[發明專利]地下管廊巡檢機器人

在審

• 申請號: 202010073928.8
• 申請日: 2020-01-22
• 公開（公告）號: CN111221339A
• 公開（公告）日: 2020-06-02
• 發明（設計）人: 陳勇;楊婕;洪曉瑋;劉俊鋒
• 申請（專利權）人: 南京林業大學
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02
• 代理公司: 南京鐘山專利代理有限公司 32252
• 代理人: 蔣廈

本發明涉及一種地下管廊巡檢機器人，包括底盤、差速電機、主動輪、蓄電池、從動輪、轉向機構和視覺導航系統；在底盤后部安裝兩個主動輪，前部安裝兩個從動輪，所述的差速電機通過螺紋連接固定于底盤上，差速電機的兩端輸出軸通過平鍵分別連接左、右的兩個主動輪，所述的轉向機構安裝于底盤前部的兩個從動輪之間，所述的兩個從動輪通過之間的轉向機構實現同步轉向。本發明的地下管廊巡檢機器人行駛速度快、轉向靈活，同時該機器人采用基于線陣CCD相機的視覺導航系統，性能可靠，相較于固定導軌式巡檢機器人降低了成本，并使得機器人能夠實現自主巡檢作業。

技術領域

本發明涉及機器人的設計技術領域，具體涉及一種地下管廊巡檢機器人。

背景技術

城市化的進程促進了地下管廊的發展，大量線路及其配套設施被置于地下。日常的巡檢工作是保障電力系統正常工作的重要措施，但由于地下管廊具有距離長、地形復雜以及電纜種類多等特點，且傳統的人工巡檢效率低、可操作性差，因此利用巡檢機器人代替人工巡檢是其必然趨勢。

利用機器人進行地下管廊巡檢作業，不僅可減少安全隱患，確保電能的可靠輸出，且有利于提高輸電網絡監測的自動化程度，從而促進智能電網的建設。因此，靈活、可靠的巡檢機器人對保障電能的輸送具有重要的意義。目前已投入使用的幾款地下管廊巡檢機器人導航方式多采用固定導軌式，這種導航方式雖可靠度高但成本較高，不方便快速布置。

發明內容

本發明的目的是針對人工巡檢效率低和固定導軌式巡檢機器人成本昂貴等問題，提供一種行駛速度快、轉向靈活的地下管廊巡檢機器人，同時該機器人采用基于線陣CCD相機的視覺導航系統，性能可靠，相較于固定導軌式巡檢機器人降低了成本，并使得機器人能夠實現自主巡檢作業。

為解決上述技術問題,本發明提供的技術方案是：

一種地下管廊巡檢機器人，包括底盤、差速電機、主動輪、蓄電池、從動輪、轉向機構和視覺導航系統；在底盤后部安裝兩個主動輪，前部安裝兩個從動輪，所述的差速電機通過螺紋連接固定于底盤上，差速電機的兩端輸出軸通過平鍵分別連接左、右的兩個主動輪，所述的轉向機構安裝于底盤前部的兩個從動輪之間，所述的兩個從動輪通過之間的轉向機構實現同步轉向，所述的轉向機構包括轉向步進電機、支架、第一套筒、第二套筒、第一連桿、第二連桿、曲柄和幾字架；

所述的從動輪內安裝車輪軸，左、右兩個從動輪之間設有支架，所述的支架兩端具有鉸制孔螺栓，所述的鉸制孔螺栓上分別安裝有能繞其豎直軸線旋轉的第一套筒；在所述的第一套筒的圓周上開設有內孔，從動輪的車輪軸與第一套筒內孔之間為過盈配合；在第一套筒的圓周上焊接有開孔的凸臺，光孔上為魚眼桿端關節軸承，用于安裝第一連桿、第二連桿；

所述的幾字架固定安裝于底盤上，轉向步進電機安裝于幾字架上，轉向步進電機的輸出軸通過平鍵與曲柄一端連接，使得曲柄能夠繞著轉向步進電機輸出軸的軸線旋轉；曲柄另一端開孔，并通過螺釘與魚眼桿端關節軸承安裝在一起；所述第二連桿的一端安裝在曲柄一端的魚眼桿端關節軸承上，所述第二連桿的另一端與一個從動輪所連的第一套筒上的魚眼桿端關節軸承安裝在一起；左、右兩個從動輪的第一套筒上的魚眼桿端關節軸承之間安裝第一連桿。

所述從動輪的內孔左、右兩側各安裝一個第一軸承，所述第一軸承的內徑與車輪軸相配合，使從動輪安裝在車輪軸上。

主動輪的端面上通過螺釘固定安裝有軸端擋圈，用于防止主動輪左右竄動。

從動輪的端面上通過螺釘固定安裝有軸端擋圈，用于防止從動輪左右竄動。

所述的底盤上安裝蓄電池、控制盒，所述的蓄電池為該巡檢機器人供電，所述的控制盒上安裝溫濕度傳感器、氣體濃度傳感器、攝像頭和照明燈；

所述的第一套筒的內孔上下側分別安裝有第二軸承，第二軸承內孔與鉸制孔螺栓相配合，鉸制孔螺栓通過螺紋連接固定于支架上，使得第一套筒能夠繞著鉸制孔螺栓的豎直軸線旋轉。