电缆穿管导引机器人的制作方法

本发明涉及变电检修工作，特别涉及一种电缆穿管导引机器人。

背景技术：

1、在变电检修的工作过程中，当需要新增或更换电气设备时，相对应的也需要重新敷设二次电缆。例如当更换陈旧的隔离开关时，就需要将新的二次电缆从电缆沟里通过管道重新引入机构箱中，然而电缆管道往往不是理想的直线管道，通常具有一定的高低落差，或有弯曲拐角，或有异物阻拦，这也导致二次电缆穿越管道的过程难度增加。

2、现有的电缆穿管方式需要多人配合，预先将电缆送入管道，同时预留两至三人在管道的一端推送电缆，在这个过程中需要克服电缆管道中存在的落差、拐角、障碍物等种种阻碍，在电缆穿过管道后，还需要两至三人在管道的另一端配合进行拖拽，才能最终将电缆敷设完成，整个过程耗时耗力，工作效率低，同时受限于电缆管道内的地形限制，很容易导致牵引失败，导致牵引成功率低。

技术实现思路

1、针对上述现有技术存在的不足之处，本发明提供了一种电缆穿管导引机器人，解决了现有技术中电缆穿管无法克服管道内地形的限制，导致电缆牵引工作效率低，成功率低的技术问题。

2、本发明提供了一种电缆穿管导引机器人，包括机器人本体，所述机器人本体包括机身、驱动部、大臂部和小臂部；所述驱动部设置在所述机身的底部；所述大臂部的第一端与所述机身转动连接，所述大臂部的第二端与所述小臂部的第一端弹性转动连接，所述小臂部的第二端上转动连接有滚轮；所述机身内设置有控制组件，所述控制组件分别与所述大臂部和所述驱动部连接，所述控制组件用于驱动所述驱动部运动，并控制所述大臂部摆动以使所述滚轮与电缆管道的内壁保持贴合滚动。

3、可选地，所述驱动部包括两个分别对称安装在所述机身底部两端的驱动组件；所述驱动组件包括驱动轮、第一驱动电机和两个对称安装在所述机身两侧的驱动轮支架；所述驱动轮支架的第一端与所述机身固定连接，位于所述机身两侧的两个所述驱动轮支架之间固定连接有第一支撑轴；所述第一驱动电机固定连接在所述驱动轮的内部，所述第一驱动电机的电机轴与所述驱动轮支架的第二端连接；所述控制组件与所述第一驱动电机连接，用于驱动所述第一驱动电机围绕所述电机轴转动，以带动所述驱动轮转动。

4、可选地，所述驱动轮包括多个弧形板；多个所述弧形板沿所述驱动轮周向均布设置，相邻两个所述弧形板之间留有间隙，且所述弧形板上开设有多个圆孔。

5、可选地，所述大臂部包括两个分别对称安装在所述机身两端的大臂组件；所述大臂组件包括第一连接轴、第二驱动电机和两个对称安装在所述机身两侧的大臂臂体；所述大臂臂体的第一端与所述机身转动连接，位于所述机身两侧的两个所述大臂臂体之间连接有第二支撑轴，位于所述机身两侧的两个所述大臂臂体的第二端之间固定连接有所述第一连接轴，所述小臂部与所述第一连接轴弹性转动连接；所述第二驱动电机设置在所述机身内，所述第二驱动电机与所述大臂臂体驱动连接，所述控制组件与所述第二驱动电机连接，所述控制组件用于驱动所述第二驱动电机转动以带动所述大臂臂体摆动。

6、可选地，所述小臂部包括第二连接轴、卷簧、连接件和两个相同的小臂臂体；所述小臂臂体的第一端与所述连接件垂直连接，以使两个所述小臂臂体平行设置；每一所述小臂臂体上沿竖直方向依次开设有第一连接孔和第二连接孔，两个所述小臂臂体均通过所述第一连接孔与所述第一连接轴转动连接，所述卷簧套设在所述第一连接轴上，且弹性连接在两个所述小臂臂体之间；所述第二连接轴固定连接在两个所述第二连接孔之间，所述滚轮套设在所述第二连接轴上，并与所述第二连接轴转动连接。

7、可选地，所述控制组件包括电源模块、直流转换模块、电机驱动芯片和主控芯片；所述电源模块与所述直流转换模块连接，所述直流转换模块分别与所述主控芯片和所述电机驱动芯片连接，所述主控芯片与所述电机驱动芯片连接；所述电机驱动芯片分别与所述驱动部的驱动电机以及所述大臂部的驱动电机连接。

8、可选地，所述电源模块包括多个串联的电池单体。

9、可选地，所述机身的一端上设置有摄像组件，所述摄像组件与所述主控芯片连接，所述摄像组件基于所述主控芯片的控制采集电缆管道内的图像信息，并将所述图像信息发送至所述主控芯片。

