一种用于变电站自动巡检机器人的底盘结构的制作方法

1.本技术涉及智能机器人领域，尤其是涉及一种用于变电站自动巡检机器人的底盘结构。


背景技术：

2.变电站即电力系统中对电压和电流进行变换、接受电能及分配电能的场所。变电站的巡视检查即通过人工对设备的外观、颜色、有无杂物、表针指示、声音、气味、设备温度等等情况进行定期检查，以判断设备的运行情况是否正常。
3.相关技术中申请号为cn202010788991.x的中国专利，提出了一种变电站巡检机器人，包括：底盘、机壳、移动装置、巡检装置、供电装置、主控装置以及安全行驶模块；移动装置包括移动轮装置以及与移动轮装置一一对应的转向装置；移动轮装置安装于底盘底部上；机壳可拆卸盖设于底盘顶部上，且与底盘之间形成安装腔室；转向装置安装于安装腔室内，且与移动轮装置连接，用于驱动移动轮装置转向；巡检装置安装于底盘上于转向装置之间位置，且伸出机壳外；安全行驶模块，用于检测并反馈安全行驶所需环境信息；供电装置，用于供电；主控装置分别与移动轮装置、转向装置、巡检装置、供电装置以及安全行驶模块电连接。解决现有人工检测存在工作量大、对天气要求较高、工作效率低等问题。
4.针对上述中的相关技术，发明人认为存在有以下缺陷：变电站巡检机器人在巡检时可能会遇到路障，相关技术中变电站巡检机器人的底盘和机壳均位于移动轮装置的上方，便于巡检机器人跨过路障，但同时，设置于移动轮装置上方的底盘和机壳整体重心较高，因此巡检机器人移动和越障时，设置于底盘和机壳上的各电器元件受到的震动会更加强烈，这种震动易导致电器元件受到损伤，影响变电站巡检机器人的正常使用。


技术实现要素：

5.为了改善巡检机器人的机壳位置较高导致机器人整体重心较高进而导致巡检机器人移动时震动较大影响电器元件的问题，本技术提供一种用于变电站自动巡检机器人的底盘结构。
6.本技术提供的一种用于变电站自动巡检机器人的底盘结构采用如下的技术方案：
7.一种用于变电站自动巡检机器人的底盘结构，包括底板，所述底板上沿其长度方向设置有两组轮胎组，每组所述轮胎包括两个同轴且沿所述底板宽度方向设置的移动轮，所述底板上还设置有用于驱使所述移动轮移动的动力机构；所述底板上升降设置有壳体，所述壳体远离地面的一侧设置有安装轨，所述壳体靠近地面的一侧在水平方向不高于所述移动轮的轴线，所述底板上还设置有用于驱使所述壳体升降的升降装置。
8.通过采用上述技术方案，巡检机器人的巡检装置可以通过安装轨安装于壳体的上端面，壳体靠近地面的一侧在水平方向不高于移动轮的轴向，因此巡检机器人正常移动时，壳体的高度较低，巡检装置因此也高度较低，巡检机器人整体重心较低，能够更加稳定地移动，尽可能避免巡检机器人移动时产生的震动对设置在底板和壳体上的电器元件造成影
响；过障时，通过升降装置将壳体升起，能尽可能避免处于较低位置的壳体对巡检机器人过障产生干涉。
9.可选的，所述升降装置包括若干个设置于所述底板与所述壳体形成的空腔内的螺纹短杆，所述螺纹短杆远离所述底板的一端固接于所述壳体靠近地面的一侧，所述底板上还设置有用于驱使所述螺纹短杆沿其轴向移动的驱动组件。
10.通过采用上述技术方案，使螺纹短杆的轴向为竖直方向，驱动组件驱动螺纹短杆沿其轴向移动即可驱使螺纹短杆升降，进而带动固接于螺纹短杆上的壳体升降，尽可能避免壳体对巡检机器人过障产生干涉。
11.可选的，所述驱动组件包括蜗轮，所述螺纹短杆螺纹连接于所述蜗轮中心且贯穿所述蜗轮，所述底板上设置有与若干个所述蜗轮均啮合连接的蜗杆和用于驱使所述蜗杆转动的驱动电机；所述底板上还设置有用于限制所述螺纹短杆随所述蜗轮同动转动的导向结构。
12.通过采用上述技术方案，驱动电机带动蜗杆转动，蜗杆即可带动与其啮合的多个蜗轮同动转动，螺纹短杆在导向结构的限制下难以随蜗轮同动转动，进而使螺纹短杆沿其轴向移动，实现对壳体的升降。
13.可选的，所述导向结构包括固接于所述底板上的非圆块和开设于所述螺纹短杆靠近所述底板的端面的导向槽，所述导向槽沿所述螺纹短杆的轴向开设，所述非圆块与所述导向槽滑移连接。
