[發(fā)明專利]一種輸電線巡檢機(jī)器人爬坡控制系統(tǒng)及方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711038518.4
• 申請(qǐng)日: 2017-10-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107831767A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-03-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 丁偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 成都意町工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)有限公司
• 主分類號(hào): G05D1/02
• 分類號(hào): G05D1/02
• 代理公司: 成都九鼎天元知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司51214
• 代理人: 卿誠(chéng)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及輸電線巡檢領(lǐng)域，尤其是一種輸電線巡檢機(jī)器人爬坡控制系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

我們國(guó)家地緣遼闊，電氣化現(xiàn)在已經(jīng)遍布各個(gè)角落，高壓的輸電線路也是越來(lái)越密集，甚至許多偏遠(yuǎn)山區(qū)也已經(jīng)告別了煤油燈時(shí)代；但高壓線路都在野外，像大風(fēng)大雪等一些惡劣天氣，泥石流地震等自然災(zāi)害包括人為的偷盜破壞設(shè)施都會(huì)對(duì)高壓線路的正常運(yùn)行造成威脅，其造成的后果是不可估量的；因此必須做好高壓線路的檢測(cè)和維護(hù)。

為了保障電力線路的正常運(yùn)行，需要對(duì)輸電線路進(jìn)行定期維護(hù)。巡檢不僅了解掌握線路的運(yùn)行狀況，也能及時(shí)發(fā)現(xiàn)線路及設(shè)備的缺陷和周邊環(huán)境情況的變，為線路維修維護(hù)提供資料。目前主要是采用人工目測(cè)檢查的方式，但我國(guó)輸電線路里程長(zhǎng)、覆蓋范圍廣，有些線路還跨越山區(qū)、大河、草地及原始森林等，這就使巡檢工作勞動(dòng)強(qiáng)度大且難以保證巡檢到位率并且影響巡檢質(zhì)量，同時(shí)高空帶電作業(yè)，巡檢人員的安全存在隱患。

為了解決上述問(wèn)題，采用機(jī)器人對(duì)線路進(jìn)行巡檢，機(jī)器人可多任務(wù)同時(shí)執(zhí)行，實(shí)時(shí)反饋線路情況，能將工人徹底從辛苦危險(xiǎn)的高壓線巡檢工作中解放出來(lái)；但是現(xiàn)有輸電線上設(shè)置有間隔棒，用于將多股輸電線分散，而這些間隔棒則成為機(jī)器人沿線路運(yùn)行的障礙，越障能力成為巡檢機(jī)器人重要的要求。

由于高壓輸電線的鐵塔之間大多有高度落差，許多的輸電線都不是水平設(shè)置的，有一定的傾角，而現(xiàn)有的巡檢機(jī)器人的爬坡水平有限，當(dāng)傾角過(guò)大的時(shí)候，巡檢機(jī)器人無(wú)法爬升，甚至?xí)袈洌瑹o(wú)法穩(wěn)定的實(shí)現(xiàn)巡檢。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的發(fā)明目的在于：針對(duì)上述存在的問(wèn)題，提供一種輸電線巡檢越障機(jī)器人的控制系統(tǒng)和方法，在巡檢中不用停止運(yùn)行，越過(guò)障礙，實(shí)現(xiàn)巡檢機(jī)器人的自主巡檢，并將檢測(cè)數(shù)據(jù)發(fā)送到地面站；同時(shí)能夠在一定傾角的輸電線上進(jìn)行穩(wěn)定的巡檢。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

本發(fā)明一種輸電線巡檢機(jī)器人爬坡控制系統(tǒng)，包括控制器，所述控制器分別連接檢測(cè)模塊和電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊；所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊連接執(zhí)行電機(jī)；所述檢測(cè)模塊，用于檢測(cè)輸電線與水平線的夾角；所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊，用于控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)行。

以上結(jié)構(gòu)，巡檢機(jī)器人通過(guò)檢測(cè)輸電線與水平線的夾角，控制巡檢機(jī)器人進(jìn)行爬坡，既能實(shí)現(xiàn)巡檢機(jī)器人在具有傾角的輸電線上運(yùn)行，又能夠穩(wěn)定的移動(dòng)，防止摔落，克服現(xiàn)有巡檢機(jī)器人的爬坡問(wèn)題。