10、可选地，所述主控芯片上设置有数据处理单元，所述数据处理单元配置有机器学习模型库；

11、所述数据处理单元用于接收所述图像信息，并在所述机器学习模型库中选取预设的卷积神经网络模型对所述图像信息进行处理，得到所述机器人本体的运行状态信息。

12、可选地，所述电缆穿管导引机器人还包括移动终端，所述移动终端配置有人机交互平台；

13、所述主控芯片上还设置有蓝牙通信模块，所述主控芯片通过所述蓝牙通信模块与所述移动终端通信连接，并将所述机器人本体的运行状态信息发送至所述移动终端；

14、所述移动终端通过所述人机交互平台将所述机器人本体的运行状态信息进行展示，并基于所述人机交互平台接收到的控制指令，通过所述蓝牙通信模块向所述主控芯片发送控制指令，以使所述主控芯片基于所述控制指令驱动所述电机驱动芯片带动所述驱动部和所述大臂部运动。

15、本发明提供的电缆穿管导引机器人，在行进过程中遇到电缆管道管径变化、转角或障碍时，控制组件控制大臂部摆动以调整高度，同时小臂部受到电缆管道内壁的挤压而下压，使得控制组件能够继续驱动驱动部前进，在机器人通过障碍后控制大臂部恢复原始高度，并在弹性结构的作用下使得小臂部恢复原状，滚轮动作至与电缆管道内壁贴合滚动。上述电缆穿管导引机器人利用搭载在机身上的大臂部和小臂部配合工作，实现对不同管道工作环境变化的自适应，确保电缆在穿管过程中不会出现卡顿或折断的情况；并且机身结构紧凑，适合在狭窄的电缆管道空间中进行操作；控制组件能够根据机器人的行进情况调整大臂部的摆动，进而保持滚轮与管道内壁的紧密贴合，有效减少了电缆在穿管过程中摩擦和损坏的可能性，提升了导引电缆穿越电缆管道的作业效率。

16、本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

17、下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

技术特征：

1.一种电缆穿管导引机器人，其特征在于，包括机器人本体，所述机器人本体包括机身(1)、驱动部(2)、大臂部(3)和小臂部(4)；

2.根据权利要求1所述的电缆穿管导引机器人，其特征在于，所述驱动部(2)包括两个分别对称安装在所述机身(1)底部两端的驱动组件；

3.根据权利要求2所述的电缆穿管导引机器人，其特征在于，所述驱动轮(203)包括多个弧形板(2031)；

4.根据权利要求1所述的电缆穿管导引机器人，其特征在于，所述大臂部(3)包括两个分别对称安装在所述机身(1)两端的大臂组件；

5.根据权利要求4所述的电缆穿管导引机器人，其特征在于，所述小臂部(4)包括第二连接轴(402)、卷簧(403)、连接件和两个相同的小臂臂体(401)；

6.根据权利要求1所述的电缆穿管导引机器人，其特征在于，所述控制组件包括电源模块、直流转换模块、电机驱动芯片和主控芯片；

7.根据权利要求6所述的电缆穿管导引机器人，其特征在于，所述电源模块包括多个串联的电池单体。

8.根据权利要求6所述的电缆穿管导引机器人，其特征在于，所述机身(1)的一端上设置有摄像组件(101)，所述摄像组件(101)与所述主控芯片连接，所述摄像组件(101)基于所述主控芯片的控制采集电缆管道内的图像信息，并将所述图像信息发送至所述主控芯片。

9.根据权利要求8所述的电缆穿管导引机器人，其特征在于，所述主控芯片上设置有数据处理单元，所述数据处理单元配置有机器学习模型库；

10.根据权利要求9所述的电缆穿管导引机器人，其特征在于，所述电缆穿管导引机器人还包括移动终端，所述移动终端配置有人机交互平台；

技术总结本发明提供了一种电缆穿管导引机器人，涉及变电检修工作技术领域，包括机器人本体，机器人本体包括机身、驱动部、大臂部和小臂部，其中，驱动部设置在机身的底部，大臂部的第一端与机身转动连接，大臂部的第二端与小臂部的第一端弹性转动连接，小臂部的第二端上转动连接有滚轮，机身内设置有控制组件，控制组件分别与大臂部和驱动部连接，控制组件用于驱动驱动部运动，并控制大臂部摆动以使滚轮与电缆管道的内壁保持贴合滚动。上述机器人实现对不同管道工作环境变化的自适应，确保电缆在穿管时不会卡顿或折断，机身结构紧凑，适合在狭窄空间中进行操作，减少电缆在穿管过程中摩擦和损坏的可能性，提升了导引电缆穿越电缆管道的作业效率。技术研发人员：张宇,张庆华,张丽敏,田海波,张艳菲,张少锋,闫海波,周帅,王英,闫姗姗,庞晓武受保护的技术使用者：国网山西省电力公司晋城供电公司技术研发日：技术公布日：2024/12/2