一种防爆巡检机器人的制作方法 专利技术说明

车辆装置的制造及其改造技术1.本发明涉及机器人领域，具体涉及一种防爆巡检机器人。背景技术：2.目前石油石化、输煤栈桥等一些危险区域需要定期进行巡检，巡检机器人替代人工巡检目前越来越得到广泛的应用，但易燃易爆炸高危区域，需要使用符合防爆要求的巡检机器人。目前防爆巡检机器人一般采用防爆底盘+防爆云台的方式，并搭载防爆导航激光进行导航，另外搭载各类传感器。目前防爆巡检机器人存在以下不足，由于采用隔爆形式的导航激光进行导航（导航激光装置被隔爆盒隔爆），会对导航精度产生比较大的影响。另一方面，云台及拍照与录像设备采用固定方式，巡检范围局限性较大。技术实现要素：3.本发明的目的是为了提供一种即能够有效解决因隔爆对导航精度产生影响的问题，又能够增大巡检范围的防爆巡检机器人。4.本发明的技术方案是：一种防爆巡检机器人，包括：巡检小车；激光导航装置，激光导航装置安装在巡检小车上，激光导航装置为本安型激光导航装置；云台，云台上安装有拍照和录像用的拍照与录像设备；升降组件，升降组件安装在巡检小车上，用于升降所述云台。本方案的一种防爆巡检机器人的激光导航装置采用本安型激光导航装置，本安型激光导航即可以满足防爆巡检要求，又无需采用隔爆盒隔爆，因而能够有效解决因隔爆对导航精度产生影响的问题，提高导航精度。另一方面，采用升降组件升降云台，使得云台和拍照与录像设备可以根据需要进行升降，从而增大巡检范围。5.作为优选，云台为旋转云台，云台能够绕水平轴和竖直轴旋转。如此，可以通过云台带动拍照与录像设备绕水平轴和竖直轴旋转，从而进一步增大巡检范围。6.作为优选，巡检小车包括行走轮及用于驱动行走轮的行走组件，行走组件包括行走电机隔爆盒、位于行走电机隔爆盒内的行走电机、与行走电机连接的行走电机减速器及连接行走轮与行走电机减速器的行走连接件。如此，通过行走电机隔爆盒来对行走电机进行隔爆。7.作为优选，巡检小车还包括负责巡检小车转向的转向组件，转向组件包括转向电机隔爆盒、位于转向电机隔爆盒内的转向电机及与转向电机连接的转向连接件。如此，通过转向电机隔爆盒来对转向电机进行隔爆。8.作为优选，升降组件包括升降电机隔爆盒、位于升降电机隔爆盒内的升降电机、固定在巡检小车上的竖向固定筒、沿竖向固定筒升降的升降筒、转动设置在固定筒内的丝杆及与丝杆配合的螺母，所述螺母与升降筒连接，升降电机驱动丝杆转动。如此，通过升降电机隔爆盒来对升降电机进行隔爆。同时，通过丝杆螺母配合来实行高精度的升降。9.作为优选，升降组件还包括升降电机减速器及同步带传动机构，升降电机减速器与升降电机连接，升降电机减速器的输出轴与丝杆通过同步带传动机构连接。10.作为优选，还包括上升触发锁定装置，升降组件包括升降台，上升触发锁定装置包括：竖向锁定杆，其固定设置在巡检小车上，竖向锁定杆设有竖向齿条；棘齿，棘齿与竖向齿条配合，棘齿转动设置在升降台上；弹性件，弹性件用于驱动棘齿与竖向齿条配合；浮动触发杆，浮动触发杆设置在升降台上并能够上下移动；复位弹簧，浮动触发杆在复位弹簧的作用下往上移动；拨杆，浮动触发杆通过拨杆带动棘齿与竖向齿条分离；在浮动触发杆相对于升降台往下移动时，弹性件驱动棘齿与竖向齿条配合。通过升降组件升降云台虽然可以增大巡检范围；但在云台上升过程中也可能出现云台上的设备与巡检区域的一些架空构件发生触碰。为了避免这一问题，本方案设置了上升触发锁定装置，在云台上升过程中若浮动触发杆没有触碰到巡检区域的架空构件，则云台可以顺利的上升下降；若在云台上升过程中若浮动触发杆上端触碰到巡检区域的架空构件，则浮动触发杆将相对于升降台往下移动，此时弹性件驱动棘齿与竖向齿条配合，以锁定升降台，阻止升降台往上移动，从而避免云台上的设备与巡检区域的一些架空构件发生触碰。11.作为优选，升降台上设有竖向锁定杆过孔。如此，有利于布局竖向锁定杆，避免升降台与竖向锁定杆发生干涉。12.作为优选，还包括：前触边，前触边设置在巡检小车的前侧，当前触边接触障碍物时巡检小车停止运行；面阵激光，面阵激光设置在巡检小车的后侧，在巡检小车后退时进行避障。如此，在在巡检小车前行的过程中，当前触边接触障碍物时巡检小车停止运行。在巡检小车后退时，可以通过面阵激光进行避障。