一種基于輪轂電機的履帶式變電站巡檢機器人的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于機器人技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于輪轂電機的履帶式變電站巡檢機 器人，用于野外變電站的巡視。
【背景技術(shù)】
[0002] 變電系統(tǒng)是供電企業(yè)生產(chǎn)中輸、變、配三大系統(tǒng)的核心系統(tǒng)之一，變電管理工作主 要由變電運行、電網(wǎng)調(diào)度、變電檢修、電能計量等多部門協(xié)同完成，其中心環(huán)節(jié)是變電站設(shè) 備管理。變電站面積較大，其設(shè)備數(shù)量眾多、品種多樣，其中包括開關(guān)、變壓器、電力電容器、 避雷器、電壓互感器、電流互感器、母線、熔斷器，以及各種電纜、刀閘、阻波器、耦合電容器、 接地裝置等。這些設(shè)備如果出現(xiàn)安全問題，將影響整個變電站的運行，因此需要定期對變電 站設(shè)備進行巡檢，及時發(fā)現(xiàn)安全隱患。
[0003] 隨著機器人技術(shù)的發(fā)展，機器人在工業(yè)、軍事、航天、醫(yī)療、農(nóng)業(yè)和服務(wù)娛樂等領(lǐng)域 的應(yīng)用不斷深入。各式各樣的機器人被開發(fā)出來，如履帶式，輪式，蠕動式，輪腿混合式等。
[0004] 輪式移動機器人具有運行速度快，效率高，且噪聲較小，但是輪式巡檢機器人對路 面的要求較高，越障能力較差，因此其適用范圍比較窄。當(dāng)需要對變電站內(nèi)的設(shè)備進行近距 離勘察時，其很有可能無法跨越道路兩邊的臺階障礙和綠化帶，達不到要求。而履帶式移動 機器人的支撐面較大，對地面的壓力較小，地面適應(yīng)能力比較強；履帶式機器人的轉(zhuǎn)向半徑 也比較小，可以原地轉(zhuǎn)向；履帶式機器人的支撐面上有履齒，不易發(fā)生打滑，且牽附著性能 好，有利于產(chǎn)生交大的牽引力；履帶式機器人的越障能力和復(fù)位能力也強。但是幾乎所有履 帶式機器人的驅(qū)動電機選用的都是普通的輪邊電機，這樣相當(dāng)于增加了大量的傳動部件， 結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜，占用了車身本來就很少的設(shè)備安裝空間，無法安裝更多的實驗設(shè)備，且一旦 加工成型，機器人的結(jié)構(gòu)幾乎都不可再次改變。本發(fā)明能夠有效解決這些問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 針對現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明的發(fā)明目的是提供一種基于輪轂電機的履帶式 變電站巡檢機器人，它具有體積小，機械結(jié)構(gòu)簡單，結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)方便，制造成本低，易于操控， 性能穩(wěn)定等優(yōu)點。
[0006] 為了達到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案： 一種基于輪轂電機的履帶式變電站巡檢機器人，包括：連接架、電氣箱、分布在左右兩 側(cè)的兩個驅(qū)動系統(tǒng)。兩個驅(qū)動系統(tǒng)通過連接架連接在一起。左右兩個驅(qū)動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)相 同，包括：傳動履帶、支撐架、驅(qū)動輪驅(qū)動機構(gòu)、托鏈輪支撐機構(gòu)、導(dǎo)向輪支撐機構(gòu)、支重輪支 撐機構(gòu)，其中各機構(gòu)均固定在支撐架上。所述電氣箱固定在連接架上。所述驅(qū)動輪驅(qū)動機 構(gòu)（圖4、圖5)包括：嚙合柱外柱、嚙合柱內(nèi)柱、法蘭板、輻條孔支柱、電機、電機支撐架，其中 所述嚙合柱外柱安裝在嚙合柱內(nèi)柱上，嚙合柱內(nèi)柱安裝在法蘭板上，法蘭板通過輻條孔支 柱與電機連接在一起，電機固定在電機支撐架上。所述托鏈輪支撐機構(gòu)包括：托鏈輪、托鏈 輪支撐軸、托鏈輪支撐板，其中所述托鏈輪安裝在托鏈輪支撐軸上，托鏈輪支撐軸安裝在托 鏈輪支撐板上。所述導(dǎo)向輪支撐機構(gòu)包括：導(dǎo)向輪、導(dǎo)向輪支撐軸、導(dǎo)向輪支撐板，其中所述 導(dǎo)向輪安裝在導(dǎo)向輪支撐軸上，導(dǎo)向輪支撐軸安裝在導(dǎo)向輪支撐板上。所述支重輪支撐機 構(gòu)包括：支重輪、支重輪支撐軸、支重輪支撐板，其中所述支重輪安裝在支重輪支撐軸上，支 重輪支撐軸安裝在支重輪支撐板上。所述電機支撐架、托鏈輪支撐板、導(dǎo)向輪支撐板、支重 輪支撐板均安裝固定在支撐架上，進而和履帶構(gòu)成驅(qū)動系統(tǒng)，其中托鏈輪支撐板、導(dǎo)向輪支 撐板、支重輪支撐板均可在支撐架上自由平移滑動來調(diào)節(jié)位置。所述連接架可在支撐架上 自由平移滑動調(diào)節(jié)位置。
