[發明專利]一種面向電纜溝巡檢作業多功能移動機器人

在審

• 申請號: 201710962032.3
• 申請日: 2017-10-17
• 公開（公告）號: CN107717941A
• 公開（公告）日: 2018-02-23
• 發明（設計）人: 劉國偉;朱正國;王洪光;宋屹峰;皮昊書;汪清;呂鵬
• 申請（專利權）人: 深圳供電局有限公司;中國科學院沈陽自動化研究所
• 主分類號: B25J5/00
• 分類號: B25J5/00;B25J13/08;A62C27/00;H02G1/08
• 代理公司: 深圳匯智容達專利商標事務所(普通合伙)44238
• 代理人: 潘中毅,熊賢卿

技術領域

本發明涉及機器人技術領域，尤其涉及一種面向電纜溝巡檢作業多功能移動機器人。

背景技術

電纜溝是按設計要求開挖并砌筑，溝的側壁焊接承力角鋼架并按要求接地，上面蓋以蓋板的地下溝道，是敷設電纜的地下專用通道。電纜溝內潮濕悶熱，存在垃圾與雜物堆積、積水、淤泥以及廢舊電纜等多種問題，加上電纜絕緣層老化可能引起火災以及地下環境長期密封導致有害氣體積累，人工巡檢存在很大難度，這就要求應用于電纜溝內的巡檢機器人除具備良好的地形適應能力和滿足標準要求的防塵防水性能外，還應具備反饋電纜溝內實時狀況的視覺檢測、溫濕度檢測、氣體檢測和消防作業功能。

為解決以上問題，早在20世紀80年代末，美國等發達國家便開始了電纜巡檢機器人的研究工作，并取得一定成果，如華盛頓大學于2005年研制成功的“巡游者”地下電纜巡檢機器人[Bing Jiang,Alanson P.Sample,Ryan M.Wistort etc.Autonomous Robotic Monitoring of Underground Cable Systems[C].The 12th Proceedings of International Conference on Advanced Robotics.2005:673-679]；國內關于電纜巡檢機器人的研究也取得了豐碩的成果，如上海交通大學和上海電力公司于2009年聯合研制的小型電纜隧道檢測機器人[姜蕓，付莊.一種小型電纜隧道檢測機器人設計[J].華東電力.2009，37(1)：95-97]。

但是現有的巡檢機器人由于巡檢功能單一等自身原因，不能夠很很好的適應電纜溝內部狹窄空間及復雜的地面環境，不能夠完全滿足上述惡劣巡檢條件下的巡檢作業功能。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于，提供一種面向電纜溝巡檢作業多功能移動機器人，可實現電纜溝內部環境的有害氣體檢測、視覺檢測、消防作業等多種功能，及時發現并排除電纜溝內電力設備的故障隱患、降低電纜設備事故率。

本發明提供的一種面向電纜溝巡檢作業的多功能移動機器人，可包括履帶式行走機構和消防模塊、視覺檢測模塊、氣體檢測模塊以及通信模塊；

所述履帶式行走機構包括主體行走機構、擺臂以及位于所述履帶式行走機構內部用于驅動所述主體行走機構和所述擺臂移動的傳動系統；

所述消防模塊包括固定在所述主體行走機構上的滅火器安裝架、安裝在所述安裝架上的滅火器、電動推桿和滅火器觸發裝置，所述電動推桿可以推動滅火器出發裝置的開關，進而觸發滅火器；

所述視覺檢測模塊包括安裝在所述主體行走機構上的紅外成像儀和高清網絡攝像機；

所述氣體檢測模塊安裝在所述主體行走機構上，用于檢測所述電纜溝內部的氣體；

所述通信模塊安裝于所述主體行走機構的內部、并通過天線與外界進行圖像傳輸和數字傳輸。

在可選的實施例中，所述主體行走機構包括殼體，安裝在所述殼體上的后輪、承重輪支架、電源模塊和前輪，其中所述后輪和所述前輪上安裝有主履帶，所述承重輪支架上安裝有承重輪，所述主履帶與所述承重輪的齒輪接觸；

所述擺臂包括擺臂支撐板、擺臂前輪和擺臂履帶，所述擺臂履帶安裝在所述擺臂前輪和所述支撐板上。

在可選的實施例中，所述傳動系統包括編碼器、電機、減速器、主動齒輪、從動齒輪和動力輸出軸，電機輸出的扭矩通過減速器減速增距傳給主動齒輪，主動齒輪通過齒輪副嚙合傳動將動力傳遞給從動齒輪，并通過動力輸出軸輸出扭矩驅動后輪轉動，后輪通過主履帶帶動前輪轉動，前輪通過擺臂履帶帶動擺臂前輪轉動。

在可選的實施例中，所述傳動系統還包括編碼器、電機、減速器、主動齒輪、從動齒輪和動力輸出軸，電機輸出的扭矩通過減速器減速增距傳給主動齒輪，主動齒輪通過齒輪副嚙合傳動將動力傳遞給從動齒輪，并通過動力輸出軸輸出扭矩驅動擺臂支撐板帶動擺臂繞主體行走機構轉動。

在可選的實施例中，所述擺臂還包括滑動銷軸、固定銷軸、支撐桿、張緊輪和張緊輪軸構成的支撐張緊裝置，其中支撐桿通過滑動銷軸和固定銷軸(17)安裝在擺臂支撐板上，改變滑動銷軸在擺臂支撐板上的位置，以調整張緊輪的位置，進而張緊擺臂履帶。

在可選的實施例中，所述紅外成像儀直接安裝在主體行走機構上，所述高清網絡攝像機通過升降云臺安裝在主體行走機構上，并能夠隨升降云臺的擺動而上下移動。