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CN111775132A - 一种磁力履带式通信塔设备维修攀爬机器人 - Google Patents

一种磁力履带式通信塔设备维修攀爬机器人 Download PDF

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CN111775132A
CN111775132A CN202010672298.6A CN202010672298A CN111775132A CN 111775132 A CN111775132 A CN 111775132A CN 202010672298 A CN202010672298 A CN 202010672298A CN 111775132 A CN111775132 A CN 111775132A
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CN
China
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video camera
communication tower
wireless
image
wireless video
Prior art date
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Pending
Application number
CN202010672298.6A
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English (en)
Inventor
邓双凤
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Guangzhou Baichang Information Technology Co ltd
Original Assignee
Guangzhou Baichang Information Technology Co ltd
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Publication date
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Abstract

本发明属于通信技术领域，尤其是一种磁力履带式通信塔设备维修攀爬机器人，包括固定板，固定板的上表面连接有密封防水箱，两个密封防水箱以固定板的轴线为中呈对称分布。该磁力履带式通信塔设备维修攀爬机器人，通过设置无线控制装置和攀爬装置，在使用时，通过无线遥控终端控制伺服马达工作，带动主动轮转动，带动履带和电磁铁运动，通过电磁铁吸附在通信塔的表面，多轴维修机械手运动攀爬到通信塔上需要维修的位置，通过第一无线视频摄像头、第二无线视频摄像头与多轴维修机械手配合对通信塔上设备进行维修，从而解决了现有的对通信塔设备维修时，维修人员攀爬上塔维修困难，且存在一定的危险性的问题。

Description

一种磁力履带式通信塔设备维修攀爬机器人
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种磁力履带式通信塔设备维修攀爬机器人。
背景技术
随着通信行业的快速发展，通信塔在基站建设中得到大量的应用，通信塔作为信号发射塔的一种，为了能够更好的工作一般都修建的较高，这样一旦信号塔上的设备出现故障就给维修人员带来一定的麻烦，目前大多数对于通信塔设备维修时都需要维修人员攀爬到塔上进行维修，这种维修方式不仅需要维修人员具有良好的身体素质，且存在一定的危险，并且塔上的通信设备较多，空间有限，不利于维修人员活动，造成维修困难的问题，所以需要一种磁力履带式通信塔设备维修攀爬机器人。
发明内容
基于现有的对通信塔设备维修时，维修人员攀爬上塔维修困难，且存在一定的危险性的技术问题，本发明提出了一种磁力履带式通信塔设备维修攀爬机器人。
本发明提出的一种磁力履带式通信塔设备维修攀爬机器人，包括固定板，所述固定板的上表面连接有密封防水箱，两个所述密封防水箱以固定板的轴线为中呈对称分布，所述密封防水箱的内部设置有锂电池，所述固定板的上表面固定安装有多轴维修机械手，所述多轴维修机械手通过电线与锂电池电性连接，所述多轴维修机械手的表面分别固定安装有第一无线视频摄像头和第二无线视频摄像头，所述第一无线视频摄像头和第二无线视频摄像头均通过电线与锂电池电性连接；
