本發(fā)明涉及變電站數(shù)字孿生領域，尤其涉及一種變電站數(shù)據(jù)采集的巡檢機器人。

背景技術：

1、數(shù)字孿生是以數(shù)字化方式創(chuàng)建物理實體的虛擬實體，借助歷史數(shù)據(jù)、實時數(shù)據(jù)以及算法模型等，模擬、驗證、預測、控制物理實體全生命周期過程的技術手段。也是具有數(shù)據(jù)連接的特定物理實體或過程的數(shù)字化表達，該數(shù)據(jù)連接可以保證物理狀態(tài)和虛擬狀態(tài)之間的同速率收斂，并提供物理實體或流程過程的整個生命周期的集成視圖，有助于優(yōu)化整體性能。

2、如今，數(shù)字孿生技術正日益成為觸發(fā)電力和電網(wǎng)行業(yè)迅猛發(fā)展的新引擎，變電站的數(shù)字孿生構(gòu)建是電網(wǎng)行業(yè)數(shù)字孿生的重要點之一，先構(gòu)建三維模型，然后再結(jié)合監(jiān)控設備將設備的運行狀態(tài)反饋在三維模型上，進而形成變電站數(shù)字孿生三維模型，可以通過觀察數(shù)字孿生三維模型監(jiān)控整個變電站的運行及安排人員進行檢修。

3、用于構(gòu)建數(shù)字孿生的監(jiān)控設備，一般包括固定設備和移動設備，其中巡檢機器人是一種常用的用于采集數(shù)據(jù)的移動設備；巡檢機器人通過航行采集裝置（紅外或者視屏）采集航線信息，進行固定路徑的移動，其上的巡檢采集裝置（包括視屏采集和紅外溫度采集等）完成變電站電路設備的信息采集；通過紅外或者視屏結(jié)合算法和控制器控制巡檢機器人的路徑，容易出現(xiàn)計算不準確或控制器卡機的情況，進而導致運行路徑不準確，如何確保巡檢機器人的運行軌跡精確，避免其不會干涉到變電站內(nèi)的電力設備，成了亟待解決的技術問題。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種變電站數(shù)據(jù)采集的巡檢機器人，在變電站的地面鋪設部分滑軌，并在巡檢機器人的車架下方設置與滑軌配合的限位滑輪，如此即可使巡檢機器人在大部分運行路徑中沿著滑軌移動，能夠提高巡檢機器人運行軌跡的精確性。

2、為了實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明采用的技術方案為：一種變電站數(shù)據(jù)采集的巡檢機器人，包括車架，前輪機構(gòu)、后輪機構(gòu)、換向機構(gòu)、航行采集裝置、巡檢采集裝置和控制器；巡檢機器人運行的變電站地面上鋪設有斷續(xù)的滑軌,車架的下部通過限位桿安裝有與滑軌配合的限位滑輪。

3、優(yōu)選的，所述車架的中部設置有調(diào)節(jié)機構(gòu)，調(diào)節(jié)機構(gòu)用于使前輪機構(gòu)和后輪機構(gòu)脫離地面，并使車架整體旋轉(zhuǎn)。

4、優(yōu)選的，所述調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)包括安裝在車架上的調(diào)節(jié)電機，調(diào)節(jié)電機的輸出軸穿過車架，穿過的部分連接有調(diào)節(jié)伸縮拉桿，調(diào)節(jié)伸縮拉桿的下方連接有調(diào)節(jié)支撐塊。

5、優(yōu)選的，所述車架的下部設置有調(diào)節(jié)限位套，調(diào)節(jié)伸縮桿的外部為圓柱形，且處于調(diào)節(jié)限位套內(nèi)，調(diào)節(jié)電機的輸出軸、調(diào)節(jié)伸縮桿和調(diào)節(jié)限位套軸線重合。

6、優(yōu)選的，車架下方固定連接的后輪安裝架，所述后輪機構(gòu)包括兩個分開的后輪結(jié)構(gòu)，后輪結(jié)構(gòu)包括后輪安裝座，后輪安裝座通過螺栓安裝在后輪安裝架上，且后輪安裝座上設置有后輪驅(qū)動電機，后輪驅(qū)動電機連接有后輪并驅(qū)動后輪。

7、優(yōu)選的，所述后輪安裝座上開設有安裝槽，后輪安裝架用于安裝后輪安裝座的部分為平板，平板插入到后輪安裝座的安裝槽內(nèi)，并通過螺栓將安裝槽及平板貫穿鎖緊。

8、優(yōu)選的，所述前輪機構(gòu)包括通過前輪安裝轉(zhuǎn)軸安裝在車架上的前輪安裝座，前輪安裝座上安裝有可轉(zhuǎn)動前輪，且前輪安裝座與換向機構(gòu)連接，并被換向機構(gòu)驅(qū)動繞前輪安裝轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)。

9、優(yōu)選的，所述換向機構(gòu)包括設置在車架上的換向舵機，換向舵機連接有換向轉(zhuǎn)塊，換向轉(zhuǎn)塊上安裝有兩根換向連接桿，且兩個換向連接桿的部位相位差為180度，且兩個換向連接桿的另一端通過銷軸分別連接到兩個前輪安裝座上。

10、優(yōu)選的，所述航行采集裝置包括通過螺栓設置在車架上的航行采集座，采集航行座上安裝有航行采集模塊，且航行采集模塊的兩端為安裝軸，并通過螺栓鎖緊在采集航行座上，航行采集模塊包括但不限于攝像頭、測距器或紅外探測器。

11、本發(fā)明的技術效果為：

12、在變電站的地面鋪設部分滑軌，并在巡檢機器人的車架下方設置與滑軌配合的限位滑輪，如此即可使巡檢機器人在大部分運行路徑中沿著滑軌移動，能夠提高巡檢機器人運行軌跡的精確性。

