[發(fā)明專利]一種用于輸電線路維護的空中作業(yè)機器人

有效

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• 申請日: 2020-09-03
• 公開（公告）號: CN112003190B
• 公開（公告）日: 2021-09-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鐘杭;王耀南;李玲;繆志強
• 申請（專利權(quán)）人: 湖南大學(xué)
• 主分類號: H02G1/02
• 分類號: H02G1/02
• 代理公司: 長沙市融智專利事務(wù)所(普通合伙) 43114
• 代理人: 姚瑤

本發(fā)明公開了一種用于輸電線路維護的空中作業(yè)機器人，包括無人機平臺、Delta并聯(lián)機構(gòu)以及切除作業(yè)機構(gòu)，所述Delta并聯(lián)機構(gòu)固定在所述無人機平臺下方，所述切除作業(yè)機構(gòu)固定在所述Delta并聯(lián)機構(gòu)的末端；所述切除作業(yè)機構(gòu)至少包括夾緊機構(gòu)支撐板、夾緊機構(gòu)以及電熱絲，所述夾緊機構(gòu)固定于所述夾緊機構(gòu)支撐板上，所述夾緊機構(gòu)上形成容納空間用于容納輸電線路，所述電熱絲設(shè)固定于所述夾緊機構(gòu)上并橫穿所述容納空間。本發(fā)明提供的所述空中作業(yè)機器人能夠從上方對飄掛物進行切除，由于電熱絲直接將飄掛物與輸電線路的連接點進行了切除，所以不存在殘留物剩下的情況，切除效果更好。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于輸電線路異物處理的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于輸電線路維護的空中作業(yè)機器人。

背景技術(shù)

輸電線路障礙物是影響電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行的重要隱患，而飄掛物為最為常見的一類障礙物，且出現(xiàn)地點不可預(yù)測，特別是在沿海地區(qū)，由于臺風(fēng)的影響地面上的廣告橫幅、塑料薄膜等生活垃圾很容易被吹起而纏繞在輸電線路上，從而極易造成線路跳閘影響電網(wǎng)穩(wěn)定運行。同時，飄掛物種類繁多且遍布范圍廣也給電網(wǎng)巡查工作人員來很大的勞動強度和不便。

目前的飄掛物清理主要依賴于人工清理或者采用無人機加噴火裝置的方式將輸電線路上的漂浮物焚燒處理，其中人工清理方法需要工作人員攀爬到輸電線路上人工手動將漂浮物定點清除存在效率不足，安全風(fēng)險大的缺點，而無人機加噴火裝置的方式危險系數(shù)高、且在輸電線路上會剩余殘渣對線路輸電性能有一定的影響，同時如果是在山區(qū)作業(yè)飄落的可燃物在大風(fēng)的影響下容易造成森林火災(zāi)。

為此，需要一種空中作業(yè)機器人能夠替代人工清理，保證工人的安全問題以及避免對環(huán)境造成安全威脅，以及降低輸電線路殘渣殘留的概率。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)中所存在安全問題以及環(huán)境問題，提供一種全新的用于輸電線路維護的空中作業(yè)機器人，能夠保證工人的安全，同時操作簡單，既能快速、高效地完成清理工作，也不會對環(huán)境安全造成威脅。

一種用于輸電線路維護的空中作業(yè)機器人，包括無人機平臺、Delta并聯(lián)機構(gòu)以及切除作業(yè)機構(gòu)，所述Delta并聯(lián)機構(gòu)固定在所述無人機平臺下方，所述切除作業(yè)機構(gòu)固定在所述Delta并聯(lián)機構(gòu)的末端；

所述切除作業(yè)機構(gòu)至少包括夾緊機構(gòu)支撐板、夾緊機構(gòu)以及電熱絲，所述夾緊機構(gòu)固定于所述夾緊機構(gòu)支撐板上，所述夾緊機構(gòu)上形成容納空間用于容納輸電線路，所述電熱絲設(shè)固定于所述夾緊機構(gòu)上并橫穿所述容納空間。

本發(fā)明提供的空中作業(yè)機器人，一方面在無人機平臺下加載了一個Delta并聯(lián)機構(gòu)，基于Delta并聯(lián)機構(gòu)的高動態(tài)響應(yīng)特性，可以對無人機在飛行過程中的姿態(tài)變換進行動態(tài)補償，實現(xiàn)自穩(wěn)云臺的效果，進而最終降低切除作業(yè)機構(gòu)的擾動程度，提高切除作業(yè)機構(gòu)的定點切除的準(zhǔn)確性。二方面，本發(fā)明的電熱絲橫穿了容納空間，使得夾緊機構(gòu)固定輸電線路時，電熱絲必然會與飄掛物充分有效接觸，切除效果更好，且利用空中作業(yè)機器人可以從輸電線路上方作業(yè)，為準(zhǔn)確控制切除作業(yè)機構(gòu)在飄掛物與輸電線路的連接點進行切除提供了幫助，且在連接點進行切除可以更進一步降低剩余物殘留的概率。

進一步優(yōu)選，所述切除作業(yè)機構(gòu)上還設(shè)有彈簧支撐板和彈簧，所述彈簧設(shè)置于彈簧支撐板與夾緊機構(gòu)支撐板之間，所述彈簧支撐板、彈簧以及夾緊機構(gòu)支撐板構(gòu)成所述切除作業(yè)機構(gòu)的柔順機構(gòu)。

當(dāng)空中機器人的接觸輸電線路的瞬間或者收到外力作用瞬間，切除作業(yè)機構(gòu)的末端容易受到干擾而左右或上下擺動，導(dǎo)致定位不準(zhǔn)?；诒景l(fā)明構(gòu)建的所述可伸縮轉(zhuǎn)動的柔順機構(gòu)，使空中作業(yè)機器人與輸電線路柔性接觸，相比于剛性接觸來說更加安全。

進一步優(yōu)選，所述夾緊機構(gòu)內(nèi)設(shè)有隔熱柱用于固定電熱絲，所述電熱絲呈Z字型、X字型或兩個Z字反向疊加形狀布置。

進一步優(yōu)選，所述切除作業(yè)機構(gòu)上設(shè)有視覺傳感器，所述視覺傳感器的檢測方向朝向所述電熱絲，并與水平面呈45度角，以便于機器人作業(yè)時，對飄掛物的位置進行準(zhǔn)確定位。