固定板的下表面固定连接有无线控制装置，所述无线控制装置包括控制器，所述控制器固定安装下固定板的下表面，所述第一无线视频摄像头、第二无线视频摄像头和多轴维修机械手均通过电线与控制器电性连接，所述控制器电性连接有无线遥控终端，所述固定板的下表面固定连接有攀爬装置，所述攀爬装置包括连接块和连接板。
优选地，所述控制器通过电线与锂电池电性连接，所述固定板的下表面分别固定安装有无线信号发射器、无线信号接收器和功率放大器，所述无线信号发射器和无线信号接收器均通过电线分别与功率放大器、控制器和锂电池电性连接。
优选地，所述第一无线视频摄像头、第二无线视频摄像头包括图像获取模块、控制模块、图像处理模块和输出模块：
所述控制模块，控制所述获取模块、所述图像处理模块和所述输出模块运行；
所述图像获取模块，获取拍摄图像原图像；
所述图像处理模块，对获取拍摄图像原图像进行图像增强清晰化处理，获得高清图像信息；
所述输出模块，将所述高清图像信息以电信号的形式输出。
优选地，所述第一无线视频摄像头、第二无线视频摄像头还包括监控模块，所述监控模块用于对拍摄图像与输出图像之间进行损失监控，其步骤包括：
首先，根据下述公式进行比度计算：
Figure BDA0002582755240000031
其中，A为拍摄图像与输出图像之间的对比度，Hs为所述拍摄图像在s通道中处理后的像素值，hs为所述拍摄图像原图的像素值，NE为所述拍摄图像包含的像素点数目，r,g,b表示三个不同的通道；
然后，计算信息量损失；
Figure BDA0002582755240000032
其中，L为信息量损失，min表示取最小值，max表示取最大值；
最后，确定总损失量；
E＝A+λL
其中，E为所述拍摄图像输出的总损失量，λ为调和参数；
进而当总损失量大于预设标准时所述第一无线视频摄像头、第二无线视频摄像头停止输出图像。
优选地，四个所述连接块在固定板的下表面呈矩形阵列分布，两个所述连接板分别与连接块相对应，所述连接块的表面与连接板的表面均固定开设有连接槽，所述连接槽的内壁呈圆弧形状。
优选地，所述连接槽的内壁转动连接有连接球，所述连接球的表面固定连接有支撑杆，所述连接槽的内壁固定开设有避让槽，所述避让槽的一端分别延伸至连接块和连接板的表面。
优选地，所述支撑杆的表面分别铰接有螺纹杆和调节板，所述调节板的表面固定安装有固定轴承，所述固定轴承的内圈固定连接有螺纹管，所述螺纹杆的表面与螺纹管的内壁螺纹连接。
优选地，两个所述连接板的表面均固定连接有固定架，两个所述固定架的表面均通过轴承固定转动连接有转轴，八个所述转轴以固定架的轴线为中心呈对称分布，所述转轴的表面分别固定套接有主动轮、从动轮和支撑轮，所述主动轮、从动轮和支撑轮的表面均传动连接有履带。
优选地，两个所述固定架的表面均固定连接有安装箱，其中两个转轴的一端均贯穿并延伸至安装箱的内壁，所述安装箱的内壁固定安装有伺服马达，所述伺服马达的输出轴通过键与键槽固定连接有驱动齿轮。
优选地，所述转轴的一端固定开设有卡槽，所述卡槽的内壁与驱动齿轮的表面相适配，所述驱动齿轮的表面与卡槽的内壁插接，所述伺服马达分别通过电线与控制器和锂电池电性连接。
优选地，所述固定架的表面固定连接有功能板，两个所述功能板以固定架的轴线为中心呈对称分布，所述功能板的表面固定开设有功能槽，所述功能槽的内壁固定连接有陶瓷绝缘层，所述陶瓷绝缘层的内部设置有绝缘陶瓷，所述陶瓷绝缘层的表面固定连接有导电板，所述导电板通过电线与锂电池电性连接。
优选地，所述履带的表面固定安装有电磁铁，多个所述电磁铁在履带的表面均匀分布，所述电磁铁的正极和负极分别电性连接有正极导电弹簧片和负极导电弹簧片，所述正极导电弹簧片和负极导电弹簧片的表面均与导电板的表面滑动连接。
本发明中的有益效果为：
1、通过设置无线控制装置和攀爬装置，在使用时，通过无线遥控终端控制伺服马达工作，带动主动轮转动，带动履带和电磁铁运动，通过电磁铁吸附在通信塔的表面，多轴维修机械手运动攀爬到通信塔上需要维修的位置，通过第一无线视频摄像头、第二无线视频摄像头与多轴维修机械手配合对通信塔上设备进行维修，从而解决了现有的对通信塔设备维修时，维修人员攀爬上塔维修困难，且存在一定的危险性的问题。
附图说明
图1为本发明提出的一种磁力履带式通信塔设备维修攀爬机器人的示意图；
图2为本发明提出的一种磁力履带式通信塔设备维修攀爬机器人的固定架结构剖视图；
图3为本发明提出的一种磁力履带式通信塔设备维修攀爬机器人的固定架结构立体图；
图4为本发明提出的一种磁力履带式通信塔设备维修攀爬机器人的主动轮结构剖视图；
图5为本发明提出的一种磁力履带式通信塔设备维修攀爬机器人的卡槽结构剖视图；
图6为本发明提出的一种磁力履带式通信塔设备维修攀爬机器人的图4中A处结构放大图。
