方法不仅成本高，且维护不便，同时只能将传感器放置于特定的位置不能对变电站内部的所有位置进行空气检测。也有选择将机器人放置于变电站内部对于空气质量进行移动检测，从而力求达到所有位置的全面检测，可以针对变电站内部的有限空间进行监测。
[0003]现有的小型机器人摄像头一般采用多自由度机械臂，伸缩式机器臂或基于杠杆原理的单支点机械臂，用于辅助摄像头抬高至预定高度和角度。由于保护屏柜内压板、液晶屏、指示灯等监测源一般处于不同高度，现有的机械装置无法保障摄像头在不同高度快速转动或切换过程中镜头镜面始终与地面相垂直。同时，由于摄像头在运动过程中，镜头画面抖动，导致信息采集分析时错误率偏高，这也是目前变电站小型机器人摄像头辅控
的一个难点。

技术实现思路

[0004]本专利技术克服了现有技术的不足，提出一种超特高压变电站有限空间多参数气体检测机器人；解决目前缺乏一种可以对变电站内部有限空间的气体质量进行检测的设备的问题。
[0005]为了达到上述目的，本专利技术是通过如下技术方案实现的。
[0006]一种超特高压变电站有限空间多参数气体检测机器人，包括底座模组，在其两侧设置有行走机构，在其前侧分别设置有机械爪、摄像头模块、测距模块67、循迹模块，在其上端面前侧设置有机械伸缩系统，在其上端面后侧设置有气体检测系统；所述机械伸缩系统通过一个水平旋转的旋转座转动连接于底座模组的上端，机械伸缩组件的上端固定设置有过渡板，过渡板前侧设置有稳定器，稳定器前端的安装板上设置有摄像头；气体检测系统包括壳体，壳体上端设置有引流风扇，壳体内部设置有多组可插拔的气体检测传感器。
[0007]进一步的，所述底座模组包括一个立方体结构的外壳，外壳内部设置有电池仓以及控制模组；在外壳的一侧侧壁上设置有系统开关，通过系统开关对于机器人进行整体开闭。
[0008]进一步的，所述机械爪通过两节机械臂设置于外壳的前侧端面上边缘中部，后侧机械臂后端与外壳通过第一舵机相连接，前后两侧的机械臂之间通过第二舵机相连接，前
侧机械臂前端通过第三舵机连接有机械爪。
[0009]进一步的，所述行走机构包括一个前桥模块与一个后桥模块，前桥模块包括一根水平的转轴，转轴的内侧一端与外壳相连接，转轴的外侧一端分别转动连接有一个前臂以及一个后臂，前臂以及后臂的上端与转轴的外侧一端相转动连接，前臂的下端设置有一个轮毂电机，轮毂电机外侧套设有轮胎；后桥模块包括一根水平的转轴，转轴的内侧一端与前桥模块的后臂下端外侧相连接，转轴的外侧一端分别转动连接有一个前臂以及一个后臂，前臂以及后臂的上端与转轴的外侧一端相转动连接，前臂以及后臂的下端分别固定设置有一个轮毂电机，轮毂电机外侧套设有轮胎；前桥模块的前臂以及后臂在转轴上设置有限位机构，后桥模块的前臂以及后臂在转轴上设置有限位机构。
[0010]进一步的，所述机械伸缩系统包括伸缩组件和支撑组件，支撑组件固定于旋转座上，伸缩组件设置于过渡板与支撑组件之间；伸缩组件包括一号铰链，一号铰链固定于过渡板的后端，一号铰链的两端分别与一号连杆以及二号连杆的前端相铰接，一号连杆以及二号连杆相互平行并且均向后部所延伸，一号连杆的后端与二号铰链的一端相铰接，二号铰链的另一端与二号连杆的中部相铰接；在一号连杆以及二号连杆的下方设置有相互平行的一号主臂以及一号从臂，二者的中部通过连接件相固定连接，一号主臂以及一号从臂的上端向后侧倾斜，并且分别与二号铰链的两端相铰接。
