拆换线施工机器人及其张紧力控制装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及输电线智能施工技术领域，为解决拆换线施工机器人在爬线过程中出现打滑现象的技术问题，提供一种拆换线施工机器人及其张紧力控制装置和方法，所述拆换线施工机器人包括用以设置于导线之上的主动轮组、用以设置于导线之下的张紧轮组、用以顶升张紧轮组以提供张紧力的顶升装置，所述张紧力控制装置包括：检测模块，检测模块用于通过检测拆换线施工机器人的姿态以获取拆换线施工机器人所在位置处的导线倾角；主控模块，主控模块用于根据导线倾角确定顶升装置所要提供的张紧力。本发明专利技术能够根据导线倾角调整对导线造成的张紧力，从而有效减少拆换线施工机器人打滑现象的发生，保障拆换线施工机器人的正常运行。保障拆换线施工机器人的正常运行。保障拆换线施工机器人的正常运行。

【技术实现步骤摘要】
拆换线施工机器人及其张紧力控制装置和方法


[0001]本专利技术涉及输电线智能施工
，具体涉及一种拆换线施工机器人的张紧力控制装置、一种拆换线施工机器人和一种拆换线施工机器人的张紧力控制方法。

技术介绍

[0002]架空输电线路是电力传输的主要途径，然而，国内电网还存在着数量巨大的需要改造和拆除的线路。传统的输电线路拆换线施工基本依靠人工完成，审批程序繁琐、施工难度高、周期长，并存在一定的安全隐患，甚至对于一些复杂环境下的输电线路，拆换线施工可能是实现不了的。
[0003]而采用智能拆换线施工机器人代替人工完成上塔后拆换线施工的部分操作，可以弥补传统人工方式的不足。由施工人员将机器人挂到待拆除的架空线路上，机器人带领拆线用的牵引绳沿着线路前进，并完成后续的施工。但由于线路本身角度等的变化，机器人在爬线过程中常常出现打滑的现象，无法顺利行进，给施工造成了一定困难。

