一种开关室操作机器人底盘的制作方法

1.本实用新型为一种开关室操作机器人底盘，属于机器人领域。


背景技术：

2.随着智能电网的不断发展，电网设备的不断增多，电网电压也不断提高。为了安全的需要，很多设备部署在配电开关柜中，传统的方法采用人力来操作配电开关柜，电工操作时容易发生安全事故。
3.随着机器人技术的兴起,配电开关柜开始引入机器人进行自动化或者远程操控。利用功能完善,操作灵活的机器人操作配电柜,既能够提高配电开关柜控制精准程度,又可以提高安全操作系数,保障电网企业对社会供电的稳定性,同时保证电网及其设备的安全性,具有重要的作用和意义。
4.目前，已经有企业在高压配电机房内配备用于分合闸的机器人，可有效降低人员触电风险。尤其是智能化机器人可做到远程接收信息、自动化操作以及自动化充电等。
5.但是，配电机房内部为精密设备，机器人在自动巡检或者行驶操作位时，存在碰撞至机房设备上问题，严重时造成设备故障甚至发生短路、断路等事故。
6.另外，机器人在机房内除实现分合闸功能外，还需识别指示灯状态、操作按钮开关和摇小车开关等功能。


技术实现要素：

7.为解决上述技术问题，本实用新型提出一种用于在配电机房自主运行的机器人底盘，具有定位、导航和四轮转向功能。
8.为实现上述技术目的，本实用新型提供的技术方案为：
9.一种开关室操作机器人底盘，包括：车体、机械臂和摄像头；所述车体上固定有机械臂和摄像头；
10.所述车体设置有车轮机构，所述车轮机构包括：转向驱动、转向器、车轮架和车轮模块；所述车轮架上铰接有车轮模块，所述车轮架与车体固定连接，所述车轮架上固定有转向器，所述转向器的输出轴与车轮模块的转动轴固定连接，所述转向驱动与转向器输入轴连接。
11.所述车体侧壁上设置有若干激光雷达。
12.所述车轮模块包括：电机架、运行电机和车轮，所述电机架包括固定端面和转动主轴，所述固定端面为竖直面，所述固定端面一侧固定有运行电机，所述固定端面另一侧设置有车轮，所述运行电机输出轴贯穿固定端面与车轮同轴固定连接，所述转动主轴相对固定端面固定设置，所述转动主轴与车轮架通过轴承连接。
13.所述转向器包括：外壳、丝杠、转向螺母和转向齿轮；所述外壳固定于车轮架上，所述丝杠一端设置于外壳内，且丝杠具有绕其中轴转动趋势，所述丝杠上设置有转向螺母，所述转向螺母中心设置有与丝杠相适应的螺纹孔，所述转向螺母外壁上固定有直齿条，所述
外壳内还设置有转向齿轮，所述转向齿轮具有绕其中心转动趋势，所述直齿条与转向齿轮相啮合，所述转向齿轮中心轴与转动主轴同轴固定连接。
14.所述丝杠另一端与转向驱动固定连接，所述转向驱动为步进电机。
15.所述车轮模块还包括编码器，所述编码器固定于固定端面另一侧，且编码器输入轴与运行电机输出轴之间通过齿轮传动。
16.所述转向器还包括转向角度传感器，所述转向角度传感器固定于外壳内，且转向角度传感器输入轴与转向齿轮中心轴之间通过齿轮传动。
17.所述运行电机为盘式步进电机，且所述盘式步进电机与固定端面之间还设置有行星减速器。
18.车体内设置有行走控制中心，所述行走控制中心为8位嵌入式处理器，所述转向驱动、运行电机、编码器和转向角度传感器均与行走控制中心电气连接。
19.本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果：
20.一、本实用新型采用转向器驱动车轮模块，便于对车轮进行转向控制，前后两组车轮各有一个转向器，如此形成四轮转向，具有转向驱动快捷，结构紧凑的优点，同时丝杠和转向螺母可精确控制车轮转角。
21.二、本实用新型采用若干激光雷达，便于采用salm技术，实现底盘在室内地图生成，定位以及姿态确定，为后续工作提供支持。
