一种用于变电站的虚拟现实巡视机器人

技术领域

本发明涉及数字动漫技术领域，具体为一种用于变电站的虚拟现实巡视机器人。

背景技术

变电站巡检机器人是用于变电站设备巡检的无人自主移动检测装置，主要由移动平台、定位导航系统、检测设备、无线通讯系统等组成，近年来变电站巡检机器人已在高电压等级变电站普遍应用，极大地减轻了变电站运维人员的工作强度，提高了高危环境下的运维质量和效率，促进了变电站运维智能化水平的提升。

现有的变电站巡视机器人在变电站中自主移动时，如果前方突然遇到障碍物或者变电站的工作人员时无法及时进行停下，从而发生撞击导致机器发生损坏，机器人在变电站中巡视时，若遇到雨雪天气时，其监视使用的摄像头镜头会沾上雨雪，从而导致摄像头无法正常使用。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种用于变电站的虚拟现实巡视机器人，解决了现有的变电站巡视机器人在移动时突然遇到障碍物无法及时停下，与摄像头在雨雪天气无法正常使用的问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：包括机器外壳、中央处理器、摄像头、转向组件与移动组件，所述机器外壳的左侧固定连接有红外传感器，所述红外传感器与中央处理器实现双向连接，所述中央处理器与防护系统实现双向连接，所述机器外壳的内部设置有防护机构，所述防护机构通过防护系统进行控制，所述机器外壳的内部设置有清理机构，所述防护机构包括驱动电机与刹车组件，所述驱动电机与机器外壳内壁的背面固定连接，所述驱动电机的输出端固定连接有主轴，所述主轴的表面通过键与键槽连接有滑套，所述滑套的表面固定连接主动齿轮，所述主动齿轮与移动组件中的从动齿轮啮合。

优选的，所述滑套正面的一端固定连接有磁铁，所述机器外壳内壁的正面固定连接有电磁器，所述电磁器与磁铁相配合，所述主轴的表面固定连接有限位环，所述限位环位于主轴的后方。

优选的，所述刹车组件设置在移动组件中转动轴的外部，所述刹车组件包括防护套，所述防护套与机器外壳内壁的正面固定连接，所述防护套内壁的左侧与右侧均固定连接有上下两个滑杆，两个所述滑杆的表面均滑动连接有弧形压板，两个所述弧形压板相对的一侧均通过螺栓固定连接有防磨垫。

优选的，所述滑杆贯穿弧弧形压板并延伸至弧形压板左侧的表面套设有复位弹簧，两个所述弧形压板相对的一侧均固定连接有齿条，且左右两个齿条错位设置，所述防护套内壁的背面转动连接有中间齿轮，两个所述齿条均与中间齿轮啮合传动。

优选的，所述位于左侧弧形压板的底部固定连接有推杆推杆，所述推杆贯穿防护套并延伸至刹车组件左侧的一端固定连接有热出风孔，所述楔形块与磁铁相配合。

优选的，所述清理机构包括设置在机器外壳内部的风室与回字形管，所述风室内壁的正面固定连接有输入电机，所述输入电机的输出端固定连接有扇叶，所述风室内壁的顶部与底部之间固定连接有电热丝。

优选的，所述风室的背面连通有L型管，所述L型管的出风口套设有连接软管，所述回字形管与摄像头的镜头位置固定连接，所述连接软管的出风口与回字形管底部的进风管连接，所述回字形管的内侧表面开设有多个出风孔。

优选的，所述中央处理器与虚拟现实系统实现双向连接，所述虚拟现实系统包括场景坐标生成模块、场景整合模块与虚拟电站输出模块，所述场景坐标生成模块的信号输出端与场景整合模块的信号输入端连接，所述场景整合模块的信号输出端与虚拟电站输出模块的信号输入端连接。

有益效果

本发明提供了一种用于变电站的虚拟现实巡视机器人。与现有技术相比具备以下有益效果：

1、该用于变电站的虚拟现实巡视机器人，通过红外传感器检测到巡视机器人离障碍物或人过近时，电磁器通电将磁铁吸近使得主动齿轮脱离与移动组件中从动齿轮的啮合并使得两个弧形压板压紧转动轴，从而使得巡视机器人快速停下，从而防止巡视机器与障碍物或人发生碰撞，提高了巡视机器人使用的安全性。

(2)、该用于变电站的虚拟现实巡视机器人，通过启动输入电机与加热丝通过回字形管将热风吹向摄像头的镜头处，从而对粘附在镜头上雨雪吹去，并防止镜头上起雾的状况发生，提高了巡视机器人使用的可靠性。

(3)、该用于变电站的虚拟现实巡视机器人，通过虚拟现实系统将变电站生成虚拟图形，从而方便检测人员对变电站中的情况进行了解学习，并有利于对检测人员进行培训。

附图说明

图1为本发明的外观示意图；

图2为本发明的俯剖视图；

图3为本发明刹车组件的剖视图；

图4为本发明清理机构的剖视图；

图5为本发明回字形管的示意图；

图6为本发明的结构原理框图。

图中：1、机器外壳；2、中央处理器；3、摄像头；4、转向组件；5、防护机构；51、驱动电机；52、主轴；53、滑套；54、主动齿轮；55、磁铁；56、电磁器；57、刹车组件；571、防护套；572、滑杆；573、弧形压板；574、复位弹簧；575、齿条；576、中间齿轮；577、推杆；578、楔形块；58、限位环；6、移动组件；7、清理机构；71、风室；72、输入电机；73、扇叶；74、电热丝；75、L型管；76、连接软管；77、回字形管；78、出风孔；8、红外传感器；9、虚拟现实系统；91、场景坐标生成模块；92、场景整合模块；93、虚拟电站输出模块。

