一种巡检机器人及系统的制作方法

1.本实用新型涉及变电站巡检领域，特别涉及一种巡检机器人及系统。


背景技术：

2.随着我国电力技术的不断发展，电网的建设运检体量越来越大、电力体制的改革也越来越深入，我国电力系统正朝着机械化、自动化、智能化方向发展。电力系统的蓬勃发展，伴随着的是变电站的日常监盘、巡视、维护、消缺工作的任务量变得繁重。传统的例行及特殊巡视、日常维护等工作需要变电运行人员或操作队班组成员定期去往各个变电站、换流站进行巡检工作，用人工采集的方式收集大量的数据，并且需要做很多繁琐的周期性、重复性、机械性的工作，消耗了大量的人力物力。
3.在变电站中，一般采用巡检机器人对配电柜、高压开关柜等进行巡检，具体通过配置在巡检机器人上的图像采集装置去采集各个设备的图像，进而通过机器人或后台对改图像进行分析，以判定指针当前的读数等，然而，在机器人巡检过程中，可能出现雷达或超声波传感器失灵的现象，导致机器人在变电站内发生碰撞，其行走机构在碰撞之后会继续处于工作状态，导致机器人损坏，或者损坏变电站内的设备。
4.有鉴于此，提出本技术。


技术实现要素：

5.本实用新型公开了一种巡检机器人及系统，旨在解决现有的变电站巡检机器人在巡检过程中可能存在由于传感器失灵发生碰撞无法触发停机，导致机器人进一步损坏或进一步损坏变电站内的设备的问题。
6.本实用新型第一实施例提供了一种巡检机器人,包括：机器人本体、配置在所述机器人本体上的激光雷达模块、超声波雷达模块、激光测距模块、以及控制器、行走机构、防撞条、无线模块；
7.其中，所述控制器配置在所述机器人本体的内部，所述行走机构配置在所述机器人本体的下方，所述防撞条周舍在所述机器人本体上；
8.所述控制器的输入端与所述激光雷达模块、所述超声波雷达模块、所述激光测距模块、无线模块以及防撞条电气连接，所述控制器的输出端与所述行走机构电气连接；
9.其中，所述防撞条配置为在于障碍物接触时向所述控制器提供碰撞信号，以使得所述控制器控制所述行走机构停止工作。
10.优选地，所述激光雷达模块包括：与所述控制器的输入端电气连接的16线激光雷达和单线激光雷达；
11.其中，所述16线激光雷达配置在所述机器人本体的顶部，所述单线激光雷达配置在所述机器人本体的底部。
12.优选地，所述激光测距模块包括：与所述控制器的输入端电气连接的第一单点激光测距模块和第二单点激光测距模块；
13.其中，所述第一单点激光测距模块配置在所述机器人本体的第一侧部，所述第二单点激光测距模块配置在所述机器人本体的第二侧部。
14.优选地，所述超声波雷达模块配置在所述机器人本体的前侧。
15.优选地，还包括与所述控制器的输入端电气连接深度相机；
16.其中，所述深度相机配置在所述机器人本体的前侧。
17.优选地，所述控制器的型号为nuc10i5fnh。
18.本实用新型第二实施例提供了一种巡检系统，包括终端以及如上任意一项所述的一种巡检机器人，其中，所述终端通过所述无线模块进行无线通讯，进而与所述控制器进行数据交互。
19.基于本实用新型提供的一种巡检机器人及系统，所述控制器能够通过所述无线模块接收终端下发的变电站地图控制行走机构驱动所述机器人本体运动，其中，所述激光雷达模块配置为检测所述机器人本体运行方向的障碍物，所述激光测距模块配置为检测所述机器人本体运行方向的坑洼，所述超声波雷达模块配置为检测所述机器人本体运行方向的障碍物和细状物，所述控制器进一步通过所述防撞条感知所述机器人本体是否在巡检过程中发生碰撞，在发生碰撞时，断开所述行走机构的电源，避免了行走就够损坏，以及所述机器人本体和所述变电站内的设备发生碰撞，同时通过所述无线模块向所述终端发送当前位置，以通知运维人员对巡检机器人进行处理。
附图说明
20.图1是本实用新型提供的一种巡检机器人的结构示意图。
具体实施方式
21.为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。
22.以下结合附图对本实用新型的具体实施例做详细说明。
23.本实用新型公开了一种巡检机器人及系统，旨在解决现有的变电站巡检机器人在巡检过程中可能存在由于传感器失灵发生碰撞无法触发停机，导致机器人进一步损坏或进一步损坏变电站内的设备的问题。
24.本实用新型第一实施例提供了一种巡检机器人,包括：机器人本体1、配置在所述机器人本体1上的激光雷达模块、超声波雷达模块7、激光测距模块、以及控制器、行走机构2、防撞条5、无线模块；
25.其中，所述控制器配置在所述机器人本体1的内部，所述行走机构2配置在所述机器人本体1的下方，所述防撞条5周舍在所述机器人本体1上；
