一种超高压架空输电线路全方位高精度巡检机器人制造技术

本发明专利技术公开了一种超高压架空输电线路全方位高精度巡检机器人，属于高压线路巡检的机器人技术领域。它包括机体、行走机构和检测装置，行走机构设在机体上，驱动行走机构，机体在四组架空线上同时进行行走或同时进行越障作业，且四组架空线分为两组，每组两个，且其中一组架空线与另一组架空线相平行；行走机构包括行走臂、驱动机构，行走臂的个数至少为三对，每对两个。本发明专利技术中的巡检机器人可以进行巡检任务、越障任务、维修任务，相比于现有技术来说，可进行全方位高精度的检测，也能对例如间隔棒、防震锤的角度倾斜等简单导线问题进行清理，并且在翻越常规障碍物如间隔棒、防震锤、压接管，悬垂线夹等过程中不会出现重心不稳等问题。题。题。

【技术实现步骤摘要】
一种超高压架空输电线路全方位高精度巡检机器人


[0001]本专利技术涉及一种超高压架空输电线路全方位高精度巡检机器人，属于高压线路巡检的机器人


技术介绍

[0002]超高压输电线路通常指的是输送330kV/500kV/750kV电压的输电线路，超高压输电线路通常采用铁塔承载的架空线方式传输。由于输电导线和线路金具长期直接暴露在空气中，容易面临着自然因素(比如风、雨、雪和冰等)和人为因素(比如化学污染)的破坏。导线受到持续的机械张力、材料老化影响而产生断股、磨损、腐蚀等损伤，同时导线上的金具如间隔棒、防振锤、悬垂线夹等也可能出现损伤和丢失，并且高压线路上可能挂附塑料、树枝、鸟窝等异物。这些破损和异物如果不及时发现、修复和更换，可能会造成电力系统故障以及大面积停电，从而引起巨大的经济损失和不良的社会影响。因此，必须定期对高压输电线路进行检查维护，以便及时发现线路缺陷和隐患，进行维修，保障输电线路的安全可靠。
[0003]当今超高压输电线路的主要巡检方法有人工巡检法、直升机巡检法和无人机巡检法三种。对于人工巡检法，巡检工人沿线路攀爬，体力消耗大，难度系数高，危险系数高；对于直升机巡检法，成本较高，而且在山区存在飞行安全隐患；对于无人机巡检法，无人机既容易受到风力等气象条件影响，又容易受到输电线周围的强大电场磁场干扰，因此该方法对操作人员遥控技术要求过高。综上，现有的巡检方法存在成本高、危险系数高以及难度系数高等缺陷，因此针对上述缺陷，一些学者开始研发用于超高压架空输电线路巡检的机器人来弥补常规巡检方法的缺陷。
[0004]目前的超高压线路巡检机器人的技术研发已经取得了相应的成果，具备了在导线或地线上运动和巡检基本功能。但现有机器人还存在线路越障时稳定性差，需要重心调节装置来稳定重心，以及现有专利中的“一种用于高压线巡检机器人的行走夹持机构(公布号为CN113206481A)介绍了夹爪机构下端压紧轮可以夹持高压输电线，既保证了行走的安全性和稳定性，也提高了机器人的越障能力”，但是上述方案采用压紧轮的方式会对线路造成反向应力等问题。并且大多只能完成线路的粗检，不具备对多分裂架空线路实现全方位的高精度的检测功能。更重要的是目前的巡检机器人仅能完成线路的巡检工作，并不能对一些简单导线问题进行处理，比如间隔棒和防震锤的角度倾斜，压接管的间隙过大，导线上挂附塑料、树枝、鸟窝等异物的清理。