图中：1、固定板；2、密封防水箱；3、锂电池；4、多轴维修机械手；5、第一无线视频摄像头；6、第二无线视频摄像头；7、控制器；71、无线信号发射器；72、无线信号接收器；73、功率放大器；8、无线遥控终端；9、连接块；10、连接板；11、连接槽；12、连接球；13、支撑杆；14、避让槽；15、螺纹杆；16、调节板；17、固定轴承；18、螺纹管；19、固定架；20、转轴；21、主动轮；22、从动轮；23、支撑轮；24、履带；25、安装箱；26、伺服马达；27、驱动齿轮；28、卡槽；30、功能板；31、功能槽；32、陶瓷绝缘层；33、导电板；34、电磁铁；35、正极导电弹簧片；36、负极导电弹簧片。
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。
参照图1-6，一种磁力履带式通信塔设备维修攀爬机器人，如图1所示，包括固定板1，固定板1的上表面连接有密封防水箱2，两个密封防水箱2以固定板1的轴线为中呈对称分布，密封防水箱2的内部设置有锂电池3，固定板1的上表面固定安装有多轴维修机械手4，多轴维修机械手4通过电线与锂电池3电性连接，多轴维修机械手4的表面分别固定安装有第一无线视频摄像头5和第二无线视频摄像头6，第一无线视频摄像头5和第二无线视频摄像头6均通过电线与锂电池3电性连接；
如图1所示，固定板1的下表面固定连接有无线控制装置，无线控制装置包括控制器7，控制器7固定安装下固定板1的下表面，第一无线视频摄像头5、第二无线视频摄像头6和多轴维修机械手4均通过电线与控制器7电性连接，控制器7电性连接有无线遥控终端8，固定板1的下表面固定连接有攀爬装置，攀爬装置包括连接块9和连接板10；
如图1所示，控制器7通过电线与锂电池3电性连接，固定板1的下表面分别固定安装有无线信号发射器71、无线信号接收器72和功率放大器73，无线信号发射器71和无线信号接收器72均通过电线分别与功率放大器73、控制器7和锂电池3电性连接；
如图1-3所示，四个连接块9在固定板1的下表面呈矩形阵列分布，两个连接板10分别与连接块9相对应，连接块9的表面与连接板10的表面均固定开设有连接槽11，连接槽11的内壁呈圆弧形状，连接槽11的内壁转动连接有连接球12，连接球12的表面固定连接有支撑杆13，连接槽11的内壁固定开设有避让槽14，避让槽14的一端分别延伸至连接块9和连接板10的表面，支撑杆13的表面分别铰接有螺纹杆15和调节板16，调节板16的表面固定安装有固定轴承17，固定轴承17的内圈固定连接有螺纹管18，螺纹杆15的表面与螺纹管18的内壁螺纹连接，两个连接板10的表面均固定连接有固定架19，两个固定架19的表面均通过轴承固定转动连接有转轴20，八个转轴20以固定架19的轴线为中心呈对称分布，转轴20的表面分别固定套接有主动轮21、从动轮22和支撑轮23，主动轮21、从动轮22和支撑轮23的表面均传动连接有履带24；
如图3-6所示，两个固定架19的表面均固定连接有安装箱25，其中两个转轴20的一端均贯穿并延伸至安装箱25的内壁，安装箱25的内壁固定安装有伺服马达26，伺服马达26的输出轴通过键与键槽固定连接有驱动齿轮27，转轴20的一端固定开设有卡槽28，卡槽28的内壁与驱动齿轮27的表面相适配，驱动齿轮27的表面与卡槽28的内壁插接，伺服马达26分别通过电线与控制器7和锂电池3电性连接，固定架19的表面固定连接有功能板30，两个功能板30以固定架19的轴线为中心呈对称分布，功能板30的表面固定开设有功能槽31，功能槽31的内壁固定连接有陶瓷绝缘层32，陶瓷绝缘层32的内部设置有绝缘陶瓷；
进一步地，绝缘陶瓷的制备方法为，步骤一、原材料准备，按照重量份的原料组成：高岭土18-26份、滑石粉10-18份、聚酰胺蜡3-10份、钛白粉20-30份、碳化硅5-10份、玻璃纤维4-8份、氮化硅晶须3-6份、石墨烯6-12份、辛基酚聚氧乙烯醚3-5份、二氨基二苯砜3-6份、硅烷偶联剂1-2份和锆酸酯偶联剂2-4份；
步骤二、粉碎过筛，将高岭土、滑石粉、钛白粉、碳化硅分别粉碎后过200-300目筛，混合均匀，加入辛基酚聚氧乙烯醚、二氨基二苯砜，再加入总重量1-2倍的去离子水，以湿法球磨的方式混磨均匀得到浆料；
步骤三、混合浆料，将步骤二浆料中加入玻璃纤维、氮化硅晶须、石墨烯、硅烷偶联剂和锆酸酯偶联剂，以400-600r/min转速搅拌6-9min，完成后升温至90-110℃，以30-35KHz的频率进行超声处理25-35min，获得混合浆料；
步骤四、成型，将混合浆料升温至140-160℃，并在该温度下保温40-50min，然后升温至950-1000℃，并在该温度下保温8-10h，即得绝缘陶瓷；
陶瓷绝缘层32的表面固定连接有导电板33，导电板33通过电线与锂电池3电性连接，履带24的表面固定安装有电磁铁34，多个电磁铁34在履带24的表面均匀分布，电磁铁34的正极和负极分别电性连接有正极导电弹簧片35和负极导电弹簧片36，正极导电弹簧片35和负极导电弹簧片36的表面均与导电板33的表面滑动连接；