進(jìn)一步，所述檢測(cè)模塊包括傾角傳感器。傾角傳感器能夠檢測(cè)輸電線與水平線的夾角，有利于后面的爬坡控制。

進(jìn)一步，所述執(zhí)行電機(jī)包括行走輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)、滑動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)電機(jī)和夾持機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)電機(jī)；所述行走輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)，用于帶動(dòng)行走輪移動(dòng)；所述滑動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)電機(jī)，用于驅(qū)動(dòng)滑動(dòng)機(jī)構(gòu)的移動(dòng)，調(diào)節(jié)行走輪之間的距離；所述夾持機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)電機(jī)，用于鎖定或解鎖夾持機(jī)構(gòu)對(duì)輸電線的作用。

以上結(jié)構(gòu)，通過(guò)行走輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)能夠驅(qū)動(dòng)行走輪的移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)巡檢機(jī)器人的運(yùn)行；滑動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)電機(jī)主要是為了驅(qū)動(dòng)滑動(dòng)機(jī)構(gòu)的移動(dòng)，調(diào)節(jié)行走輪之間的距離，保持巡檢機(jī)器人的重心的穩(wěn)定或爬坡需求；夾持機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)電機(jī)用于固定本體，防止本體摔落，保證本體的安全。

進(jìn)一步，所述控制器還連接無(wú)線通信模塊，與地面站進(jìn)行通訊。

以上結(jié)構(gòu)，控制器與地面站通訊，既能將檢測(cè)信息發(fā)送到地面站，同時(shí)能夠通過(guò)地面站進(jìn)行控制，輔助本體工作；而且能夠?qū)ρ矙z機(jī)器人進(jìn)行監(jiān)控。

進(jìn)一步，所述夾持機(jī)構(gòu)為伸縮結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明一種輸電線巡檢機(jī)器人爬坡控制方法，包括以下步驟：

S1：傾角傳感器檢測(cè)輸電線與水平線的夾角a；

S2：當(dāng)夾角a小于預(yù)設(shè)夾角，控制器向電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊發(fā)送行走執(zhí)行指令，電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊控制行走輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)三個(gè)行走輪轉(zhuǎn)動(dòng)；

S3：若夾角a大于預(yù)設(shè)夾角，通過(guò)夾持機(jī)構(gòu)固定前行走輪或中行走輪，松開(kāi)其對(duì)應(yīng)的滑動(dòng)機(jī)構(gòu)，同時(shí)驅(qū)動(dòng)其他行走輪移動(dòng)；

S4：當(dāng)兩個(gè)行走輪之間的距離小于預(yù)設(shè)距離，通過(guò)夾持機(jī)構(gòu)固定后行走輪，松開(kāi)其對(duì)應(yīng)的滑動(dòng)機(jī)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)其他行走輪移動(dòng)；

S5：當(dāng)夾角a小于預(yù)設(shè)夾角，同時(shí)驅(qū)動(dòng)三個(gè)行走輪轉(zhuǎn)動(dòng)。

以上方法，通過(guò)行走輪和對(duì)應(yīng)滑動(dòng)機(jī)構(gòu)的配合作用，利用滑動(dòng)機(jī)構(gòu)的移動(dòng)來(lái)促進(jìn)行走輪的移動(dòng)，保證巡檢機(jī)器人在爬坡時(shí)的穩(wěn)定性，同時(shí)固定部分行走輪，其他行走輪移動(dòng)，從而為本體爬坡提供強(qiáng)大的動(dòng)力，有利于巡檢機(jī)器人能夠爬升更大傾角的輸電線，提高巡檢機(jī)器人的爬坡能力。

進(jìn)一步，所述S3中，若夾角a大于預(yù)設(shè)夾角，通過(guò)夾持機(jī)構(gòu)固定前行走輪和中行走輪，松開(kāi)其對(duì)應(yīng)的滑動(dòng)機(jī)構(gòu)，同時(shí)驅(qū)動(dòng)前行走輪移動(dòng)。