技术实现思路

[0005]本专利技术针对上述
技术介绍
所提及的技术问题，为超高压输电线路设计一种全方位高精度巡检机器人，旨在实现对导线的全方位高精度检测。在翻越常规障碍物(如间隔棒、防震锤、压接管，悬垂线夹等)过程中不会出现重心不稳等问题，同时可以实现一些简单的问题处置功能。
[0006]具体采用以下技术方案来实现：
[0007]一种超高压架空输电线路全方位高精度巡检机器人，包括机体、行走机构和检测装置；
[0008]所述行走机构设在机体上，驱动行走机构，机体在四组架空线上同时进行行走或同时进行越障作业，且四组架空线分为两组，每组两个，且其中一组架空线与另一组架空线相平行；
[0009]所述行走机构包括行走臂、驱动机构，所述行走臂的个数至少为三对，每对两个，所述驱动机构的个数为三组，且每组所述驱动机构分别驱动一对行走臂远离架空线或与架空线接触，且还驱动行走臂在架空线上行走；
[0010]另当其中一对行走臂远离架空线时，其余两对行走臂与架空线接触，从而机器人在架空线上进行越障作业；
[0011]所述检测装置包括OpenMV视觉检测模块、摄像机、四组第一检测相机、红外检测装置，所述OpenMV视觉检测模块设在机体上，用于帮助机器人识别前进方向上的障碍物；所述摄像机也设在机体上，为地面监控人员传回实时监测画面；其中两个所述第一检测相机安装在行走臂上，另两个第一检测相机安装在机体上，用于对四根架空线全方位的清晰监测，实现对架空线的三维图像构建；所述红外检测装置也设在机体上，利用热辐射对架空线内部全天候监测。
[0012]优选的，所述机体包括上座和底座，所述上座和底座通过圆形连接柱固定，所述上座上还设有GPS定位装置。
[0013]优选的，每个所述驱动机构包括第一驱动组件和第二驱动组件，且每个所述第一驱动组件分别驱动一对行走臂远离架空线或与架空线接触，每对中的其中一个所述行走臂上还设有第一测距仪，用于测算一对行走臂相背运动的距离；
[0014]每个所述行走臂上还通过第二驱动组件安装有行走轮，行走轮在架空线上接触或分离，每对中的另一个所述行走臂上还设有第二测距仪，用于测算行走臂上的行走轮与架空线之间的距离。
[0015]需要说明的是，三组行走臂按机器人的行走方向依次分为第一组行走臂、第二组行走臂、第三组行走臂。
[0016]优选的，所述行走轮分为驱动轮和辅助轮，所述第二驱动组件上的零件分别与驱动轮和辅助轮相连接，所述行走臂上还设有用于驱动驱动轮在架空线上行走的第一电机，在第一电机驱动下，驱动轮在架空线上行走，辅助轮也在架空线上行走，最终使行走臂在架空线上行走。
[0017]优选的，当在其中一对行走臂中的每个行走臂上的第二驱动组件驱动行走臂上的驱动轮和辅助轮共同与架空线相分离时，并在位于两对行走臂上的第一驱动组件的驱动下，使两对行走臂发生相背运动，以及在其他两对行走臂上的驱动轮和辅助轮共同与架空线相接触时，驱动其他两对行走臂上的两个第一电机，使其他两对行走臂上的驱动轮和辅助轮在架空线上行走，此时实现了机器人在架空线上的越障目的。
[0018]优选的，每个所述第一驱动组件包括第二电机、第一减速器、第一固定支座、第一丝杆、第一加强杆、第一滚动轴承、第一减震弹和第一移动平台，所述第二电机安装在第一减速器上，所述上座上还分别设有第一固定支座，所述第一固定支座通过第一滚动轴承套接有第一丝杆，所述第一丝杆与第一减速器相齿接，所述第一加强杆安装在第一固定支座
上，并与第一丝杆相平行，所述第一移动平台共同套接在第一加强杆和第一丝杆上，所述第一减震弹套接在第一加强杆上，且所述第一减震弹的一端与第一移动平台相连接，所述第一移动平台的顶部与行走臂相连接。
[0019]优选的，每个所述第二驱动组件包括第三电机、第二减速器、第二固定支座、第二丝杆、第二加强杆、第二滚动轴承、第二减震弹簧和第二移动平台，所述第三电机安装在第二减速器上，所述行走臂上还分别设有第二固定支座，所述第二固定支座通过第二滚动轴承套接有第二丝杆，所述第二丝杆与第二减速器相齿接，所述第二加强杆安装在第二固定支座上，并与第二丝杆相平行，所述第二移动平台共同套接在第二加强杆和第二丝杆上，所述第二减震弹簧套接在第二加强杆上，且所述第二减震弹簧的一端与第二移动平台相连接，所述第二移动平台的一端伸出行走臂，并分别与行走轮相连接。