14.通过采用上述技术方案，非圆块沿导向槽的轴向滑移连接于导向槽内，由于非圆块的限制，螺纹短杆难以绕其轴向转动，进而在蜗轮的带动下，沿螺纹短杆的轴向做升降运动。
15.可选的，所述升降装置间隔设置有多组。
16.通过采用上述技术方案，多组升降装置能够更稳定地实现对壳体的升降，进而一定程度上减轻壳体升降时的晃动对设置于壳体上的电器元件的影响。
17.可选的，所述底板上还间隔设置有若干组竖向减震组件；所述竖向减震组件包括一端固接于所述底板、另一端固接于所述壳体内壁的伸缩杆，所述伸缩杆上套设有第一弹性件。
18.通过采用上述技术方案，伸缩杆和第一弹性件的配合能在竖向对壳体进行减震，进而降低巡检机器人移动和过障时产生的震动对设置在底板和壳体上的电器元件的影响。
19.可选的，所述底板上还间隔设置有若干组横向减震组件；所述横向减震组件包括设置于所述底板上的横杆，所述横杆平行于所述底板的板面且所述横杆与所述底板间留有间隙，所述横杆上套设有减震弹簧，所述壳体上还铰接有两个连杆，所述连杆一端与所述壳体铰接、另一端与所述减震弹簧的端部铰接。
20.通过采用上述技术方案，壳体发生水平方向晃动时，连杆能将震动传导至减震弹簧处，通过减震弹簧消化壳体受到的水平方向上的震动，进而降低巡检机器人移动、尤其是过障壳体升高时产生的震动对设置在壳体上的电器元件的影响。
21.可选的，所述底板上还设置有用于密封所述底板与所述壳体间间隙的波纹板。
22.通过采用上述技术方案，由于壳体和底板活动设置，因此小车移动或过障时，可能存在杂物自壳体与底板间的空隙进入壳体与底板间的空腔内，因此通过波纹板对壳体与底
板形成密封，一定程度上降低杂物进入壳体与底板间的空腔内的可能性，同时可收展的波纹板能够避免其对壳体升降的影响。
23.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：
24.1.巡检机器人的巡检装置可以通过安装轨安装于壳体的上端面，壳体靠近地面的一侧在水平方向不高于移动轮的轴向，因此巡检机器人正常移动时，壳体的高度较低，巡检装置因此也高度较低，巡检机器人整体重心较低，能够更加稳定地移动，尽可能避免巡检机器人移动时产生的震动对设置在底板和壳体上的电器元件造成影响；过障时，通过升降装置将壳体升起，能尽可能避免处于较低位置的壳体对巡检机器人过障产生干涉；
25.2.伸缩杆和第一弹性件的配合能在竖向对壳体进行减震，进而降低巡检机器人移动和过障时产生的震动对设置在底板和壳体上的电器元件的影响；
26.3.壳体发生水平方向晃动时，连杆能将震动传导至减震弹簧处，通过减震弹簧消化壳体受到的水平方向上的震动，进而降低巡检机器人移动、尤其是过障壳体升高时产生的震动对设置在壳体上的电器元件的影响。
附图说明
27.图1是本技术实施例的整体结构示意图。
28.图2是本技术实施例主要用于展示升降装置、竖向减震组件和横向减震组件的结构示意图。
29.图3是本技术实施例主要用于展示驱动组件的局部剖视示意图。
30.图4是本技术实施例用于展示竖向减震组件的结构示意图。
31.图5是本技术实施例用于展示横向减震组件的结构示意图。
32.附图标记：1、底板；21、移动轮；22、动力机构；31、壳体；32、半圆槽；4、升降装置；41、螺纹短杆；42、驱动组件；421、蜗轮；422、蜗杆；423、驱动电机；424、下套筒；425、上压筒；426、避让槽；43、导向结构；431、非圆块；432、导向槽；5、竖向减震组件；51、伸缩杆；52、第一弹性件；6、横向减震组件；61、横杆；62、减震弹簧；63、连杆；7、波纹板；8、安装轨；9、控制器。
具体实施方式
33.以下结合附图1-5对本技术作进一步详细说明。
34.本技术实施例公开一种用于变电站自动巡检机器人的底盘结构。参照图1和图2，用于变电站自动巡检机器人的底盘结构包括横截面呈矩形的底板1，底板1上沿其长度方向设置有两组轮胎组，每组轮胎组包括两个同轴且沿底板1宽度方向设置的移动轮21，底板1上于移动轮21一侧还设置有用于驱使移动轮21移动的动力机构22。