22.三、本实用新型采用转向角度传感器和编码器，可为底盘运行提供反馈，进一步提高装置的精密度。
附图说明
23.图1为本实用新型结构示意图。
24.图2为本实用新型侧面结构示意图。
25.图3为本实用新型底座部分结构示意图。
26.图4为本实用新型转向器内部结构示意图。
27.图中：11为车体，12为机械臂，13为摄像头，14为转向驱动，15为转向器，16为车轮架，17为车轮模块，18为激光雷达，151为外壳，152为丝杠，153为转向螺母，154为转向齿轮，171为电机架，172为运行电机。
具体实施方式
28.为进一步理解本实用新型，下面结合附图和实施例详细阐述：
29.如图1至图4所示：本实用新型所述一种开关室操作机器人底盘，包括：车体11、机械臂12和摄像头13；所述车体11上固定有机械臂12和摄像头13；
30.所述车体11设置有车轮机构，所述车轮机构包括：转向驱动14、转向器15、车轮架16和车轮模块17；所述车轮架16上铰接有车轮模块17，所述车轮架16与车体11固定连接，所述车轮架16上固定有转向器15，所述转向器15的输出轴与车轮模块17的转动轴固定连接，所述转向驱动14与转向器15输入轴连接。
31.所述车体11侧壁上设置有若干激光雷达18。
32.所述车轮模块17包括：电机架171、运行电机172和车轮，所述电机架171包括固定
端面和转动主轴，所述固定端面为竖直面，所述固定端面一侧固定有运行电机172，所述固定端面另一侧设置有车轮，所述运行电机172输出轴贯穿固定端面与车轮同轴固定连接，所述转动主轴相对固定端面固定设置，所述转动主轴与车轮架16通过轴承连接。
33.所述转向器15包括：外壳151、丝杠152、转向螺母153和转向齿轮154；所述外壳151固定于车轮架16上，所述丝杠152一端设置于外壳151内，且丝杠152具有绕其中轴转动趋势，所述丝杠152上设置有转向螺母153，所述转向螺母153中心设置有与丝杠152相适应的螺纹孔，所述转向螺母153外壁上固定有直齿条，所述外壳151内还设置有转向齿轮154，所述转向齿轮154具有绕其中心转动趋势，所述直齿条与转向齿轮154相啮合，所述转向齿轮154中心轴与转动主轴同轴固定连接。
34.所述丝杠152另一端与转向驱动14固定连接，所述转向驱动14为步进电机。
35.所述车轮模块17还包括编码器，所述编码器固定于固定端面另一侧，且编码器输入轴与运行电机172输出轴之间通过齿轮传动。
36.所述转向器15还包括转向角度传感器，所述转向角度传感器固定于外壳151内，且转向角度传感器输入轴与转向齿轮154中心轴之间通过齿轮传动。
37.所述运行电机172为盘式步进电机，且所述盘式步进电机与固定端面之间还设置有行星减速器。
38.车体11内设置有行走控制中心，所述行走控制中心为8位嵌入式处理器，所述转向驱动14、运行电机172、编码器和转向角度传感器均与行走控制中心电气连接。
39.本实用新型具体实施方式如下：
40.所述转向驱动14运行时，驱动转向螺母153左右摆动，进而驱动转向齿轮154左右摆动，实现车轮模块17的整体摆动。
41.车轮模块17采用运行电机172进行驱动转动，实现车轮转动。
42.通过激光雷达18实现室内地图生成以及定位，进而控制车轮转动和偏转实现导航和姿态调整。
43.上述实施方式仅示例性说明本发明的原理及其效果，而非用于限制本发明。对于熟悉此技术的人皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改进。因此，凡举所述技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。