[发明专利]变电站智能巡检机器人环境地图激光定位导航装置及方法

权利要求书

1.一种变电站智能巡检机器人环境地图激光定位导航装置，其特征在于：该装置包括激光传感器(1)、信号转换模块(2)、机器人工业控制器(3)、无线通讯模块(4)、监控计算机(5)、运动驱动器(6)、伺服电机(7)和编码器(8)；其中激光传感器(1)的输出单元与信号转换模块(2)和无线通讯模块(4)的信号输入端相连接，信号转换模块(2)的输出端与机器人工业控制器(3)的信号输入端相连接，机器人工业控制器(3)的信号输出端与运动驱动器(6)及无线通讯模块(4)的信号输入端相连接，无线通讯模块(4)的信号输出端与监控计算机(5)的信号输入端相连接，运动驱动器(6)的信号输出端与伺服电机(7)的控制信号输入端相连接，伺服电机(7)的位置信号检测端与与编码器(8)的信号测量端相连接，编码器(8)的信号输出端与运动驱动器(6)的信号反馈输入端相连接，运动驱动器(6)的位置信号输出端与机器人工业控制器(3)的信号输入端相连接，机器人工业控制器(3)的控制指令输入端与无线通讯模块(4)的控制指令输入出端相连接，无线通讯模块(4)的控制指令输入端与监控计算机(5)的控制指令相连接。

2.根据权利要求1所述的变电站智能巡检机器人环境地图激光定位导航装置，其特征在于：激光传感器(1)、信号转换模块(2)、机器人工业控制器(3)、无线通讯模块(4)、监控计算机(5)、运动驱动器(6)、伺服电机(7)和编码器(8)均设置在机器人行走底盘(9)上，底盘(9)的下端为行走轮(10)；

该底盘上还设置有碰撞缓冲装置，该碰撞缓冲装置包括缓冲板(11)、缓冲盒(12)和升降插杆；

缓冲板(11)设置在底盘(9)的侧面，缓冲板(11)的下部通过支点转轴设置在底盘(9)的侧面形成活动的杠杆结构；支点转轴设置在缓冲板(11)的靠近底部端点的位置使得缓冲板(11)的上部形成省力杠杆；该支点转轴的位置也处在底盘(9)的侧面的底部；

缓冲盒(12)设置在底盘(9)的底部的中间位置，缓冲盒(12)的底部连接T形连接管，T形连接管为由立管(14)和横管(15)构成的T字形结构，缓冲盒(12)的底部连接T形连接管的立管(14)，行走轮(10)的轴插入T形连接管的底部的横管(15)两端且行走轮(10)的轴能相对于横管(15)做轴向的抽插动作；

缓冲盒(12)内设置有齿轮(16)和两根齿条(17)，两根齿条(17)设置在齿轮(16)的两侧并与齿轮(16)啮合，两根齿条(17)能做平行于底盘(9)地面的移动，且在移动时驱动齿轮(16)转动，两根齿条(17)的运动方向相反；两根齿条(17)分别通过活动连接杆(18)连接至底盘(9)两侧的缓冲板(11)底部，活动连接杆(18)的一端通过转轴连接至齿条(17)，另一端通过转轴连接至缓冲板(11)底端，齿轮(16)的中心为带有内螺纹的套孔；

升降插杆为由主杆(13)和两个分叉的支杆(19)构成的开口朝下的Y形结构，主杆(13)的上端设置有外螺纹拉杆，该外螺纹拉杆与主杆(13)之间能相对转动且轴向距离不变；外螺纹拉杆伸进齿轮(16)的套孔内与该套孔螺纹配合，通过齿轮(16)的旋转控制升降插杆的升降；

在T形连接管的横管(15)的壁上开有通孔(20)，该通孔与行走轮(10)的轴上的凹坑(21)位置对应，正常工作时，支杆(19)穿过通孔(20)后插入凹坑(21)内将行走轮(10)的轴与横管(15)相对固定；当缓冲板(11)的上部收到撞击时，缓冲板(11)的低端拉动齿轮(16)旋转，使得升降插杆上升，使得支杆(19)离开通孔(20)和凹坑(21)完成解锁。

3.根据权利要求2所述的变电站智能巡检机器人环境地图激光定位导航装置，其特征在于：缓冲板(11)的上部与底盘(9)的侧壁之间设置有缓冲弹簧(22)。

4.根据权利要求2或3所述的变电站智能巡检机器人环境地图激光定位导航装置，其特征在于：主杆(13)设置在立管(14)内，立管(14)的侧壁设置有供支杆(19)伸出的条形通孔(23)以供支杆(19)实现升降。

5.根据权利要求4所述的变电站智能巡检机器人环境地图激光定位导航装置，其特征在于：行走轮(10)的轴伸进横管(15)的部分套有二级缓冲弹簧(24)，二级缓冲弹簧(24)一端连接行走轮(10)的轴，另一端连接横管(15)内壁。