技术实现思路

[0004]本专利技术为解决上述技术问题，提供了一种拆换线施工机器人及其张紧力控制装置和方法，能够根据导线倾角调整对导线造成的张紧力，从而有效减少拆换线施工机器人打滑现象的发生，保障拆换线施工机器人的正常运行。
[0005]本专利技术采用的技术方案如下：一种拆换线施工机器人的张紧力控制装置，所述拆换线施工机器人包括用以设置于导线之上的主动轮组、用以设置于所述导线之下的张紧轮组、用以顶升所述张紧轮组以提供张紧力的顶升装置，所述张紧力控制装置包括：检测模块，所述检测模块用于通过检测所述拆换线施工机器人的姿态以获取所述拆换线施工机器人所在位置处的导线倾角；主控模块，所述主控模块用于根据所述导线倾角确定所述顶升装置所要提供的张紧力。
[0006]根据本专利技术的拆换线施工机器人的张紧力控制装置，通过检测模块检测拆换线施工机器人的姿态以获取拆换线施工机器人所在位置处的导线倾角，并通过主控模块根据导线倾角确定顶升装置所要提供的张紧力，由此，能够根据导线倾角调整对导线造成的张紧力，从而有效减少拆换线施工机器人打滑现象的发生，保障拆换线施工机器人的正常运行。
[0007]另外，本专利技术的拆换线施工机器人的张紧力控制装置还可具有如下附加技术特征：所述主控模块包括：第一计算单元，所述第一计算单元用于计算所述拆换线施工机器人在所述顶升装置未提供张紧力时的最大自行爬坡角度；第一判断单元，所述第一判断单元用于判断所述导线倾角是否小于所述最大自行爬坡角度；第一确定单元，所述第一确定单元用于在所述导线倾角小于所述最大自行爬坡角度时，将预设值确定为所述顶升装置所要提供的张紧力，在所述导线倾角大于或等于所述最大自行爬坡角度时，根据所述导线倾角计算张紧力，并将计算出的张紧力确定为所述顶升装置所要提供的张紧力。该主控
模块可在导线倾角发生变化时确定相应的顶升装置所要提供的张紧力，从而实时调节顶升装置所要提供的张紧力。
[0008]所述主控模块包括：第二计算单元，所述第二计算单元用于计算所述拆换线施工机器人在所述顶升装置未提供张紧力时的最大自行爬坡角度；划分单元，所述划分单元用于从所述最大自行爬坡角度到所述导线倾角的最大值之间划分多个角度区间；第三计算单元，所述第三计算单元用于根据每个角度区间内最大的导线倾角计算每个角度区间所对应的张紧力；第二判断单元，所述第二判断单元用于判断所述导线倾角是否小于所述最大自行爬坡角度；第二确定单元，所述第二确定单元用于在所述导线倾角小于所述最大自行爬坡角度时，将预设值确定为所述顶升装置所要提供的张紧力，在所述导线倾角大于或等于所述最大自行爬坡角度时，判断所述导线倾角所处的角度区间，并将所述导线倾角所处的角度区间对应的张紧力确定为所述顶升装置所要提供的张紧力。该主控模块可在导线倾角所处的角度区间发生变化时，确定相应的顶升装置所要提供的张紧力，并调节顶升装置所要提供的张紧力，在导线倾角所处的角度区间未发生变化时，不确定新的顶升装置所要提供的张紧力，且不调节顶升装置所要提供的张紧力，由此，可大大减小计算和调节的频次，降低运算量。
[0009]所述最大自行爬坡角度为：其中，α
max
为所述最大自行爬坡角度，μ为所述主动轮组与所述导线之间的摩擦系数。
[0010]所述导线倾角与张紧力的计算关系为：其中，F
W
为张紧力，M为所述拆换线施工机器人的质量，g表示重力加速度，α为所述导线倾角，ε为大于0的常数。
[0011]所述检测模块包括倾角传感器。
[0012]一种拆换线施工机器人，包括上述拆换线施工机器人的张紧力控制装置。
[0013]根据本专利技术的拆换线施工机器人，能够根据导线倾角调整对导线造成的张紧力，从而有效减少打滑现象的发生，保障正常运行。
[0014]一种拆换线施工机器人的张紧力控制方法，所述拆换线施工机器人包括用以设置于导线之上的主动轮组、用以设置于所述导线之下的张紧轮组、用以顶升所述张紧轮组以提供张紧力的顶升装置，所述张紧力控制方法包括以下步骤：通过检测所述拆换线施工机器人的姿态以获取所述拆换线施工机器人所在位置处的导线倾角；根据所述导线倾角确定所述顶升装置所要提供的张紧力。
[0015]根据本专利技术的拆换线施工机器人的张紧力控制方法，通过检测拆换线施工机器人的姿态以获取拆换线施工机器人所在位置处的导线倾角，并根据导线倾角确定顶升装置所要提供的张紧力，由此，能够根据导线倾角调整对导线造成的张紧力，从而有效减少拆换线施工机器人打滑现象的发生，保障拆换线施工机器人的正常运行。
