掛軌巡檢機器人的制作方法

本實用新型涉及電力設備檢測領域，尤其涉及一種掛軌巡檢機器人。

背景技術：

長期以來，對于電力設備檢查，使用的都是人工方式。但由于隧道內的特殊環境，工作人員不可能每天出入隧道去檢查設備安全，不僅工作效率低，而且無法保證人員安全，目前，為了克服以上問題，采用巡檢機器人來實現巡檢工作。

由于隧道內或一些特殊場地中，路況較為崎嶇，常規的陸地行走機器人行走定位會出現較大偏差，顯然不適合在這種場地中行走檢測，因而需要軌道巡檢機器人來實現巡檢。但是，軌道上有可能存在障礙物或者工作人員等，如果機器人在碰到這種情況下時繼續移動，會發生激烈碰撞，導致機器人損壞、軌道受損、設備受損、人員受傷等情況，安全性能無法得到保障，導致巡檢工作無法正常進行。

技術實現要素：

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種掛軌巡檢機器人，防止機器人發生激烈的碰撞，安全性能更高，有利于保障巡檢工作正常進行。

為解決上述問題，本實用新型提出一種掛軌巡檢機器人，包括：機器人本體、探測雷達、防護裝置、控制裝置、移動驅動裝置及報警裝置；所述探測雷達、防護裝置、控制裝置、移動驅動裝置及報警裝置安裝在所述機器人本體上；所述探測雷達連接所述控制裝置，探測所述機器人本體前后方一定距離內的障礙物，并傳輸障礙信號至所述控制裝置；所述防護裝置感應與障礙物的碰撞而生成碰撞信號，將碰撞信號傳輸至其連接的所述控制裝置；

所述控制裝置連接移動驅動裝置和報警裝置，在接收到障礙信號或接收到碰撞信號時，控制所述移動驅動裝置停止工作，并生成報警信號控制所述報警裝置報警。

根據本實用新型的一個實施例，還包括通信裝置，安裝在所述機器人本體上且連接所述控制裝置，用以與上位機通信，至少傳輸所述報警信號。

根據本實用新型的一個實施例，所述報警裝置為設置在所述機器人本體的表面的閃動警示燈。

根據本實用新型的一個實施例，所述防護裝置包括安全觸邊；所述安全觸邊至少安裝在所述機器人本體的前后位置，且伸出于所述機器人本體的前端和后端，與障礙物的碰撞時感應碰撞而生成碰撞信號，將碰撞信號傳輸至其連接的控制裝置。

根據本實用新型的一個實施例，還包括供電裝置，用以對機器人本體上的各裝置進行供電。

根據本實用新型的一個實施例，所述控制裝置在接收到障礙信號或接收到碰撞信號時，控制所述供電裝置僅對所述控制裝置及所述報警裝置進行供電，而停止對其他裝置進行供電，以進入低功耗供電模式。

根據本實用新型的一個實施例，所述機器人本體上端設有掛接滑動組件，用以將機器人本體掛接在軌道上且能夠相對所述軌道移動。

根據本實用新型的一個實施例，還包括RFID，設置在所述機器人本體上，用以與軌道上的RFID標識裝置通信，所述控制裝置根據RFID的通信信號來進行移動定位。

根據本實用新型的一個實施例，還包括碼盤，用以測距，并將測距信號傳輸給所述控制裝置，以調整機器人本體的移動距離，實現精確定點停站。

根據本實用新型的一個實施例，還包括溫濕度傳感器，設置在所述機器人本體上，連接所述控制裝置，將感測的溫濕度信號傳輸給所述控制裝置；所述控制裝置通過通信裝置將溫濕度信號上傳給上位機。

根據本實用新型的一個實施例，在所述機器人本體的下端還設置有云臺、及搭載在云臺上的高清攝像頭和紅外熱像儀，所述高清攝像頭和紅外熱像儀連接所述控制裝置，以進行拍攝監控。

采用上述技術方案后，本實用新型相比現有技術具有以下有益效果：采用探測雷達對軌道上障礙物及工作人員進行探測，遇到障礙會通知控制裝置，進行停障報警，從而在離障礙一定距離的情況下緊急停車，防止碰撞造成人員或設備損傷；還采用防護裝置在探測雷達失效時防止與障礙激烈碰撞，碰到障礙后急停，避免持續碰撞導致設備受損，與探測雷達構筑雙重安全保障，安全性能更高，有利于保障巡檢工作正常進行。