通过设置无线控制装置和攀爬装置，在使用时，通过无线遥控终端8控制伺服马达26工作，带动主动轮21转动，带动履带24和电磁铁34运动，通过电磁铁34吸附在通信塔的表面，多轴维修机械手4运动攀爬到通信塔上需要维修的位置，通过第一无线视频摄像头5、第二无线视频摄像头6与多轴维修机械手4配合对通信塔上设备进行维修，从而解决了现有的对通信塔设备维修时，维修人员攀爬上塔维修困难，且存在一定的危险性的问题。
实施例一
参照图1-6，一种磁力履带式通信塔设备维修攀爬机器人，如图1所示，包括固定板1，固定板1的上表面连接有密封防水箱2，两个密封防水箱2以固定板1的轴线为中呈对称分布，密封防水箱2的内部设置有锂电池3，固定板1的上表面固定安装有多轴维修机械手4，多轴维修机械手4通过电线与锂电池3电性连接，多轴维修机械手4的表面分别固定安装有第一无线视频摄像头5和第二无线视频摄像头6，第一无线视频摄像头5和第二无线视频摄像头6均通过电线与锂电池3电性连接；
如图1所示，固定板1的下表面固定连接有无线控制装置，无线控制装置包括控制器7，控制器7固定安装下固定板1的下表面，第一无线视频摄像头5、第二无线视频摄像头6和多轴维修机械手4均通过电线与控制器7电性连接，控制器7电性连接有无线遥控终端8，固定板1的下表面固定连接有攀爬装置，攀爬装置包括连接块9和连接板10；
如图1所示，控制器7通过电线与锂电池3电性连接，固定板1的下表面分别固定安装有无线信号发射器71、无线信号接收器72和功率放大器73，无线信号发射器71和无线信号接收器72均通过电线分别与功率放大器73、控制器7和锂电池3电性连接；
如图1-3所示，四个连接块9在固定板1的下表面呈矩形阵列分布，两个连接板10分别与连接块9相对应，连接块9的表面与连接板10的表面均固定开设有连接槽11，连接槽11的内壁呈圆弧形状，连接槽11的内壁转动连接有连接球12，连接球12的表面固定连接有支撑杆13，连接槽11的内壁固定开设有避让槽14，避让槽14的一端分别延伸至连接块9和连接板10的表面，支撑杆13的表面分别铰接有螺纹杆15和调节板16，调节板16的表面固定安装有固定轴承17，固定轴承17的内圈固定连接有螺纹管18，螺纹杆15的表面与螺纹管18的内壁螺纹连接，两个连接板10的表面均固定连接有固定架19，两个固定架19的表面均通过轴承固定转动连接有转轴20，八个转轴20以固定架19的轴线为中心呈对称分布，转轴20的表面分别固定套接有主动轮21、从动轮22和支撑轮23，主动轮21、从动轮22和支撑轮23的表面均传动连接有履带24；
如图3-6所示，两个固定架19的表面均固定连接有安装箱25，其中两个转轴20的一端均贯穿并延伸至安装箱25的内壁，安装箱25的内壁固定安装有伺服马达26，伺服马达26的输出轴通过键与键槽固定连接有驱动齿轮27，转轴20的一端固定开设有卡槽28，卡槽28的内壁与驱动齿轮27的表面相适配，驱动齿轮27的表面与卡槽28的内壁插接，伺服马达26分别通过电线与控制器7和锂电池3电性连接，固定架19的表面固定连接有功能板30，两个功能板30以固定架19的轴线为中心呈对称分布，功能板30的表面固定开设有功能槽31，功能槽31的内壁固定连接有陶瓷绝缘层32，陶瓷绝缘层32的内部设置有绝缘陶瓷；
进一步地，绝缘陶瓷的制备方法为，步骤一、原材料准备，按照重量份的原料组成：高岭土18份、滑石粉10份、聚酰胺蜡10份、钛白粉30份、碳化硅6份、玻璃纤维4份、氮化硅晶须4份、石墨烯8份、辛基酚聚氧乙烯醚3份、二氨基二苯砜3份、硅烷偶联剂1份和锆酸酯偶联剂2份；
步骤二、粉碎过筛，将高岭土、滑石粉、钛白粉、碳化硅分别粉碎后过200目筛，混合均匀，加入辛基酚聚氧乙烯醚、二氨基二苯砜，再加入总重量1倍的去离子水，以湿法球磨的方式混磨均匀得到浆料；
步骤三、混合浆料，将步骤二浆料中加入玻璃纤维、氮化硅晶须、石墨烯、硅烷偶联剂和锆酸酯偶联剂，以400r/min转速搅拌6min，完成后升温至90℃，以30KHz的频率进行超声处理25min，获得混合浆料；
步骤四、成型，将混合浆料升温至140℃，并在该温度下保温40min，然后升温至950℃，并在该温度下保温8h，即得绝缘陶瓷；
陶瓷绝缘层32的表面固定连接有导电板33，导电板33通过电线与锂电池3电性连接，履带24的表面固定安装有电磁铁34，多个电磁铁34在履带24的表面均匀分布，电磁铁34的正极和负极分别电性连接有正极导电弹簧片35和负极导电弹簧片36，正极导电弹簧片35和负极导电弹簧片36的表面均与导电板33的表面滑动连接；
