一种输电线路观冰机器人及其越障方法技术

本发明专利技术公开了一种输电线路观冰机器人及其越障方法，包括左动力臂、中动力臂、电磁感应取电模块、右动力臂、越障底板和夹紧装置，左动力臂、中动力臂和右动力臂依次交错布置，左动力臂和右动力臂安装在越障底板上，中动力臂和电磁感应取电模块安装在横向驱动机构上，横向驱动机构安装在越障底板上，左动力臂、中动力臂和右动力臂均安装有夹紧高压线的夹紧装置。本发明专利技术采用对称模块化设计，实现在高压线上行走、爬行、越障、充电等功能，在越障过程中只需要确定机械臂留出离线空间的位置；并且整个越障过程，由于推杆和丝杠运动均采用平动的方式，所以具有越障原理简单、越障能力高以及控制简单等优点。制简单等优点。制简单等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种输电线路观冰机器人及其越障方法


[0001]本专利技术涉及输电线路观冰机器人
，具体涉及一种输电线路观冰机器人及其越障方法。

技术介绍

[0002]输电线路的运行状态关系到电网的运行安全,及时发现和掌握输电线导线的覆冰、气象环境等情况,对提高输电线负载能力、防止电网事故的发生具有重要意义。在地形复杂，山区、森林以及地形崎岖的林地也是部分高压线路的必经地，这导致工作人员及车辆很难到达，无疑增加了线路观冰的困难。因此，为了确保线路安全运行，利用机器人在线上自动巡检成为一种必要手段。为了能够实现电力线的自主巡检，日本、美国、加拿大、泰国、中国等国的学者曾先后开展了巡线机器人的研究。
[0003]中国专利申请（申请号为201610318990.2）公开了一种行走机构、巡线机器人机械结构及其越障方法，其中包括了机架、一对主从行走剖分轮、一对压紧剖分轮。其利用主动行走剖分轮实现行走，利用丝杠推动压紧剖分轮实现压紧抱死电线，利用剖分轮的开合实现脱离电线越障，从而实现巡检功能。但是，该技术方案仍然存在不足。由于主从行走剖分轮和压紧剖分轮需要两组机架支撑以及剖分轮的开合需要其他装置实现，所以整体重量过大，增加了不稳定性和功率的消耗。另外，为保证剖分轮在行走时始终保持闭合，需对其施加一定的压力，而压力来自于机架的下方，导致了在啮合时会产生很大的力矩，整体受力情况较差。
[0004]高压线巡检机器人需要具备受力稳定可靠，重量轻等特点，因此设计一款更轻、受力更良好的行走越障机构意义重大。

