一种变电站智能巡检机器人用充电装置的制作方法

1.本发明涉及机器人充电技术领域，具体为一种变电站智能巡检机器人用充电装置。


背景技术：

2.变电站是输电网的枢纽，变电站运维工作中的设备巡检是变电站设备安全运行、提高供电可靠性的一项基础工作，传统上普遍采用人工巡视、手工记录的方式。随着变电站规模扩大，巡检区域不断增加，运行环境也变得更为复杂，这样使得变电站现场设备的巡视范围和工作量变大，简单依赖于巡视人员的感官和经验,很难做到全面准确巡检,给设备和电网安全运行带来隐患。目前大多数变电站已经升级为无人值守的变电站，运行期间基本上没有运维人员在站内；变电站内无功类电气设备正常运行时温度较高，必须实时关注这类电气设备温度变化。随着机器人技术的发展和成熟，智能巡检机器人辅助运维人员对变电站设备进行日常巡视，大大减少了站内值班人员的工作量。
3.传统的变电站智能巡检机器人在充电的时候一般都是到达指定的充电点再由工作人员将其与电源连接进行充电，部分机器人能够自己调节位置进行充电，但是在使用的过程中，机器人需要进行多次调整才能够与充电器进行精准定位，在调整的过程总非常的耗电，由于机器人本身就需要充电，因此在定位的时候可能会将机器人的电量耗尽，而机器人仍没有与充电器连接，从而降低了机器人的工作效率，使得机器人无法持续运转，不能对变电站进行巡检，容易产生安全隐患。
4.为此，提出一种变电站智能巡检机器人用充电装置。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种变电站智能巡检机器人用充电装置，通过设置定位机构能够自动对机器人与充电器进行定位，不需要机器人通过程序对其进行定位，有利于提高定位的准确性，同时也不需要机器人消耗自身的电力进行定位，避免在定位的过程中机器人的电力消耗殆尽，机器人只要行驶到支撑平台的上端，就能够对机器人进行定位和充电，即使此时机器人的电力已经消耗殆尽，也不影响对机器人进行充电，有利于保证机器人的工作效率，以解决上述背景技术中提出的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种变电站智能巡检机器人用充电装置，包括充电装置本体，所述充电装置本体的内部上端开设有凹槽，所述凹槽的内部下端滑动插装有充电器；
7.所述凹槽的内部上端活动插装有定位机构；
8.所述定位机构包括支撑平台，所述支撑平台转动插装在凹槽内部上端，所述支撑平台的上端两侧均开设有安装槽，所述安装槽的内部两侧均转动安装有齿轮，所述齿轮的外表面转动套设有传送带，其中一个所述齿轮的后端固定安装有旋转电机，且旋转电机贯穿支撑平台后端并延伸至支撑平台外部，所述凹槽的内部后端两侧靠近上端位置均活动插
装有开关，且开关与旋转电机相配合，所述开关的下端活动设置有保护机构，所述支撑平台的内部中心处开设有通槽，所述支撑平台的下部前后两端均转动插装有转轴，且转轴与充电装置本体固定连接，所述转轴靠近通槽的一端转动安装有固定板，且固定板与凹槽底部固定连接；
9.所述传送带的外表面均匀开设有防滑槽，所述防滑槽的形状呈直线型。
10.需要说明的是，充电装置本体能够安装在地下，充电装置本体的上端与地面平齐即可，机器人首先从前至后行驶到充电装置本体的上端并位于支撑平台的上端，由于机器人在行驶的时候不一定正好处于支撑平台的中间位置，导致支撑平台两端受力不均匀，在转轴和固定板的配合下，由于支撑平台两端受力不均，因此支撑平台能够以转轴为圆心在凹槽的内部进行转动，支撑平台向重力多的一侧倾斜，此时受力多一侧的旋转电机与开关接触，触发旋转电机开始运转，旋转电机在转运的时候带动齿轮在安装槽的内部转动，由于传送带套设在齿轮的外表面，因此齿轮在转动的时候会带动传送带进行转动，传送带在转动的时候能够带动机器人向支撑平台的中心处移动，防滑槽能够增加传送带与机器人之间的摩擦力，提升机器人移动的效果，当机器人移动到支撑平台的上端中心处时，支撑平台处于平衡的状态，此时旋转电机不与开关接触，从而使得旋转电机能够停止运转，充电器能够穿过通槽与机器人连接，从而为机器人进行充电，通过设置定位机构能够自动对机器人与充电器进行定位，不需要机器人通过程序对其进行定位，有利于提高定位的准确性，同时也不需要机器人消耗自身的电力进行定位，避免在定位的过程中机器人的电力消耗殆尽，机器人只要行驶到支撑平台的上端，就能够对机器人进行定位和充电，即使此时机器人的电力已经消耗殆尽，也不影响对机器人进行充电，有利于保证机器人的工作效率。
