[發明專利]一種用于可分離和融合變形的飛爬滑高壓巡線機器人

有效

• 申請號: 201710526439.1
• 申請日: 2017-06-30
• 公開（公告）號: CN107342554B
• 公開（公告）日: 2018-12-07
• 發明（設計）人: 張小棟;郭健;張黎明;陸竹風;孫曉峰
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: H02G1/02
• 分類號: H02G1/02;B25J11/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 強宏超

本發明公開了一種用于可分離和融合變形的飛爬滑高壓巡線機器人，包括對接機構、線上移動機構和飛行機構；對接機構是高壓線巡檢機器人的核心結構之一，通過對接結構機器人既擁有多種模態的組合整體機構，又擁有機構分離的功能；能夠實現飛行巡檢、線上爬行和滑行巡檢及其這三種模態間的自如切換或并行存在執行不同的巡檢任務，具有很強的靈活性和實用性。

【技術領域】

本發明涉及高壓電線巡線檢測機器人領域，特別涉及一種用于可分離和融合變形的飛爬滑高壓巡線機器人。

【背景技術】

高輸電線路的缺陷主要有斷股、松股、生銹、缺損、缺失、移位、雷擊、污穢、磨損、腐蝕等，尤其是輸電線路上金具的氧化腐蝕、接頭松動以及絕緣子老化、開裂和擊穿等缺陷及故障嚴重威脅輸電系統的安全運行，為此對高壓輸電線路實施有效及時的巡檢具有重要的工程意義。

目前，對輸電導線進行巡檢的方法主要有三種：

(1)地面目測法。此方法需要巡檢人員在地面采用肉眼或望遠鏡對轄區內的電力線進行觀測。由于輸電線路分布點多面廣、地理條件復雜，巡檢工人需要翻山越嶺、涉水過河、徒步或驅車巡檢。這種方法檢測時距離線塔遠，探測精度低，并且勞動強度大，工作效率低和探測精度低，可靠性差。

(2)人工巡檢法。此方法屬于帶電作業范疇，需要巡檢人員身著帶電服進行高空攀爬完成線路巡檢，危險性高強度大，對巡檢人員自身安全存在一定威脅。

(3)航測法。航測法可分為直升機巡檢和無人機巡檢兩種，其巡檢速度快，但為保持飛機與線塔的安全距離無法進行近距離檢查，惡劣天氣條件下無法巡檢。其中，直升機巡檢需飛行員，程序繁瑣，成本高；無人機巡檢，可實現自主GPS導航，但載荷有限，續航時間短。

將巡檢機器人應用于高壓線特別是超高壓輸電線路的巡檢作業，不僅可以減輕工人的勞動強度，降低巡檢作業費用，并且可以提高巡檢作業質量和效率，是一種可替代原有巡檢方法的切實可行的方案，因此高壓輸電線路巡檢機器人具有強烈的市場需求和廣闊的發展前景。因此多功能、多模態高壓線路巡檢機器人關鍵技術的研究及其系統開發研制成為電網發展的迫切需要。

基于仿生學原理建立飛爬滑多模態巡檢機器人模型，使巡檢機器人能夠更好地適應復雜多樣的工作環境，充分解決新疆地區天氣惡劣，地勢險峻，高壓輸電線路長度長等問題導致的人工巡檢困難的現狀；通過對多模態高壓巡線機器人的研制，解決惡劣環境下(強電磁場、低溫、大風等)機器人運行的穩定性問題，將會把高壓巡檢機器人的巡檢方式推向復雜環境下的多功能巡檢。而對接機構的設計使得飛爬滑高壓巡線機器人更加的靈活，使得飛爬滑高壓巡線機器人可以在巡檢的過程中，線上巡檢機構和飛行機構能夠分離，提高了巡檢的效率，減少了功耗，實現真正意義上的智能巡檢。

【發明內容】

本發明的目的是提供一種用于可分離和融合變形的飛爬滑高壓巡線機器人，設置有對接機構，在不影響多模態巡檢機器人飛行巡檢和線上移動巡檢功能同時，機器人具有“分離體”和“融合體”兩種機構狀態，具有很強的靈活性和實用性，實現更高效率的高壓輸電線路巡檢。

為達到上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種用于可分離和融合變形的飛爬滑高壓巡線機器人，包括對接機構、線上移動機構和飛行機構；

對接機構包括對接機構芯體，通過滾動軸承豎向安裝在對接機構芯體上的蝸輪軸，蝸輪軸固定安裝有蝸輪，絲杠螺母通過絲杠螺母副連接在蝸輪軸上，布置在蝸輪軸兩側的傳力桿一端通過轉動副與絲杠螺母相連、另一端通過轉動副分別連接一定位桿，定位桿與對接機構芯體通過滑動副連接，驅動電機固定在對接機構芯體中、并與蝸桿軸連接，蝸桿軸與蝸輪軸上的蝸輪配合；

驅動電機轉動通過蝸桿軸帶動蝸輪旋轉，蝸輪帶動蝸輪軸旋轉，絲杠螺母相對于蝸輪軸上下移動，絲杠螺母通過傳力桿帶動定位桿移動，線上移動機構下部設有與定位桿配合的線上移動機構定位鎖緊曲面，定位桿與線上移動機構定位鎖緊曲面配合，實現分離或結合。