13.作为优选，还包括：防爆电控箱；通讯天线；语音报警器；电池箱，给防爆巡检机器人的供电；急停开关，用于控制巡检小车停止运行。14.本发明的有益效果是：采用本安型激光导航装置来满足防爆巡检要求，又无需采用隔爆盒隔爆，因而能够有效解决因隔爆对导航精度产生影响的问题，提高导航精度。采用升降组件升降云台，使得云台和拍照与录像设备可以根据需要进行升降，从而增大巡检范围。附图说明15.图1是本发明的一种防爆巡检机器人的某一视角的一种结构示意图。16.图2是本发明的一种防爆巡检机器人的另一视角的一种结构示意图。17.图3是本发明的一种防爆巡检机器人的升降组件的一种爆炸图。18.图4是本发明的一种防爆巡检机器人的行走组件的一种爆炸图。19.图5是本发明的一种防爆巡检机器人的转向组件的一种爆炸图。20.图6是本发明的一种防爆巡检机器人的上升触发锁定装置的一种结构示意图。21.图中：巡检小车1，行走轮1.1；激光导航装置2；升降组件3，升降电机隔爆盒3.1，升降电机3.2，升降电机减速器3.3，同步带传动机构3.4，固定安装板3.5，丝杆3.6，竖向固定筒3.7，升降筒3.8，升降台3.9；云台4；拍照与录像设备5；行走组件6，行走电机隔爆盒6.1，行走电机6.2，行走电机减速器6.3，行走连接件6.4；转向组件7，转向电机隔爆盒7.1，转向电机7.2，转接件7.3，旋转平台7.4，转向连接件7.5；上升触发锁定装置8，竖向锁定杆8.1，竖向齿条8.2，浮动触发杆8.3，上挡块8.4，复位弹簧8.5，下限位块8.6，安装支架8.7，驱动杆8.8，棘齿8.9，拨杆8.10；防爆电控箱9；指示灯10；语音报警器11；前触边12；电池箱13；通讯天线14；无线充电器15；面阵激光16；充电触头17；急停开关18。具体实施方式22.下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：具体实施例一，如图1 、图2所示，一种防爆巡检机器人，包括巡检小车1、激光导航装置2、云台4及升降组件3。激光导航装置安装在巡检小车上，激光导航装置为本安型激光导航装置。云台上安装有拍照和录像用的拍照与录像设备5。升降组件安装在巡检小车上，用于升降所述云台。本实施例的一种防爆巡检机器人的激光导航装置采用本安型激光导航装置，本安型激光导航即可以满足防爆巡检要求，又无需采用隔爆盒隔爆，因而能够有效解决因隔爆对导航精度产生影响的问题，提高导航精度。另一方面，采用升降组件升降云台，使得云台和拍照与录像设备可以根据需要进行升降，从而增大巡检范围。23.具体的，一种防爆巡检机器人，还包括防爆电控箱9、通讯天线14、指示灯10、语音报警器11、电池箱13及急停开关18。防爆电控箱、通讯天线、指示灯、语音报警器、电池箱及急停开关均设置在巡检小车上。防爆电控箱包含机器人的电控组件。语音报警器负责防爆巡检机器人的声音播报。电池箱内安装有电池，给防爆巡检机器人的供电。急停开关用于控制巡检小车紧急停止运行。通讯天线负责防爆巡检机器人的通讯。一种防爆巡检机器人，还包括设置在巡检小车上的手动充电器、无线充电器15及充电触头17，其中手动充电器用于在机器人没电时，与手动充电器进行充电。无线充电 用于机器人无线充电 。充电触头 可用于机器人接触式充电。24.进一步的，一种防爆巡检机器人，还包括前触边12与面阵激光16。前触边设置在巡检小车的前侧，当前触边接触障碍物时巡检小车停止运行。面阵激光设置在巡检小车的后侧，在巡检小车后退时进行避障。如此，在在巡检小车前行的过程中，当前触边接触障碍物时巡检小车停止运行。在巡检小车后退时，可以通过面阵激光进行避障。25.进一步的，云台为旋转云台，云台能够绕水平轴和竖直轴旋转。如此，可以通过云台带动拍照与录像设备绕水平轴和竖直轴旋转，从而进一步增大巡检范围。26.本实施例中的一种实施方式中，升降组件3包括升降电机隔爆盒3.1、位于升降电机隔爆盒内的升降电机3.2、固定在巡检小车上的竖向固定筒3.7、沿竖向固定筒升降的升降筒3.8、转动设置在固定筒内的丝杆3.6及与丝杆配合的螺母。螺母与升降筒连接，升降电机驱动丝杆转动。