11.优选的，所述保护机构包括支撑块，所述支撑块固定插装在凹槽内部后端两侧，所述支撑块的上端两侧均固定安装有滑杆，所述滑杆的外表面滑动插装有安装绳，且安装绳与开关的下端固定连接，所述滑杆的外表面活动套设有二号弹簧，且二号弹簧位于支撑块与安装绳之间。
12.在定位机构的配合下，支撑平台在受力不均发生倾斜的时候，支撑平台会带动受力重的一侧的旋转电机向下移动，在移动的过程中旋转电机与开关接触，由于受力越重旋转电机向下移动的距离越多，因此旋转电机能够带动开关向下移动，开关在向下移动的时候带动安装绳在滑杆的外表面向下滑动，在这个过程中安装绳会挤压二号弹簧，使得二号弹簧发生变形，当支撑平台平衡的时候，此时旋转电机不再挤压开关，从而在支撑块的配合下，且在二号弹簧的弹力作用下，带动安装绳在滑杆的外表面向上滑动，使得安装绳和开关能够复位，通过设置保护机构，能够在旋转电机的配合下带动开关进行移动，使得支撑平台倾斜到不同角度的时候，旋转电机都能够与开关接触，同时随着旋转电机倾斜角度的增大，开关所受到的压力不会增大，对开关起到了一定的保护作用，有利于延长开关的使用寿命。
13.优选的，所述凹槽的内部中心处活动插装有控制机构，所述控制机构包括感应模块，所述感应模块固定安装在支撑平台上端两侧并位于两组安装槽之间，所述支撑平台的下端中心处固定安装有电磁铁，所述充电器的下端固定安装有一号磁铁，且一号磁铁与固定板滑动连接，所述一号磁铁与电磁铁相吸引；
14.所述电磁铁的形状呈回字形体，且电磁铁与感应模块相配合；
15.所述一号磁铁的下部活动设置有限位机构，所述限位机构包括活动槽，所述活动
槽开设在充电装置本体底部中心处，且活动槽与凹槽连通，所述活动槽的内部滑动插装有连接杆，且连接杆的上端与一号磁铁的下端固定连接；
16.所述活动槽的内部填充有非牛顿液体；
17.所述一号磁铁的上端活动设置有开合机构，所述开合机构包括固定槽，所述固定槽开设在支撑平台内部前后两端，且固定槽与通槽连通，所述固定槽的内部远离通槽的一端活动插装有一号弹簧，所述一号弹簧靠近通槽的一端固定安装有挡板，且挡板与固定槽滑动连接，所述挡板下部远离通槽的一端固定安装有连接绳，所述连接绳远离挡板的一端与一号磁铁的上端固定连接。
18.当机器人位于支撑平台中心位置的时候，机器人两侧的滚轮都位于感应模块的上端，两组感应模块同时受到压力，使得电磁铁接通电源，此时电磁铁带有磁性且与一号磁铁相吸引，一号磁铁在两组固定板之间向上移动，并带动充电器向上移动，由于连接杆与一号磁铁的底部固定连接，因此连接杆能够在活动槽的内部向上移动，活动槽的内部填充有非牛顿液体，使得连接杆在向上移动的时候速度不会过快，随着一号磁铁不断的向上移动，此时一号磁铁对连接绳的拉力逐渐的减小，在一号弹簧的弹力作用下，一号弹簧拉动挡板在固定槽的内部向远离通槽的方向滑动，此时通槽呈敞开的状态，一号磁铁能够推动充电器贯穿通槽并延伸至支撑平台的上端，充电器与机器人连接并开始充电，需要说明的是，初始状态的时候一号磁铁位于凹槽的底部，此时一号磁铁拉动连接绳向下移动，连接绳对挡板的拉力大于一号弹簧对挡板的弹力，两组挡板相接触，此时通槽呈闭合状态，充电器无法穿过通槽到达支撑平台的上端，当机器人电充满之后，机器人能够自动驶离，此时在感应模块失去了机器人的压力，电磁铁与电源断开，电磁铁不带电也不再吸引一号磁铁，一号磁铁在重力的作用下带动充电器进行复位，通过设置控制机构，使得机器人在位于支撑平台中心处的时候能够自动带动充电器向上移动，使得充电器能够自动与机器人进行连接，在限位机构的配合下，能够减缓充电器向上移动时的速度，避免充电器移动速度过快，对充电器和机器人造成损坏，在开合机构的配合下，能够根据需要自动控制通槽的开合，使得在不需要充电的时候通槽呈闭合状态，避免外部的垃圾通过通槽掉入凹槽的内部，从而有利于保护凹槽内部的零件。
19.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
