[實用新型]一種自動敷設隧道電纜機器人

有效

• 申請號: 201720899861.7
• 申請日: 2017-07-24
• 公開（公告）號: CN207069454U
• 公開（公告）日: 2018-03-02
• 發明（設計）人: 冬大龍;王偉;甘景福;黃勇;袁繼軍;李耐心;張立文;王華飛;單慶元;王新彤;石永久;穆勇;白佳龍;張兆鑫;張文;鄭爽;高澤恒;郝秋雯;崔智松;李楠;毛文濤;韓志;姚麗亞
• 申請（專利權）人: 國網冀北電力有限公司唐山供電公司;國家電網公司
• 主分類號: H02G1/08
• 分類號: H02G1/08;H02G9/08
• 代理公司: 唐山順誠專利事務所(普通合伙)13106
• 代理人: 于文順,晏春紅

技術領域

本實用新型涉及一種自動敷設隧道電纜機器人，屬于電力系統基建設備技術領域。

背景技術

電力系統變電站與電廠中通常需要敷設大量的連接電纜用于控制和保護裝置中信號、模擬量與指令的傳輸，工程量很大，會耗費大量人力物力財力，特別是穿越道路、房屋、建筑等設施時要通過隧道和鉆井，隧道和鉆井設計的又不能太大，否則會大幅提高基建工程成本，因此在敷設時就需要人工進入，一般隧道中無照明，狹窄，陰暗，人很難通行，增加了很多不安全因素，有的還會太長，用常規方法解決很困難，同時也大幅增加施工難度和人工費用，如何降低施工難度和成本，提高施工效率成為待解決的問題。

實用新型內容

本實用新型目的是提供一種自動敷設隧道電纜機器人，利用蛇形蜿蜒機器人，大大提高了機器人敷設電纜的通過能力，甚至能攀越一些狹小的孔隙，既安全可靠，又節約成本 ，提高效率，有效地解決了背景技術中存在的上述問題。

本實用新型的技術方案是：一種自動敷設隧道電纜機器人，包含控制單元、運動單元、無線傳輸單元、可視化單元、牽引單元和電源，所述控制單元包括上位單片機控制芯片、軟程序存儲模塊、接口模塊、指令轉化模塊和紅外傳感器探測模塊，運動單元包含下位單片機、機電轉換模塊、直流驅動電機、齒輪和機械關節，無線傳輸單元包含4G（第四代移動通信技術）傳輸模塊、通信接口和天線，可視化單元包含可視化模塊和高清攝像頭，牽引單元包含牽引裝置和告警提示裝置，可視化單元、無線傳輸單元、控制單元依次連接組成機器人頭部，機器人頭部、運動單元、電源、牽引單元呈蛇形蜿蜒形狀依次排列，控制單元的上位單片機控制芯片與運動單元的下位單片機通過CAN（串行通信協議）總線互相連接，控制單元、運動單元、牽引單元分別與電源互相連接。

所述運動單元的數量六個，各機械關節通過正交串聯模式互相連接。

所述電源包含5V（伏特）控制 和24V驅動用可充電聚合物電池。

還包含時鐘模塊，與控制單元的上位單片機控制芯片互相連接。

在隧道和鉆井中鋪設電纜時，采用上述自動敷設隧道電纜機器人掛接電纜， 蛇形蜿蜒前進；牽引單元掛接繩索，用于牽引電纜，當牽引單元受力時，自動提示操作工人主動上送電纜，機器人蛇形蜿蜒前進，保證機器人正常前進；有效解決狹小隧道電纜敷設的施工難題。

本實用新型的有益效果是：利用蛇形蜿蜒機器人，大大提高了機器人敷設電纜的通過能力，甚至能攀越一些狹小的孔隙，既安全可靠，又節約成本，提高效率，有效地解決了狹小隧道電纜敷設的施工難題，為電力和城市建設提供一條全新的思路。

附圖說明

圖1是本實用新型的邏輯模塊圖；

圖中：上位單片機控制芯片11、軟程序存儲模塊12、指令轉化模塊13、紅外傳感器探測模塊14、運動單元2、下位單片機21、機電轉換模塊22、直流驅動電機23、4G傳輸模塊31、通信接口32、天線33、可視化模塊41、高清攝像頭42、牽引單元5、牽引裝置51、告警提示裝置52、電源6、時鐘模塊7、CAN總線8、機器人頭部123。

具體實施方式

以下結合附圖，通過實施例對本實用新型作進一步說明。

一種自動敷設隧道電纜機器人，包含控制單元、運動單元2、無線傳輸單元、可視化單元、牽引單元5和電源6，所述控制單元包括上位單片機控制芯片11、軟程序存儲模塊12、接口模塊、指令轉化模塊13和紅處傳感器探測模塊14，運動單元2包含下位單片機21、機電轉換模塊22、直流驅動電機23、齒輪和機械關節，無線傳輸單元包含4G傳輸模塊31、通信接口32和天線33，可視化單元包含可視化模塊41和高清攝像頭42，牽引單元5包含牽引裝置51和告警提示裝置52，可視化單元、無線傳輸單元、控制單元依次連接組成機器人頭部123，機器人頭部123、運動單元2、電源6、牽引單元5呈蛇形蜿蜒形狀依次排列，控制單元的上位單片機控制芯片11與運動單元2的下位單片機21通過CAN總線互相連接，控制單元、運動單元2、牽引單元5分別與電源6互相連接。

本實用新型為蛇形蜿蜒機器人，適合于復雜地形和環境，因為通常電纜溝中會有已敷設的電纜或老舊電纜，敷設路徑不會很通暢，會有阻礙，因此常規履帶式或輪式運動機器人跨越障礙會很困難，設計成蛇形蜿蜒大大提高了機器人的通過能力，甚至能攀越一些狹小的孔隙。

所述運動單元2的數量六個，各機械關節通過正交串聯模式互相連接。

所述電源6包含5V控制和24V驅動用可充電聚合物電池。