[發明專利]一種輸電線路巡檢機器人及其作業控制方法

有效

• 申請號: 202010520522.X
• 申請日: 2020-06-09
• 公開（公告）號: CN111725733B
• 公開（公告）日: 2021-09-03
• 發明（設計）人: 劉旭;王頌;肖易易;楊宇軒
• 申請（專利權）人: 南方電網科學研究院有限責任公司;中國南方電網有限責任公司
• 主分類號: H02G1/02
• 分類號: H02G1/02
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 麥小嬋;郝傳鑫

1.一種輸電線路巡檢機器人的作業控制方法，其特征在于，所述巡檢機器人包括至少兩個移動單元和至少一個垂直旋轉關節；其中，任意兩個所述移動單元通過對應的一個所述垂直旋轉關節連接；所述移動單元包括行走機構、水平旋轉關節和控制箱，所述行走機構通過所述水平旋轉關節與所述控制箱連接；所述垂直旋轉關節的一端與位于所述機器人前端的一個所述移動單元連接，另一端與位于所述機器人后端的另一個所述移動單元連接；所述控制箱能控制所述行走機構沿著輸電線行走；所述控制箱還能控制所述水平旋轉關節的一端繞豎直方向轉動，帶動所述行走機構脫離所述輸電線或落放在所述輸電線上；所述控制箱還能控制所述垂直旋轉關節的一端繞水平方向轉動，帶動位于所述機器人前端的所述移動單元繞水平方向轉動；

其中，在一個所述移動單元中，所述行走機構的數量為至少兩個，且包括第一行走機構和第二行走機構；所述水平旋轉關節的數量為至少兩個，且包括第一水平旋轉關節和第二水平旋轉關節；

所述第一行走機構通過所述第一水平旋轉關節與所述控制箱連接，所述第二行走機構通過所述第二水平旋轉關節與所述控制箱連接，所述第一行走機構和所述第二行走機構相對錯位地安裝在同一水平高度上，且行走方向在同一直線上；

其中，所述行走機構包括傳動軸、軸承、支撐架、行走輪和第二驅動電機；其中，所述第二驅動電機的輸出軸與所述傳動軸連接，所述行走輪通過鍵與所述傳動軸連接，所述傳動軸的兩端分別通過所述軸承與所述支撐架的兩端對應連接；

其中，所述水平旋轉關節包括第三連接件、第三驅動電機和第四連接件；其中，所述第三驅動電機與所述第三連接件的一端固定連接，還與所述第四連接件的一端傳動連接，能驅動所述第四連接件繞豎直方向轉動；所述第三連接件的另一端與所述控制箱連接；所述第四連接件的另一端與所述行走機構連接；

其中，所述控制箱的控制系統采用分布式控制方式，且所述第二驅動電機的控制系統和所述第三驅動電機的控制系統分布式設置在所述控制箱的分布式控制系統中；

所述控制方法包括：

S1、將機器人放置在待作業的輸電線上，以使所有移動單元的行走機構落放在所述輸電線上，并通過控制箱控制所述行走機構沿著所述輸電線行走；

S2、當所述機器人的第一移動單元行走至與所述輸電線的防振錘的距離在預設的第一閾值內時，所述控制箱控制所述行走機構停止行走；

S3、控制所述第一移動單元的第一水平旋轉關節的一端繞豎直方向轉動，以帶動所述第一移動單元的第一行走機構脫離所述輸電線；

S4、控制落放在所述輸電線上的其他所述行走機構沿著所述輸電線繼續行走，直至所述機器人的所述第一移動單元的第二行走機構行走至與所述輸電線的防振錘的距離在預設的第二閾值內；

S5、控制所述第一移動單元的第一水平旋轉關節的一端繞豎直方向反向轉動，以帶動所述第一移動單元的第一行走機構落放在所述輸電線上；

S6、控制所述第一移動單元的第二水平旋轉關節的一端繞豎直方向轉動，以帶動所述第一移動單元的第二行走機構脫離所述輸電線；

S7、控制落放在所述輸電線上的其他所述行走機構沿著所述輸電線繼續行走，直至所述機器人的第一移動單元的第二行走機構跨越所述防振錘，控制所述第一移動單元的第二水平旋轉關節的一端繞豎直方向反向轉動，以帶動所述第一移動單元的第二行走機構落放在所述輸電線上；

S8、當下一個移動單元行走至與所述輸電線的防振錘的距離在所述第一閾值內時，以下一個移動單元代替所述第一移動單元，重復上述步驟S2至步驟S7，直至所述機器人完全跨越所述防振錘；

所述控制方法還包括：

T1、在所述機器人沿著所述輸電線行走過程中，當所述機器人的第一移動單元的前端行走至與所述輸電線前方的線夾的距離在預設的第三閾值內時，所述控制箱控制所述行走機構停止行走；

T2、分別控制所述第一移動單元的第一水平旋轉關節的一端和第二水平旋轉關節的一端繞豎直方向轉動，以帶動所述第一移動單元的第一行走機構和第二行走機構脫離所述輸電線；

T3、控制落放在所述輸電線上的其他所述行走機構沿著所述輸電線繼續行走，直至所述機器人的所述第一移動單元跨越所述輸電線的線夾；

T4、控制與所述第一移動單元的后端連接的垂直旋轉關節的一端繞水平方向轉動，帶動所述第一移動單元的轉動，以調節所述第一行走機構和所述第二行走機構相對于所述輸電線的角度，以使所述第一行走機構和所述第二行走機構方便落放在所述輸電線上；

T5、分別控制所述第一移動單元的第一水平旋轉關節的一端和第二水平旋轉關節的一端繞豎直方向轉動，以帶動所述第一移動單元的第一行走機構和第二行走機構落放在所述輸電線上；

T6、當下一個移動單元的前端行走至與所述輸電線的所述線夾的距離在所述第三閾值內時，以下一個移動單元代替所述第一移動單元，重復上述步驟T2至步驟T5，直至所述機器人完全跨越所述線夾。