20.1、通过设置定位机构能够自动对机器人与充电器进行定位，不需要机器人通过程序对其进行定位，有利于提高定位的准确性，同时也不需要机器人消耗自身的电力进行定位，避免在定位的过程中机器人的电力消耗殆尽，机器人只要行驶到支撑平台的上端，就能够对机器人进行定位和充电，即使此时机器人的电力已经消耗殆尽，也不影响对机器人进行充电，有利于保证机器人的工作效率；
21.2、通过设置控制机构，使得机器人在位于支撑平台中心处的时候能够自动带动充电器向上移动，使得充电器能够自动与机器人进行连接，在限位机构的配合下，能够减缓充电器向上移动时的速度，避免充电器移动速度过快，对充电器和机器人造成损坏，在开合机构的配合下，能够根据需要自动控制通槽的开合，使得在不需要充电的时候通槽呈闭合状态，避免外部的垃圾通过通槽掉入凹槽的内部，从而有利于保护凹槽内部的零件。
附图说明
22.图1为本发明的结构示意图；
23.图2为本发明的结构剖视图；
24.图3为本发明图2的a处结构放大图；
25.图4为本发明的局部结构剖视图；
26.图5为本发明图4的b处结构放大图。
27.图中：1、充电装置本体；101、凹槽；102、充电器；2、定位机构；201、支撑平台；202、安装槽；203、齿轮；204、传送带；205、旋转电机；206、开关；207、通槽；208、转轴；209、固定板；3、防滑槽；4、控制机构；401、感应模块；402、电磁铁；403、一号磁铁；5、限位机构；501、活动槽；502、连接杆；6、开合机构；601、固定槽；602、一号弹簧；603、挡板；604、连接绳； 7、保护机构；701、支撑块；702、滑杆；703、二号弹簧；704、安装绳。
具体实施方式
28.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
29.请参阅图1至图5，本发明提供一种技术方案：
30.一种变电站智能巡检机器人用充电装置，如图1至图5所示，包括充电装置本体1，所述充电装置本体1的内部上端开设有凹槽101，所述凹槽101的内部下端滑动插装有充电器102；
31.所述凹槽101的内部上端活动插装有定位机构2；
32.所述定位机构2包括支撑平台201，所述支撑平台201转动插装在凹槽101 内部上端，所述支撑平台201的上端两侧均开设有安装槽202，所述安装槽202 的内部两侧均转动安装有齿轮203，所述齿轮203的外表面转动套设有传送带204，其中一个所述齿轮203的后端固定安装有旋转电机205，且旋转电机205贯穿支撑平台201后端并延伸至支撑平台201外部，所述凹槽101的内部后端两侧靠近上端位置均活动插装有开关206，且开关206与旋转电机205相配合，所述开关 206的下端活动设置有保护机构7，所述支撑平台201的内部中心处开设有通槽 207，所述支撑平台201的下部前后两端均转动插装有转轴208，且转轴208与充电装置本体1固定连接，所述转轴208靠近通槽207的一端转动安装有固定板 209，且固定板209与凹槽101底部固定连接；
33.所述传送带204的外表面均匀开设有防滑槽3，所述防滑槽3的形状呈直线型；
34.需要说明的是，充电装置本体1能够安装在地下，充电装置本体1的上端与地面平齐即可，工作时，机器人首先从前至后行驶到充电装置本体1的上端并位于支撑平台201的上端，由于机器人在行驶的时候不一定正好处于支撑平台201 的中间位置，导致支撑平台201两端受力不均匀，在转轴208和固定板209的配合下，由于支撑平台201两端受力不均，因此支撑平台201能够以转轴208为圆心在凹槽101的内部进行转动，支撑平台201向重力多的一侧倾斜，此时受力多一侧的旋转电机205与开关206接触，触发旋转电机205开始运转，旋转电机 205在转运的时候带动齿轮203在安装槽202的内部转动，由于传送带204套设在齿
轮203的外表面，因此齿轮203在转动的时候会带动传送带204进行转动，传送带204在转动的时候能够带动机器人向支撑平台201的中心处移动，防滑槽 3能够增加传送带204与机器人之间的摩擦力，提升机器人移动的效果，当机器人移动到支撑平台201的上端中心处时，支撑平台201处于平衡的状态，此时旋转电机205不与开关206接触，从而使得旋转电机205能够停止运转，充电器 102能够穿过通槽207与机器人连接，从而为机器人进行充电，通过设置定位机构2能够自动对机器人与充电器102进行定位，不需要机器人通过程序对其进行定位，有利于提高定位的准确性，同时也不需要机器人消耗自身的电力进行定位，避免在定位的过程中机器人的电力消耗殆尽，机器人只要行驶到支撑平台201 的上端，就能够对机器人进行定位和充电，即使此时机器人的电力已经消耗殆尽，也不影响对机器人进行充电，有利于保证机器人的工作效率。