[0011]进一步的，一号主臂以及一号从臂的下端分别与连接轴的两端相铰接，连接轴与二号铰链相平行，连接轴在超出一号主臂以及一号从臂的两端分别与一号从动齿轮以及二号从动齿轮相铰接；所述支撑组件包括一块水平设置的底板，底板固定于旋转座上，连接轴超出一号从动齿轮与二号从动齿轮的两端分别与一号支架以及二号支架的上端相固定连接，一号支架以及二号支架的下端分别固定设置于底板的上端面左右两侧；在底板上分别固定设置有两个电机，两个电机的输出轴上分别固定设置有一号驱动齿轮与二号驱动齿轮，一号驱动齿轮与一号从动齿轮相啮合，二号驱动齿轮与二号从动齿轮相啮合；一号主臂上通过一号卡销与一号从动齿轮相固定连接。
[0012]进一步的，在二号从臂与二号从动齿轮之间的连接轴上铰接有二号主臂，二号主臂的前侧一端与连接轴相铰接，二号主臂的后侧一端通过四号铰链与四号连杆的下端相铰接，二号主臂通过二号卡销与二号从动齿轮相固定连接，四号连杆的上端向后侧倾斜，并且四号连杆的上端与二号连杆后端相铰接。
[0013]进一步的，在一号从动齿轮后侧的底板上端面上固定设置有一根竖直的三号支架，三号支架的上端通过三号铰链与三号连杆的下端相铰接，三号连杆的上端向后侧倾斜；一号铰链在超出一号连杆的外侧铰接有一个直角架，直角架的下侧一段与过渡板的侧面相固定连接，直角架的下侧一段端部与一号铰链端部相铰接，直角架的上侧一段端部通过六号铰链与五号连杆的前侧一端相铰接，五号铰链的后端与三角架的一个角相铰接，三角架的第二个角与二号铰链超出一号连杆的一端铰接，三角架的第三个角与三号连杆的上端铰接，使得摄像头在运行过程中始终处于水平状态。
[0014]进一步的，在气体检测系统的壳体内部设置有一个总控处理模块与气体检测控制器，总控处理模块上设置有显示器；气体检测控制器与多个气体检测传感器相连接，气体检测控制器通过数据传输线与总控处理模块相连接；气体检测传感器检测到对应的气体浓度时，及时传输至气体检测控制器，气体检测控制器将数据传输至总控处理模块，总控处理模
块将气体浓度实时显示在显示器上，并且通过数据传输天线将数据实时回传，在手机及后台上位机即可查验数据。
[0015]进一步的，在气体检测系统的壳体内部设置有四个插接筒，四个插接筒内部分叉插接有氧气检测传感器、二氧化硫检测传感器、烃类检测传感器、可燃气体检测传感器；气体检测传感器与插接筒采用插拔式设计，对于易消耗介质的气体检测传感器可以快速进行更换，同时也可以拓展其它气体的检测传感器。
[0016]进一步的，气体检测系统的壳体包括可相互拆卸的上壳体以及下壳体，上壳体上端面设置有引流风扇，壳体侧壁上设置有金属网；下壳体的左侧端面下边缘设置有一个固定脚架，固定脚架的两端与底座模组的外壳上端面通过螺钉相固定连接；在下壳体的右侧端面上左右对称设置有两个快拆接口，快拆接口上设置有一个向下开口的卡接口，卡接口处的两侧通本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超特高压变电站有限空间多参数气体检测机器人，其特征在于：包括底座模组（1），在其两侧设置有行走机构（2），在其前侧分别设置有机械爪（3）、摄像头模块（8）、测距模块（67）、循迹模块（20），在其上端面前侧设置有机械伸缩系统（4），在其上端面后侧设置有气体检测系统（5）；所述机械伸缩系统（4）通过一个水平旋转的旋转座（13）转动连接于底座模组（1）的上端，机械伸缩组件的上端固定设置有过渡板（25），过渡板（25）前侧设置有稳定器（24），稳定器（24）前端的安装板（23）上设置有摄像头（7）；气体检测系统（5）包括壳体，壳体上端设置有引流风扇（56），壳体内部设置有多组可插拔的气体检测传感器。2.根据权利要求1所述的一种超特高压变电站有限空间多参数气体检测机器人，其特征在于：所述底座模组（1）包括一个立方体结构的外壳，外壳内部设置有电池仓以及控制模组；在外壳的一侧侧壁上设置有系统开关（66），通过系统开关（66）对于机器人进行整体开闭。