通过设置无线控制装置和攀爬装置，在使用时，通过无线遥控终端8控制伺服马达26工作，带动主动轮21转动，带动履带24和电磁铁34运动，通过电磁铁34吸附在通信塔的表面，多轴维修机械手4运动攀爬到通信塔上需要维修的位置，通过第一无线视频摄像头5、第二无线视频摄像头6与多轴维修机械手4配合对通信塔上设备进行维修，从而解决了现有的对通信塔设备维修时，维修人员攀爬上塔维修困难，且存在一定的危险性的问题。
实施例二
参照图1-6，一种磁力履带式通信塔设备维修攀爬机器人，如图1所示，包括固定板1，固定板1的上表面连接有密封防水箱2，两个密封防水箱2以固定板1的轴线为中呈对称分布，密封防水箱2的内部设置有锂电池3，固定板1的上表面固定安装有多轴维修机械手4，多轴维修机械手4通过电线与锂电池3电性连接，多轴维修机械手4的表面分别固定安装有第一无线视频摄像头5和第二无线视频摄像头6，第一无线视频摄像头5和第二无线视频摄像头6均通过电线与锂电池3电性连接；
如图1所示，固定板1的下表面固定连接有无线控制装置，无线控制装置包括控制器7，控制器7固定安装下固定板1的下表面，第一无线视频摄像头5、第二无线视频摄像头6和多轴维修机械手4均通过电线与控制器7电性连接，控制器7电性连接有无线遥控终端8，固定板1的下表面固定连接有攀爬装置，攀爬装置包括连接块9和连接板10；
如图1所示，控制器7通过电线与锂电池3电性连接，固定板1的下表面分别固定安装有无线信号发射器71、无线信号接收器72和功率放大器73，无线信号发射器71和无线信号接收器72均通过电线分别与功率放大器73、控制器7和锂电池3电性连接；
如图1-3所示，四个连接块9在固定板1的下表面呈矩形阵列分布，两个连接板10分别与连接块9相对应，连接块9的表面与连接板10的表面均固定开设有连接槽11，连接槽11的内壁呈圆弧形状，连接槽11的内壁转动连接有连接球12，连接球12的表面固定连接有支撑杆13，连接槽11的内壁固定开设有避让槽14，避让槽14的一端分别延伸至连接块9和连接板10的表面，支撑杆13的表面分别铰接有螺纹杆15和调节板16，调节板16的表面固定安装有固定轴承17，固定轴承17的内圈固定连接有螺纹管18，螺纹杆15的表面与螺纹管18的内壁螺纹连接，两个连接板10的表面均固定连接有固定架19，两个固定架19的表面均通过轴承固定转动连接有转轴20，八个转轴20以固定架19的轴线为中心呈对称分布，转轴20的表面分别固定套接有主动轮21、从动轮22和支撑轮23，主动轮21、从动轮22和支撑轮23的表面均传动连接有履带24；
如图3-6所示，两个固定架19的表面均固定连接有安装箱25，其中两个转轴20的一端均贯穿并延伸至安装箱25的内壁，安装箱25的内壁固定安装有伺服马达26，伺服马达26的输出轴通过键与键槽固定连接有驱动齿轮27，转轴20的一端固定开设有卡槽28，卡槽28的内壁与驱动齿轮27的表面相适配，驱动齿轮27的表面与卡槽28的内壁插接，伺服马达26分别通过电线与控制器7和锂电池3电性连接，固定架19的表面固定连接有功能板30，两个功能板30以固定架19的轴线为中心呈对称分布，功能板30的表面固定开设有功能槽31，功能槽31的内壁固定连接有陶瓷绝缘层32，陶瓷绝缘层32的内部设置有绝缘陶瓷；
进一步地，绝缘陶瓷的制备方法为，步骤一、原材料准备，按照重量份的原料组成：高岭土20份、滑石粉13份、聚酰胺蜡5份、钛白粉24份、碳化硅8份、玻璃纤维5份、氮化硅晶须4份、石墨烯8份、辛基酚聚氧乙烯醚4份、二氨基二苯砜4.5份、硅烷偶联剂1.5份和锆酸酯偶联剂3份；
步骤二、粉碎过筛，将高岭土、滑石粉、钛白粉、碳化硅分别粉碎后过250目筛，混合均匀，加入辛基酚聚氧乙烯醚、二氨基二苯砜，再加入总重量1.5倍的去离子水，以湿法球磨的方式混磨均匀得到浆料；
步骤三、混合浆料，将步骤二浆料中加入玻璃纤维、氮化硅晶须、石墨烯、硅烷偶联剂和锆酸酯偶联剂，以500r/min转速搅拌8min，完成后升温至100℃，以33KHz的频率进行超声处理30min，获得混合浆料；
步骤四、成型，将混合浆料升温至150℃，并在该温度下保温45min，然后升温至980℃，并在该温度下保温9h，即得绝缘陶瓷；
陶瓷绝缘层32的表面固定连接有导电板33，导电板33通过电线与锂电池3电性连接，履带24的表面固定安装有电磁铁34，多个电磁铁34在履带24的表面均匀分布，电磁铁34的正极和负极分别电性连接有正极导电弹簧片35和负极导电弹簧片36，正极导电弹簧片35和负极导电弹簧片36的表面均与导电板33的表面滑动连接；
通过设置无线控制装置和攀爬装置，在使用时，通过无线遥控终端8控制伺服马达26工作，带动主动轮21转动，带动履带24和电磁铁34运动，通过电磁铁34吸附在通信塔的表面，多轴维修机械手4运动攀爬到通信塔上需要维修的位置，通过第一无线视频摄像头5、第二无线视频摄像头6与多轴维修机械手4配合对通信塔上设备进行维修，从而解决了现有的对通信塔设备维修时，维修人员攀爬上塔维修困难，且存在一定的危险性的问题。