13、調(diào)節(jié)機構(gòu)的設計，能夠使車架整體旋轉(zhuǎn)，如此即可在滑軌換道過程中配合換向機構(gòu)實現(xiàn)精準的換道操作。

14、調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)的設計，在正常情況下，不會干涉到巡檢機器人的正常行駛，且調(diào)節(jié)限位套的設計，可以確保整體的旋轉(zhuǎn)精度，不出現(xiàn)偏心的情況，進而能夠更好的實現(xiàn)精準的換道操作。

15、后輪機構(gòu)的設計，實現(xiàn)后輪單獨驅(qū)動，且方便對單個后輪及驅(qū)動結(jié)構(gòu)的拆卸和更換。

16、換向機構(gòu)配合前輪機構(gòu)的設計，通過簡單的結(jié)構(gòu)，即可實現(xiàn)兩個前輪的同步換向調(diào)節(jié)。

技術特征：

1.一種變電站數(shù)據(jù)采集的巡檢機器人，包括車架，前輪機構(gòu)、后輪機構(gòu)、換向機構(gòu)、航行采集裝置、巡檢采集裝置和控制器；其特征在于，巡檢機器人運行的變電站地面上鋪設有斷續(xù)的滑軌,車架的下部通過限位桿安裝有與滑軌配合的限位滑輪。

2.根據(jù)權利要求1所述的一種變電站數(shù)據(jù)采集的巡檢機器人，其特征在于，所述車架的中部設置有調(diào)節(jié)機構(gòu)，調(diào)節(jié)機構(gòu)用于使前輪機構(gòu)和后輪機構(gòu)脫離地面，并使車架整體旋轉(zhuǎn)。

3.根據(jù)權利要求2所述的一種變電站數(shù)據(jù)采集的巡檢機器人，其特征在于，所述調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)包括安裝在車架上的調(diào)節(jié)電機，調(diào)節(jié)電機的輸出軸穿過車架，穿過的部分連接有調(diào)節(jié)伸縮拉桿，調(diào)節(jié)伸縮拉桿的下方連接有調(diào)節(jié)支撐塊。

4.根據(jù)權利要求3所述的一種變電站數(shù)據(jù)采集的巡檢機器人，其特征在于，所述車架的下部設置有調(diào)節(jié)限位套，調(diào)節(jié)伸縮桿的外部為圓柱形，且處于調(diào)節(jié)限位套內(nèi)，調(diào)節(jié)電機的輸出軸、調(diào)節(jié)伸縮桿和調(diào)節(jié)限位套軸線重合。

5.根據(jù)權利要求1所述的一種變電站數(shù)據(jù)采集的巡檢機器人，其特征在于，車架下方固定連接的后輪安裝架，所述后輪機構(gòu)包括兩個分開的后輪結(jié)構(gòu)，后輪結(jié)構(gòu)包括后輪安裝座，后輪安裝座通過螺栓安裝在后輪安裝架上，且后輪安裝座上設置有后輪驅(qū)動電機，后輪驅(qū)動電機連接有后輪并驅(qū)動后輪。

6.根據(jù)權利要求5所述的一種變電站數(shù)據(jù)采集的巡檢機器人，其特征在于，所述后輪安裝座上開設有安裝槽，后輪安裝架用于安裝后輪安裝座的部分為平板，平板插入到后輪安裝座的安裝槽內(nèi)，并通過螺栓將安裝槽及平板貫穿鎖緊。

7.根據(jù)權利要求1所述的一種變電站數(shù)據(jù)采集的巡檢機器人，其特征在于，所述前輪機構(gòu)包括通過前輪安裝轉(zhuǎn)軸安裝在車架上的前輪安裝座，前輪安裝座上安裝有可轉(zhuǎn)動前輪，且前輪安裝座與換向機構(gòu)連接，并被換向機構(gòu)驅(qū)動繞前輪安裝轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)。

8.根據(jù)權利要求7所述的一種變電站數(shù)據(jù)采集的巡檢機器人，其特征在于，所述換向機構(gòu)包括設置在車架上的換向舵機，換向舵機連接有換向轉(zhuǎn)塊，換向轉(zhuǎn)塊上安裝有兩根換向連接桿，且兩個換向連接桿的部位相位差為180度，且兩個換向連接桿的另一端通過銷軸分別連接到兩個前輪安裝座上。

9.根據(jù)權利要求1所述的一種變電站數(shù)據(jù)采集的巡檢機器人，其特征在于，所述航行采集裝置包括通過螺栓設置在車架上的航行采集座，采集航行座上安裝有航行采集模塊，且航行采集模塊的兩端為安裝軸，并通過螺栓鎖緊在采集航行座上，航行采集模塊包括但不限于攝像頭、測距器或紅外探測器。

技術總結(jié)
本發(fā)明涉及變電站數(shù)字孿生領域，尤其涉及一種變電站數(shù)據(jù)采集的巡檢機器人，包括車架，前輪機構(gòu)、后輪機構(gòu)、換向機構(gòu)、航行采集裝置、巡檢采集裝置和控制器；巡檢機器人運行的變電站地面上鋪設有斷續(xù)的滑軌,車架的下部通過限位桿安裝有與滑軌配合的限位滑輪。在變電站的地面鋪設部分滑軌，并在巡檢機器人的車架下方設置與滑軌配合的限位滑輪，如此即可使巡檢機器人在大部分運行路徑中沿著滑軌移動，能夠提高巡檢機器人運行軌跡的精確性。

技術研發(fā)人員：王丹奕,陶晨蕊,周孜睿,國婧怡,周明鏡,戴子堯
受保護的技術使用者：重慶大學
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/12/19