35.作为本发明的一种实施方式，如图4和图5所示，所述保护机构7包括支撑块701，所述支撑块701固定插装在凹槽101内部后端两侧，所述支撑块701的上端两侧均固定安装有滑杆702，所述滑杆702的外表面滑动插装有安装绳704，且安装绳704与开关206的下端固定连接，所述滑杆702的外表面活动套设有二号弹簧703，且二号弹簧703位于支撑块701与安装绳704之间；
36.工作时，在定位机构2的配合下，支撑平台201在受力不均发生倾斜的时候，支撑平台201会带动受力重的一侧的旋转电机205向下移动，在移动的过程中旋转电机205与开关206接触，由于受力越重旋转电机205向下移动的距离越多，因此旋转电机205能够带动开关206向下移动，开关206在向下移动的时候带动安装绳704在滑杆702的外表面向下滑动，在这个过程中安装绳704会挤压二号弹簧703，使得二号弹簧703发生变形，当支撑平台201平衡的时候，此时旋转电机205不再挤压开关206，从而在支撑块701的配合下，且在二号弹簧703的弹力作用下，带动安装绳704在滑杆702的外表面向上滑动，使得安装绳704 和开关206能够复位，通过设置保护机构7，能够在旋转电机205的配合下带动开关206进行移动，使得支撑平台201倾斜到不同角度的时候，旋转电机205 都能够与开关206接触，同时随着旋转电机205倾斜角度的增大，开关206所受到的压力不会增大，对开关206起到了一定的保护作用，有利于延长开关206 的使用寿命。
37.作为本发明的一种实施方式，如图1至图4所示，所述凹槽101的内部中心处活动插装有控制机构4，所述控制机构4包括感应模块401，所述感应模块401 固定安装在支撑平台201上端两侧并位于两组安装槽202之间，所述支撑平台 201的下端中心处固定安装有电磁铁402，所述充电器102的下端固定安装有一号磁铁403，且一号磁铁403与固定板209滑动连接，所述一号磁铁403与电磁铁402相吸引；
38.所述电磁铁402的形状呈回字形体，且电磁铁402与感应模块401相配合；
39.所述一号磁铁403的下部活动设置有限位机构5，所述限位机构5包括活动槽501，所述活动槽501开设在充电装置本体1底部中心处，且活动槽501与凹槽101连通，所述活动槽501的内部滑动插装有连接杆502，且连接杆502的上端与一号磁铁403的下端固定连接；
40.所述活动槽501的内部填充有非牛顿液体；
41.所述一号磁铁403的上端活动设置有开合机构6，所述开合机构6包括固定槽601，所述固定槽601开设在支撑平台201内部前后两端，且固定槽601与通槽207连通，所述固定槽601的内部远离通槽207的一端活动插装有一号弹簧 602，所述一号弹簧602靠近通槽207
的一端固定安装有挡板603，且挡板603 与固定槽601滑动连接，所述挡板603下部远离通槽207的一端固定安装有连接绳604，所述连接绳604远离挡板603的一端与一号磁铁403的上端固定连接；
42.工作时，当机器人位于支撑平台201中心位置的时候，机器人两侧的滚轮都位于感应模块401的上端，两组感应模块401同时受到压力，使得电磁铁402 接通电源，此时电磁铁402带有磁性且与一号磁铁403相吸引，一号磁铁403 在两组固定板209之间向上移动，并带动充电器102向上移动，由于连接杆502 与一号磁铁403的底部固定连接，因此连接杆502能够在活动槽501的内部向上移动，活动槽501的内部填充有非牛顿液体，使得连接杆502在向上移动的时候速度不会过快，随着一号磁铁403不断的向上移动，此时一号磁铁403对连接绳 604的拉力逐渐的减小，在一号弹簧602的弹力作用下，一号弹簧602拉动挡板 