实施例三
参照图1-6，一种磁力履带式通信塔设备维修攀爬机器人，如图1所示，包括固定板1，固定板1的上表面连接有密封防水箱2，两个密封防水箱2以固定板1的轴线为中呈对称分布，密封防水箱2的内部设置有锂电池3，固定板1的上表面固定安装有多轴维修机械手4，多轴维修机械手4通过电线与锂电池3电性连接，多轴维修机械手4的表面分别固定安装有第一无线视频摄像头5和第二无线视频摄像头6，第一无线视频摄像头5和第二无线视频摄像头6均通过电线与锂电池3电性连接；
如图1所示，固定板1的下表面固定连接有无线控制装置，无线控制装置包括控制器7，控制器7固定安装下固定板1的下表面，第一无线视频摄像头5、第二无线视频摄像头6和多轴维修机械手4均通过电线与控制器7电性连接，控制器7电性连接有无线遥控终端8，固定板1的下表面固定连接有攀爬装置，攀爬装置包括连接块9和连接板10；
如图1所示，控制器7通过电线与锂电池3电性连接，固定板1的下表面分别固定安装有无线信号发射器71、无线信号接收器72和功率放大器73，无线信号发射器71和无线信号接收器72均通过电线分别与功率放大器73、控制器7和锂电池3电性连接；
如图1-3所示，四个连接块9在固定板1的下表面呈矩形阵列分布，两个连接板10分别与连接块9相对应，连接块9的表面与连接板10的表面均固定开设有连接槽11，连接槽11的内壁呈圆弧形状，连接槽11的内壁转动连接有连接球12，连接球12的表面固定连接有支撑杆13，连接槽11的内壁固定开设有避让槽14，避让槽14的一端分别延伸至连接块9和连接板10的表面，支撑杆13的表面分别铰接有螺纹杆15和调节板16，调节板16的表面固定安装有固定轴承17，固定轴承17的内圈固定连接有螺纹管18，螺纹杆15的表面与螺纹管18的内壁螺纹连接，两个连接板10的表面均固定连接有固定架19，两个固定架19的表面均通过轴承固定转动连接有转轴20，八个转轴20以固定架19的轴线为中心呈对称分布，转轴20的表面分别固定套接有主动轮21、从动轮22和支撑轮23，主动轮21、从动轮22和支撑轮23的表面均传动连接有履带24；
如图3-6所示，两个固定架19的表面均固定连接有安装箱25，其中两个转轴20的一端均贯穿并延伸至安装箱25的内壁，安装箱25的内壁固定安装有伺服马达26，伺服马达26的输出轴通过键与键槽固定连接有驱动齿轮27，转轴20的一端固定开设有卡槽28，卡槽28的内壁与驱动齿轮27的表面相适配，驱动齿轮27的表面与卡槽28的内壁插接，伺服马达26分别通过电线与控制器7和锂电池3电性连接，固定架19的表面固定连接有功能板30，两个功能板30以固定架19的轴线为中心呈对称分布，功能板30的表面固定开设有功能槽31，功能槽31的内壁固定连接有陶瓷绝缘层32，陶瓷绝缘层32的内部设置有绝缘陶瓷；
进一步地，绝缘陶瓷的制备方法为，步骤一、原材料准备，按照重量份的原料组成：高岭土26份、滑石粉10份、聚酰胺蜡3份、钛白粉20份、碳化硅5份、玻璃纤维4份、氮化硅晶须3份、石墨烯12份、辛基酚聚氧乙烯醚5份、二氨基二苯砜6份、硅烷偶联剂2份和锆酸酯偶联剂4份；
步骤二、粉碎过筛，将高岭土、滑石粉、钛白粉、碳化硅分别粉碎后过300目筛，混合均匀，加入辛基酚聚氧乙烯醚、二氨基二苯砜，再加入总重量2倍的去离子水，以湿法球磨的方式混磨均匀得到浆料；
步骤三、混合浆料，将步骤二浆料中加入玻璃纤维、氮化硅晶须、石墨烯、硅烷偶联剂和锆酸酯偶联剂，以600r/min转速搅拌9min，完成后升温至110℃，以35KHz的频率进行超声处理35min，获得混合浆料；
步骤四、成型，将混合浆料升温至160℃，并在该温度下保温50min，然后升温至1000℃，并在该温度下保温10h，即得绝缘陶瓷；
陶瓷绝缘层32的表面固定连接有导电板33，导电板33通过电线与锂电池3电性连接，履带24的表面固定安装有电磁铁34，多个电磁铁34在履带24的表面均匀分布，电磁铁34的正极和负极分别电性连接有正极导电弹簧片35和负极导电弹簧片36，正极导电弹簧片35和负极导电弹簧片36的表面均与导电板33的表面滑动连接；
通过设置无线控制装置和攀爬装置，在使用时，通过无线遥控终端8控制伺服马达26工作，带动主动轮21转动，带动履带24和电磁铁34运动，通过电磁铁34吸附在通信塔的表面，多轴维修机械手4运动攀爬到通信塔上需要维修的位置，通过第一无线视频摄像头5、第二无线视频摄像头6与多轴维修机械手4配合对通信塔上设备进行维修，从而解决了现有的对通信塔设备维修时，维修人员攀爬上塔维修困难，且存在一定的危险性的问题。
