[发明专利]变电站轮式越障机构、机器人及其方法

说明书

本发明公开了变电站轮式越障机构、机器人及其方法，包括行走机构，其底盘设置有导轨机构，底盘被配置为能够沿着导轨机构运动，所述底盘底部的一端设置有升降机构，所述升降机构被配置为能够托举行走机构做垂直运动，行走机构的底盘的两侧分别设置有一个距离传感器，行走机构上端设置有双目视觉模块，双目视觉模块检测到障碍物时，距离传感器测量距离障碍物在设定长度内时，升降机构托举行走机构上升至高于障碍物的高度，底盘沿导轨机构向障碍物方向运动，使得行走机构底盘到达障碍物上端，实现越障。本发明既保证轮式机器人的行走速度要求，又含有普通轮式机器人没有的越障功能。

技术领域

本发明涉及一种变电站轮式越障机构、机器人及其方法。

背景技术

变电站是电力传输网络的枢纽，其设备运行状态的安全性至关重要，对设备的有效巡检是保证变电站良好运行以及对广大用户供电可靠性的重要保证。随着电力机器人技术的发展，机器人巡检已逐渐代替人工巡检，大大降低了劳动力。目前的移动巡检机器人主要结构有：轮式、履带式、腿—足式、蠕动式等，其中以轮式和履带式应用最为广泛。轮式具有结构简单、运行速度快、效率高等优点，但一般只适用于比较平坦和坚硬的路面环境，越障能力差，在松软和泥泞地面行动能力差。腿—足式又分爬行式和步行式，爬行式是模仿爬行类昆虫运动的一种仿生运动模式，一般处于静稳定状态，可适应非连续的复杂环境，但行走速度一般比较慢，而且内部结构设计起来比较复杂；步行式是模仿哺乳类动物快速步行的一种仿生运动模式，可适应非连续的复杂环境，但高速行走时处于非稳定状态，控制系统和机械结构非常复杂，目前还没有实用化。

目前在变电站巡检的移动机器人大主要是轮式机器人，速度较快，但环境适应性较差，不能翻越路边石以及不能在草地等复杂环境下行驶；另一种是带支臂的履带式移动机器人，它可以利用支臂翻越障碍，但履带式机器人的弊端是在普通的平坦水泥路面下，移动缓慢，效率不高，且履带与地面摩擦力较大，履带易损坏，加上带支臂的履带式机器人设计较为复杂，也不便控制。

发明内容

本发明为了解决上述问题，提出了一种变电站轮式越障机构、机器人及其方法，本发明在普通平坦路面使用轮式正常行走；遇到路边石等具有一定高度的障碍物时，使用升降平台及导轨机构进行跨越障碍。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种变电站轮式越障机构，包括行走机构，行走机构的底盘设置有导轨机构，所述底盘被配置为能够沿着导轨机构运动，所述底盘底部的一端设置有升降机构，所述升降机构被配置为能够托举行走机构做垂直运动；

行走机构的底盘的两侧分别设置有一个距离传感器，所述行走机构上端设置有双目视觉模块，所述双目视觉模块检测到障碍物时，距离传感器测量距离障碍物在设定长度内时，升降机构托举行走机构上升至高于障碍物的高度，所述底盘沿导轨机构向障碍物方向运动，使得行走机构底盘到达障碍物上端，实现越障。

优选的，所述行走机构为轮式行走机构。

优选的，所述导轨机构包括支撑板，所述支撑板上固定有若干个丝杠式导轨，所述丝杠式导轨的一端设置有电机，电机连接有增量编码器，对电机的运转实现闭环控制。

优选的，所述支撑板上设置有加强筋，以增强支撑板的强度。

优选的，所述丝杠式导轨上设置有多个滑块，所述行走机构的底盘固定于滑块上。

优选的，所述导轨机构两端设置有防护罩，以保护导轨机构的端部结构和电机。

优选的，所述升降机构包括上、下支撑件，所述上、下支撑件之间设置有X型剪式叉架升降机构，所述上支撑件上设置有电动缸带动X型剪式叉架升降机构进行上下运动。

所述升降机构上设置有绝对编码器。

一种变电站轮式越障机器人，包括上述越障机构。