[發明專利]高壓輸電線檢修機器人吊繩捕捉裝置及方法

有效

• 申請號: 202010176857.4
• 申請日: 2020-03-13
• 公開（公告）號: CN111251287B
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發明（設計）人: 譚定忠;郭健;隋立明;邱英;蔡威;江超;季成功
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: B25J9/12
• 分類號: B25J9/12;B25J15/02;B25J15/08;B25J11/00;H02G1/02
• 代理公司: 哈爾濱市陽光惠遠知識產權代理有限公司 23211
• 代理人: 王海婷

本發明提供了一種高壓輸電線檢修機器人吊繩捕捉裝置及方法，裝置包括設置在機器人本體上的電磁鎖和捕捉機構，捕捉機構平行設置兩組，電磁鎖設置兩個；電磁鎖包括電磁鐵和帶彈簧的鎖舌，捕捉機構包括擺動關節、擺動關節驅動電機、手指一、手指二、絲杠、絲杠驅動電機、鎖孔和導軌框架，絲杠驅動電機轉動時絲杠帶動手指一、手指二朝向相反方向移動，實現手指的開、合；擺動關節驅動電機驅動擺動關節轉動，帶動導軌框架擺動；擺動關節未擺動狀態下，兩組捕捉機構的手指的開口均朝向內布置；在導軌框架上設有鎖孔，鎖孔與相應的電磁鎖的鎖舌配合。本發明無需人工輔助，就能實現機器人的自動上下線，安全性高，操作簡便，結構簡單且易于實現。

技術領域

本發明屬于高壓輸電線檢修技術領域，尤其是涉及一種用于高壓輸電線檢修機器人上、下線的吊繩捕捉裝置及方法。

背景技術

我國的主要的輸電方式是高壓輸電線路和超高壓輸電線路，輸電線路網絡分布點多、覆蓋面積大、所處地形復雜加上自然環境惡劣，這增加了輸電線路的常規檢查的難度。高壓導線和線路金具長期直接暴露在空氣中，容易面臨著自然因素(比如風、雨、雪和冰等)和人為因素(如化學污染)的破壞。導線受到持續的機械張力、材料老化影響而產生斷股、磨損、腐蝕等損傷，同時導線上的金具如間隔棒、防振錘、懸垂線夾等也可能出現損傷和丟失，如果不及時發現、修復和更換，可能會造成電力系統故障以及大面積停電，從而引起巨大的經濟損失和不良的社會影響。因此，必須定期對高壓輸電線路進行檢查維護，以便及時發現線路缺陷和隱患，進行維修，保障輸電線路的安全可靠。

高壓線巡檢機器人可以在導線上行走和越障，在機器人系統里布置上檢測裝置，例如視覺傳感器、超聲波傳感器和紅外熱像儀等裝置，當機器人沿著導線上進行行走時，這些設備可以對導線缺陷進行檢測。利用巡檢機器人代替傳統的巡檢方法，不僅可以提高線路檢測的效率和質量，并且可以在巡線過程中對輸電線路上的金具進行維修更換，對提高電力檢測維護自動化有著重大的意義。

電力巡線機器人的研究起始于20世紀80年代，比較早的是由日本、加拿大、美國等國家開展研究工作，相繼推出了多款高壓線巡檢機器人。對巡檢機器人的機械結構和運動控制系統進行了深入地研究，現實了機器人從只能在有限的導線之間來回巡檢到可以跨越高壓線上障礙的突破。

到目前為止，國內外高壓輸電線檢修機器人的吊裝(上、下線)一是采用人工背負機器人上、下線；二是用起重機吊裝、人工輔助上、下線，無論哪種方式都需要人工輔助爬到高壓輸電線位置處對機器人進行上、下線，這無疑增大了工作的難度與危險性，因此有必要設計一種高壓輸電線檢修機器人吊繩捕捉裝置，無需人工背負或起重機吊裝，就能實現機器人的上、下線。

發明內容

有鑒于此，本發明旨在提出一種高壓輸電線檢修機器人吊繩捕捉裝置及方法，無需人工輔助，就能實現機器人的自動上下線，安全性高，操作簡便，結構簡單且易于實現。

為達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的：

一種高壓輸電線檢修機器人吊繩捕捉裝置，包括設置在機器人本體上的電磁鎖和捕捉機構，所述捕捉機構平行設置兩組，相應的，所述的電磁鎖設置兩個；

所述的電磁鎖包括電磁鐵和帶彈簧的鎖舌，電磁鐵不通電時，鎖舌向外伸出，電磁鐵通電時，鎖舌向里收縮；

所述的捕捉機構包括擺動關節、擺動關節驅動電機、手指一、手指二、絲杠、絲杠驅動電機、鎖孔和導軌框架，所述絲杠包括相同長度的螺旋方向相反的兩段螺紋段，所述的手指一和手指二分別套設在絲杠的兩段螺紋段上，所述的絲杠裝在導軌框架上，所述的手指一和手指二與導軌框架滑動連接，所述的絲杠驅動電機固定在導軌框架的右端，所述的絲杠驅動電機轉動時，絲杠帶動手指一、手指二朝向相反方向移動，實現手指的開、合；

所述的擺動關節轉動設置在機器人本體上，所述的擺動關節與導軌框架的左端固定連接，所述的擺動關節驅動電機驅動擺動關節轉動，帶動導軌框架擺動；