本發(fā)明涉及自動(dòng)控制、現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)領(lǐng)域，具體涉及一種巡檢機(jī)器人及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

目前城市日趨擁擠，空間狹小，根據(jù)國(guó)家政策及未來的發(fā)展趨勢(shì)來看，各種水管，天然氣管道，電纜，通訊線纜現(xiàn)已普遍采用地下隧道鋪設(shè)方式，形成電力隧道或者城市綜合管廊。電纜隧道或者綜合管廊長(zhǎng)度短則幾百米，長(zhǎng)則幾十公里，且隧道布局復(fù)雜，從而電纜、管路的維護(hù)，日常巡檢成為排查故障的主要方式，大多采用人為巡檢的方式，工作效率低，巡檢質(zhì)量不高、勞動(dòng)強(qiáng)度大、工作量大，耗時(shí)費(fèi)力，成本高昂。因此，以此電纜隧道、綜合管廊無人化巡檢需求十分強(qiáng)烈，智能化的巡檢機(jī)器人應(yīng)運(yùn)而生，應(yīng)用越來越廣泛。

目前相關(guān)巡檢機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)方式都是在地上行走或者是在空中飛行，或者是在“工字形”軌道，c型槽軌道或者類似軌道上行走的，又或者是沿索道或者類似物品行走的機(jī)器人，還沒有用導(dǎo)索牽引行走的相關(guān)機(jī)器人。而市場(chǎng)需要一種在電力隧道，城市綜合管廊，工業(yè)廠房或工業(yè)場(chǎng)所，農(nóng)用場(chǎng)所、民用場(chǎng)所，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境進(jìn)行全方位探測(cè)、拍照、拍攝，用于設(shè)備巡測(cè)、安全巡測(cè)等場(chǎng)合，也可用在廠區(qū)、廠房的環(huán)境管理和安全管理等場(chǎng)合的導(dǎo)索牽引巡檢機(jī)器人。

這種機(jī)器人可以在空中或空間頂部的導(dǎo)索牽引下運(yùn)動(dòng)，不占用地上空間，運(yùn)動(dòng)相對(duì)安全，機(jī)器人上安裝的云臺(tái)及相機(jī)，機(jī)器人上的傳感器，機(jī)器人上安裝機(jī)器臂可以大范圍的伸展，可以做到較大的探測(cè)范圍。

此外，現(xiàn)有巡檢機(jī)器人的驅(qū)動(dòng)、控制、監(jiān)測(cè)通常為一體結(jié)構(gòu)，機(jī)器人無論哪一部分功能出現(xiàn)問題，都需要從軌道上取下整機(jī)，進(jìn)行整機(jī)修理。都存在便利性不高，維護(hù)成本較高的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，本發(fā)明提供了一種索道牽引巡檢機(jī)器人系統(tǒng)，解決的技術(shù)問題在于提供一種模塊化、易于拆裝、維護(hù)便捷，采用導(dǎo)索牽引的方式，簡(jiǎn)便、運(yùn)行穩(wěn)定、安全可靠的巡檢機(jī)器人。

為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種索道牽引巡檢機(jī)器人系統(tǒng)，包括索道牽引運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)和機(jī)器人本體以及遠(yuǎn)端控制管理系統(tǒng)。

索道牽引運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)包括動(dòng)力系統(tǒng)裝置模塊、固定裝置模塊、導(dǎo)索、編碼器裝置模塊、張緊及張力調(diào)節(jié)裝置模塊、下部支持裝置模塊、轉(zhuǎn)彎導(dǎo)向裝置模塊、充電及緩存裝置模塊。

進(jìn)一步地，動(dòng)力系統(tǒng)裝置模塊、固定裝置模塊、導(dǎo)索構(gòu)成了索道牽引運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的主體。動(dòng)力系統(tǒng)裝置模塊、固定裝置模塊位于兩端，固定在隧道頂部或者側(cè)面，或者其它墻壁上。導(dǎo)索為可以是一條，兩條或者多條，根據(jù)具體需求來定，每條都各自形成閉環(huán)。