26.所述控制器的输入端与所述激光雷达模块、所述超声波雷达模块7、所述激光测距模块、无线模块以及防撞条5电气连接，所述控制器的输出端与所述行走机构2电气连接；
27.其中，所述防撞条5配置为在于障碍物接触时向所述控制器提供碰撞信号，以使得所述控制器控制所述行走机构2停止工作。
28.需要说明的是，实用新型人发现，巡检机器人在变电站中执行巡检工作时，由于变电站内部均为强电，例如10kv、380v的电压，配置在巡检机器人上的距离检测传感器可能存在电磁被干扰的问题，导致传感器失灵，进而使得巡检机器人无法对障碍物快速做出反应而发生碰撞，在发生碰撞后，控制器会持续向所述行走机构2提供脉冲信号使其继续工作，可能存在行走机构2发热损坏的问题，也存在巡检机器人撞向变电站内的设备的风险。
29.在本实施例中，所述无线模块可以是4g或5g模块(不仅限于此)，其用于和终端之间通讯，用于接收终端下发的巡检命令和对应的巡检地图，其中，所述控制器能够根据巡检命令和对应的巡检地图发出脉冲来控制所述行走机构2，其中，所述行走机构2可以包括驱动电机和驱动轮，当然，也可以设置对应的电机控制器，其能够根据脉冲信号带动机器人本体1按照预设路径进行移动。其中，所述激光雷达模块配置为检测所述机器人本体1运行方向的障碍物，所述激光测距模块配置为检测所述机器人本体1运行方向的坑洼，所述超声波雷达模块7配置为检测所述机器人本体1运行方向的障碍物和细状物。
30.在本实施例中，所述防撞条5的内部配置有相互分离的导电条，其中，在所述机器人本体1带动所述防撞条5与障碍物发生碰撞时，相互分离的导电条贴合，使得防撞条5向所述控制器提供的电流信号发生变化，进而使得所述控制器控制所述行走机构2停止运动。避免行走机构2发热损坏的问题，也避免巡检机器人撞向变电站内的设备的风险
31.在本实用新型一个可能的实施例中，所述激光雷达模块包括：与所述控制器的输入端电气连接的16线激光雷达3和单线激光雷达4；
32.其中，所述16线激光雷达3配置在所述机器人本体1的顶部，所述单线激光雷达4配置在所述机器人本体1的底部。
33.需要说明的是，所述16线激光雷达3可以通过激光扫描得到机器人本体1周围的环境的3d模型，其能够检测出常规的障碍物。
34.所述单线激光雷达4可以通过激光扫描得到一个二维平面的图，其能够检测出地面的坑洼。
35.在本实用新型一个可能的实施例中，所述激光测距模块包括：与所述控制器的输入端电气连接的第一单点激光测距模块8和第二单点激光测距模块9；
36.其中，所述第一单点激光测距模块8配置在所述机器人本体1的第一侧部，所述第二单点激光测距模块9配置在所述机器人本体1的第二侧部。
37.需要说明的是，所述第一单点激光测距模块8和所述第二单点激光测距模块9配置为采集机器人前行方向上地面的坑洼。
38.在本实用新型一个可能的实施例中，所述超声波雷达模块7配置在所述机器人本体1的前侧。
39.需要说明的是，所述超声波雷达模块7可以包含多个雷达，每一雷达用于检测常规障碍物和细状物。
40.在本实用新型一个可能的实施例中，还包括与所述控制器的输入端电气连接深度
相机6；其中，所述深度相机6配置在所述机器人本体1的前侧。
41.需要说明的是，所述深度相机6可以用于和控制器进行配合检测出机器人本体1前行方向的台阶和地面上的坑洼。
42.在本实用新型一个可能的实施例中，所述控制器的型号可以为nuc10i5fnh。
43.需要说明的是，在其他实施例中，所述控制器还可采用其他类型的型号，这里不做具体限定，但这些方案均在本实用新型的保护范围内。
44.本实用新型第二实施例提供了一种巡检系统，包括终端以及如上任意一项所述的一种巡检机器人，其中，所述终端通过所述无线模块进行无线通讯，进而与所述控制器进行数据交互。
45.基于本实用新型提供的一种巡检机器人及系统，所述控制器能够通过所述无线模块接收终端下发的变电站地图控制行走机构2驱动所述机器人本体1运动，其中，所述激光雷达模块配置为检测所述机器人本体1运行方向的障碍物，所述激光测距模块配置为检测所述机器人本体1运行方向的坑洼，所述超声波雷达模块7配置为检测所述机器人本体1运行方向的障碍物和细状物，所述控制器进一步通过所述防撞条5感知所述机器人本体1是否在巡检过程中发生碰撞，在发生碰撞时，断开所述行走机构2的电源，避免了行走就够损坏，以及所述机器人本体1和所述变电站内的设备发生碰撞，同时通过所述无线模块向所述终端发送当前位置，以通知运维人员对巡检机器人进行处理。
46.以上仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。

