基于繼電小室有限彎道的室內(nèi)多維軌道式智能巡視機(jī)器人的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于特種機(jī)器人領(lǐng)域，特別涉及基于繼電小室有限彎道的室內(nèi)多維軌道式智能巡視機(jī)器人。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)中存在以下技術(shù)問(wèn)題:
[0003]1、中國(guó)發(fā)明專利(申請(qǐng)?zhí)枮?01310040511.1，名稱為“帶拐彎裝置的軌道機(jī)器人”)以及中國(guó)發(fā)明專利(申請(qǐng)?zhí)?01210493890.5，名稱為“直角拐彎運(yùn)輸車”)，都提出了在軌道路徑轉(zhuǎn)彎時(shí)的解決方案，但以上方案只局限在二維空間內(nèi)的研究。二維空間內(nèi)機(jī)器人只能在一個(gè)平面內(nèi)運(yùn)行，難以對(duì)設(shè)備進(jìn)行全方位的準(zhǔn)確巡檢。
[0004]2、現(xiàn)有技術(shù)通常在變電站不同室內(nèi)安裝分別安裝機(jī)器人和固定點(diǎn)檢測(cè)裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)變電站不同小室內(nèi)設(shè)備的巡檢工作，施工量大，成本較高。
[0005]3、由于室內(nèi)空間有限，現(xiàn)有技術(shù)面對(duì)室內(nèi)和室外的一些雜物或工件的抓取存在一定的技術(shù)困難，需要人工處理，而且現(xiàn)有的抓取裝置在抓取工件不穩(wěn)的情況下容易給其他設(shè)備帶來(lái)?yè)p傷。
[0006]4、現(xiàn)有的抓取裝置難以實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離移動(dòng)和抓取，而且大部分傳動(dòng)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)較復(fù)雜ο
[0007]5、現(xiàn)有的巡檢機(jī)器人對(duì)溫度監(jiān)測(cè)均采用有線監(jiān)測(cè)，過(guò)多的線纜布設(shè)會(huì)干擾機(jī)器人的正常運(yùn)行。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的在于解決上述問(wèn)題，提供了基于繼電小室有限彎道的室內(nèi)多維軌道式智能巡視機(jī)器人，該裝置設(shè)有兩個(gè)轉(zhuǎn)彎運(yùn)動(dòng)單元，能夠適應(yīng)三維軌道路徑的運(yùn)行。
[0009]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0010]基于繼電小室有限彎道的室內(nèi)多維軌道式智能巡視機(jī)器人，包括巡檢機(jī)器人本體，所述巡檢機(jī)器人本體固定在移動(dòng)平臺(tái)上，所述移動(dòng)平臺(tái)在室內(nèi)多維軌道上滑動(dòng)，所述移動(dòng)平臺(tái)與運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置連接，所述運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置與控制系統(tǒng)連接，所述運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置與供電裝置連接，所述巡檢機(jī)器人本體上設(shè)有云臺(tái)，云臺(tái)上設(shè)有檢測(cè)組件，所述移動(dòng)平臺(tái)下方設(shè)有多連桿抓取裝置，所述控制系統(tǒng)包括運(yùn)動(dòng)控制箱，所述運(yùn)動(dòng)控制箱與檢測(cè)組件連接，所述檢測(cè)組件包括無(wú)線溫度傳感器和報(bào)警裝置，所述無(wú)線溫度傳感器將檢測(cè)到的溫度數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)上傳給運(yùn)動(dòng)控制箱，如果溫度超過(guò)設(shè)定閾值，則運(yùn)動(dòng)控制箱控制報(bào)警裝置報(bào)警。
