[发明专利]一种检验型变电站巡检机器人及其控制、移动的方法

权利要求书

1.一种检验型变电站巡检机器人，包括机器人底盘(1)、抬起测量组件(2)、伺服旋转组件(3)和数据采集、处理装置(4)，其特征在于：所述机器人底盘(1)位于抬起测量组件(2)的下端，所述伺服旋转组件(3)位于抬起测量组件(2)的上端，且伺服旋转组件(3)的下端贯穿抬起测量组件(2)与机器人底盘(1)固定连接，数据采集、处理装置(4)中的刻度尺(41)固定连接在抬起测量组件(2)的上端且与伺服旋转组件(3)位于同一水平线上；所述抬起测量组件(2)包括安装支撑板(21)、单轴倾角传感器(22)、电动直线推杆(23)、万向调节型地脚(24)、弹簧限位机构(25)和导轨滑块(26)，所述电动直线推杆(23)和万向调节型地脚(24)均设置有三个，且三个万向调节型地脚(24)中心的连线可组成直角三角形，所述单轴倾角传感器(22)设置有两个，两个单轴倾角传感器(22)分别安装在直角三角形两个直角边上，所述弹簧限位机构(25)及导轨滑块(26)均设置两套，分别安装在位于非直角位置的两个直线推杆上。

2.根据权利要求1所述的一种检验型变电站巡检机器人，其特征在于：所述弹簧限位机构(25)包括弹簧(251)、导向杆(252)、弹簧座(253)、浮动接头座(254)、浮动接头(255)和固定座(256)，所述弹簧座(253)与固定座(256)固定连接，所述弹簧(251)放置于弹簧座(253)内部，所述导向杆(252)通过弹簧(251)可以进行伸缩运动，所述浮动接头(254)与导向杆(252)固定连接，所述浮动接头座(254)与浮动接头(255)浮动连接。

3.根据权利要求1所述的一种检验型变电站巡检机器人，其特征在于：两个所述单轴倾角传感器(22)分别检测直角三角形两个直角边与水平面的倾角，所述三个电动直线推杆(23)用于调节地脚高度，进一步的提供一种移动机器人三地脚自动调平的方法。

4.根据权利要求1所述的一种检验型变电站巡检机器人，其特征在于：三个所述万向调节型地脚(24)用于保证电动直线推杆(23)始终与安装支撑板(21)垂直，位于非直角边的电动直线推杆(23)在伸出的过程中，上端通过弹簧限位机构(25)及导轨滑块(26)保证其平稳发生位移，最终达到直角三角形所在的平面与水平面平行。

5.根据权利要求1所述的一种检验型变电站巡检机器人，其特征在于：所述机器人底盘(1)上设置有激光雷达(11)、驱动轮组件(12)、从动轮组件(13)、称重传感器(14)、无线通讯模块(15)、工控机(16)和接近开关(17)，所述激光雷达(11)和工控机(16)对称设置在机器人底盘(1)的两侧端面，所述驱动轮组件(12)和从动轮组件(13)活动连接在机器人底盘(1)的下部且驱动轮组件(12)位于从动轮组件(13)中部，所述无线通讯模块(15)位于机器人底盘(1)靠近工控机(16)的一侧端面上，所述接近开关(17)固定连接在机器人底盘(1)的上端。

6.根据权利要求1所述的一种检验型变电站巡检机器人，其特征在于：所述伺服旋转组件(3)包括旋转伺服电机(31)、减速机(32)、圆锥滚子轴承(33)和驱动轴(34)，所述旋转伺服电机(31)和减速机(32)固定连接，所述减速机(32)的输出端与驱动轴(34)固定连接，所述减速机(32)固定端与抬起测量组件(2)固定连接，所述驱动轴(34)贯穿抬起测量组件(2)与其下方的机器人底盘(1)固定连接。

7.根据权利要求1所述的一种检验型变电站巡检机器人，其特征在于：所述数据采集、处理装置(4)包括刻度尺(41)、上位机(42)和工业相机(43)，所述工业相机(43)水平放置于检测场地开阔地带，保证可以拍摄到所有位于检测点上的刻度尺(41)，所述上位机(42)设置在工业相机(43)正后方。

8.根据权利要求5所述的一种检验型变电站巡检机器人，其特征在于：所述称重传感器(14)用于检测机器人底盘(1)的质量，所述称重传感器(14)用于检测机器人底盘(1)是否完全脱离地面。

9.根据权利要求1-8所述的一种检验型变电站巡检机器人的控制、移动的方法，其操作步骤如下：

步骤一：人工将巡检机器人放置于铺设完成的地面上，将工业相机(43)放置于合适的位置并设定合适的高度参数，启动巡检机器人，由激光雷达(11)对地图进行快速扫描，并通过无线通讯模块(15)传输到上位机(42)中，验证地图无误后，在上位机(42)中设定多个检测点，路径由上位机(42)自动计算；

步骤二：巡检机器人到达某一检测点后，巡检机器人停止；由激光雷达(11)确定检测位置，通过无线通讯模块(15)传输至上位机(42)，工业相机(43)由上位机(42)控制，进行自动转向、对焦，保证拍摄画面清晰；

步骤三：工控机(16)通过两个单轴倾角传感器(22)的判定结果，控制各电动直线推杆(23)保证刻度尺(41)水平上升到测量高度；

步骤四：工业相机(43)判定刻度尺(41)到达测量高度后，各电动直线推杆(23)机构停止上升，并由工控机(16)记录各个电动直线推杆(23)的伸出量；

步骤五：记录完成后，伺服旋转组件(3)驱动机器人底盘(1)进行旋转，旋转至设定角度后电动直线推杆(23)缩回，机器人底盘(1)完全与地面接触后，伺服旋转组件(3)驱动抬起测量组件(2)旋转，接近开关(17)检测到位后，重复步骤三、四；

步骤六：检测完成后，巡检机器人自动前往下一个检测点，重复步骤三、四、五；直至所有检测点测量完成；

步骤七：根据所有检测点测量的多组数据进行计算分析，可得整体地况信息。