[发明专利]地下管廊巡检机器人

说明书

本发明涉及一种地下管廊巡检机器人，包括底盘、差速电机、主动轮、蓄电池、从动轮、转向机构和视觉导航系统；在底盘后部安装两个主动轮，前部安装两个从动轮，所述的差速电机通过螺纹连接固定于底盘上，差速电机的两端输出轴通过平键分别连接左、右的两个主动轮，所述的转向机构安装于底盘前部的两个从动轮之间，所述的两个从动轮通过之间的转向机构实现同步转向。本发明的地下管廊巡检机器人行驶速度快、转向灵活，同时该机器人采用基于线阵CCD相机的视觉导航系统，性能可靠，相较于固定导轨式巡检机器人降低了成本，并使得机器人能够实现自主巡检作业。

技术领域

本发明涉及机器人的设计技术领域，具体涉及一种地下管廊巡检机器人。

背景技术

城市化的进程促进了地下管廊的发展，大量线路及其配套设施被置于地下。日常的巡检工作是保障电力系统正常工作的重要措施，但由于地下管廊具有距离长、地形复杂以及电缆种类多等特点，且传统的人工巡检效率低、可操作性差，因此利用巡检机器人代替人工巡检是其必然趋势。

利用机器人进行地下管廊巡检作业，不仅可减少安全隐患，确保电能的可靠输出，且有利于提高输电网络监测的自动化程度，从而促进智能电网的建设。因此，灵活、可靠的巡检机器人对保障电能的输送具有重要的意义。目前已投入使用的几款地下管廊巡检机器人导航方式多采用固定导轨式，这种导航方式虽可靠度高但成本较高，不方便快速布置。

发明内容

本发明的目的是针对人工巡检效率低和固定导轨式巡检机器人成本昂贵等问题，提供一种行驶速度快、转向灵活的地下管廊巡检机器人，同时该机器人采用基于线阵CCD相机的视觉导航系统，性能可靠，相较于固定导轨式巡检机器人降低了成本，并使得机器人能够实现自主巡检作业。

为解决上述技术问题,本发明提供的技术方案是：

一种地下管廊巡检机器人，包括底盘、差速电机、主动轮、蓄电池、从动轮、转向机构和视觉导航系统；在底盘后部安装两个主动轮，前部安装两个从动轮，所述的差速电机通过螺纹连接固定于底盘上，差速电机的两端输出轴通过平键分别连接左、右的两个主动轮，所述的转向机构安装于底盘前部的两个从动轮之间，所述的两个从动轮通过之间的转向机构实现同步转向，所述的转向机构包括转向步进电机、支架、第一套筒、第二套筒、第一连杆、第二连杆、曲柄和几字架；

所述的从动轮内安装车轮轴，左、右两个从动轮之间设有支架，所述的支架两端具有铰制孔螺栓，所述的铰制孔螺栓上分别安装有能绕其竖直轴线旋转的第一套筒；在所述的第一套筒的圆周上开设有内孔，从动轮的车轮轴与第一套筒内孔之间为过盈配合；在第一套筒的圆周上焊接有开孔的凸台，光孔上为鱼眼杆端关节轴承，用于安装第一连杆、第二连杆；

所述的几字架固定安装于底盘上，转向步进电机安装于几字架上，转向步进电机的输出轴通过平键与曲柄一端连接，使得曲柄能够绕着转向步进电机输出轴的轴线旋转；曲柄另一端开孔，并通过螺钉与鱼眼杆端关节轴承安装在一起；所述第二连杆的一端安装在曲柄一端的鱼眼杆端关节轴承上，所述第二连杆的另一端与一个从动轮所连的第一套筒上的鱼眼杆端关节轴承安装在一起；左、右两个从动轮的第一套筒上的鱼眼杆端关节轴承之间安装第一连杆。

所述从动轮的内孔左、右两侧各安装一个第一轴承，所述第一轴承的内径与车轮轴相配合，使从动轮安装在车轮轴上。

主动轮的端面上通过螺钉固定安装有轴端挡圈，用于防止主动轮左右窜动。

从动轮的端面上通过螺钉固定安装有轴端挡圈，用于防止从动轮左右窜动。

所述的底盘上安装蓄电池、控制盒，所述的蓄电池为该巡检机器人供电，所述的控制盒上安装温湿度传感器、气体浓度传感器、摄像头和照明灯；

所述的第一套筒的内孔上下侧分别安装有第二轴承，第二轴承内孔与铰制孔螺栓相配合，铰制孔螺栓通过螺纹连接固定于支架上，使得第一套筒能够绕着铰制孔螺栓的竖直轴线旋转。