35.参照图1，底板1上升降设置有壳体31，壳体31包括一个平板部和四个侧板部，壳体31和底板1共同合围出一个空腔，动力机构22即位于空腔内，与底板1长度方向对应的侧板部上开设有用于容纳移动轮21的半圆槽32。壳体31远上壁还固接有安装轨8，变电站自动巡检机器人用于巡检的其他装置通过安装轨8设置于壳体31上端面后，形成一个完整的用于变电站自动巡检的机器人。
36.参照图1和图2，本技术实施例中的壳体31靠近地面的一侧在水平方向低于移动轮21的轴线高度，壳体31上端面高度略高于轮胎顶端，本技术实施例中底板1的板面高度与移
动轮21的轴线高度相同，便于随移动轮21一起越障，同时本技术实施例中壳体31靠近地面的侧壁在水平方向的高度低于底板1板面高度。
37.由于巡检机器人用于巡检的主要装置均安装于壳体31上端面，在壳体31侧板部的长度固定时，壳体31底面位置较低，即壳体31位置较低，巡检机器人整体的重心因而较低，能在移动巡检时更加稳定，移动巡检时产生的震动较小，进而震动对设置在壳体31和底板1上的电器元件造成的损伤也较小。
38.但下端面较低的壳体31会使得在巡检机器人跨过如缓冲带的路障时，壳体31下端面与路障发生摩擦或产生撞击，进而产生较强的震动导致设置在壳体31上的电器元件受损，因此，参照图2，底板1上还设置有用于驱使壳体31自动升降的升降装置4，能在巡检机器人越障前将壳体31升高、越障后将壳体31降低。
39.参照图2，升降装置4包括沿底板1的宽度方向间隔设置于底板1与壳体31形成的空腔内的两个螺纹短杆41，螺纹短杆41位于移动轮21的一侧，螺纹短杆41远离底板1的一端固接于壳体31靠近地面的一侧，且螺纹短杆41的轴向为竖直方向，当螺纹短杆41沿其轴向移动时，壳体31进而随螺纹短杆41升降，因此，底板1上还设置有用于驱使螺纹短杆41沿其轴向移动的驱动组件42。
40.具体的，结合参照图3，驱动组件42包括转动连接于底板1上的蜗轮421，螺纹短杆41螺纹连接于蜗轮421中心且贯穿蜗轮421，同时，底板1上于蜗轮421下方固接有下套筒424，用于支撑蜗轮421转动，且下套筒424中空设置，螺纹短杆41伸入下套筒424中部的空腔内；底板1上还固接有用于限制蜗轮421转动时于竖直方向发生偏轴的上压筒425，上压筒425中空且其靠近螺纹短杆41的中空部孔径小于其靠近蜗轮421处中空部的孔径，下套筒424、蜗轮421和螺纹短杆41均位于上压筒425的中空腔内。
41.进一步的，结合参照图2和图3，底板1上还设置有与两个蜗轮421均啮合连接的蜗杆422和用于驱使蜗杆422转动的驱动电机423，下套筒424于靠近蜗杆422的一侧开设有避让槽426，便于蜗杆422与蜗轮421啮合，蜗杆422的轴向为底板1的宽度方向，且蜗杆422转动设置于蜗轮421靠近底板1中心的一侧，驱动蜗杆422转动即可使蜗杆422带动两个蜗轮421同动转动，同时，底板1上还设置有用于限制螺纹短杆41随蜗轮421同动转动的导向结构43。
42.具体的，导向结构43包括固接于底板1上的非圆块431和开设于螺纹短杆41靠近底板1的端面的导向槽432，非圆块431设置于上压筒425的中空腔内，本技术实施例中的非圆块431为矩形块，导向槽432因此为矩形槽，导向槽432沿螺纹短杆41的轴向开设于螺纹短杆41的下端面中心处，非圆块431与导向槽432滑移连接。
43.驱动电机423带动蜗杆422转动，蜗杆422即可带动与其啮合的两个蜗轮421同动转动，蜗轮421转动时，螺纹短杆41由于非圆块431于导向槽432槽壁的限制，难以在水平方向随蜗轮421同动转动，螺纹短杆41进而在于其螺纹连接的蜗轮421的带动下沿其轴向移动，最终实现对壳体31的升降。同时在蜗轮421蜗杆422的配合下，两个螺纹短杆41同步升降，能使壳体31的升降更加稳定。
