[發(fā)明專利]一種步進(jìn)式巡線清障機(jī)器人及其方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201710600260.6
• 申請日: 2017-07-21
• 公開（公告）號: CN107248710A
• 公開（公告）日: 2017-10-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 高琦;唐斌
• 申請（專利權(quán)）人: 山東大學(xué)
• 主分類號: H02G1/02
• 分類號: H02G1/02;B08B1/00;B25J11/00
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司37221
• 代理人: 張勇

1.一種步進(jìn)式巡線清障機(jī)器人，其特征在于，包括：

行進(jìn)機(jī)構(gòu)，所述行進(jìn)結(jié)構(gòu)為可伸縮運動的連桿；行進(jìn)結(jié)構(gòu)的兩端分別與第一控制箱和第二控制箱相連，第一控制箱和第二控制箱用于控制連桿的伸縮運動，實現(xiàn)機(jī)器人的步進(jìn)式蠕動行走；

第一控制箱和第二控制箱上分別安裝有第一夾線機(jī)構(gòu)和第二夾線機(jī)構(gòu)，用來分別在第一控制箱和第二控制箱的控制下實現(xiàn)對高壓輸電線的夾緊和松開；

所述第一控制箱上還安裝有清障機(jī)構(gòu)，其用于在第一控制箱的控制作用下清除高壓輸電線的障礙物；所述第一控制箱上還安裝有機(jī)械手，其用于在第一控制箱的控制作用下，一方面在機(jī)器人行進(jìn)和越障時懸掛在高壓輸電線上起輔助支撐的作用，保持機(jī)器人行走的穩(wěn)定；另一方面能夠進(jìn)行清障運動。

2.如權(quán)利要求1所述的一種步進(jìn)式巡線清障機(jī)器人，其特征在于，所述機(jī)械手上還安裝有圖像采集裝置，所述圖像采集裝置用于采集高壓輸電線上的圖像并傳送至第一控制箱內(nèi)。

3.如權(quán)利要求1所述的一種步進(jìn)式巡線清障機(jī)器人，其特征在于，所述清障機(jī)構(gòu)為除冰機(jī)構(gòu)，其用于當(dāng)高壓輸電線存在覆冰狀況時，進(jìn)行除冰運動。

4.如權(quán)利要求1所述的一種步進(jìn)式巡線清障機(jī)器人，其特征在于，所述第一控制箱和第二控制箱均包括殼體，所述殼體內(nèi)設(shè)置有控制器，所述控制器依次與驅(qū)動機(jī)構(gòu)和傳動機(jī)構(gòu)相連。

5.如權(quán)利要求3所述的一種步進(jìn)式巡線清障機(jī)器人，其特征在于，所述除冰機(jī)構(gòu)包括底座，所述底座上安裝有盤銑刀，所述底座在第一控制箱的作用下可實現(xiàn)轉(zhuǎn)動。

6.一種如權(quán)利要求1-5中任一所述的步進(jìn)式巡線清障機(jī)器人的工作方法，其特征在于，包括步進(jìn)式巡線清障機(jī)器人的步進(jìn)式蠕動行走過程，其具體過程為：

在所述機(jī)器人步進(jìn)式蠕動行走的初始狀態(tài)下，第一夾線機(jī)構(gòu)和第二夾線機(jī)構(gòu)均夾緊高壓輸電線，機(jī)械手閉合卡在高壓輸電線上，起輔助支承作用，連桿處于收縮狀態(tài)；

之后，第一夾線機(jī)構(gòu)張開，第一控制箱控制連桿伸張，第一控制箱向前運動；

當(dāng)連桿完全伸張后，第一夾線機(jī)構(gòu)夾緊，第二夾線機(jī)構(gòu)松開，第二控制箱控制連桿完成收縮運動，第二控制箱向前移動，第二夾線機(jī)構(gòu)最后夾緊，完成前進(jìn)運動的一個運動周期；在整個行進(jìn)的周期中，始終保持有兩點與高壓輸電線接觸，保證了整個機(jī)器人行進(jìn)的穩(wěn)定性。

7.如權(quán)利要求6所述的步進(jìn)式巡線清障機(jī)器人的工作方法，其特征在于，該方法還包括步進(jìn)式巡線清障機(jī)器人的越障過程，其具體過程為：

當(dāng)機(jī)器人檢測到高壓輸電線路上的障礙物時，第一控制箱和第二控制箱控制連桿停止轉(zhuǎn)動，第一夾線機(jī)構(gòu)和第二夾線機(jī)構(gòu)均夾緊高壓輸電線，機(jī)器人實現(xiàn)剎車；

第二夾線機(jī)構(gòu)松開高壓輸電線路，第二控制箱控制連桿完成收縮運動，第二控制箱向前移動；

之后，第二夾線機(jī)構(gòu)夾緊高壓輸電線路，機(jī)械手臂通過各關(guān)節(jié)的轉(zhuǎn)動，使手臂越過障礙物，并重新卡在高壓輸電線路；

然后，第一夾線機(jī)構(gòu)張開，第一控制箱控制連桿伸張，第一控制箱向前運動越過障礙物；

最后，第一夾線機(jī)構(gòu)夾緊，隨后第二夾線機(jī)構(gòu)松開，第二控制箱控制連桿完成收縮運動，第二控制箱向前移動實現(xiàn)整體越障。

8.如權(quán)利要求6所述的步進(jìn)式巡線清障機(jī)器人的工作方法，其特征在于，高壓輸電線路上的障礙物包括防震錘、接續(xù)金具、懸垂線夾和耐張線夾。

9.如權(quán)利要求6所述的步進(jìn)式巡線清障機(jī)器人的工作方法，其特征在于，該方法還包括步進(jìn)式巡線清障機(jī)器人的障礙清除過程，其具體過程為：

圖像采集裝置采集高壓輸電線路上的障礙物信息并反饋至第一控制箱內(nèi)，第一控制箱控制機(jī)械手定位于高壓輸電線路上的障礙物處，對障礙物進(jìn)行剪切、移動和清除。

10.如權(quán)利要求6所述的步進(jìn)式巡線清障機(jī)器人的工作方法，其特征在于，該方法還包括步進(jìn)式巡線清障機(jī)器人的除冰過程，其具體過程為：

第一控制箱控制除冰機(jī)構(gòu)，使盤銑刀與高壓輸電線路處于同一水平面內(nèi)；

第一控制箱控制除冰機(jī)構(gòu)的底座轉(zhuǎn)動，使盤銑刀逐步靠近高壓輸電線路上的覆冰，直至接觸；

最后第一控制箱帶動盤銑刀轉(zhuǎn)動，并配合機(jī)器人的前進(jìn)運動，實現(xiàn)高壓輸電線路的除冰工作。