[發(fā)明專利]變電站智能巡檢機器人環(huán)境地圖激光定位導航裝置及方法

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• 申請日: 2017-09-15
• 公開（公告）號: CN107443383A
• 公開（公告）日: 2017-12-08
• 發(fā)明（設計）人: 郎福成;涂超;馮利國;王宇鹍;王祎菲;劉芮彤
• 申請（專利權(quán)）人: 國家電網(wǎng)公司;國網(wǎng)遼寧省電力有限公司電力科學研究院
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16;B25J5/00;B25J13/08;G01C21/00
• 代理公司: 沈陽智龍專利事務所(普通合伙)21115
• 代理人: 周智博,宋鐵軍

1.一種變電站智能巡檢機器人環(huán)境地圖激光定位導航裝置，其特征在于：該裝置包括激光傳感器(1)、信號轉(zhuǎn)換模塊(2)、機器人工業(yè)控制器(3)、無線通訊模塊(4)、監(jiān)控計算機(5)、運動驅(qū)動器(6)、伺服電機(7)和編碼器(8)；其中激光傳感器(1)的輸出單元與信號轉(zhuǎn)換模塊(2)和無線通訊模塊(4)的信號輸入端相連接，信號轉(zhuǎn)換模塊(2)的輸出端與機器人工業(yè)控制器(3)的信號輸入端相連接，機器人工業(yè)控制器(3)的信號輸出端與運動驅(qū)動器(6)及無線通訊模塊(4)的信號輸入端相連接，無線通訊模塊(4)的信號輸出端與監(jiān)控計算機(5)的信號輸入端相連接，運動驅(qū)動器(6)的信號輸出端與伺服電機(7)的控制信號輸入端相連接，伺服電機(7)的位置信號檢測端與與編碼器(8)的信號測量端相連接，編碼器(8)的信號輸出端與運動驅(qū)動器(6)的信號反饋輸入端相連接，運動驅(qū)動器(6)的位置信號輸出端與機器人工業(yè)控制器(3)的信號輸入端相連接，機器人工業(yè)控制器(3)的控制指令輸入端與無線通訊模塊(4)的控制指令輸入出端相連接，無線通訊模塊(4)的控制指令輸入端與監(jiān)控計算機(5)的控制指令相連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變電站智能巡檢機器人環(huán)境地圖激光定位導航裝置，其特征在于：激光傳感器(1)、信號轉(zhuǎn)換模塊(2)、機器人工業(yè)控制器(3)、無線通訊模塊(4)、監(jiān)控計算機(5)、運動驅(qū)動器(6)、伺服電機(7)和編碼器(8)均設置在機器人行走底盤(9)上，底盤(9)的下端為行走輪(10)；

該底盤上還設置有碰撞緩沖裝置，該碰撞緩沖裝置包括緩沖板(11)、緩沖盒(12)和升降插桿；

緩沖板(11)設置在底盤(9)的側(cè)面，緩沖板(11)的下部通過支點轉(zhuǎn)軸設置在底盤(9)的側(cè)面形成活動的杠桿結(jié)構(gòu)；支點轉(zhuǎn)軸設置在緩沖板(11)的靠近底部端點的位置使得緩沖板(11)的上部形成省力杠桿；該支點轉(zhuǎn)軸的位置也處在底盤(9)的側(cè)面的底部；

緩沖盒(12)設置在底盤(9)的底部的中間位置，緩沖盒(12)的底部連接T形連接管，T形連接管為由立管(14)和橫管(15)構(gòu)成的T字形結(jié)構(gòu)，緩沖盒(12)的底部連接T形連接管的立管(14)，行走輪(10)的軸插入T形連接管的底部的橫管(15)兩端且行走輪(10)的軸能相對于橫管(15)做軸向的抽插動作；

緩沖盒(12)內(nèi)設置有齒輪(16)和兩根齒條(17)，兩根齒條(17)設置在齒輪(16)的兩側(cè)并與齒輪(16)嚙合，兩根齒條(17)能做平行于底盤(9)地面的移動，且在移動時驅(qū)動齒輪(16)轉(zhuǎn)動，兩根齒條(17)的運動方向相反；兩根齒條(17)分別通過活動連接桿(18)連接至底盤(9)兩側(cè)的緩沖板(11)底部，活動連接桿(18)的一端通過轉(zhuǎn)軸連接至齒條(17)，另一端通過轉(zhuǎn)軸連接至緩沖板(11)底端，齒輪(16)的中心為帶有內(nèi)螺紋的套孔；

升降插桿為由主桿(13)和兩個分叉的支桿(19)構(gòu)成的開口朝下的Y形結(jié)構(gòu)，主桿(13)的上端設置有外螺紋拉桿，該外螺紋拉桿與主桿(13)之間能相對轉(zhuǎn)動且軸向距離不變；外螺紋拉桿伸進齒輪(16)的套孔內(nèi)與該套孔螺紋配合，通過齒輪(16)的旋轉(zhuǎn)控制升降插桿的升降；

在T形連接管的橫管(15)的壁上開有通孔(20)，該通孔與行走輪(10)的軸上的凹坑(21)位置對應，正常工作時，支桿(19)穿過通孔(20)后插入凹坑(21)內(nèi)將行走輪(10)的軸與橫管(15)相對固定；當緩沖板(11)的上部收到撞擊時，緩沖板(11)的低端拉動齒輪(16)旋轉(zhuǎn)，使得升降插桿上升，使得支桿(19)離開通孔(20)和凹坑(21)完成解鎖。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的變電站智能巡檢機器人環(huán)境地圖激光定位導航裝置，其特征在于：緩沖板(11)的上部與底盤(9)的側(cè)壁之間設置有緩沖彈簧(22)。

4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的變電站智能巡檢機器人環(huán)境地圖激光定位導航裝置，其特征在于：主桿(13)設置在立管(14)內(nèi)，立管(14)的側(cè)壁設置有供支桿(19)伸出的條形通孔(23)以供支桿(19)實現(xiàn)升降。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的變電站智能巡檢機器人環(huán)境地圖激光定位導航裝置，其特征在于：行走輪(10)的軸伸進橫管(15)的部分套有二級緩沖彈簧(24)，二級緩沖彈簧(24)一端連接行走輪(10)的軸，另一端連接橫管(15)內(nèi)壁。