[發(fā)明專利]一種姿態(tài)平衡的吊臂式高壓線巡線機(jī)器人

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111244443.1
• 申請(qǐng)日: 2021-10-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113964721B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-01-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 余斌;鄭睿;周晨;程厚高;齊繼富;邢海宇;胡雄飛;陳偉;單德森;徐四勤;倪聲年;吳祺;王蓓;彭標(biāo);鐘建偉;華康;李文;李方東;胡中鯤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)網(wǎng)安徽省電力有限公司安慶供電公司;國(guó)家電網(wǎng)有限公司
• 主分類號(hào): H02G1/02
• 分類號(hào): H02G1/02;B25J11/00
• 代理公司: 合肥興東知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 34148
• 代理人: 胡東升

本發(fā)明公開(kāi)了一種姿態(tài)平衡的吊臂式高壓線巡線機(jī)器人。在研究傳統(tǒng)的吊臂式高壓線巡線機(jī)器人結(jié)構(gòu)和工作原理的基礎(chǔ)上，改進(jìn)吊臂式高壓線巡線機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)模塊，采用精密齒輪和轉(zhuǎn)軸傳動(dòng)，使機(jī)器人具有左前、右前、左后和右后四個(gè)輪子，每個(gè)輪子連接一只手臂。左前手臂和右后手臂的相位相同，右前手臂和左后手臂的相位相同，形成位置的互補(bǔ)。改進(jìn)吊臂式高壓線巡線機(jī)器人的夾爪機(jī)構(gòu)，使其夾爪能適應(yīng)于單股線、耐張線夾、并溝線夾等多種情況，并且在夾爪內(nèi)部填充柔性材料，增加非水平情況下機(jī)器人與高壓線線之間的接觸面積，增大夾爪與高壓線之間的摩擦力，防止機(jī)器人沿高壓線下滑。以上改進(jìn)均使得吊臂式高壓線巡線機(jī)器人具有更好的姿態(tài)平衡性。

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及高壓線巡線機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種姿態(tài)平衡的吊臂式高壓線巡線機(jī)器人。

背景技術(shù)：

輸電線路是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基石，從電廠到用戶的過(guò)程中，電力都要經(jīng)歷升壓變電站、高壓輸電線路、降壓變電站、低壓配電線路四重階段，運(yùn)送電力的整條輸變電系統(tǒng)多數(shù)時(shí)候都暴露在露天野外，長(zhǎng)期輸電線路會(huì)受到侵蝕、破損甚至斷裂。為了保證輸電線路的安全、可靠運(yùn)行，電網(wǎng)運(yùn)行部門需要定期對(duì)輸電線路系統(tǒng)進(jìn)行巡檢、維修維護(hù)以確保消除故障或故障隱患。

目前的兩種巡線檢測(cè)方式是人工巡線和非人工巡線。國(guó)家電網(wǎng)供電公司的巡檢大部分采用傳統(tǒng)的人工巡檢方式，即人工登塔、沿線行走，借助望遠(yuǎn)鏡、照相機(jī)或攝像機(jī)等對(duì)線路隱患進(jìn)行巡查。工程師會(huì)在高溫、高壓、強(qiáng)電磁的環(huán)境下工作，巡檢效率不高；為了更好保障電網(wǎng)的運(yùn)行安全，提高輸電線路巡檢效率和準(zhǔn)確性，利用高壓輸電線路巡線機(jī)器人，可在高壓輸電線路上運(yùn)行，可以極大節(jié)省人力物力，提高巡線效率。

在上述背景下，有人開(kāi)展了高壓線巡線機(jī)器人的理論和技術(shù)研究，在單股高壓線上運(yùn)行時(shí)，主要存在輪式巡線機(jī)器人和吊臂式巡線機(jī)器人兩種類型。

輪式高壓線巡線機(jī)器人可在無(wú)障礙的直線段順利運(yùn)行，姿態(tài)的平衡性較好。但輪式高壓線巡線機(jī)器人不易越過(guò)防震錘、耐張線夾、并溝線夾等障礙，且越障時(shí)其姿態(tài)的平衡性不易控制。

吊臂式高壓巡線機(jī)器人以步行跨越的方式向前運(yùn)行。相對(duì)于電機(jī)驅(qū)動(dòng)的輪式機(jī)器人接觸在高壓線上滾動(dòng)運(yùn)行，吊臂式高壓線巡線機(jī)器人運(yùn)行速度較慢，但是吊臂式機(jī)器人運(yùn)行時(shí)其手臂以一定的高度和距離完成跨越動(dòng)作，因此其越障性能較好。傳統(tǒng)的吊臂式高壓線巡線機(jī)器人具有兩只手臂，當(dāng)一只手臂向前運(yùn)行時(shí)，另一只手臂懸掛在高壓線上，因此其姿態(tài)容易朝著一側(cè)傾斜，存在從高壓線上脫落的風(fēng)險(xiǎn)。傳統(tǒng)的吊臂式高壓線巡線機(jī)器人，其夾爪機(jī)構(gòu)通常被設(shè)計(jì)為直徑較大的圓弧形金屬裝置。由于高壓線上的單股線、并溝線夾和耐張線夾的直徑都不相同，因此傳統(tǒng)的吊臂式高壓線巡線機(jī)器人夾爪機(jī)構(gòu)的直徑不能與單股線、并溝線夾和耐張線夾的直徑相吻合，這也使得機(jī)器人姿態(tài)的平衡性得不到保證。另一方面，由于夾爪機(jī)構(gòu)的材料是金屬，在非水平的高壓線上運(yùn)行時(shí)，在重力的作用下機(jī)器人可能會(huì)沿著高壓線下滑，因此傳統(tǒng)的吊臂式高壓線巡線機(jī)器人通常只在比較水平的高壓線上運(yùn)行工作。

發(fā)明內(nèi)容：

為克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種姿態(tài)平衡的吊臂式高壓線巡線機(jī)器人，具有良好的越障性能，并且具有很高的姿態(tài)平衡性。

本發(fā)明解決技術(shù)問(wèn)題采用如下技術(shù)方案：

一種姿態(tài)平衡的吊臂式高壓線巡線機(jī)器人，包括：載體以及設(shè)于所述載體上的動(dòng)力單元、為所述動(dòng)力單元提供動(dòng)能的蓄電模塊；

運(yùn)動(dòng)模塊，由所述動(dòng)力單元驅(qū)動(dòng)，用于懸吊在高壓線上行進(jìn)；

存儲(chǔ)模塊，設(shè)于所述載體上，所述存儲(chǔ)模塊包括圖像采集單元以及存儲(chǔ)單元。

作為優(yōu)選，進(jìn)一步地，所述動(dòng)力單元為減速電機(jī)，與所述蓄電模塊電性連接，為所述運(yùn)動(dòng)模塊提供動(dòng)能；

作為優(yōu)選，進(jìn)一步地，所述運(yùn)動(dòng)模塊包括，由所述減速電機(jī)驅(qū)動(dòng)的主動(dòng)輪、與所述主動(dòng)輪嚙合的直徑完全相同的左前輪和左后輪，右前輪和所述左前輪通過(guò)輪軸連接同步轉(zhuǎn)動(dòng)，右后輪與所述左后輪通過(guò)輪軸連接同步轉(zhuǎn)動(dòng)；