技术实现思路
/>[0005]本专利技术要解决的技术问题是：提供一种输电线路观冰机器人及其越障方法，以解决现有技术中存在的技术问题。
[0006]本专利技术采取的技术方案为：一种输电线路观冰机器人，包括左动力臂、中动力臂、电磁感应取电模块、右动力臂、越障底板和夹紧装置，左动力臂、中动力臂和右动力臂依次交错布置，左动力臂和右动力臂安装在越障底板上，中动力臂和电磁感应取电模块安装在横向驱动机构上，横向驱动机构安装在越障底板上，左动力臂、中动力臂和右动力臂均安装有夹紧高压线的夹紧装置。
[0007]优选的，上述横向驱动机构包括导轨滑台、导轨滑块、丝杠电机、丝杠、螺母座和丝杠轴承座，导轨滑台安装在越障底板上且沿其长度方向布置，通过导轨滑台与滑动板连接，滑动板上安装中动力臂和电磁感应取电模块，滑动板底部固定连接有螺母座，螺母座活动穿过越障底板上沿其长度方向设置的条形孔，与螺母座配合使用的丝杠两端分别通过两个丝杠轴承座连接到越障底板底部，且一端伸出丝杠轴承座后连接丝杠电机，丝杠电机通过电机架安装在越障底板底部。
[0008]优选的，上述越障底板底侧中部通过型材架连接到电气箱。
[0009]优选的，上述型材架包括前后两侧的两块竖直型材和底部方框型材，底部方框型材前后两侧分别通过两块竖直型材固定连接到越障底板底部。
[0010]优选的，上述左动力臂、中动力臂和右动力臂均包括行走轮、夹紧轮、电动夹紧推杆、电动摆动推杆和电动臂推杆，行走轮连接在行走电机上，行走电机通过电机支撑座连接在臂推杆的推杆端部，电机支撑座一侧竖直固定连接有支撑板，支撑板后侧通过夹紧推杆座连接电动夹紧推杆，电动夹紧推杆上端的推杆固定连接夹紧推杆固定架，夹紧推杆固定架通过夹紧轮架连接两个夹紧轮，两个夹紧轮与行走轮能够夹紧高压线，电动夹紧推杆固定连接在推杆支架上，支撑板下端活动伸入到推杆支架内，推杆支架下端铰接在底板一端上部，推杆支架一侧上端铰接电动摆动推杆的推杆端部，电动摆动推杆的推杆座铰接在底板另一端上部。
[0011]优选的，上述夹紧推杆固定架与夹紧轮架之间通过弹簧机构连接。
[0012]优选的，上述弹簧机构包括弹簧、圆柱套和内导向柱，圆柱套底端固定连接在夹紧推杆固定架上，圆柱套两侧设置有对称的两个条形孔，内导向柱活动置于圆柱套内且两端固定连接有两根铰接轴，两根铰接轴伸出两个条形孔后铰接到夹紧轮架上，弹簧套接在圆柱套上且两端分别抵靠在夹紧轮架和圆柱套底端设置的台阶上。
[0013]优选的，上述夹紧推杆固定架一侧设置有导向滑块，支撑板中部竖直方向设置与导向滑块匹配的导向滑槽。
[0014]优选的，上述支撑板上固定连接有U型的支撑板定位块，支撑板定位块活动套接电动臂推杆。
[0015]一种输电线路观冰机器人的越障方法，该方法为：机器人遇到障碍时，右动力臂的电动臂推杆上升，其电动摆动推杆运动使右动力臂离线；随后机器人向前运动一段距离，中动力臂夹紧装置夹紧，与行走轮共同作用抱死电线，之后丝杠电机工作，中动力臂和高压线相对位置保持不变，机器人整体右移，右动力臂的电动摆动推杆和电动臂推杆工作，右动力臂进线；随后中动力臂夹紧装置轮推松开，留出离线空间；中动力臂的电动摆动推杆运动使其离线，随后机器人移动一段距离；丝杠电机工作，中动力臂前移，中动力臂的电动摆动推杆运动使其进线，随后夹紧；同理，左动力臂离线，丝杠电机工作，之后机器人移动一段距离，左动力臂再进线，至此整套越障动作完成。
[0016]本专利技术的有益效果：与现有技术相比，本专利技术的效果如下：（1）本专利技术提供的一种三机械臂高压线越障巡线机器人，该机器人采用对称模块化设计，包含行走模块、夹紧模块、越障模块和电磁感应充电模块，可实现在高压线上行走、爬行、越障、充电等功能，在越障过程中只需要确定机械臂留出离线空间的位置，即越障模块中的升降的臂推杆升降的距离以及丝杠前后移动的距离；并且整个越障过程，由于推杆和丝杠运动均采用平动的方式，所以具有越障原理简单、越障能力高以及控制简单等优点。