工作原理：在使用时，根据通信塔实际工作环境，转动螺纹管18，通过螺纹管18和螺纹杆15之间螺纹连接，调节两个固定架19上支撑杆13之间的距离，调节两个固定架19之间的距离和与固定板1之间的夹角，在调节完成后，将攀爬机器人与锂电池3电连通后，将履带24与通信塔的表面接触，通过履带24表面安装的电磁铁34将履带24吸附在通信塔的表面，通过无线遥控终端8发出电信号，由无线信号接收器72接收信号后传递给控制器7，通过控制器7控制伺服马达26启动，伺服马达26的输出轴带动驱动齿轮27转动，驱动齿轮27通过卡槽28带动转轴20转动，转动带动主动轮21转动，带动履带24运动，在主动轮21带动履带24转动时，履带24表面的电磁铁34的通过正极导电弹簧片35和负极导电弹簧片36与导电板33之间接触与分离，控制电磁铁34与通信塔表面接触时通电，吸附在通信塔的表面，在电磁铁34上正极导电弹簧片35和负极导电弹簧片36跟随履带24运动与导电板33分离后，断电失去磁性吸附力，在通过伺服马达26带动主动轮21转动，带动履带24通过电磁铁34在通信塔的表面进行攀爬到需要维修位置后；
通过第一无线视频摄像头5和第二无线视频摄像头6与手机等智能终端实时视频查看寻找需要维修位置的情况，然后通过无线遥控终端8发出电信号，通过无线信号接收器72接收信号后传递给控制器7，控制多轴维修机械手4对通信塔进行维修。
实施例四、
上述实施例所述的一种磁力履带式通信塔设备维修攀爬机器人，优选地，所述第一无线视频摄像头、第二无线视频摄像头包括图像获取模块、控制模块、图像处理模块和输出模块：
所述控制模块，控制所述获取模块、所述图像处理模块和所述输出模块运行；
所述图像获取模块，获取拍摄图像原图像；
所述图像处理模块，对获取拍摄图像原图像进行图像增强清晰化处理，获得高清图像信息；
所述输出模块，将所述高清图像信息以电信号的形式输出。
优选地，所述第一无线视频摄像头、第二无线视频摄像头还包括监控模块，所述监控模块用于对拍摄图像与输出图像之间进行损失监控，其步骤包括：
首先，根据下述公式进行比度计算：
Figure BDA0002582755240000201
其中，A为拍摄图像与输出图像之间的对比度，Hs为所述拍摄图像在s通道中处理后的像素值，hs为所述拍摄图像原图的像素值，NE为所述拍摄图像包含的像素点数目，r,g,b表示三个不同的通道；
然后，计算信息量损失；
Figure BDA0002582755240000202
其中，L为信息量损失，min表示取最小值，max表示取最大值；
最后，确定总损失量；
E＝A+λL
其中，E为所述拍摄图像输出的总损失量，λ为调和参数；
进而当总损失量大于预设标准时所述第一无线视频摄像头、第二无线视频摄像头停止输出图像。
有益效果：通过上述技术方案，所述第一无线视频摄像头、第二无线视频摄像头在获取到拍摄图像时对拍摄图像进行图像增强清晰化处理后再进行输出，确保了拍摄的图像清晰明了，进而使得所述机器人能够准确工作，此外，还设置了监控模块，对图像增强清晰化处理前后的图像进行监控检测，综合考虑了图像增强清晰化处理前后的比度差和信息量损失来获取图像输出时的总损失，使得计算的总损失更加准确，当图像的总损失在预设范围内才可以输出，图像的总损失较大时就会存在较多信息确定，会造成较大出入，所以停止信息输出，进而可以确保在进行图像增强清晰化处理前后图像没有发生明显的信息丢失，进而在不需要维修人员亲自进行攀爬的情况下所述机器人也可以准确进行维修。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种磁力履带式通信塔设备维修攀爬机器人，包括固定板(1)，其特征在于：所述固定板(1)的上表面连接有密封防水箱(2)，两个所述密封防水箱(2)以固定板(1)的轴线为中呈对称分布，所述密封防水箱(2)的内部设置有锂电池(3)，所述固定板(1)的上表面固定安装有多轴维修机械手(4)，所述多轴维修机械手(4)通过电线与锂电池(3)电性连接，所述多轴维修机械手(4)的表面分别固定安装有第一无线视频摄像头(5)和第二无线视频摄像头(6)，所述第一无线视频摄像头(5)和第二无线视频摄像头(6)均通过电线与锂电池(3)电性连接；
固定板(1)的下表面固定连接有无线控制装置，所述无线控制装置包括控制器(7)，所述控制器(7)固定安装下固定板(1)的下表面，所述第一无线视频摄像头(5)、第二无线视频摄像头(6)和多轴维修机械手(4)均通过电线与控制器(7)电性连接，所述控制器(7)电性连接有无线遥控终端(8)，所述固定板(1)的下表面固定连接有攀爬装置，所述攀爬装置包括连接块(9)和连接板(10)。
2.根据权利要求1所述的一种磁力履带式通信塔设备维修攀爬机器人，其特征在于：所述控制器(7)通过电线与锂电池(3)电性连接，所述固定板(1)的下表面分别固定安装有无线信号发射器(71)、无线信号接收器(72)和功率放大器(73)，所述无线信号发射器(71)和无线信号接收器(72)均通过电线分别与功率放大器(73)、控制器(7)和锂电池(3)电性连接；
