一种高压直流输电线路蠕动越障的磁致动软体巡检机器人制造技术

本申请公开了一种高压直流输电线路蠕动越障的磁致动软体巡检机器人。本方案中，利用通电线圈在高压直流输电导线周围产生的环形强化磁场中受安培力作用，使直线驱动磁芯通电线圈产生沿向前的驱动力以及使吸附磁芯通电线圈产生与向前方向垂直的吸附力。基于此，通过操作吸附磁芯通电线圈的电流方向使分别位于蠕动软体二端的二个磁力吸附器的交替产生磁吸力或解除磁吸力，通过操作直线驱动磁芯通电线的电流方向使位于蠕动软体二端的二个磁力直线驱动器的交替产生驱动力或解除驱动力，进而产生了越障动作。该巡检机器人运转灵活，蠕动越障步骤少效率高，跨越障碍时运行平稳，安全性高，尤其适合跨越间隔棒和防震锤这两类金具。金具。金具。

【技术实现步骤摘要】
一种高压直流输电线路蠕动越障的磁致动软体巡检机器人


[0001]本申请涉及工业建筑钢结构工程施工的
，尤其涉及一种高压直流输电线路蠕动越障的磁致动软体巡检机器人。

技术介绍

[0002]电力系统是现代人类社会正常运行的基石之一。架空高压输电线路大多架设在野外，高压输电线长期暴露在恶劣环境之中,表面的绞线由于自身机械张力和天气等原因，易产生磨损、锈蚀、断裂等各种损伤。这些破损会对电力输送产生影响，甚至发生事故。为保证电力稳定持续地供应，要求对输电线路进行定期检修，目前，输电线路巡检工作主要还是由人工进行，高压输电线路架设需要跨越各种复杂地形，环境恶劣，人工巡检难度大且效率低下。随着经济的发展，现在也出现了利用无人机或直升机与工人配合通过摄像头进行巡检，但是这种方法成本较高且存在巡检盲点，同时易受到天气和风载的影响。随着智能机器人产业的发展，利用机器人进行高压输电线路巡检成为新的趋势，以期提高高压线巡检的效率和准确率。
[0003]目前国内外研发的巡检机器人多为多悬臂刚性机器人，这种机器人体型笨重，尺寸过大，同时由于其利用多支机械臂交错向前，完成越障前进等动作，具有越障动作复杂、效率低下、载荷受限和运行不稳定等缺点。由于软体机器人具有冗余自由度、柔顺变形等特点，把软体机器人技术结合到高压线巡检领域是一种全新的趋势。目前气动软体驱动机器人的发展相对成熟，但其需要复杂的辅助系统，并且在架空输电线上采用气压驱动运行的软体巡检机器人难以实现，而利用SMA驱动器(形状记忆合金驱动器)的软体机器人则有响应时间长、效率低下等缺点，除此之外还有利用远程施加的磁场在嵌入磁体或由可磁化材料制成的磁性机器人上施加力或扭矩来实现磁控性驱动的软体机器人。
[0004]综上所述，以上这些方法不适用于野外高空作业的软体巡检机器人。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本申请提供一种高压直流输电线路蠕动越障的磁致动软体巡检机器人，能够解决了现有技术中巡检机器人多电机驱动导致的尺寸过大、结构复杂问题，消除了架空高压输电线路巡检机器人体型过于庞大所导致的越障困难问题，减小了高压线的负荷。
[0006]本申请提供一种高压直流输电线路磁致动软体巡检机器人，包括蠕动软体，各固接在所述蠕动软体二端的一对磁力吸附器，和各固接在所述括蠕动软体二端的一对磁力直线驱动器；所述磁力吸附器包括沿第一方向叠设的吸附磁芯弱磁性材料体、吸附磁芯强磁性材料体和以垂直于第一方向的姿态穿设在所述吸附磁芯弱磁性材料体、吸附磁芯强磁性材料体的吸附磁芯通电线圈，所述磁力直线驱动器包括沿第二方向叠设的直线驱动磁芯弱磁性材料体、直线驱动磁芯强磁性材料体和以垂直于第一方向的姿态穿设在所述直线驱动磁芯弱磁性材料体、直线驱动磁芯强磁性材料体的直线驱动磁芯通电线圈；
[0007]其中，在所述吸附磁芯通电线圈被通入电流时，所述磁力吸附器能够产生沿第一方向吸附在高压直流输电导线的吸附力；在所述直线驱动磁芯通电线圈被通入电流时，所述磁力直线驱动器能够产生沿第二方向驱动在高压直流输电导线的驱动力，所述第一方向、第二方向大体垂直。
[0008]可选地，所述吸附磁芯弱磁性材料体、吸附磁芯强磁性材料体均呈半环状圆柱形。
[0009]可选地，所述吸附磁芯通电线圈呈矩形。
[0010]可选地，所述吸附磁芯通电线圈为多个，并呈圆环形排布。