進(jìn)一步地，固定裝置模塊有一級(jí)張緊調(diào)節(jié)。

所述索道牽引運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)中的編碼器裝置模塊有壓緊裝置，保證導(dǎo)輪和導(dǎo)索直接接觸，把導(dǎo)索的運(yùn)動(dòng)長(zhǎng)度變成轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)，反饋機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)位置。編碼器裝置模塊至少有一個(gè)，根據(jù)長(zhǎng)度不同可以增加編碼器裝置模塊數(shù)量，以保證機(jī)器人位置反饋的準(zhǔn)確性。

所述索道牽引運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)中張緊及張力調(diào)節(jié)裝置模塊數(shù)個(gè)，作用為實(shí)現(xiàn)導(dǎo)索的張力控制，以滿足四季不同溫度，不同地點(diǎn)，導(dǎo)索不同批次等情況下索道張力的相對(duì)一致性，確保巡檢機(jī)器人在索道牽引運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)中相對(duì)平穩(wěn)的運(yùn)行，減少運(yùn)動(dòng)中的晃動(dòng)。

所述索道牽引運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)中轉(zhuǎn)彎導(dǎo)向裝置模塊為索道牽引運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)彎時(shí)使用，配合機(jī)器人本體上的導(dǎo)向模塊，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)機(jī)器人在巡檢時(shí)能轉(zhuǎn)彎前進(jìn)，這里的轉(zhuǎn)彎包含幾個(gè)方向的轉(zhuǎn)彎，其作用是保證巡檢機(jī)器人能沿電力管道或者綜合管廊線路運(yùn)行，能避讓管道中的障礙。

所述索道牽引運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)中充電及緩存裝置模塊作用為機(jī)器人運(yùn)行到兩端位置緩存，相對(duì)位置歸零及給機(jī)器人本體中電池充電用。

一種索道牽引巡檢機(jī)器人系統(tǒng)中機(jī)器人本體外部包括外殼、導(dǎo)向模塊、充電模塊，該三個(gè)模塊構(gòu)成了機(jī)器人主體的上部。

進(jìn)一步地，導(dǎo)向裝置模塊分兩部分，一部分為充電導(dǎo)向，另一個(gè)分為轉(zhuǎn)彎導(dǎo)向，可能根據(jù)情況設(shè)計(jì)到一起，也可能分開，根據(jù)具體情況而定。

機(jī)器人本體外部的云臺(tái)裝置模塊、相機(jī)模塊、局放傳感器、紫外相機(jī)、照明模塊構(gòu)成了機(jī)器人視覺檢測(cè)的主體功能模塊。

進(jìn)一步地，所述主體功能模塊，云臺(tái)裝置模塊、相機(jī)模塊、照明模塊為核心模塊，局放傳感器、紫外相機(jī)根據(jù)具體配置不同確定是否安裝。

進(jìn)一步地，所述云臺(tái)裝置模塊為三軸云臺(tái)或者軸云臺(tái)，實(shí)現(xiàn)相機(jī)的姿態(tài)控制及穩(wěn)定。

機(jī)器人本體外部頂部支撐裝置模塊為選配模塊，主要是配合機(jī)器人操作臂進(jìn)行巡檢，排查等操作，起到穩(wěn)定機(jī)器人的作用。

機(jī)器人本體內(nèi)部的控制板，主要實(shí)現(xiàn)云臺(tái)的控制及云臺(tái)自穩(wěn)定，傳感器信息采集等。

所述機(jī)器人本體內(nèi)部圖傳通訊模塊，主要實(shí)現(xiàn)把相機(jī)拍攝的視頻圖像傳輸?shù)竭h(yuǎn)程的監(jiān)控器，進(jìn)而幫助相關(guān)人員進(jìn)行巡檢排查。

所述機(jī)器人本體內(nèi)部多個(gè)傳感器包含溫濕度傳感器，氣體傳感器構(gòu)成，主要是采集隧道及管廊內(nèi)的溫度，濕度，多種氣體的濃度等，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)隧道及管廊的環(huán)境監(jiān)控。

