[发明专利]一种红外测温轨道巡检机器人

说明书

技术领域

本发明涉及工业用机器人领域领域，应用于变电站巡检，尤其是涉及一种红外测温轨道巡检机器人。

背景技术

变电站轨道巡检机器人系统是集机电一体化技术、多传感器融合技术、电磁兼容技术、导航及行为规划技术、机器人视觉技术、安防技术、稳定的无线传输技术于一体的复杂系统，采用完全自主或遥控方式，代替巡检人员对变电站内室外一次设备的部分项目进行巡检，并对图像进行分析和判断，及时发现电力设备存在的问题，为无人值班变电站的推广应用提供了创新型的技术检测手段，提高了电网的可靠稳定运行水平。

传统的变电站巡视主要是通过人工方式，综合运用感官以及一些配套的检测仪器对变电设备进行以简单定性判断为主的检查。目前国内关于变电站巡视机器人研究主要以地面巡视机器人为主，地面巡检机器人是指移动由轮子驱动，在地面移动完成巡视的机器人，该种方式机器人导航主要依靠埋设地磁线、激光测距并配合RFID进行位置识别。机器人主要依靠自身携带蓄电池提供电源，需要定时进行充电。该方式机器人主要缺点在于机器人对路面平整度要求较高；机器人需充电才能运行，不能实现全天候监测；移动速度相对较慢；依靠地埋磁线进行导航，前期安装投入较大；移动范围不受限制，容易误碰带电设备；可靠性较低。当前移动机器人的行走机构有轮式、履带式或是轮履结合式等多种形式，它们移动灵活，越障能力强，但在既定轨道上行走和定位误差大，很难实现多目标定点观察，且一般轮式巡视机器人不具备红外测温功能。

发明内容

本发明的目的在于：针对现有技术的不足，提供一种红外测温轨道巡检机器人，解决目前电力系统中设备主要依靠人工巡视，部分市场已有巡视机器人定位精度低、移动范围不受限制、容易误碰带电设备、不能实现全天候监测等问题，实现在既定轨道上精确行走和定位等控制，通过红外测温对设备巡检，逐步实现无人值守化。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

该红外测温轨道巡检机器人，包括机器人控制系统，该系统包括云台、机器人控制箱、轨道、滑线、集电器、红外光电传感器和转向架，所述转向架的纵梁上表面安装机器人控制箱，所述机器人控制箱的上表面安装有云台；所述轨道呈T型，其中凸出的一侧上表面设有红外检测刻度，所述转向架在轨道上运行，在轨道的一侧面设有连接外接电源的滑线，所述集电器的一端在滑线上滑行，另一端与机器人控制箱电连接；所述红外光电传感器呈U型，安装在机器人控制箱侧挡板内侧的立柱上，横置并悬空在具有红外检测刻度的轨道上。

由于采用上述结构，通过滑线和集电器实现滑线取电，为机器人供电；在轨道上设置红外检测刻度，机器人带动红外光电传感器在刻度上移动，实现对电流致热型、电压致热型设备的红外测温巡检。

进一步地，该机器人还包括后台监控系统，机器人控制系统与后台监控系统以无线设备进行连接。实现后台监控系统能接收图像信息，以及给机器人下发巡检指令。

进一步地，所述机器人控制箱内部设有机器人控制器和视频解码器，均与电源连接，当机器人控制器接收后台监控系统指令，并完成移动和定位后将机器人位置以及状态信息依次通过视频解码器和无线设备传输至后台监控系统。

进一步地，所述云台上设有红外补光灯、可见光摄像头和红外摄像头，其中红外补光灯有两个，设置在云台俯仰控制架的左右两侧，中间设有一防护罩，该防护罩分别设有可见光摄像头和红外摄像头，通过机器人控制器定位后，由云台控制摄像头的俯仰和转向采集图像信息，通过无线设备将采集的图像信息传输至后台监控系统。

机器人通过后台监控系统进行巡检路径规划，机器人按照后台监控系统下发的巡检指令移动至预先设置的预置点并旋转至预置角度，通过搭载的红外成像仪将采集到的红外图像传输至后台监控系统，监控系统经过红外识别算法计算测量温度并将测量结果事件及红外图像存储至历史数据库；或通过可见光摄像头采集到的图像传输至后台监控系统，监控系统经过图像识别算法判断设备状态并将结果存储至历史数据库。

作为本发明的优选方案，所述机器人控制箱内部设有驱动电机，所述转向架包括轴承座、转动轴、主动齿轮、从动齿轮、驱动轮和行走轮，所述转向架纵梁下表面横向布置有两个转动轴，每一转动轴套有两个轴承座，并对应固定在转向架两纵梁的下表面，所述驱动电机的输出轴连接主动齿轮，主动齿轮与从动齿轮啮合，所述从动齿轮连接其中一个转动轴的一外端，有两个驱动轮分别连接在该转动轴的左右两侧，另一转动轴的左右两侧连接两个行走轮，所述驱动轮和行走轮均与轨道滚动接触。