附圖說明

圖1為本實用新型一實施例的掛軌巡檢機器人的結構框圖；

圖2為本實用新型另一實施例的掛軌巡檢機器人的結構框圖。

具體實施方式

為使本實用新型的上述目的、特征和優點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖對本實用新型的具體實施方式做詳細的說明。

在下面的描述中闡述了很多具體細節以便于充分理解本實用新型。但是本實用新型能夠以很多不同于在此描述的其它方式來實施，本領域技術人員可以在不違背本實用新型內涵的情況下做類似推廣，因此本實用新型不受下面公開的具體實施的限制。

參看圖1，在一個實施例中，掛軌巡檢機器人包括：機器人本體(圖中未示出)、探測雷達2、防護裝置3、控制裝置1、移動驅動裝置4及報警裝置5。探測雷達2、防護裝置3、控制裝置1、移動驅動裝置4及報警裝置5安裝在機器人本體上。機器人本體可由耐磨、阻燃材質的材料制成，例如可以制成具有內置空間的形狀，控制裝置1、移動驅動裝置4可內置在機器人本體中，起到防塵防水作用。移動驅動裝置4由控制裝置1控制驅動機器人本體在軌道上移動。

探測雷達2連接控制裝置1，探測雷達2可以感知探測方向的異物，探測距離可為1～1.5m，例如可以是超聲波測距雷達。探測雷達2探測機器人本體前后方一定距離內的障礙物，障礙物例如是停留在軌道上的設備或者是工作人員，如果軌道上有障礙物時，探測雷達2會相應生成障礙信號，并傳輸障礙信號至控制裝置1。控制裝置1連接移動驅動裝置4和報警裝置5，在接收到探測雷達2發送的障礙信號時，控制移動驅動裝置4停止工作，并生成報警信號控制報警裝置5報警，防止機器人本體與障礙物發生碰撞。

在探測雷達2失效時，無法探測到移動方向上的障礙物，此時仍然會發生碰撞。防護裝置3與控制裝置1連接，在發生碰撞當下，防護裝置3感應與障礙物的碰撞而生成碰撞信號，將碰撞信號傳輸至控制裝置1。控制裝置1接收到碰撞信號時，控制移動驅動裝置4停止工作，并生成報警信號控制報警裝置5報警，避免持續性地撞擊，導致設備損壞。在機器人本體上還可以設置急剎裝置，在移動驅動裝置4停止工作時，急剎裝置同時工作，使得掛軌巡檢機器人急停。

在自主巡檢過程中，一旦發現了障礙，掛軌巡檢機器人可以及時發出警報并緊急停車，通知工作人員排除障礙物，由探測雷達2和防護裝置3起到了雙重防護的作用，在發現障礙物時可及時避免碰撞并提醒注意，及時未能避免碰撞，也可以在碰撞后及時控停并提醒注意，防止持續撞擊。

在一個實施例中，參看圖2，掛軌巡檢機器人還可以包括通信裝置6。通信裝置6安裝在機器人本體上且連接控制裝置1。在隧道內可以通過無線路由設備等構建一無線局域通信系統。通信裝置6可以是可以接入預建立的無線局域網的無線通信裝置，實現掛軌巡檢機器人與上位機通信。在本實用新型實施例中，通信裝置6至少傳輸報警信號，還可以傳輸障礙信號和碰撞信號，但不限于此，還可以傳輸檢測信號或者其他信號。

優選的，報警裝置5為設置在機器人本體的表面的閃動警示燈，在燈光閃動下，可以提醒隧道內的工作人員及時排除軌道上的障礙物，閃動警示燈的閃光可以保證工作人員及時定位障礙物位置。當然，報警裝置5還可以包括聲音報警裝置，可以保證燈光盲區內的工作人員也可以被提醒到。

在一個實施例中，防護裝置3為設置在機器人本體邊緣部位的防護結構，防護結構優選包括安全觸邊。安全觸邊至少安裝在機器人本體的前后位置，且伸出于機器人本體的前端和后端，使得掛軌巡檢機器人在發生碰撞時，首先碰撞到的是安全觸邊。安全觸邊與障礙物的碰撞時，感應碰撞而生成碰撞信號，將碰撞信號傳輸至其連接的控制裝置1。一般來說，掛軌巡檢機器人僅在軌道上做前后移動，因而可以僅在機器人本體的前后部位的邊緣上完整布設一條安全觸邊，當然可以在機器人本體的側邊上也設置安全觸邊。