技术特征：
1.一种巡检机器人,其特征在于，包括：机器人本体、配置在所述机器人本体上的激光雷达模块、超声波雷达模块、激光测距模块、以及控制器、行走机构、防撞条、无线模块；其中，所述控制器配置在所述机器人本体的内部，所述行走机构配置在所述机器人本体的下方，所述防撞条周设在所述机器人本体上；所述控制器的输入端与所述激光雷达模块、所述超声波雷达模块、所述激光测距模块、无线模块以及防撞条电气连接，所述控制器的输出端与所述行走机构电气连接；其中，所述防撞条配置为在于障碍物接触时向所述控制器提供碰撞信号，以使得所述控制器控制所述行走机构停止工作。2.根据权利要求1所述的一种巡检机器人,其特征在于，所述激光雷达模块包括：与所述控制器的输入端电气连接的16线激光雷达和单线激光雷达；其中，所述16线激光雷达配置在所述机器人本体的顶部，所述单线激光雷达配置在所述机器人本体的底部。3.根据权利要求1所述的一种巡检机器人,其特征在于，所述激光测距模块包括：与所述控制器的输入端电气连接的第一单点激光测距模块和第二单点激光测距模块；其中，所述第一单点激光测距模块配置在所述机器人本体的第一侧部，所述第二单点激光测距模块配置在所述机器人本体的第二侧部。4.根据权利要求1所述的一种巡检机器人,其特征在于，所述超声波雷达模块配置在所述机器人本体的前侧。5.根据权利要求1所述的一种巡检机器人,其特征在于，还包括与所述控制器的输入端电气连接深度相机；其中，所述深度相机配置在所述机器人本体的前侧。6.根据权利要求1所述的一种巡检机器人,其特征在于，所述控制器的型号为nuc10i5fnh。7.一种巡检系统，其特征在于，包括终端以及如权利要求1至6任意一项所述的一种巡检机器人，其中，所述终端通过所述无线模块进行无线通讯，进而与所述控制器进行数据交互。

技术总结
本实用新型提供了一种巡检机器人及系统,包括：机器人本体、配置在所述机器人本体上的激光雷达模块、超声波雷达模块、激光测距模块、以及控制器、行走机构、防撞条、无线模块；控制器配置在机器人本体的内部，行走机构配置在机器人本体的下方，防撞条周设在机器人本体上；控制器的输入端与激光雷达模块、超声波雷达模块、激光测距模块、无线模块以及防撞条电气连接，控制器的输出端与行走机构电气连接；防撞条配置为在于障碍物接触时向所述控制器提供碰撞信号，以使得所述控制器控制所述行走机构停止工作，解决了巡检机器人在巡检过程中可能存在由于传感器失灵发生碰撞无法触发停机，导致机器人进一步损坏或进一步损坏变电站内的设备的问题。设备的问题。设备的问题。


技术研发人员：李密 易学刚 陈志龙
受保护的技术使用者：福建省海峡智汇科技有限公司
技术研发日：2022.10.20
技术公布日：2023/7/12