或者，所述第一无线视频摄像头(5)、第二无线视频摄像头(6)包括图像获取模块、控制模块、图像处理模块和输出模块：
所述控制模块，控制所述获取模块、所述图像处理模块和所述输出模块运行；
所述图像获取模块，获取拍摄图像原图像；
所述图像处理模块，对获取拍摄图像原图像进行图像增强清晰化处理，获得高清图像信息；
所述输出模块，将所述高清图像信息以电信号的形式输出。
3.根据权利要求2所述的一种磁力履带式通信塔设备维修攀爬机器人，其特征在于：所述第一无线视频摄像头(5)、第二无线视频摄像头(6)还包括监控模块，所述监控模块用于对拍摄图像与输出图像之间进行损失监控，其步骤包括：
首先，根据下述公式进行比度计算：
Figure FDA0002582755230000021
其中，A为拍摄图像与输出图像之间的对比度，Hs为所述拍摄图像在s通道中处理后的像素值，hs为所述拍摄图像原图的像素值，NE为所述拍摄图像包含的像素点数目，r,g,b表示三个不同的通道；
然后，计算信息量损失；
Figure FDA0002582755230000022
其中，L为信息量损失，min表示取最小值，max表示取最大值；
最后，确定总损失量；
E＝A+λL
其中，E为所述拍摄图像输出的总损失量，λ为调和参数；
进而当总损失量大于预设标准时所述第一无线视频摄像头(5)、第二无线视频摄像头(6)停止输出图像。
4.根据权利要求2所述的一种磁力履带式通信塔设备维修攀爬机器人，其特征在于：四个所述连接块(9)在固定板(1)的下表面呈矩形阵列分布，两个所述连接板(10)分别与连接块(9)相对应，所述连接块(9)的表面与连接板(10)的表面均固定开设有连接槽(11)，所述连接槽(11)的内壁呈圆弧形状。
5.根据权利要求4所述的一种磁力履带式通信塔设备维修攀爬机器人，其特征在于：所述连接槽(11)的内壁转动连接有连接球(12)，所述连接球(12)的表面固定连接有支撑杆(13)，所述连接槽(11)的内壁固定开设有避让槽(14)，所述避让槽(14)的一端分别延伸至连接块(9)和连接板(10)的表面。
6.根据权利要求5所述的一种磁力履带式通信塔设备维修攀爬机器人，其特征在于：所述支撑杆(13)的表面分别铰接有螺纹杆(15)和调节板(16)，所述调节板(16)的表面固定安装有固定轴承(17)，所述固定轴承(17)的内圈固定连接有螺纹管(18)，所述螺纹杆(15)的表面与螺纹管(18)的内壁螺纹连接；
或者，两个所述连接板(10)的表面均固定连接有固定架(19)，两个所述固定架(19)的表面均通过轴承固定转动连接有转轴(20)，八个所述转轴(20)以固定架(19)的轴线为中心呈对称分布，所述转轴(20)的表面分别固定套接有主动轮(21)、从动轮(22)和支撑轮(23)，所述主动轮(21)、从动轮(22)和支撑轮(23)的表面均传动连接有履带(24)。
7.根据权利要求6所述的一种磁力履带式通信塔设备维修攀爬机器人，其特征在于：两个所述固定架(19)的表面均固定连接有安装箱(25)，其中两个转轴(20)的一端均贯穿并延伸至安装箱(25)的内壁，所述安装箱(25)的内壁固定安装有伺服马达(26)，所述伺服马达(26)的输出轴通过键与键槽固定连接有驱动齿轮(27)。
8.根据权利要求7所述的一种磁力履带式通信塔设备维修攀爬机器人，其特征在于：所述转轴(20)的一端固定开设有卡槽(28)，所述卡槽(28)的内壁与驱动齿轮(27)的表面相适配，所述驱动齿轮(27)的表面与卡槽(28)的内壁插接，所述伺服马达(26)分别通过电线与控制器(7)和锂电池(3)电性连接。
9.根据权利要求8所述的一种磁力履带式通信塔设备维修攀爬机器人，其特征在于：所述固定架(19)的表面固定连接有功能板(30)，两个所述功能板(30)以固定架(19)的轴线为中心呈对称分布，所述功能板(30)的表面固定开设有功能槽(31)，所述功能槽(31)的内壁固定连接有陶瓷绝缘层(32)，所述陶瓷绝缘层(32)的内部设置有绝缘陶瓷，所述陶瓷绝缘层(32)的表面固定连接有导电板(33)，所述导电板(33)通过电线与锂电池(3)电性连接。
10.根据权利要求9所述的一种磁力履带式通信塔设备维修攀爬机器人，其特征在于：所述履带(24)的表面固定安装有电磁铁(34)，多个所述电磁铁(34)在履带(24)的表面均匀分布，所述电磁铁(34)的正极和负极分别电性连接有正极导电弹簧片(35)和负极导电弹簧片(36)，所述正极导电弹簧片(35)和负极导电弹簧片(36)的表面均与导电板(33)的表面滑动连接。
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