[0011]可选地，所述直线驱动磁芯弱磁性材料体、直线驱动磁芯强磁性材料体均呈半圆柱形。
[0012]可选地，所述直线驱动磁芯通电线圈为矩形。
[0013]可选地，所述直线驱动磁芯通电线圈为多个，并呈圆环形排布。
[0014]可选地，所述蠕动软体为聚氨酯软体材质。
[0015]可选地，所述吸附磁芯强磁性材料体、直线驱动磁芯强磁性材料体的材质均为磁粉芯聚氨酯。
[0016]可选地，所述磁粉芯聚氨酯的导磁率为500
‑
6000H/m。
[0017]本申请具有如下有益效果：
[0018]1.基于磁致动机理，针对防震锤和间隔棒此类金具设计，该软体巡检机器人越障步骤少，跨越障碍时柔顺平稳。
[0019]2.利用磁致动机理有效解决目前国内外的轮臂式巡检机器人利用滚轮夹紧线路产生的摩擦力来前进所存在的打滑问题，安全性较高。
[0020]3.由于由叠设的吸附磁芯弱磁性材料体、吸附磁芯强磁性材料体所形成的吸附磁芯提供的舒张力可以减少对导线的磨损。
[0021]3.该软体机器人，相比传统刚体机器人，具有轻量化等优点。
[0022]4.该设计与目前大多数磁极式驱动不同，直接利用高压线自身所产生环形磁场对通电线圈产生安培力驱动，为高压线软体巡检机器人提供了一种新的方案和思路。
附图说明
[0023]下面结合附图，通过对本申请的具体实施方式详细描述，将使本申请的技术方案及其它有益效果显而易见。
[0024]图1是本申请磁致动软体巡检机器人的结构示意图。
[0025]图2是本申请磁力吸附器结构示意图。
[0026]图3是本申请磁力吸附器功能示意图。
[0027]图4是本申请磁力直线驱动器结构示意图。
[0028]图5是本申请磁力直线驱动器功能示意图。
[0029]图6是本申请软体机器人跨越防震锤示意图。
[0030]图7是本申请软体机器人跨越间隔棒示意图。
[0031]图8是本申请软体机器人越障动作(以跨越防震锤为例)示意图。
[0032]其中，图中元件标识如下：
[0033]1‑
磁力吸附器，2
‑
磁力直线驱动器，3
‑
蠕动软体，4
‑
高压直流输电导线，5
‑
防震锤，
6
‑
间隔棒，101
‑
吸附磁芯弱磁性材料体，102
‑
吸附磁芯强磁性材料体，103
‑
吸附磁芯通电线圈，201
‑
直线驱动磁芯强磁性材料体，202
‑
直线驱动磁芯弱磁性材料体，203
‑
直线驱动磁芯通电线圈。
具体实施方式
[0034]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0035]在本申请的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0036]在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高压直流输电线路蠕动越障的磁致动软体巡检机器人，其特征在于，包括蠕动软体，各固接在所述蠕动软体二端的一对磁力吸附器，和各固接在所述蠕动软体二端的一对磁力直线驱动器；所述磁力吸附器包括沿第一方向叠设的吸附磁芯弱磁性材料体、吸附磁芯强磁性材料体和以垂直于第一方向的姿态穿设在所述吸附磁芯弱磁性材料体、吸附磁芯强磁性材料体的吸附磁芯通电线圈，所述磁力直线驱动器包括沿第二方向叠设的直线驱动磁芯弱磁性材料体、直线驱动磁芯强磁性材料体和以垂直于第一方向的姿态穿设在所述直线驱动磁芯弱磁性材料体、直线驱动磁芯强磁性材料体的直线驱动磁芯通电线圈；其中，在所述吸附磁芯通电线圈被通入电流时，所述磁力吸附器能够产生沿第一方向吸附在高压直流输电导线的吸附力；在所述直线驱动磁芯通电线圈被通入电流时，所述磁力直线驱动器能够产生沿第二方向驱动在高压直流输电导线的驱动力，所述第一方向、第二方向大体垂直。2.根据权利要求1所述高压直流输电线路磁致动软体巡检机器人，其特征在于，所述吸附磁芯弱磁性材料体、吸附磁芯强磁性材料体均呈半环状圆柱形。3.根据权利要求1所述高压直流输电线...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐显金，黄彦澔，刘兰兰，颜海峰，杨宇航，张奕康，
申请(专利权)人：湖北工业大学，
类型：发明
国别省市：