[0017]（2）本专利技术的越障机构为三臂结构机器人提供一个与高压线连接的可靠末端机构，结构简单紧凑且稳定可靠，采用大直径行走电机提供较大的动力并可随时自锁抱死从而实现爬行，同时采用了简单的颚式夹紧装置使抓取并夹紧电线时更加有效率，夹紧轮架可转动以此适应不同角度夹紧，其中的弹簧结构也避免了刚性力的产生，机构通过费力杠杆结构，使摆动推杆只需运动小段距离即可实现离线和进线操作；机构整体受力状况良好，
可靠性高，操作简单且具有体积小重量轻功耗低等优点。
附图说明
[0018]图1是机器人立体结构示意图；图2是机器人底侧局部立体结构示意图；图3是机器人越障过程示意图；图4是左、中、右动力臂立体结构示意图；图5是夹紧轮夹紧状态图；图6是离线越障状态图。
具体实施方式
[0019]下面结合具体的实施例对本专利技术进行进一步介绍。
[0020]实施例1：如图1
‑
6所示，一种输电线路观冰机器人，包括左动力臂1、中动力臂2、电磁感应取电模块3、右动力臂4、越障底板8和夹紧装置9，左动力臂1、中动力臂2和右动力臂4依次交错布置，左动力臂1和右动力臂4安装在越障底板8上，中动力臂2和电磁感应取电模块3安装在横向驱动机构上，横向驱动机构安装在越障底板8上，左动力臂1、中动力臂2和右动力臂4均安装有夹紧高压线10的夹紧装置9。
[0021]优选的，上述横向驱动机本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种输电线路观冰机器人，其特征在于：包括左动力臂（1）、中动力臂（2）、电磁感应取电模块（3）、右动力臂（4）、越障底板（8）和夹紧装置（9），左动力臂（1）、中动力臂（2）和右动力臂（4）依次交错布置，左动力臂（1）和右动力臂（4）安装在越障底板（8）上，中动力臂（2）和电磁感应取电模块（3）安装在横向驱动机构上，横向驱动机构安装在越障底板（8）上，左动力臂（1）、中动力臂（2）和右动力臂（4）均安装有夹紧高压线（10）的夹紧装置（9）。2.根据权利要求1所述的一种输电线路观冰机器人，其特征在于：横向驱动机构包括导轨滑台（5）、导轨滑块（6）、丝杠电机（11）、丝杠（12）、螺母座（13）和丝杠轴承座（15），导轨滑台（5）安装在越障底板（8）上且沿其长度方向布置，通过导轨滑台（5）与滑动板（16）连接，滑动板（16）上安装中动力臂（2）和电磁感应取电模块（3），滑动板（16）底部固定连接有螺母座（13），螺母座（13）活动穿过越障底板（8）上沿其长度方向设置的条形孔（17），与螺母座（13）配合使用的丝杠（12）两端分别通过两个丝杠轴承座（15）连接到越障底板（8）底部，且一端伸出丝杠轴承座（15）后连接丝杠电机（11），丝杠电机（11）通过电机架安装在越障底板（8）底部。3.根据权利要求1所述的一种输电线路观冰机器人，其特征在于：越障底板（8）底侧中部通过型材架（14）连接到电气箱（7）。4.根据权利要求3所述的一种输电线路观冰机器人，其特征在于：型材架（14）包括前后两侧的两块竖直型材和底部方框型材，底部方框型材前后两侧分别通过两块竖直型材固定连接到越障底板（8）底部。5.根据权利要求1所述的一种输电线路观冰机器人，其特征在于：左动力臂（1）、中动力臂（2）和右动力臂（4）均包括行走轮（101）、夹紧轮（103）、电动夹紧推杆（107）、电动摆动推杆（109）和电动臂推杆（118），行走轮（101）连接在行走电机（120）上，行走电机（120）通过电机支撑座（119）连接在臂推杆（118）的推杆端部，电机支撑座（119）一侧竖直固定连接有支撑板（116），支撑板（116）后侧通过夹紧推杆座（115）连接电动夹紧推杆（107），电动夹紧推杆（107）上端的推杆固定连接夹紧推杆固定架（106），夹紧推杆固定架（106）通过夹紧轮架（104）连接两...

【专利技术属性】
技术研发人员：毛先胤，丁志敏，陈沛龙，黄欢，张啟黎，邹雕，吕乾勇，张义钊，杨旗，
申请(专利权)人：贵州电网有限责任公司，
类型：发明
国别省市：