所述機(jī)器人本體內(nèi)部的電池主要給云臺(tái)，控制板，相機(jī)，照明系統(tǒng)，傳感器等提供電力。

本發(fā)明提供了一種索道檢測(cè)機(jī)器人及系統(tǒng)中的機(jī)器人本體連接到索道牽引運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)中導(dǎo)索的某點(diǎn)上，電機(jī)帶動(dòng)導(dǎo)索運(yùn)動(dòng)進(jìn)而實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)，通過機(jī)器人上的監(jiān)控，傳感系統(tǒng)進(jìn)而實(shí)現(xiàn)機(jī)器人巡檢。

本發(fā)明的有益效果：1.本機(jī)器人可以用在電力隧道，城市綜合管廊，工業(yè)場(chǎng)所，農(nóng)用場(chǎng)所、民用場(chǎng)所，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境進(jìn)行全方位探測(cè)、拍照、拍攝，用于設(shè)備巡測(cè)、安全巡測(cè)等場(chǎng)合，也可用在廠區(qū)、廠房的環(huán)境管理和安全管理等場(chǎng)合。是一種模塊化、易于拆裝、維護(hù)便捷、運(yùn)行穩(wěn)定、安全可靠的巡檢機(jī)器人；2.機(jī)器人本體連接到索道牽引運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)中導(dǎo)索的某點(diǎn)上，電機(jī)帶動(dòng)導(dǎo)索運(yùn)動(dòng)進(jìn)而實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)，通過機(jī)器人上的監(jiān)控，傳感系統(tǒng)進(jìn)而實(shí)現(xiàn)機(jī)器人巡檢；3.索道一般采用金屬材料或非金屬合成材料或非金屬材料，用于機(jī)器人行走，要求強(qiáng)度堅(jiān)固，承重和機(jī)器人匹配。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。

圖1是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的索道牽引巡檢機(jī)器人系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的索道牽引巡檢機(jī)器人的整體結(jié)構(gòu)示意圖。

其中：1-力系統(tǒng)裝置模塊；2-固定裝置模塊；3-導(dǎo)索；4-編碼器裝置模塊；5-張緊及張力調(diào)節(jié)裝置模塊；6-下部支持裝置模塊；7-充電及緩存裝置模塊；8-機(jī)器人本體；9-遠(yuǎn)端控制管理系統(tǒng)；81-外殼；82-導(dǎo)向裝置模塊；83-充電裝置模塊；84-云臺(tái)裝置模塊；85-相機(jī)；86-紅外熱成像儀；87-照明模塊；88-控制板；89-圖傳通訊模塊；810-多個(gè)傳感器；811-電池。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖并通過具體實(shí)施方式來進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。

一種索道牽引巡檢機(jī)器人系統(tǒng)，如圖1和2所示，包括索道牽引運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)和機(jī)器人本體以及遠(yuǎn)端控制管理系統(tǒng)9。

索道牽引運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)包括動(dòng)力系統(tǒng)裝置模塊1、固定裝置模塊2、導(dǎo)索3、編碼器裝置模塊4、張緊及張力調(diào)節(jié)裝置模塊5、下部支持裝置模塊6、轉(zhuǎn)彎導(dǎo)向模塊、充電及緩存裝置模塊7。

動(dòng)力系統(tǒng)裝置模塊1、固定裝置模塊2、導(dǎo)索3構(gòu)成了索道牽引運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的主體。索道一般采用金屬材料或非金屬合成材料或非金屬材料，用于機(jī)器人行走，要求強(qiáng)度堅(jiān)固，承重和機(jī)器人匹配；

編碼器非金屬合成材料模塊4一個(gè)，和導(dǎo)索3直接接觸，把導(dǎo)索3的運(yùn)動(dòng)長(zhǎng)度變成轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)，反饋機(jī)器人8的運(yùn)動(dòng)位置。