在一個實施例中，掛軌巡檢機器人還可以包括供電裝置7。供電裝置7優選為充電蓄電裝置，用以對機器人本體上的各裝置進行供電。在正常巡檢工作時，控制裝置1控制供電裝置7為各裝置進行供電，但是如果在停障時，各裝置均不用工作，處于待命狀態，再為這些裝置供電則浪費電能。

進一步的，控制裝置1在接收到探測雷達2的障礙信號或接收到防護裝置3的碰撞信號時，控制供電裝置7僅對控制裝置1及報警裝置5進行供電，而停止對其他裝置進行供電，以進入低功耗供電模式。在待命狀態下保證系統最低功耗的供電，可以使供電裝置7電量持久，以供掛軌巡檢機器人更長時間的工作。

機器人本體上端可以設有掛接滑動組件，用以將機器人本體掛接在軌道上且能夠相對軌道移動。移動驅動裝置驅動掛接滑動組件相對軌道滑動，從而掛接滑動組件帶動機器人本體移動。由于是掛接在軌道上的，因而機器人本體是騰空的，移動過程中不會發生顛簸等問題，移動更為穩定。

在一個實施例中，繼續參看圖2，掛軌巡檢機器人還可以包括RFID(Radio Frequency Identification，射頻識別)9，RFID 9可以以芯片、裝置等形式設置在機器人本體上，能夠與在軌道上的RFID標識裝置通信，例如機器人本體上的RFID 9可以讀取軌道上的RFID標識裝置的標識，軌道上的每個RFID標識裝置的標識唯一。由于軌道上的RFID標識裝置的位置為已知，因而RFID 9讀取到某個位置的RFID標識裝置時，便說明機器人本體移動至相應位置，從而起到定位的作用。RFID 9與軌道上的RFID標識裝置通信，控制裝置1根據RFID 9的通信信號來進行移動定位。該通信信號可以為RFID 9采集到的信號，或者為軌道上的通信裝置6發射的信號。

進一步的，掛軌巡檢機器人還可以包括碼盤10。碼盤10用來測距，并將測距信號傳輸給控制裝置1，控制裝置1根據測距信號來判斷是否位于需要處于的位置，若不是則控制移動驅動裝置4驅動移動一定距離，再判斷接收到的測距信號，實現反饋式距離調節，調整機器人本體的移動距離，實現精確定點停站。

在一個實施例中，掛軌巡檢機器人還可以包括溫濕度傳感器8。溫濕度傳感器8設置在機器人本體上，優選設置在裸露于機器人本體的位置，可以感測所處環境中的溫濕度信號。溫濕度傳感器還連接控制裝置1，將感測的溫濕度信號傳輸給控制裝置1，控制裝置1通過通信裝置6將溫濕度信號上傳給上位機，以供上位機端進行環境分析，控制掛軌巡檢機器人在合適的溫濕度環境下進行巡檢工作。

在一個實施例中，在機器人本體的下端還設置有云臺、及搭載在云臺上的高清攝像頭和紅外熱像儀(圖中未示出)，高清攝像頭和紅外熱像儀連接控制裝置，以進行拍攝監控。

控制裝置可以根據紅外熱像儀檢測出的高壓電纜或電力設備的紅外圖像，得到設備故障信息，以停電故障為例，由于高壓電纜和電力設備在上電工作時，會產生一定的溫度，紅外熱像儀可以拍攝出紅外圖像，而若停電則可以檢測出紅外變化，控制裝置控制掛軌巡檢機器人的照明裝置及可見光攝像頭工作；在照明裝置照明下，可見光攝像頭拍攝故障段的高壓電纜或電力設備的高清圖像，通過通信裝置上傳至上位機進行故障分析，及時查明故障原因。

本實用新型雖然以較佳實施例公開如上，但其并不是用來限定權利要求，任何本領域技術人員在不脫離本實用新型的精神和范圍內，都可以做出可能的變動和修改，因此本實用新型的保護范圍應當以本實用新型權利要求所界定的范圍為準。