[0020]需要说明的是，第二移动平台的个数为两个，其中一个移动平台与驱动轮转动连接，另一个移动平台与辅助轮转动连接，且驱动轮在辅助轮的下方。
[0021]优选的，所述机体本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超高压架空输电线路全方位高精度巡检机器人，其特征在于：包括机体、行走机构和检测装置；所述行走机构设在机体上，驱动行走机构，机体在四组架空线(1)上同时进行行走或同时进行越障作业，且四组架空线(1)分为两组，每组两个，且其中一组架空线与另一组架空线相平行；所述行走机构包括行走臂(7)、驱动机构，所述行走臂(7)的个数至少为三对，每对两个，所述驱动机构的个数为三组，且每组所述驱动机构分别驱动一对行走臂(7)远离架空线(1)或与架空线(1)接触，且还驱动行走臂(7)在架空线(1)上行走；另当其中一对行走臂(7)远离架空线(1)时，其余两对行走臂(7)与架空线(1)接触，从而机器人在架空线(1)上进行越障作业；所述检测装置包括OpenMV视觉检测模块(11)、摄像机(12)、四组第一检测相机(16)、红外检测装置(15)，所述OpenMV视觉检测模块(11)设在机体上，用于帮助机器人识别前进方向上的障碍物；所述摄像机(12)也设在机体上，为地面监控人员传回实时监测画面；其中两个所述第一检测相机(16)安装在行走臂(7)上，另两个第一检测相机(16)安装在机体上，用于对四根架空线(1)全方位的清晰监测，实现对架空线(1)的三维图像构建；所述红外检测装置(15)也设在机体上，利用热辐射对架空线(1)内部全天候监测。2.根据权利要求1所述的一种超高压架空输电线路全方位高精度巡检机器人，其特征在于：所述机体包括上座(3)和底座(2)，所述上座(3)和底座(2)通过圆形连接柱固定，所述上座(3)上还设有GPS定位装置(14)。3.根据权利要求2所述的一种超高压架空输电线路全方位高精度巡检机器人，其特征在于：每个所述驱动机构包括第一驱动组件和第二驱动组件(17)，且每个所述第一驱动组件分别驱动一对行走臂(7)远离架空线(1)或与架空线(1)接触，每对中的其中一个所述行走臂(7)上还设有第一测距仪(27)，用于测算一对行走臂(7)相背运动的距离；每个所述行走臂(7)上还通过第二驱动组件(17)安装有行走轮，行走轮在架空线(1)上接触或分离，每对中的另一个所述行走臂(7)上还设有第二测距仪，用于测算行走臂(7)上的行走轮与架空线(1)之间的距离。4.根据权利要求3所述的一种超高压架空输电线路全方位高精度巡检机器人，其特征在于：所述行走轮分为驱动轮(19)和辅助轮(20)，所述第二驱动组件(17)上的零件分别与驱动轮(19)和辅助轮(20)相连接，所述行走臂(7)上还设有用于驱动驱动轮(19)在架空线(1)上行走的第一电机，在第一电机驱动下，驱动轮(19)在架空线(1)上行走，辅助轮(20)也在架空线(1)上行走，最终使行走臂(7)在架空线(1)上行走。5.根据权利要求4所述的一种超高压架空输电线路全方位高精度巡检机器人，其特征在于：当在其中一对行走臂(7)中的每个行走臂(7)上的第二驱动组件(17)驱动行走臂(7)上的驱动轮(19)和辅助轮(20)共同与架空线(1)相分离时，并在位于两对行走臂(7)上的第一驱动组件的驱动下，使两对行走臂(7)发生相背运动，以及在其他两对行走臂(7)上的驱动轮(19)和辅助轮(20)共同与架空线(1)相接触时，驱动其他两对行走臂(7)上的两个第一电机，使其他两对行走臂(7)上的驱动轮(19)和辅助轮(20)在架空线(1)上行走，此时实现了机器人在架空线上...

【专利技术属性】
技术研发人员：黎宇，方宇，范狄庆，崔晨阳，魏旋旋，张海峰，杨浩，
申请(专利权)人：上海工程技术大学，
类型：发明
国别省市：