603在固定槽601的内部向远离通槽207的方向滑动，此时通槽207呈敞开的状态，一号磁铁403能够推动充电器102贯穿通槽207并延伸至支撑平台201的上端，充电器102与机器人连接并开始充电，需要说明的是，初始状态的时候一号磁铁403位于凹槽101的底部，此时一号磁铁403拉动连接绳604向下移动，连接绳604对挡板603的拉力大于一号弹簧602对挡板603的弹力，两组挡板603 相接触，此时通槽207呈闭合状态，充电器102无法穿过通槽207到达支撑平台 201的上端，当机器人电充满之后，机器人能够自动驶离，此时在感应模块401 失去了机器人的压力，电磁铁402与电源断开，电磁铁402不带电也不再吸引一号磁铁403，一号磁铁403在重力的作用下带动充电器102进行复位，通过设置控制机构4，使得机器人在位于支撑平台201中心处的时候能够自动带动充电器 102向上移动，使得充电器102能够自动与机器人进行连接，在限位机构5的配合下，能够减缓充电器102向上移动时的速度，避免充电器102移动速度过快，对充电器102和机器人造成损坏，在开合机构6的配合下，能够根据需要自动控制通槽207的开合，使得在不需要充电的时候通槽207呈闭合状态，避免外部的垃圾通过通槽207掉入凹槽101的内部，从而有利于保护凹槽101内部的零件。
43.工作原理：
44.工作时，机器人首先从前至后行驶到充电装置本体1的上端并位于支撑平台 201的上端，由于机器人在行驶的时候不一定正好处于支撑平台201的中间位置，导致支撑平台201两端受力不均匀，在转轴208和固定板209的配合下，由于支撑平台201两端受力不均，因此支撑平台201能够以转轴208为圆心在凹槽101 的内部进行转动，支撑平台201向重力多的一侧倾斜，此时受力多一侧的旋转电机205与开关206接触，触发旋转电机205开始运转，旋转电机205在转运的时候带动齿轮203在安装槽202的内部转动，由于传送带204套设在齿轮203的外表面，因此齿轮203在转动的时候会带动传送带204进行转动，传送带204在转动的时候能够带动机器人向支撑平台201的中心处移动，防滑槽3能够增加传送带204与机器人之间的摩擦力，提升机器人移动的效果，当机器人移动到支撑平台201的上端中心处时，支撑平台201处于平衡的状态，此时旋转电机205不与开关206接触，从而使得旋转电机205能够停止运转，充电器102能够穿过通槽 207与机器人连接，从而为机器人进行充电，在定位机构2的配合下，支撑平台 201在受力不均发生倾斜的时候，支撑平台201会带动受力重的一侧的旋转电机 205向下移动，在移动的过程中旋转电机205与开关206接触，由于受力越重旋转电机205向下移动的距离越多，因此旋转电机205能够带动开关206向下移动，开关206在向下移动的时候带动安装绳704在滑杆702的外表面向下滑动，在这个过程中安装绳
704会挤压二号弹簧703，使得二号弹簧703发生变形，当支撑平台201平衡的时候，此时旋转电机205不再挤压开关206，从而在支撑块701 的配合下，且在二号弹簧703的弹力作用下，带动安装绳704在滑杆702的外表面向上滑动，使得安装绳704和开关206能够复位，当机器人位于支撑平台201 中心位置的时候，机器人两侧的滚轮都位于感应模块401的上端，两组感应模块 401同时受到压力，使得电磁铁402接通电源，此时电磁铁402带有磁性且与一号磁铁403相吸引，一号磁铁403在两组固定板209之间向上移动，并带动充电器102向上移动，由于连接杆502与一号磁铁403的底部固定连接，因此连接杆 502能够在活动槽501的内部向上移动，活动槽501的内部填充有非牛顿液体，使得连接杆502在向上移动的时候速度不会过快，随着一号磁铁403不断的向上移动，此时一号磁铁403对连接绳604的拉力逐渐的减小，在一号弹簧602的弹力作用下，一号弹簧602拉动挡板603在固定槽601的内部向远离通槽207的方向滑动，此时通槽207呈敞开的状态，一号磁铁403能够推动充电器102贯穿通槽207并延伸至支撑平台201的上端，充电器102与机器人连接并开始充电，当机器人电充满之后，机器人能够自动驶离，此时在感应模块401失去了机器人的压力，电磁铁402与电源断开，电磁铁402不带电也不再吸引一号磁铁403，一号磁铁403在重力的作用下带动充电器102进行复位。
45.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。