輸電線路巡檢機器人制造技術

本發(fā)明專利技術公開了一種輸電線路巡檢機器人，包括機器人本體、控制裝置以及檢測裝置，檢測裝置的信號輸出端連接控制裝置的輸入端，控制裝置的輸出端連接機器人本體各受控部件的受控端；所述機器人本體包括固定支架，固定支架上并列設置有三套運動檢測單元，每套運動檢測單元分別包括越障機械手臂、帶動越障機械手臂上下運動的上下運動機構和帶動上下運動機構以及越障機械手臂做水平旋轉運動的旋轉機構；所述旋轉機構固定設置在固定支架上，上下運動機構設置在旋轉機構上，越障機械手臂固定設置在上下運動機構的頂端。本發(fā)明專利技術不僅能夠實現(xiàn)輸電線路的日常巡檢，而且還能夠實現(xiàn)越障巡檢，提高輸電線路巡檢的精度和準確度，為輸電線路的安全運行提供保障。

【技術實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術涉及電力系統(tǒng)中輸電線路的巡檢
，特別是一種能夠沿輸電線路行走并完成巡檢的裝置。
技術介紹
輸電線路設備由于長期露置在野外環(huán)境，受到各種氣象條件（如大風、覆冰雪、氣溫變化、雷擊等）的侵襲、化學氣體的腐蝕以及外力的破壞，時間長了不僅會產(chǎn)生斷股、磨損、腐蝕等線路損傷，而且絕緣子閃烙、桿塔塔材丟失以及金具脫落等故障的幾率也較高，如不及時檢修更換，原本微小的損傷就有可能擴大，最終導致輸電中斷甚至發(fā)生輸電事故。因此，高壓輸電線路巡檢對保證輸電線路安全穩(wěn)定運行具有十分重要的意義。目前，對輸電線路巡檢主要有以下三種方式：1）人工目測法：人工巡檢目前仍是國內(nèi)最主要的巡檢方法，人工目測法即，巡線工人采用目測或通過望遠鏡、測距儀及紅外熱像等設備在地面沿線路逐塔巡檢。該方法雖然具有較強的靈活性和適應能力等優(yōu)點，但其勞動強度大、危險系數(shù)高、工作效率和巡檢精度低的缺點更加突出。2）航測法：航測發(fā)分為直升機巡檢和無人機巡檢。直升機巡檢方式存在巡檢成本高、受天氣影響大的缺點，并且對巡檢人員和飛行員的技術要求都較高；無人機巡檢雖小巧無人駕駛，可以自主GPS導航，但載荷有限，續(xù)航時間短。
技術實現(xiàn)思路
本專利技術需要解決的技術問題是提供一種用于輸電線路巡檢的機器人，不僅能夠實現(xiàn)輸電線路的日常巡檢，而且還能夠實現(xiàn)越障巡檢，提高輸電線路巡檢的精度和準確度，從而為輸電線路的安全運行提供保障。為解決上述技術問題，本專利技術所采取的技術方案如下。輸電線路巡檢機器人，包括機器人本體、控制裝置以及設置在機器人本體上的檢測裝置，檢測裝置的信號輸出端連接控制裝置的輸入端，控制裝置的輸出端連接機器人本體各受控部件的受控端；所述機器人本體包括平行設置的兩根一字型固定支架，固定支架上并列設置有三套運動檢測單元，每套運動檢測單元分別包括越障機械手臂、帶動越障機械手臂上下運動的上下運動機構和帶動上下運動機構以及越障機械手臂做水平旋轉運動的旋轉機構；所述旋轉機構固定設置在固定支架上，上下運動機構設置在旋轉機構上，越障機械手臂固定設置在上下運動機構的頂端。上述輸電線路巡檢機器人，所述越障機械手臂包括豎直安裝在上下運動機構頂端的機械手臂機架，機械手臂機架上設置有用于控制機器人行走的驅動行走裝置、用于控制機器人停止的剎車制動裝置以及用于實現(xiàn)越過障礙物的手掌開合裝置，所述驅動行走裝置設置在機械手臂機架頂端，手掌開合裝置設置在機械手臂機架底端，剎車制動裝置設置在驅動行走裝置與手掌開合裝置之間的機械手臂機架上。上述輸電線路巡檢機器人，所述驅動行走裝置包括直流驅動電機、錐齒輪傳動機構以及相對設置的左驅動半和右驅動半輪，直流驅動電機經(jīng)錐齒輪傳動機構驅動同傳動軸設置的左驅動半輪和右驅動半輪在輸電線路上行走。