3.根据权利要求1所述的一种超特高压变电站有限空间多参数气体检测机器人，其特征在于：所述机械爪（3）通过两节机械臂设置于外壳的前侧端面上边缘中部，后侧机械臂（15）后端与外壳通过第一舵机（17）相连接，前后两侧的机械臂之间通过第二舵机（18）相连接，前侧机械臂（16）前端通过第三舵机（19）连接有机械爪（3）。4.根据权利要求1所述的一种超特高压变电站有限空间多参数气体检测机器人，其特征在于：所述行走机构（2）包括一个前桥模块（9）与一个后桥模块（10），前桥模块（9）包括一根水平的转轴，转轴的内侧一端与外壳相连接，转轴的外侧一端分别转动连接有一个前臂以及一个后臂，前臂以及后臂的上端与转轴的外侧一端相转动连接，前臂的下端设置有一个轮毂电机（11），轮毂电机（11）外侧套设有轮胎；后桥模块（10）包括一根水平的转轴，转轴的内侧一端与前桥模块（9）的后臂下端外侧相连接，转轴的外侧一端分别转动连接有一个前臂以及一个后臂，前臂以及后臂的上端与转轴的外侧一端相转动连接，前臂以及后臂的下端分别固定设置有一个轮毂电机（11），轮毂电机（11）外侧套设有轮胎；前桥模块（9）的前臂以及后臂在转轴上设置有限位机构，后桥模块（10）的前臂以及后臂在转轴上设置有限位机构。5.根据权利要求1所述的一种超特高压变电站有限空间多参数气体检测机器人，其特征在于：所述机械伸缩系统（4）包括伸缩组件和支撑组件，支撑组件固定于旋转座（13）上，伸缩组件设置于过渡板（25）与支撑组件之间；伸缩组件包括一号铰链（26），一号铰链（26）固定于过渡板（25）的后端，一号铰链（26）的两端分别与一号连杆（27）以及二号连杆（28）的前端相铰接，一号连杆（27）以及二号连杆（28）相互平行并且均向后部所延伸，一号连杆（27）的后端与二号铰链（29）的一端相铰接，二号铰链（29）的另一端与二号连杆（28）的中部相铰接；在一号连杆（27）以及二号连杆（28）的下方设置有相互平行的一号主臂（30）以及一号从臂（31），二者的中部通过连接件相固定连接，一号主臂（30）以及一号从臂（31）的上端向后侧倾斜，并且分别与二号铰链（29）的两端相铰接。6.根据权利要求5所述的一种超特高压变电站有限空间多参数气体检测机器人，其特征在于：一号主臂（30）以及一号从臂（31）的下端分别与连接轴（32）的两端相铰接，连接轴（32）与二号铰链（29）相平行，连接轴（32）在超出一号主臂（30）以及一号从臂（31）的两端分别与一号从动齿轮（33）以及二号从动齿轮（34）相铰接；所述支撑组件包括一块水平设置的底板（22），底板（22）固定于旋转座（13）上，连接轴（32）超出一号从动齿轮（33）与二号从动
齿轮（34）的两端分别与一号支架（41）以及二号支架（42）的上端相固定连接，一号支架（41）以及二号支架（42）的下端分别固定设置于底板（22）的上端面左右两侧；在底板（22）上分别固定设置有两个电机，两个电机的输出轴上分别固定设置有一号驱动齿轮（35）与二号驱动齿轮（36），一号驱动齿轮（35）与一号从动齿轮（33）相啮合，二号驱动齿轮（36）与二号从动齿轮（34）相啮合；一号主臂（30）上通过一号卡销（37）与一号从动齿轮（33）相固定连接。7.根据权利要求6所述的一种超特高压变电站有限空间多参数气体检测机器人，其特征在于：在二号从臂与二号从动齿轮（34）之间的连...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜凌霄，杨宇，苏畅，闫丽婷，张晓俊，张伟，王中杰，
申请(专利权)人：国网山西省电力公司超高压变电分公司，
类型：发明
国别省市：