[發明專利]一種基于多足仿生清障的輸電走廊樹障清理機器人

在審

• 申請號: 201711251165.6
• 申請日: 2017-12-01
• 公開（公告）號: CN107926334A
• 公開（公告）日: 2018-04-20
• 發明（設計）人: 孟維旭;楊堂華;劉鵬;杜應松;尚雷;張冠一;付文聰;李巖;孟見崗;鄭博文;陳柯;孫云;白雙雙;王偉;劉沖;崔同堯
• 申請（專利權）人: 云南電網有限責任公司普洱供電局
• 主分類號: A01G3/08
• 分類號: A01G3/08
• 代理公司: 昆明大百科專利事務所53106
• 代理人: 何健

技術領域：

本發明屬于特種機器人技術，尤其是涉及一種基于多足仿生清障的輸電走廊樹障清理機器人的特種技術。

桉樹及竹類等速生樹種，一直是影響輸電線路穩定運行的重要隱患之一，樹障隱患的排查與清理一直是困擾運維人員的難題。本發明的研究與應用，旨在提高樹障隱患清理效率并降低作業人員風險，提高線路穩定運行水平，具有良好的安全效益和巨大的經濟效益。

背景技術

輸電線路的樹障清理關系到輸電線路的安全、穩定可靠運行，對用電可靠性、供電企業的安全性和經濟性具有十分重要的意義；國內外在對仿生、爬樹機器人等方面已經取得了不少成果，同時也存在不足，表現在：基本只是原理的研究，沒有針對應用場景的方法研究；沒有相關樹障清理裝置和方法的研究。

1)科學家們對軟體機器人的研究已經有一段時間了，其特殊的形狀讓它具有超人般速度及柔韌性，能夠在非常艱險的空間內蠕動，并可以非常迅速地改變前進方向，能夠用來進行營救以及內部采集工作，為人類創造便利。在過去的幾十年中，科學家和工程師一直在努力打造能夠模仿自然界生物的機器人。不過，這些機器人大多擁有堅硬的骨骼和關節，由電力或是氣壓傳動裝置驅動。然而，自然界中很多生物都是軟體生物(比如蚯蚓、蝸牛、昆蟲幼蟲等等)，它們能夠自如運用不同的策略，在復雜的環境中生存。迄今為止，軟體機器人的研究仍然面臨諸多限制，打造出來的機器人大多體積也較為龐大(通常為幾十厘米)，這主要由于能量管理和遠程控制方面遇到的困難。

2)波蘭華沙大學物理學院研究團隊運用液晶彈性體科技(該技術最初由佛羅倫薩LENS研究所研發)，打造了一款15毫米長的仿生微型軟體機器人，它能夠模仿毛毛蟲的步態。值得一提的是，這款機器人能從綠色光線中吸收能量，并由激光射線控制。除了在平面上爬行，它還能爬過小坡、擠過縫隙，還能運輸東西。

3)2010年，美國卡耐基-梅隆大學(Carnegie Mellon)Biorobotics實驗室的人就以蛇為基礎制作了一條爬樹機器人。這玩意由多節小bot組成，可以長可短，會像蛇一樣移動，以及像蛇一樣爬上大樹，它頭部的‘大眼’可以用做軍事監測等工作。大自然總是可以提供給工程師們無線靈感，機器人不一定要像人，它也可以像一條蛇。美國卡耐基-梅隆大學(Carnegie Mellon)Biorobotics實驗室的人就以蛇為基礎制作了一條爬樹機器人。

4)國內中國工程院徐揚生院士：2016年8月12日-在人工智能與機器人峰會上,香港中文大學(深圳)校長、中國工程院院士、《智能機器人的問題與思考》演講中提及了一個爬樹的機器人。它所有的樹上都可以爬，粗的樹可以爬，細的樹也可以爬，竹子上也可以爬，光滑的表面都可以爬，往上爬往下爬都可以。粗的照樣可以爬——它是借鑒毛毛蟲的概念。如何實現有效的可靠的攀爬？爬樹手掌很重要，又要有效，有效就是又要爬得快，爬得快又要有效，這很難做得到，我們做到了。

5)仿生毛毛蟲機器人的設計：張蓬閆國帥【摘要】：提出了仿生毛毛蟲機器人的運動原理,設計了新型基于曲柄滑塊機構的仿生毛毛蟲機器人運動機構。其具有反應速度快、結構穩定的特點。同時完成了控制方案的設計并給出了機器人的運動特性方程。【作者單位】：中國石油大學(北京)機械與儲運工程學院。

6)哈爾濱工程大學的大學生發明一種能夠爬樹的機器人模型，這種機器人可采用無線遙控，通過仿生學原理，可模擬動物翻滾爬樹的動作。據了解，這種機器人身上能夠安裝攝像頭、機械手臂等設備，可應用于高空作業、探險等領域。

發明內容

本發明的目的正是為了克服上述現有技術中沒有在爬樹機器人進行樹障查看、清理等模型分析的問題，而提供一種基于多足仿生輸電走廊樹障清障機器人。

本發明的目的是通過如下技術方案來實現的。