張緊及張力調(diào)節(jié)非金屬合成材料模塊5數(shù)個(gè)，作用為實(shí)現(xiàn)索道的張力控制，以滿足四季不同條件下索道張力的一致性，確保巡檢機(jī)器人在索道牽引運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)相對(duì)平穩(wěn)的運(yùn)行，減少運(yùn)動(dòng)中的晃動(dòng)。

轉(zhuǎn)彎導(dǎo)向非金屬合成材料模塊，為索道牽引運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)彎時(shí)使用，配合機(jī)器人本體8上的導(dǎo)向模塊，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)機(jī)器人在巡檢時(shí)能拐彎前進(jìn)。

充電及緩存裝置模塊7作用為機(jī)器人運(yùn)行到兩端位置緩存，相對(duì)位置歸零及給機(jī)器人本體中電池充電用。遠(yuǎn)端有充電控制系統(tǒng)，與機(jī)器人本體中的電源控制模塊形成閉環(huán)，以保證電池的正確充電，提高電池壽命。此外，還有相應(yīng)的機(jī)構(gòu)保證對(duì)外不釋放電火花，以保證隧道及管廊的安全。

一種索道牽引巡檢機(jī)器人系統(tǒng)中機(jī)器人本體外部包括外殼81、導(dǎo)向裝置模塊82、充電裝置模塊83，該三個(gè)模塊構(gòu)成了機(jī)器人主體的上部。

導(dǎo)向裝置模塊分82兩部分，一部分為充電導(dǎo)向，另一個(gè)分為轉(zhuǎn)彎導(dǎo)向，可能根據(jù)情況設(shè)計(jì)到一起，也可能分開，根據(jù)具體情況而定。

機(jī)器人本體8外部的云臺(tái)裝置模塊84、相機(jī)85、紅外熱成像儀86、局放傳感器、紫外相機(jī)、照明模塊87構(gòu)成了機(jī)器人視覺檢測(cè)的主體功能模塊。云臺(tái)模塊84、相機(jī)模塊85、照明87模塊為核心模塊，局放傳感器、紫外相機(jī)根據(jù)具體配置不同確定是否安裝。

云臺(tái)裝置模塊84為三軸云臺(tái)或兩軸，實(shí)現(xiàn)相機(jī)的姿態(tài)控制及穩(wěn)定。

機(jī)器人本體外部頂部支撐裝置模塊82為選配模塊，主要是配合機(jī)器人操作臂進(jìn)行巡檢，排查等操作，起到穩(wěn)定機(jī)器人的作用。

機(jī)器人本體內(nèi)部的控制板88，主要實(shí)現(xiàn)云臺(tái)的控制及云臺(tái)自穩(wěn)定，傳感器信息采集等。

機(jī)器人本體內(nèi)部圖傳通訊模塊89，主要實(shí)現(xiàn)把相機(jī)拍攝的視頻圖像傳輸?shù)竭h(yuǎn)程的監(jiān)控器，進(jìn)而幫助相關(guān)人員進(jìn)行巡檢排查。

機(jī)器人本體內(nèi)部多個(gè)傳感器810包含溫濕度傳感器，氣體傳感器構(gòu)成，主要是采集隧道及管廊內(nèi)的溫度，濕度，多種氣體的濃度等，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)隧道及管廊的環(huán)境監(jiān)控。

機(jī)器人本體內(nèi)部的電池811主要給云臺(tái)，控制板，相機(jī)，照明系統(tǒng)，傳感器等提供電力。

本發(fā)明提供了一種索道檢測(cè)機(jī)器人系統(tǒng)中的機(jī)器人本體連接到索道牽引運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)中導(dǎo)索的某點(diǎn)上，電機(jī)帶動(dòng)導(dǎo)索運(yùn)動(dòng)進(jìn)而實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)，通過機(jī)器人上的監(jiān)控，傳感系統(tǒng)進(jìn)而實(shí)現(xiàn)機(jī)器人巡檢。

以上內(nèi)容僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，于具體實(shí)施方式及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制。