[實用新型]一種輸電線路巡線機器人

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220658798.5
• 申請日: 2012-12-05
• 公開（公告）號: CN202930832U
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 郭銳;曹雷;張峰;賈永剛
• 申請（專利權(quán)）人: 山東電力集團公司電力科學(xué)研究院;國家電網(wǎng)公司
• 主分類號: H02G1/02
• 分類號: H02G1/02
• 代理公司: 濟南圣達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 張勇

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種巡檢作業(yè)機器人，尤其是沿導(dǎo)線行走、進(jìn)行檢測、作業(yè)的架空輸電線路巡檢作業(yè)機器人。

背景技術(shù)

超高壓輸電線路是高壓電網(wǎng)的重要組成部分，為保證其在運行過程中的安全性和穩(wěn)定性，需要定期的開展巡檢工作；由于輸電線路分布點多，遠(yuǎn)離城鎮(zhèn)，地形復(fù)雜，并且導(dǎo)線暴漏在野外，長期風(fēng)吹雨淋，且受到持續(xù)的機械張力，電氣閃烙，材料老化的影響，容易引起磨損，斷股，腐蝕等損傷，若不及時修復(fù)更換，易引起嚴(yán)重的事故，造成大面積停電及經(jīng)濟財產(chǎn)損失。所以，必須對輸電線路進(jìn)行定期的巡視檢查，隨時掌握和了解輸電線路的安全運行情況，以便及時發(fā)現(xiàn)和消除隱患，預(yù)防事故的發(fā)生；

長期以來，我國對輸電線路的巡檢主要依靠人工，或望遠(yuǎn)鏡，或紅外熱成像儀，邊走邊看，一些特殊的巡檢還需要電力工人攀上高壓線路進(jìn)行檢查，費時費力，危險性極大，有些原始森林、山崖線路人工根本無法巡檢。利用機器人帶電巡檢和維護超高壓輸電網(wǎng)絡(luò)，不但可以減輕工人千里巡線和帶電作業(yè)的勞動強度，而且可提高檢測精度和檢測效率，取代人直接工作在高危險的場合，同時大大減少人力資源，對提高電網(wǎng)自動化作業(yè)水平、保障電網(wǎng)安全運行具有重要意義。

中國專利ZL200410061316.8公開了一種沿架空高壓輸電線路行駛的機器人，包括一對沿輸電線運動的小臂機械手機構(gòu)，二個小臂機械手的下端分別聯(lián)接在一個能改變二個小臂相對距離的大臂的傳動機構(gòu)上，各小臂分別具有4個自由度，小臂上方為末端執(zhí)行機構(gòu)，該末端執(zhí)行機構(gòu)具有一個掛在輸電線上的驅(qū)動輪及其第一驅(qū)動機構(gòu)、一個從動輪和一個可抓握輸電線的夾緊機構(gòu)。綜合分析，此專利主要有如下缺點：該專利機器人在遇到防震錘或者絕緣子串時，通過底部的滑臺將前后兩個小臂相互交替，來實現(xiàn)越障的功能。這種前臂變后臂，后臂變前臂，交替越障的形式，越障效率非常低，特別是在跨越絕緣子串時，耗時較長，再者，在越障過程中，對末端執(zhí)行機構(gòu)的加持力要求較高。

中國專利201010525761.0公開了一種懸掛型巡線機器人，它由，包括行走和吊艙兩部分。行走部分由兩節(jié)軀干和三個驅(qū)動輪爪組成。兩節(jié)型軀干成雙平行四邊形結(jié)構(gòu)，保證三個驅(qū)動輪爪朝向相同，軀干上的5臺電機驅(qū)動軀干縱擺、橫擺和伸縮，使每一個越障驅(qū)動輪可以實現(xiàn)三自由度平動上下線。每個驅(qū)動輪爪包含驅(qū)動輪和夾緊裝置，電機帶動驅(qū)動輪使機器人在線上移動。由電機、滾珠絲桿副、彈簧以及夾緊輪等構(gòu)成的夾緊裝置保證驅(qū)動輪與線之間有足夠的摩擦力。吊艙與行走部分通過兩條鋼帶連接，吊艙上的兩臺電機通過鋼帶調(diào)整自身相對于軀干的重心位置，以保證跨越障礙時機構(gòu)的靈活性。綜合分析，此專利主要有如下缺點：該專利機器人驅(qū)動部分的軀干上需要5?臺電機來驅(qū)動縱擺、橫擺和伸縮，軀干機械結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不易控制；同時，在越障過程中需要通過鋼帶帶動吊艙來調(diào)整整個機器人的重心位置，這種方式極易導(dǎo)致機器人在重心調(diào)整過程中發(fā)生傾覆，控制復(fù)雜。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的是為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種輸電線路巡線機器人，其結(jié)構(gòu)簡單緊湊，可互換性強，能夠橫跨在地線、分裂導(dǎo)線等單股導(dǎo)線上運行，可跨越輸電導(dǎo)線上各種障礙物（防震錘、間隔棒、懸垂絕緣子串等），攜帶攝像頭、紅外檢測儀等設(shè)備對導(dǎo)線、金具、鐵塔等進(jìn)行故障檢測。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用下述技術(shù)方案。

一種輸電線路巡線機器人，包括若干個結(jié)構(gòu)相同的驅(qū)動臂、聯(lián)板及電池控制箱，其中驅(qū)動臂包括驅(qū)動輪機構(gòu)、升降關(guān)節(jié)及旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)；驅(qū)動輪機構(gòu)包括驅(qū)動輪，所述驅(qū)動臂分布在機器人一側(cè)，驅(qū)動臂通過驅(qū)動輪懸掛在分裂導(dǎo)線上，所述驅(qū)動輪機構(gòu)下端通過旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)與升降關(guān)節(jié)連接，升降關(guān)節(jié)和電池控制箱固定在聯(lián)板上。

所述驅(qū)動輪機構(gòu)包括驅(qū)動電機、驅(qū)動輪、驅(qū)動軸、傳動裝置及固定板；所述固定板一端通過旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)與升降關(guān)節(jié)連接，另一端鉸接驅(qū)動軸；所述驅(qū)動軸兩端分別設(shè)有驅(qū)動輪及傳動裝置；傳動裝置可以是齒輪傳動或者同步帶傳動或者渦輪蝸桿傳動等；驅(qū)動電機與傳動裝置連接固定。

所述升降關(guān)節(jié)包括底板、絲杠、絲杠螺母、直線導(dǎo)軌、滑塊、直流電機、連接板、限位開關(guān)及軸承座；所述絲杠通過軸承座與底板相連，絲杠一端與直流電機相連，絲杠上設(shè)置有絲杠螺母；所述直線導(dǎo)軌固定在底板上，與絲杠平行，直線導(dǎo)軌上設(shè)置有能自由滑動的滑塊，連接板將絲杠螺母和滑塊固定在一起，連接板連接旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)；絲杠底部固定有限位開關(guān)，用于控制升降關(guān)節(jié)下端的極限位置。