[0011]所述運(yùn)動(dòng)控制箱分別與云臺(tái)、抓取驅(qū)動(dòng)裝置、開(kāi)關(guān)門(mén)連桿機(jī)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置、終端通信箱、運(yùn)動(dòng)位置標(biāo)簽識(shí)別裝置和開(kāi)關(guān)門(mén)位置標(biāo)簽識(shí)別裝置連接；所述終端通信箱與后臺(tái)監(jiān)控箱連接。
[0012]所述抓取驅(qū)動(dòng)裝置分別與飛輪電機(jī)、第一伸縮桿電機(jī)、第二伸縮桿電機(jī)、擺桿驅(qū)動(dòng)電機(jī)連接，所述飛輪電機(jī)與飛輪連接，所述第一伸縮桿電機(jī)與第一伸縮桿連接，所述第二伸縮桿電機(jī)與第二伸縮桿連接，所述擺桿驅(qū)動(dòng)電機(jī)與擺桿連接。
[0013]所述運(yùn)動(dòng)控制箱通過(guò)滑觸線與終端通信箱連接。
[0014]所述終端通信箱通過(guò)光纖與后臺(tái)監(jiān)控箱連接。
[0015]所述抓取驅(qū)動(dòng)裝置與多連桿抓取裝置連接。
[0016]所述后臺(tái)監(jiān)控箱安裝在主控室內(nèi)，所述終端控制箱安裝在待巡檢的某一小室內(nèi)，所述運(yùn)動(dòng)控制箱安裝在機(jī)器人本體上，所述云臺(tái)安裝在運(yùn)動(dòng)控制箱上。
[0017]所述運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置包括伺服驅(qū)動(dòng)器、驅(qū)動(dòng)電機(jī)和編碼器，用于控制機(jī)器人沿軌道運(yùn)行，所述伺服驅(qū)動(dòng)器用于控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)的動(dòng)作，驅(qū)動(dòng)電機(jī)上帶有編碼器。
[0018]所述軌道為水平導(dǎo)軌、豎直導(dǎo)軌和弧形導(dǎo)軌組合成的復(fù)合導(dǎo)軌，安裝在變電站不同小室內(nèi)和小室之間。
[0019]所述移動(dòng)平臺(tái)包括:兩組軌道運(yùn)動(dòng)單元以及用于連接兩組軌道運(yùn)動(dòng)單元的二次連接板；所述兩組軌道運(yùn)動(dòng)單元獨(dú)立旋轉(zhuǎn)；
[0020]所述每一組軌道運(yùn)動(dòng)單元包括:一次轉(zhuǎn)彎運(yùn)動(dòng)單元、二次轉(zhuǎn)彎運(yùn)動(dòng)單元、橋架和一次連接板；
[0021]在所述橋架的兩端分別固定一次轉(zhuǎn)彎運(yùn)動(dòng)單元，在所述橋架外側(cè)設(shè)置一次連接板，所述一次連接板的兩側(cè)板與橋架兩端分別通過(guò)一次轉(zhuǎn)軸連接；所述二次轉(zhuǎn)彎運(yùn)動(dòng)單元設(shè)置在所述一次連接板的中間位置；所述每一組軌道運(yùn)動(dòng)單元的一次連接板分別通過(guò)二次轉(zhuǎn)彎運(yùn)動(dòng)單元與二次連接板連接。
[0022]所述一次轉(zhuǎn)彎運(yùn)動(dòng)單元包括:滾輪中軸、滾輪、一次軸承和一次轉(zhuǎn)軸；
[0023]所述滾輪通過(guò)滾輪中軸與橋架連接，所述一次軸承分別與一次轉(zhuǎn)軸和橋架配合，所述一次軸承的端部設(shè)有孔用擋圈一用于限位；所述一次轉(zhuǎn)軸上端部與一次連接板固定、中部設(shè)有圓柱面與一次軸承配合。