具体实施方式

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。

该用于变电站的虚拟现实巡视机器人提供三种技术方案：

如图1-3表示出了第一种实施方式：包括机器外壳1、中央处理器2、摄像头3、转向组件4与移动组件6，移动组件6由转动轴，滚轮与从动齿轮组成，机器外壳1的左侧固定连接有红外传感器8，红外传感器8与中央处理器2实现双向连接，中央处理器2与防护系统实现双向连接，机器外壳1的内部设置有防护机构5，防护机构5通过防护系统进行控制，机器外壳1的内部设置有清理机构7，防护机构5包括驱动电机51与刹车组件57，驱动电机51与机器外壳1内壁的背面固定连接，驱动电机51的输出端固定连接有主轴52，主轴52的表面通过键与键槽连接有滑套53，滑套53的表面固定连接主动齿轮54，主动齿轮54与移动组件6中的从动齿轮啮合，滑套53正面的一端固定连接有磁铁55，机器外壳1内壁的正面固定连接有电磁器56，电磁器56与磁铁55相配合，主轴52的表面固定连接有限位环58，限位环58位于主轴52的后方。

刹车组件57设置在移动组件6中转动轴的外部，刹车组件57包括防护套571，防护套571与机器外壳1内壁的正面固定连接，防护套571内壁的左侧与右侧均固定连接有上下两个滑杆572，两个滑杆572的表面均滑动连接有弧形压板573，两个弧形压板573相对的一侧均通过螺栓固定连接有防磨垫，滑杆572贯穿弧弧形压板573并延伸至弧形压板573左侧的表面套设有复位弹簧574，两个弧形压板573相对的一侧均固定连接有齿条575，且左右两个齿条575错位设置，防护套571内壁的背面转动连接有中间齿轮576，两个齿条575均与中间齿轮576啮合传动，位于左侧弧形压板573的底部固定连接有推杆推杆577，推杆577贯穿防护套571并延伸至刹车组件57左侧的一端固定连接有热出风孔78，楔形块578与磁铁55相配合。

通过红外传感器8检测到巡视机器人离障碍物或人过近时，电磁器56通电将磁铁55吸近使得主动齿轮54脱离与移动组件6中从动齿轮的啮合并使得两个弧形压板573压紧转动轴，从而使得巡视机器人快速停下，从而防止巡视机器与障碍物或人发生碰撞，提高了巡视机器人使用的安全性。

如图4与5表示出了第二种实施方式，与第一种实施方式的主要区别在于：清理机构7包括设置在机器外壳1内部的风室71与回字形管77，风室71内壁的正面固定连接有输入电机72，输入电机72的输出端固定连接有扇叶73，风室71内壁的顶部与底部之间固定连接有电热丝74，风室71的背面连通有L型管75，L型管75的出风口套设有连接软管76，回字形管77与摄像头3的镜头位置固定连接，连接软管76的出风口与回字形管77底部的进风管连接，回字形管77的内侧表面开设有多个出风孔78。

通过启动输入电机72与加热丝74通过回字形管77将热风吹向摄像头3的镜头处，从而对粘附在镜头上雨雪吹去，并防止镜头上起雾的状况发生，提高了巡视机器人使用的可靠性。

如图6表示出了第三种实施方式，与第二种实施方式的主要区别在于：中央处理器2与虚拟现实系统9实现双向连接，虚拟现实系统9包括场景坐标生成模块91、场景整合模块92与虚拟电站输出模块93，场景坐标生成模块91的信号输出端与场景整合模块92的信号输入端连接，场景整合模块92的信号输出端与虚拟电站输出模块93的信号输入端连接。

通过虚拟现实系统9将变电站生成虚拟图形，从而方便检测人员对变电站中的情况进行了解学习，并有利于对检测人员进行培训。

机器人在变电站中巡视时，红外传感器8对机器人前进方向进行扫描，在监测到前方突然出现障碍物或者人时，立马通过防护系统对电磁器56进行通电，电磁器56通电并产生对磁铁55进行吸引的力，磁铁55在电磁器56的吸力下向电磁器56靠近，使得主动齿轮54脱离与移动组件6中从动齿轮的啮合，从而快速切断动力，另外电磁器56移动并推动楔形块578,楔形块578被推动后通过推杆577使得弧形压板573靠近移动组件6中的转动轴表面，弧形压板573移动并带动齿条575移动，并使得中间齿轮576转动，中间齿轮576转动使得另一个齿条575移动，从使得右侧的弧形压板573靠近转动轴，在两个弧形压板573的夹持下使得移动组件6中的转动轴快速停止转动，从而使得机器人停下，另外在遇到雨雪天气时，启动输入电机72并对电热丝74进行通电，使得产生的热风通过L型管75与连接软管76从回字形管77中的出风孔78处排出，并使得热风吹向摄像头3的镜头处，从而将镜头上的雨雪进行清理，在首次使用机器人时，摄像头3在巡视的过程中记录视频，并将视频通过中央处理器2传输到虚拟现实系统9中，场景坐标生成模块91对视频中出现的场景坐标进行记录并生成三维坐标，并通过生成的坐标信息传输到场景整合模块92,场景整合模块92对坐标信息进行整合并生成变电站的虚拟图形，最后通过虚拟电站输出模块93将变电站的虚拟图形进行输出。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

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。