[0007] 本發(fā)明的工作原理如下： 機器人運動的動力來源于驅(qū)動輪驅(qū)動機構(gòu)，電機通過輻條孔支柱帶動法蘭板轉(zhuǎn)動，法 蘭板通過嚙合柱內(nèi)柱將電機扭矩力傳遞給嚙合柱外柱，嚙合柱外柱與傳動履帶上的履帶齒 進行輪孔式嚙合傳動，傳動履帶經(jīng)托鏈輪支撐機構(gòu)支撐和導(dǎo)向輪支撐機構(gòu)的導(dǎo)向，進而帶 動履帶車運動。支撐架和連接架均選用鋁型材，結(jié)構(gòu)簡單，質(zhì)量輕盈，當(dāng)遇到前方較大或較 高的障礙物時，可以通過調(diào)節(jié)驅(qū)動輪驅(qū)動機構(gòu)與支重輪支撐機構(gòu)傾角（前傾角)、導(dǎo)向輪支 撐機構(gòu)與支重輪支撐機構(gòu)傾角（后傾角)、連接架與地面高度來實現(xiàn)越障性能的提升。當(dāng)履 帶長時間運動變松時，可通過調(diào)節(jié)導(dǎo)向輪支撐機構(gòu)位置對履帶進行張緊。
[0008] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下突出的實質(zhì)性特點和顯著的優(yōu)點： 本發(fā)明通過輪轂電機代替普通的輪邊電機為機器人提供動力，省略了大量的傳動部 件，簡化了機械結(jié)構(gòu)，減少了在車身安裝電機及減速裝置占用的空間，為其他實驗設(shè)備的安 裝留出了寶貴的空間，可以讓機器人集成更多的功能，同時也可進一步的推動機器人向著 更小型更迷你的方向發(fā)展，具有十分重要的意義。本發(fā)明亦可作為變結(jié)構(gòu)式機器人，可根據(jù) 運動環(huán)境調(diào)整驅(qū)動輪驅(qū)動機構(gòu)與支重輪支撐機構(gòu)傾角（前傾角)、導(dǎo)向輪支撐機構(gòu)與支重輪 支撐機構(gòu)傾角（后傾角)、連接架與地面高度。本發(fā)明也可在履帶長時間運動變松后，通過調(diào) 節(jié)導(dǎo)向輪支撐機構(gòu)的位置進行履帶拉緊。相比傳統(tǒng)的履帶式機器人而言，機器人運動的越 障性和移動靈活性更好。
【附圖說明】
[0009] 圖1是本發(fā)明的三維結(jié)構(gòu)右視圖。
[0010] 圖2是本發(fā)明的三維結(jié)構(gòu)等軸測圖。
[0011] 圖3是本發(fā)明的三維結(jié)構(gòu)下視圖。
[0012] 圖4是本發(fā)明的三維結(jié)構(gòu)驅(qū)動輪驅(qū)動機構(gòu)結(jié)構(gòu)圖。
[0013] 圖5是本發(fā)明的三維結(jié)構(gòu)驅(qū)動輪驅(qū)動機構(gòu)爆炸圖。
【具體實施方式】
[0014] 下面結(jié)合附圖并舉實施例，對本發(fā)明進行詳細描述。
[0015] 實施例一： 參見圖1~圖5, 一種基于輪轂電機的履帶式變電站巡檢機器人，包括：連接架（1 )、電氣 箱（2)、分布在左右兩側(cè)的兩個結(jié)構(gòu)相同的驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于：所述左右兩側(cè)驅(qū)動系統(tǒng) 通過連接架（1)連接成一體，連接架（1)與兩個驅(qū)動系統(tǒng)中的兩個支撐架（4)以可相對平移 調(diào)整固定連接，則可自由平移滑動調(diào)整位置；所述電氣箱（2)固定在連接架（1)上；驅(qū)動系 統(tǒng)中的電機（9 )采用輪轂電機，省略了傳動部件，簡化了結(jié)構(gòu)。
[0016] 實施例二： 本實施例與實施例一基本相同，特別如下： 所述驅(qū)動系統(tǒng)包括：傳動履帶（3)、支撐架（4)、驅(qū)動輪驅(qū)動機構(gòu)（ I)、托鏈輪支撐機構(gòu)(II)、導(dǎo)向輪支撐機構(gòu)(III)和支重輪支撐機構(gòu)(IV)，支撐架（4)的前后 端分別安裝導(dǎo)向輪支撐機構(gòu)(ΙΠ )和驅(qū)動輪驅(qū)動機構(gòu)(I )，而中部上下部分別安裝托鏈輪支 撐機構(gòu)(II)和支重輪支撐機構(gòu)(IV )，傳動履帶（3)包裹在它們外圍上。所述驅(qū)動輪驅(qū)動機 構(gòu)(I)包括嗤合柱外柱（5)、嗤合柱內(nèi)柱（6)、