[0016]另外，本专利技术的拆换线施工机器人的张紧力控制方法还可具有如下附加技术特征：根据所述导线倾角确定所述顶升装置所要提供的张紧力，具体包括：计算所述拆换线施工机器人在所述顶升装置未提供张紧力时的最大自行爬坡角度；判断所述导线倾角是否小于所述最大自行爬坡角度；如果所述导线倾角小于所述最大自行爬坡角度，则将预设值确定为所述顶升装置所要提供的张紧力；如果所述导线倾角大于或等于所述最大自行爬坡角度，则根据所述导线倾角计算张紧力，并将计算出的张紧力确定为所述顶升装置所要提供的张紧力。由此，可在导线倾角发生变化时确定相应的顶升装置所要提供的张紧力，从而实时调节顶升装置所要提供的张紧力。
[0017]根据所述导线倾角确定所述顶升装置所要提供的张紧力，具体包括：计算所述拆换线施工机器人在所述顶升装置未提供张紧力时的最大自行爬坡角度；从所述最大自行爬坡角度到所述导线倾角的最大值之间划分多个角度区间；根据每个角度区间内最大的导线倾角计算每个角度区间所对应的张紧力；判断所述导线倾角是否小于所述最大自行爬坡角度；如果所述导线倾角小于所述最大自行爬坡角度，则将预设值确定为所述顶升装置所要提供的张紧力；如果所述导线倾角大于或等于所述最大自行爬坡角度，则判断所述导线倾角所处的角度区间，并将所述导线倾角所处的角度区间对应的张紧力确定为所述顶升装置所要提供的张紧力。由此，可在导线倾角所处的角度区间发生变化时，确定相应的顶升装置所要提供的张紧力，并调节顶升装置所要提供的张紧力，在导线倾角所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种拆换线施工机器人的张紧力控制装置，其特征在于，所述拆换线施工机器人包括用以设置于导线之上的主动轮组、用以设置于所述导线之下的张紧轮组、用以顶升所述张紧轮组以提供张紧力的顶升装置，所述张紧力控制装置包括：检测模块，所述检测模块用于通过检测所述拆换线施工机器人的姿态以获取所述拆换线施工机器人所在位置处的导线倾角；主控模块，所述主控模块用于根据所述导线倾角确定所述顶升装置所要提供的张紧力。2.根据权利要求1所述的拆换线施工机器人的张紧力控制装置，其特征在于，所述主控模块包括：第一计算单元，所述第一计算单元用于计算所述拆换线施工机器人在所述顶升装置未提供张紧力时的最大自行爬坡角度；第一判断单元，所述第一判断单元用于判断所述导线倾角是否小于所述最大自行爬坡角度；第一确定单元，所述第一确定单元用于在所述导线倾角小于所述最大自行爬坡角度时，将预设值确定为所述顶升装置所要提供的张紧力，在所述导线倾角大于或等于所述最大自行爬坡角度时，根据所述导线倾角计算张紧力，并将计算出的张紧力确定为所述顶升装置所要提供的张紧力。3.根据权利要求1所述的拆换线施工机器人的张紧力控制装置，其特征在于，所述主控模块包括：第二计算单元，所述第二计算单元用于计算所述拆换线施工机器人在所述顶升装置未提供张紧力时的最大自行爬坡角度；划分单元，所述划分单元用于从所述最大自行爬坡角度到所述导线倾角的最大值之间划分多个角度区间；第三计算单元，所述第三计算单元用于根据每个角度区间内最大的导线倾角计算每个角度区间所对应的张紧力；第二判断单元，所述第二判断单元用于判断所述导线倾角是否小于所述最大自行爬坡角度；第二确定单元，所述第二确定单元用于在所述导线倾角小于所述最大自行爬坡角度时，将预设值确定为所述顶升装置所要提供的张紧力，在所述导线倾角大于或等于所述最大自行爬坡角度时，判断所述导线倾角所处的角度区间，并将所述导线倾角所处的角度区间对应的张紧力确定为所述顶升装置所要提供的张紧力。4.根据权利要求2或3所述的拆换线施工机器人的张紧力控制装置，其特征在于，所述最大自行爬坡角度为：其中，α
max
为所述最大自行爬坡角度，μ为所述主动轮组与所述导线之间的摩擦系数。5.根据权利要求4所述的拆换线施工机器人的张紧力控制装置，其特征在于，所述导线倾角与张紧力的计算关系为：
其中，F
W
为张紧力，M为所述拆换线施工机器人的质量，g表示重力加速度，α为所述导线倾角，ε为大于0的常数。6.根据权利要求1所述的拆换线施工机器人的张紧力控制装置，其特征在于，所述检测模...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄勃，陆政，刘洪涛，段家振，史如新，张伟，树玉琴，任显铭，
申请(专利权)人：国网江苏省电力有限公司国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：