上述輸電線路巡檢機器人，所述剎車制動裝置包括電磁自鎖器、壓緊輪以及頂緊彈簧，電磁自鎖器設置在傳動軸的末端，壓緊輪位于左驅動半輪和右驅動半輪的下方，頂緊彈簧位于壓緊輪下方的機械手臂機架上，壓緊輪在頂緊彈簧的作用下將輸電線路壓緊在左驅動半輪和右驅動半輪之間。上述輸電線路巡檢機器人，所述手掌開合裝置包括能夠開合以實現(xiàn)越過障礙物的平行四邊形機構以及控制平行四邊形機構開合的蝸輪蝸桿減速電機，蝸輪蝸桿減速電機和平行四邊形機構之間通過齒輪機構連接；所述齒輪機構為固定設置在蝸輪蝸桿減速電機輸出軸上的直齒輪。上述輸電線路巡檢機器人，所述平行四邊形機構包括兩根齒輪連桿、兩根連桿以及兩個半開合手，其中兩根齒輪連桿的齒輪端通過軸承安裝在機械手臂機架上并相嚙合，其中一個齒輪連桿的齒輪端與直齒輪嚙合；兩根連桿的一端分別通過銷軸設置在位于齒輪連桿上方的機械手臂機架上，連桿的另一端與齒輪連桿的另一端分別鉸接半開合手的上下兩端；所述連桿與齒輪連桿平行設置。上述輸電線路巡檢機器人，所述機械手臂機架頂端還設置有防墜落裝置，防墜落裝置包括貫穿式步進電機和減載銷，貫穿式步進電機通過連扳設置在機械手臂機架上，減載銷與貫穿式步進電機的輸出軸固定連接。上述輸電線路巡檢機器人，所述上下運動機構包括直流電機、絲桿以及設置在絲桿上的滑塊，直流電機和絲桿之間通過齒輪傳動機構連接；所述越障機械手臂固定安裝在滑塊上。上述輸電線路巡檢機器人，所述旋轉機構包括伺服電機、傳動齒輪、內(nèi)圈帶齒的圓形導軌以及直角Z型連接板，傳動齒輪連接在伺服電機的輸出軸上，傳動齒輪與圓形導軌的內(nèi)圈齒嚙合，所述直角Z型連接板的上水平面板與圓形導軌的頂端面固定連接，直角Z型連接板的下水平面板上固定安裝上下運動機構的直流電機。由于采用了以上技術方案，本專利技術所取得技術進步如下。本專利技術用于對高壓輸電線路進行日常巡檢，可以近距離接近輸電線路，具有巡檢成本低、精度高以及安全可靠等優(yōu)點，不僅能夠實現(xiàn)輸電線路的日常巡檢，而且還能夠實現(xiàn)越障巡檢，提高輸電線路巡檢的精度和準確度，從而為輸電線路的安全運行提供保障。本專利技術采用三臂懸掛式結構，具有足夠的檢測儀器安裝空間和越障機構與其他物體的安全間距，操作安全；巡檢時，始終能保證至少兩個機械手臂在架空輸電線路上，爬坡與抗風能力強。其中，越障機械手臂上集裝了驅動行走裝置、防墜落裝置、手掌開合裝置和剎車制動裝置，既滿足越障行走、剎車制動功能性要求，又保證了設備的緊湊型，方便越障機械手臂升降和旋轉運動；當發(fā)生故障或遇到惡劣天氣時，防墜落裝置能夠保證機器人可靠自鎖，以免從輸電線路摔落。越障機械手臂與旋轉機構之間設置的上下運動機構，僅通電時間與豎直方向移動距離成正比關系，控制極為方便，且機構功能上實現(xiàn)收縮與伸長的一體化，收縮時尺寸小節(jié)省空間，保證機器人的體積緊湊。旋轉機構采用內(nèi)圈帶齒的圓形導軌，剛度大、定位準確，同時保證三個手臂的相對旋轉運動，增加了設備的實用性和可靠性。附圖說明圖1為本專利技術的結構示意圖；圖2為本專利技術的主視圖；圖3為本專利技術的俯視圖；圖4為本專利技術所述越障機械手臂的主視圖；圖5為圖4的側視圖；圖6為本專利技術所述越障機械手臂的立體圖。其中：1.越障機械手臂；11.驅動行走裝置；111.直流驅動電機；112.錐齒輪傳動機構；113.傳動軸；114.右驅動半輪；115.左驅動半輪；12.剎車制動裝置；121.電磁制動器；122.壓緊輪；123.行程開關；124.彈簧裝置；13.防墜落裝置；131.貫穿式步進電機；132.減載銷；14.手掌開和裝置；141.蝸輪蝸桿減速電機142.直齒輪；143.齒輪連桿；144.連桿；145.半開合手；15.機械手臂機架；2.上下運動機構；21.直流電機；22.齒輪傳動機構；23.絲桿；24.滑塊；3.旋轉機構；31.伺服電機；32.傳動齒輪；33.圓形導軌；4.