升降筒与固定筒之间不能相对转动。升降筒为一个或多个。如此，通过升降电机隔爆盒来对升降电机进行隔爆。同时，通过丝杆螺母配合来实行高精度的升降。27.升降组件还包括固定安装板3.5、升降电机减速器3.3及同步带传动机构3.4。固定安装板安装在巡检小车上，竖向固定筒安装在固定安装板上。升降电机减速器与升降电机连接，升降电机减速器安装在固定安装板上。升降电机减速器的输出轴与丝杆通过同步带传动机构连接。28.本实施例中的另一种实施方式中，升降组件采用升降气缸或升降电缸或剪叉式升降机或其他升降结构。29.具体实施例二，本实施例的其余结构参照具体实施例一，其不同之处在于，如图4所示，巡检小车包括行走轮1.1及用于驱动行走轮的行走组件6。本实施例中，行走轮为前后左右四个，行走组件与行走轮一一对应。行走组件包括行走电机隔爆盒6.1、位于行走电机隔爆盒内的行走电机6.2、与行走电机连接的行走电机减速器6.3及连接行走轮与行走电机减速器的行走连接件6.4。如此，通过行走电机隔爆盒来对行走电机进行隔爆。30.如图5所示，巡检小车还包括负责巡检小车转向的转向组件7。转向组件包括转向电机隔爆盒7.1、位于转向电机隔爆盒内的转向电机7.2及与转向电机连接的转向连接件7.5。具体的，转向电机通过转接件7.3和旋转平台7.4进行固定，旋转平台与转向连接件连接。如此，通过转向电机隔爆盒来对转向电机进行隔爆。31.具体实施例三，本实施例的其余结构参照具体实施例一或具体实施例二，其不同之处在于，如图6所示，一种防爆巡检机器人，还包括上升触发锁定装置8。升降组件包括升降台3.9。云台安装在升降台上。上升触发锁定装置包括竖向锁定杆8.1、棘齿8.9、弹性件、浮动触发杆8.3、复位弹簧8.5及拨杆8.10。32.竖向锁定杆8.1固定设置在巡检小车上，竖向锁定杆呈竖直分布。竖向锁定杆设有竖向齿条8.2，竖向齿条与竖向锁定杆相平行。升降台上设有竖向锁定杆过孔。竖向锁定杆和竖向齿条穿过竖向锁定杆过孔。33.棘齿8.9与竖向齿条配合。棘齿转动设置在升降台上，具体的，升降台的下表面设有安装支架8.7，棘齿的下端转动设置在安装支架上，棘齿上端往竖向齿条一侧倾斜。弹性件用于驱动棘齿与竖向齿条配合，具体的，弹性件用于驱动棘齿上端往竖向齿条方向转动，弹性件为扭簧。34.浮动触发杆8.3设置在升降台上并能够上下移动，具体的，升降台上设有竖直导向孔，浮动触发杆滑动设置在竖直导向孔内。浮动触发杆上设有下限位块8.6与上挡块8.4。上挡块位于升降台上方，下限位块位于升降台下方。复位弹簧8.5套设在浮动触发杆上，复位弹簧位于上挡块与升降台之间。浮动触发杆在复位弹簧的作用下往上移动，直至下限位块抵在升降台上。浮动触发杆的上端所在位置高于云台的最高点位置，浮动触发杆的上端所在位置高于拍照与录像设备的最高点位置。35.浮动触发杆通过拨杆8.10带动棘齿与竖向齿条分离。具体的，棘齿上设有驱动杆8.8，驱动杆与棘齿的转动相平行；拨杆固定在浮动触发杆上，拨杆位于驱动杆的下方。当下限位块抵在升降台上时，拨杆抵在驱动杆上，并使棘齿与竖向齿条分离。在浮动触发杆相对于升降台往下移动时（即在浮动触发杆沿竖直导向孔往下移动时），弹性件驱动棘齿与竖向齿条配合。当棘齿与竖向齿条配合后，将锁定升降台上升，阻止升降台往上移动；但不影响升降台下降。36.通过升降组件升降云台虽然可以增大巡检范围；但在云台上升过程中也可能出现云台上的设备与巡检区域的一些架空构件发生触碰。为了避免这一问题，本方案设置了上升触发锁定装置，在云台上升过程中若浮动触发杆没有触碰到巡检区域的架空构件，则云台可以顺利的上升下降；若在云台上升过程中若浮动触发杆上端触碰到巡检区域的架空构件，则浮动触发杆将相对于升降台往下移动，此时弹性件驱动棘齿与竖向齿条配合，以锁定升降台，阻止升降台往上移动，从而避免云台上的设备与巡检区域的一些架空构件发生触碰。37.以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变换，均仍属于本发明技术方案的保护范围。









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