[發明專利]一種可飛行式高空作業機器人及其方法

有效

• 申請號: 201611159966.5
• 申請日: 2016-12-15
• 公開（公告）號: CN106542092B
• 公開（公告）日: 2018-02-27
• 發明（設計）人: 杜宗展;宋士平;馬伶
• 申請（專利權）人: 濟南舜風科技有限公司
• 主分類號: B64C27/08
• 分類號: B64C27/08;B64C39/02
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司37221
• 代理人: 張勇

技術領域

本發明屬于作業機構領域，尤其涉及一種可飛行式高空作業機器人及其方法。

背景技術

高處作業是指人在一定位置為基準的高處進行的作業。國家標準GB/T 3608-2008《高處作業分級》規定：“凡在墜落高度基準面2m以上(含2m)有可能墜落的高處進行作業，都稱為高處作業?！备鶕@一規定，在建筑業中涉及到高處作業的范圍是相當廣泛的。在建筑物內作業時，若在2m以上的架子上進行操作，即為高處作業。

傳統的高空作業均是作業人員親自操作，而且進行攀登作業時作業人員由于沒有作業平臺，只能攀登在可借助物的架子上作業，要借助一手攀，一只腳勾或用腰繩來保持平衡，身體重心垂線不通過腳下，作業難度大，危險性大，若有不慎就可能墜落。

下面以巡線作業機器人為例：目前，巡線機器人越來越多地用在電力巡視作業領域，代替人工進行電力線路的監測、檢修等工作。電力巡視過程中，當電力線路發生絕緣子閃絡、局部短路等故障時，最直接的表現便是局部溫度過高。另外，電力線路還存在斷股、附件脫落等故障。因此，電力線路巡線監測是一個非常關鍵的環節。傳統的巡線機器人由于高壓線路及桿塔結構復雜，巡線機器人不僅要完成巡視、檢修工作，還要不斷跨越線路上的結構障礙，影響巡線機器人的工作效率。

近年來，隨著無人機技術的提升，無人機也越來越多的用于巡線。無人機具有靈活高效，不受線路環境約束的優點，但是單純采用無人機也存在明顯的缺點：無人機續航通常較短，需要頻繁地充電，有效工作時間有限；為保證安全，無人機不能距離線路太近，這就導致一些復雜區域可能會有遺漏的監測項目，留下安全隱患。

現有的高空作業機器人存在以下缺陷：高空作業機器人需要借助外力或設備搭載作業機構相應工作地點，當高空作業點地理環境復雜時，不易設置架子或吊索等結構，使得高空作業機器人受地理環境因素影響，并不能適用于所有地理環境的地點進行工作。此外，高空作業機器人一般占地空間大，重量大，消耗的能源多，當作業機構需要跨越大型或復雜的障礙物時，可能會發生故障，此時，需要人為將高空作業機器人卸載，耗費大量的人力和物力，降低了高空作業機器人的工作效率。

發明內容

為了解決現有技術的缺點，本發明的第一目的是提供一種可飛行式高空作業機器人。

本發明的一種可飛行式高空作業機器人，包括：飛行機構和作業機構，所述飛行機構包括飛行本體，飛行本體內設有第一控制器，飛行本體連接有若干個機臂，每個機臂連接有旋翼；第一控制器通過控制旋翼驅動模塊來驅動旋翼工作；所述作業機構包括電控箱，電控箱內設置有第二控制器，第二控制器用于控制所述作業機構動作；

所述飛行本體用于搭載作業機構至空中設定位置，可飛行式高空作業機器人到達設定位置之后，所述飛行機構和作業機構兩者保持共同工作狀態或兩者分開獨立工作狀態。

進一步地，電控箱的底部還設置有圓柱形鎖止部，鎖止部內安裝有電控鎖，電控鎖與第一控制器相連；

飛行機構的上表面還設置有凹箱，凹箱為上寬下窄的錐桶結構；所述凹箱用于承載與其相匹配的作業機構電控箱，且使得所述可飛行式高空作業機器人飛行時保持平衡；凹箱的底部還設置有上窄下寬的柱形臺，柱形臺用于容納鎖止部；

當飛行機構和作業機構兩者需要共同工作時，第一控制器控制電控鎖處于上鎖狀態，使得飛行機構和作業機構兩者結合；當作業機構需要單獨作業時，第一控制器控制電控處于開鎖狀態，使得作業機構脫離所述飛行機構而獨立工作。

本發明通過凹箱結構，將飛行機構和作業機構共同工作或分開獨立工作：當飛行機構和作業機構兩者需要共同工作時，第一控制器控制電控鎖處于上鎖狀態，使得飛行機構和作業機構兩者結合；當作業機構需要單獨作業時，第一控制器控制電控處于開鎖狀態，使得作業機構脫離所述飛行機構而獨立工作。本發明一方面減輕負重，節約能耗；另一方面，降低系統的復雜性，減小產生故障的幾率；當作業機構需要跨越大型或復雜的障礙物時，飛行機構可作業機構結合。

進一步地，電控箱的底部還設置有磁性層；所述飛行本體上還安裝有電磁吸盤，其與第一控制器相連；電磁吸盤用于承載所述作業機構且使得所述可飛行式高空作業機器人飛行時保持平衡；

當飛行機構和作業機構兩者需要共同作業時，第一控制器控制電磁吸盤通電產生磁場，使得電磁吸盤吸附具有磁性層的電控箱，達到飛行機構和作業機構兩者結合的目的；當作業機構需要單獨作業時，第一控制器控制電磁吸盤斷電消除磁場，使得電磁吸盤脫離具有磁性層的電控箱，達到飛行機構和作業機構兩者脫離的目的。