[發(fā)明專利]一種紅外測溫軌道巡檢機器人

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410263740.4
• 申請日: 2014-06-13
• 公開（公告）號: CN104020768B
• 公開（公告）日: 2017-01-25
• 發(fā)明（設計）人: 羅鳳堅;梁睿;何艇;陳少華;周民;莫海燕;李志強;陳之裕
• 申請（專利權(quán)）人: 廣西電網(wǎng)公司崇左供電局;廣西鑫百納電氣有限公司
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司51214
• 代理人: 吳彥峰

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及工業(yè)用機器人領(lǐng)域領(lǐng)域，應用于變電站巡檢，尤其是涉及一種紅外測溫軌道巡檢機器人。

背景技術(shù)

變電站軌道巡檢機器人系統(tǒng)是集機電一體化技術(shù)、多傳感器融合技術(shù)、電磁兼容技術(shù)、導航及行為規(guī)劃技術(shù)、機器人視覺技術(shù)、安防技術(shù)、穩(wěn)定的無線傳輸技術(shù)于一體的復雜系統(tǒng)，采用完全自主或遙控方式，代替巡檢人員對變電站內(nèi)室外一次設備的部分項目進行巡檢，并對圖像進行分析和判斷，及時發(fā)現(xiàn)電力設備存在的問題，為無人值班變電站的推廣應用提供了創(chuàng)新型的技術(shù)檢測手段，提高了電網(wǎng)的可靠穩(wěn)定運行水平。

傳統(tǒng)的變電站巡視主要是通過人工方式，綜合運用感官以及一些配套的檢測儀器對變電設備進行以簡單定性判斷為主的檢查。目前國內(nèi)關(guān)于變電站巡視機器人研究主要以地面巡視機器人為主，地面巡檢機器人是指移動由輪子驅(qū)動，在地面移動完成巡視的機器人，該種方式機器人導航主要依靠埋設地磁線、激光測距并配合RFID進行位置識別。機器人主要依靠自身攜帶蓄電池提供電源，需要定時進行充電。該方式機器人主要缺點在于機器人對路面平整度要求較高；機器人需充電才能運行，不能實現(xiàn)全天候監(jiān)測；移動速度相對較慢；依靠地埋磁線進行導航，前期安裝投入較大；移動范圍不受限制，容易誤碰帶電設備；可靠性較低。當前移動機器人的行走機構(gòu)有輪式、履帶式或是輪履結(jié)合式等多種形式，它們移動靈活，越障能力強，但在既定軌道上行走和定位誤差大，很難實現(xiàn)多目標定點觀察，且一般輪式巡視機器人不具備紅外測溫功能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于：針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種紅外測溫軌道巡檢機器人，解決目前電力系統(tǒng)中設備主要依靠人工巡視，部分市場已有巡視機器人定位精度低、移動范圍不受限制、容易誤碰帶電設備、不能實現(xiàn)全天候監(jiān)測等問題，實現(xiàn)在既定軌道上精確行走和定位等控制，通過紅外測溫對設備巡檢，逐步實現(xiàn)無人值守化。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

該紅外測溫軌道巡檢機器人，包括機器人控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括云臺、機器人控制箱、軌道、滑線、集電器、紅外光電傳感器和轉(zhuǎn)向架，所述轉(zhuǎn)向架的縱梁上表面安裝機器人控制箱，所述機器人控制箱的上表面安裝有云臺；所述軌道呈T型，其中凸出的一側(cè)上表面設有紅外檢測刻度，所述轉(zhuǎn)向架在軌道上運行，在軌道的一側(cè)面設有連接外接電源的滑線，所述集電器的一端在滑線上滑行，另一端與機器人控制箱電連接；所述紅外光電傳感器呈U型，安裝在機器人控制箱側(cè)擋板內(nèi)側(cè)的立柱上，橫置并懸空在具有紅外檢測刻度的軌道上。

由于采用上述結(jié)構(gòu)，通過滑線和集電器實現(xiàn)滑線取電，為機器人供電；在軌道上設置紅外檢測刻度，機器人帶動紅外光電傳感器在刻度上移動，實現(xiàn)對電流致熱型、電壓致熱型設備的紅外測溫巡檢。

進一步地，該機器人還包括后臺監(jiān)控系統(tǒng)，機器人控制系統(tǒng)與后臺監(jiān)控系統(tǒng)以無線設備進行連接。實現(xiàn)后臺監(jiān)控系統(tǒng)能接收圖像信息，以及給機器人下發(fā)巡檢指令。

進一步地，所述機器人控制箱內(nèi)部設有機器人控制器和視頻解碼器，均與電源連接，當機器人控制器接收后臺監(jiān)控系統(tǒng)指令，并完成移動和定位后將機器人位置以及狀態(tài)信息依次通過視頻解碼器和無線設備傳輸至后臺監(jiān)控系統(tǒng)。

進一步地，所述云臺上設有紅外補光燈、可見光攝像頭和紅外攝像頭，其中紅外補光燈有兩個，設置在云臺俯仰控制架的左右兩側(cè)，中間設有一防護罩，該防護罩分別設有可見光攝像頭和紅外攝像頭，通過機器人控制器定位后，由云臺控制攝像頭的俯仰和轉(zhuǎn)向采集圖像信息，通過無線設備將采集的圖像信息傳輸至后臺監(jiān)控系統(tǒng)。

機器人通過后臺監(jiān)控系統(tǒng)進行巡檢路徑規(guī)劃，機器人按照后臺監(jiān)控系統(tǒng)下發(fā)的巡檢指令移動至預先設置的預置點并旋轉(zhuǎn)至預置角度，通過搭載的紅外成像儀將采集到的紅外圖像傳輸至后臺監(jiān)控系統(tǒng)，監(jiān)控系統(tǒng)經(jīng)過紅外識別算法計算測量溫度并將測量結(jié)果事件及紅外圖像存儲至歷史數(shù)據(jù)庫；或通過可見光攝像頭采集到的圖像傳輸至后臺監(jiān)控系統(tǒng)，監(jiān)控系統(tǒng)經(jīng)過圖像識別算法判斷設備狀態(tài)并將結(jié)果存儲至歷史數(shù)據(jù)庫。

作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述機器人控制箱內(nèi)部設有驅(qū)動電機，所述轉(zhuǎn)向架包括軸承座、轉(zhuǎn)動軸、主動齒輪、從動齒輪、驅(qū)動輪和行走輪，所述轉(zhuǎn)向架縱梁下表面橫向布置有兩個轉(zhuǎn)動軸，每一轉(zhuǎn)動軸套有兩個軸承座，并對應固定在轉(zhuǎn)向架兩縱梁的下表面，所述驅(qū)動電機的輸出軸連接主動齒輪，主動齒輪與從動齒輪嚙合，所述從動齒輪連接其中一個轉(zhuǎn)動軸的一外端，有兩個驅(qū)動輪分別連接在該轉(zhuǎn)動軸的左右兩側(cè)，另一轉(zhuǎn)動軸的左右兩側(cè)連接兩個行走輪，所述驅(qū)動輪和行走輪均與軌道滾動接觸。