[0024]所述滾輪中軸端部由孔用擋圈一限位所述滾輪中軸的端部設(shè)有臺(tái)階用于滾輪限位，中部設(shè)有圓柱面與軸承內(nèi)圈配合，末端設(shè)有圓柱面臺(tái)階與橋接嵌合，芯部設(shè)有通孔用于與橋架固定。其中末端圓柱面與芯部通孔同軸，中部圓柱面與以上兩者的軸線平行不同軸，兩軸線的偏心距離用于調(diào)節(jié)兩套滾輪的間距。
[0025]所述一次軸承采用圓錐滾子軸承，以適用運(yùn)行平臺(tái)施加的軸向力及徑向力，所述一次軸承的內(nèi)圈與一次轉(zhuǎn)軸配合，外圈與橋架配合，端部由孔用擋圈一限位。
[0026]所述一次轉(zhuǎn)軸的截面為T(mén)形，一次轉(zhuǎn)軸的上端部采用緊固件與一次連接板固定，中部設(shè)有圓柱面與一次軸承配合。
[0027]所述橋架內(nèi)面設(shè)有兩處圓柱面沉孔，用于與一次轉(zhuǎn)軸配合；橋架兩端分別設(shè)有軸承安裝孔，用于裝配一次軸承；所述橋架上分別裝配有一次軸承、孔用擋圈一、滾輪中軸和滾輪，所述橋架繞一次轉(zhuǎn)軸的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，完成滾輪轉(zhuǎn)向動(dòng)作。
[0028]所述一次連接板的兩端設(shè)有臺(tái)階孔，用于與一次轉(zhuǎn)軸配合；所述一次連接板的中部設(shè)有與二次轉(zhuǎn)彎運(yùn)動(dòng)單元中配合的臺(tái)階孔。
[0029]所述二次轉(zhuǎn)彎運(yùn)動(dòng)單元包括二次轉(zhuǎn)軸、二次軸承和孔用擋圈二 ；
[0030]所述二次轉(zhuǎn)軸貫穿一次連接板和二次連接板，二次軸承的內(nèi)圈與二次轉(zhuǎn)軸配合，外圈與二次連接板配合，二次軸承端部由孔用擋圈二限位。
[0031]所述二次轉(zhuǎn)軸的截面設(shè)為T(mén)形，上端部設(shè)有螺紋，用于連接緊固件、中部設(shè)有圓柱面與二次軸承配合、底部設(shè)有臺(tái)階與一次連接板配合。
[0032]移動(dòng)平臺(tái)的轉(zhuǎn)彎實(shí)現(xiàn)方法，包括:
[0033]移動(dòng)平臺(tái)在直線路徑I上運(yùn)行時(shí)，兩組軌道運(yùn)動(dòng)單元的一次連接板平行，兩組軌道運(yùn)動(dòng)單元的橋架與二次連接板分別平行，通過(guò)滾輪中軸調(diào)解滾輪的中心間距H，使得移動(dòng)平臺(tái)與三維軌道的配合有足夠的預(yù)緊力；
[0034]移動(dòng)平臺(tái)在圓弧路徑II上運(yùn)行時(shí)，兩組軌道運(yùn)動(dòng)單元的一次連接板保持平行，兩組軌道運(yùn)動(dòng)單元的橋架分別繞一次轉(zhuǎn)軸的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，兩組軌道運(yùn)動(dòng)單元的滾輪的軸線延長(zhǎng)線相交于圓心02，兩軸線延遲線的夾角為2χβ，所述夾角關(guān)于二次連接板的中心面對(duì)稱；移動(dòng)平臺(tái)繞圓心02轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)沿圓弧路徑行走；
[0035]移動(dòng)平臺(tái)在轉(zhuǎn)彎路徑IV上運(yùn)行時(shí)，一次連接板與橋架保持平行，兩組軌道運(yùn)動(dòng)單元分別繞二次轉(zhuǎn)軸的軸線旋轉(zhuǎn)，滾輪的中心連線相交于圓心，兩中心連線的夾角為2χα，所述夾角關(guān)于二次連接板的中心面對(duì)稱；移動(dòng)平臺(tái)繞圓心轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)沿轉(zhuǎn)彎路徑行走。
[0036]所述多連桿抓取裝置，包括飛輪，所述飛輪與飛輪電機(jī)連接，所述飛輪的邊緣鉸接一個(gè)三角架，所述三角架的