44.回看图2，本技术实施例中的升降装置4沿底板1的长度方向间隔设置有两组，两组升降装置4能够更稳定地实现对壳体31的升降，同时，底板1上固接有控制器9，壳体31外壁固接有传感器（图中未示出），传感器和两组升降装置4中的驱动电机423均与控制器9电连接，在巡检机器人遇到障碍时，传感器将信号传送至控制器9处，控制器9进而控制两个驱动
电机423同步转动，进而通过驱动电机423驱使四个螺纹短杆41同步上升，使得壳体31的上升更加稳定；巡检机器人越障后，控制器9控制两个驱动电机423同步反向转动，即可驱使壳体31下降，通过控制器9最终实现壳体31的自动升降。
45.进一步的，由于巡检机器人在越障时壳体31上升，越障时设置在壳体31上的电器元件收到的震动更加强烈，因此，底板1与壳体31的空腔内还设置有多组用于对壳体31减震的竖向减震组件5和横向减震组件6。
46.结合参照图2和参照图4，竖向减震组件5包括一端固接于底板1、另一端固接于壳体31内壁的伸缩杆51，伸缩杆51上套设有第一弹性件52，第一弹性件52选用弹簧，第一弹性件52有伸缩杆51靠近底板1的一端延伸至伸缩杆51靠近壳体31内壁的一端。本技术实施例中的竖向减震组件5设置有四组且竖向减震组件5位于上压筒425远离蜗杆422的一侧，通过四个第一弹性件52能较好的消化壳体31于竖直方向上产生的震动，在巡检小车移动和越障时均能对壳体31实现较好的减震效果。
47.结合参照图2和图5，本技术实施例中的横向减震组件6设置有两组，横向减震组件6位于竖向减震组件5远离蜗杆422的一侧。
48.横向减震组件6包括间隔固接于底板1上的横杆61，横杆61的轴向为底板1的宽度方向，横杆61上套设有减震弹簧62，壳体31内壁上还铰接有两个连杆63，连杆63一端与壳体31铰接、另一端与减震弹簧62的端部铰接，减震弹簧62的伸缩能够消解其收到的横向震动，巡检小车移动和越障时受到的横向震动经由连杆63传导至减震弹簧62处后由减震弹簧62的伸缩进行消化。
49.通过竖向减震组件5和横向减震组件6的配合分别消化壳体31受到的竖向震动和横向震动，进而对壳体31实现良好的减震效果，减轻设置于壳体31上的电器元件受到的震动，进而减轻震动对电器元件产生的损伤。
50.进一步的，回看图2，由于壳体31和底板1整体较为贴近地面且壳体31活动连接于底板1，因此，底板1上还设置有用于密封底板1与壳体31间间隙的波纹板7，本技术实施例中的波纹板7设置有两个，分别位于底板1长度方向的两端。波纹板7伸缩方向的一端固接于底板1上、另一端固接于壳体31内壁，波纹板7垂直于伸缩方向的端面相贴于壳体31侧板部的内壁。波纹板7对壳体31与底板1形成密封，一定程度上降低杂物进入壳体31与底板1间的空腔内的可能性，同时可收展的波纹板7能够避免其对壳体31升降的影响。
51.本技术实施例一种用于变电站自动巡检机器人的底盘结构的实施原理为：通过将巡检机器人的主要装置安装在壳体31上端面，又通过将壳体31设置于较为较低的位置以降低巡检机器人整体的重心，使得实用本技术实施例的底盘结构的巡检机器人能够在移动时具有较高的稳定性，尽可能避免巡检机器人移动时产生的震动对设置在底板1和壳体31上的电器元件造成影响；通过控制器9控制驱动电机423同步驱动两个蜗杆422转动，从而带动四个蜗轮421同步转动，进而带动四个螺纹短杆41的同步升降，最终实现壳体31的升降，使处于较低位置的壳体31在巡检机器人过障时能够升起，尽可能避免处于较低位置的壳体31对巡检机器人过障产生干涉；通过伸缩杆51于第一弹性件52的配合，及通过横杆61、减震弹簧62与横杆61的配合实现对壳体31水平和竖直方向的减震，进一步减轻巡检机器人移动时设置于壳体31上的电器元件受到的震动，进而减轻震动对电器元件产生的损伤。
52.以上均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术
的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。