[实用新型]一种GIS腔体内部检修维护机器人

说明书

一种GIS腔体内部检修维护机器人，适用于对GIS腔体内部进行机器人化清扫、吸尘、擦拭等检修维护作业；机器人本体内包括：主控单元和供电单元，机器人本体外部前后端分别设有前向双目视觉单元、背向双目视觉单元，四角设有机器人行走单元，底部设有清扫单元、吸尘单元和擦拭单元；主控单元包括MCU计算模块、高性能的CPU计算模块和无线AP路由模块；供电单元采用锂电池组，为无线控制模式下机器人本体行进与作业提供能量；本发明提供了一种结构紧凑、操作简便、检测效果好、适用于多种类型设备的GIS腔体内部检修维护机器人，能够进入GIS腔体底部开展微小异物的识别、清理等检修维护工作，能够极大地缩短检修处理时间，提高检修作业效率。

技术领域

本发明属于输变电设备智能运维技术领域，更具体地，涉及一种GIS腔体内部检修维护机器人。

背景技术

我国对GIS(气体绝缘金属封闭开关)设备的大规模应用始于20世纪70年代，现已在110(66)-1000千伏电压等级中广泛应用。随着经济的发展，城市化速度加快，电力负荷随之猛增，高压供电进入城市中心成为大趋势。市区进行电力建设必然遇到征地，环保等问题。因此，城区变电站建设必须向小型化发展，GIS设备也因此得到大力推广。与GIS结构或功能相近的还包括有HGIS(复合式组合开关设备)和GIL(气体绝缘金属封闭输电线路)等设备。随之而来产生了GIS设备的运行维护等一系列问题，由于GIS设备结构紧凑，且腔体内充满 SF6气体，从而使其在维护和检修过程中有较大的困难。

目前，GIS设备的维护管理主要为日常管理和运行中的维护。日常管理可由人工解决，对GIS设备腔体内部的巡检可由内窥镜进行，但由于内窥镜存在巡视死角，且不能在腔体内部作业。实现腔体内部检修必须进行解体作业，无形中增加了停电时间，降低了作业效率。

发明内容

为解决现有技术中存在的不足，本发明的目的在于，提供一种结构紧凑、操作简便、检测效果好、适用于多种类型设备的GIS腔体内部检修维护机器人，本发明能够进入GIS腔体底部开展微小异物的识别、清理等检修维护工作，能够极大地缩短GIS设备检修处理时间，提高检修作业效率。

本发明采用如下的技术方案。一种GIS腔体内部检修维护机器人，包括：机器人本体、主控单元、供电单元、前向双目视觉单元、背向双目视觉单元、行走单元、清扫单元、吸尘单元和擦拭单元，主控单元、供电单元设置在机器人本体内部；前向双目视觉单元设置在机器人本体外部前端，背向双目视觉单元设置在机器人本体外部后端；行走单元设置在机器人本体四角；清扫单元、吸尘单元和擦拭单元在机器人本体底部；

主控单元包括：MCU计算模块、CPU计算模块和无线AP路由模块；其中， MCU计算模块用于机器人传感数据的采集、融合和机器人控制；CPU计算模块用于视频采集，同时运行ROS系统、机器视觉和定位导航算法；无线AP路由模块用于MCU计算模块与CPU计算模块进行网络交换，并以有线或无线的方式与上位机进行通信；

优选地，供电单元设置在机器人本体内部，包括锂电池组，用于为无线控制模式下机器人本体行进与作业提供能量。

优选地，前向双目视觉单元和背向双目视觉单元分别用于机器人前进和后退过程中的视觉定位功能，各由两个视觉传感器组成，分别与主控单元连接，基于图像特征提取与图像目标匹配来实现对行走路径中障碍物或异物的识别。

优选地，行走单元包括：移动轮、移动轮驱动装置，每只移动轮均与一个移动轮驱动装置相连接；移动轮驱动装置均设置在机器人本体内部，移动轮驱动装置包括：驱动电机和电机传动机构，电机传动机构通过连接轴与移动轮相连接，驱动电机控制端与主控单元相连接，驱动电机输出轴通过电机传动机构驱动移动轮。

优选地，机器人的移动轮为全向移动的麦克纳姆轮，外围安装无动力辊子作为轮胎，移动轮外部可用橡胶材料包裹，轮子外缘无金属部件外露。