固定支架。具體實施方式下面將結合具體實施例對本專利技術進行進一步詳細說明。一種輸電線路巡檢機器人，包括機器人本體、控制裝置和檢測裝置，檢測裝置的信號輸出端連接控制裝置的輸入端，控制裝置的輸出端連接機器人本體各受控部件的受控端；機器人本體和檢測裝置在控制裝置的控制下完成輸電線路的越障巡檢工作。機器人本體的結構如圖1至圖6所示。包括平行設置的兩根一字型固定支架4，固定支架4上并列設置有三套運動檢測單元，每套運動檢測單元分別包括越障機械手臂1、上下運動機構2和旋轉機構3，旋轉機構3固定設置在固定支架4上，上下運動機構2設置在旋轉機構3上，越障機械手臂1固本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】
輸電線路巡檢機器人，其特征在于：包括機器人本體、控制裝置以及設置在機器人本體上的檢測裝置，檢測裝置的信號輸出端連接控制裝置的輸入端，控制裝置的輸出端連接機器人本體各受控部件的受控端；所述機器人本體包括平行設置的兩根一字型固定支架（4），固定支架（4）上并列設置有三套運動檢測單元，每套運動檢測單元分別包括越障機械手臂（1）、帶動越障機械手臂上下運動的上下運動機構（2）和帶動上下運動機構以及越障機械手臂做水平旋轉運動的旋轉機構（3）；所述旋轉機構（3）固定設置在固定支架（4）上，上下運動機構（2）設置在旋轉機構（3）上，越障機械手臂（1）固定設置在上下運動機構（2）的頂端。

【技術特征摘要】
1.輸電線路巡檢機器人，其特征在于：包括機器人本體、控制裝置以及設置在機器人本體上的檢測裝置，檢測裝置的信號輸出端連接控制裝置的輸入端，控制裝置的輸出端連接機器人本體各受控部件的受控端；所述機器人本體包括平行設置的兩根一字型固定支架（4），固定支架（4）上并列設置有三套運動檢測單元，每套運動檢測單元分別包括越障機械手臂（1）、帶動越障機械手臂上下運動的上下運動機構（2）和帶動上下運動機構以及越障機械手臂做水平旋轉運動的旋轉機構（3）；所述旋轉機構（3）固定設置在固定支架（4）上，上下運動機構（2）設置在旋轉機構（3）上，越障機械手臂（1）固定設置在上下運動機構（2）的頂端。2.根據(jù)權利要求1所述的輸電線路巡檢機器人，其特征在于：所述越障機械手臂（1）包括豎直安裝在上下運動機構（2）頂端的機械手臂機架（15），機械手臂機架（15）上設置有用于控制機器人行走的驅動行走裝置（11）、用于控制機器人停止的剎車制動裝置（12）以及用于實現(xiàn)越過障礙物的手掌開合裝置（14），所述驅動行走裝置設置在機械手臂機架（15）頂端，手掌開合裝置（14）設置在機械手臂機架（15）底端，剎車制動裝置（12）設置在驅動行走裝置（11）與手掌開合裝置（14）之間的機械手臂機架（15）上。3.根據(jù)權利要求2所述的輸電線路巡檢機器人，其特征在于：所述驅動行走裝置（11）包括直流驅動電機（111）、錐齒輪傳動機構（112）以及相對設置的左驅動半輪（115）和右驅動半輪（114），直流驅動電機經(jīng)錐齒輪傳動機構驅動同傳動軸設置的左驅動半輪和右驅動半輪在輸電線路上行走。4.根據(jù)權利要求3所述的輸電線路巡檢機器人，其特征在于：所述剎車制動裝置（12）包括電磁自鎖器（121）、壓緊輪（122）以及頂緊彈簧（124），電磁自鎖器（121）設置在傳動軸的末端，壓緊輪（122）位于左驅動半輪（115）和右驅動半輪（114）的下方，頂緊彈簧（124）位于壓緊輪下方的機械手臂機架（15）上，壓緊輪（122）在頂緊彈簧（124）的作用下將輸電線路壓緊在左驅動半輪（115）和右驅...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：花廣如，趙東雷，田微，
申請(專利權)人：華北電力大學保定，
類型：發(fā)明
國別省市：河北;13