[实用新型]一种沿分裂导线的巡检作业机器人系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种机器人系统，尤其是在分裂导线上进行检测、作业的沿分裂导线的巡检作业机器人系统。

背景技术

超高压输电线路是高压电网的重要组成部分，为保证其在运行过程中的安全性和稳定性，需要定期的开展巡检工作；由于输电线路分布点多，远离城镇，地形复杂，并且导线暴漏在野外，长期风吹雨淋，且受到持续的机械张力，电气闪烙，材料老化的影响，容易引起磨损，断股，腐蚀等损伤，若不及时修复更换，易引起严重的事故，造成大面积停电及经济财产损失。所以，必须对输电线路进行定期的巡视检查，随时掌握和了解输电线路的安全运行情况，以便及时发现和消除隐患，预防事故的发生。

长期以来，我国对输电线路的巡检主要依靠人工，或望远镜，或红外热成像仪，边走边看，一些特殊的巡检还需要电力工人攀上高压线路进行检查，费时费力，危险性极大，有些原始森林、山崖线路人工根本无法巡检。利用机器人带电巡检和维护超高压输电网络，不但可以减轻工人千里巡线和带电作业的劳动强度，而且可提高检测精度和检测效率，取代人直接工作在高危险的场合，同时大大减少人力资源，对提高电网自动化作业水平、保障电网安全运行具有重要意义。

中国专利ZL200410061316.8公开了一种沿架空高压输电线路行驶的机器人，包括一对沿输电线运动的小臂机械手机构，二个小臂机械手的下端分别联接在一个能改变二个小臂相对距离的大臂的传动机构上，各小臂分别具有4个自由度，小臂上方为末端执行机构，该末端执行机构具有一个挂在输电线上的驱动轮及其第一驱动机构、一个从动轮和一个可抓握输电线的夹紧机构。综合分析，此专利主要有如下缺点：该专利机器人只能沿着单股导线行走，只具备检测功能，由于机器人只能沿单股导线运行，再扩展线上作业功能（清除熟料布异物、拆卸防震锤、修补导线等）时，机器人本体重心容易发生偏移，导致机器姿态不稳，无法保证安全作业。 

中国专利ZL200410020490.8公开了一种超高压输电线巡检机器人机构，它由移动车体、后手臂、前手臂组成,其中:移动车体由本体和行走轮组成,行走轮通过水平转动副和移动副安装在本体上,并与线相抓持,本体通过转动副分别与前、后手臂相连,手臂末端为手爪;所述前手臂、后手臂结构相同,其中每一手臂由上臂、下臂两部分组成,上臂为连杆及滚珠丝杠与滑块组合结构,通过水平转动副与下臂相连接,下臂为大行程伸缩机构。综合分析，此专利主要有如下缺点：只能在单股导线上运行，跨越防震锤和绝缘子串等障碍物，但越障效率较低，其狭长的移动平台不利于集成多种检测和作业工具。

实用新型内容

本实用新型的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种沿分裂导线的巡检作业机器人系统，其结构简单紧凑，能够横跨在水平相邻的两根分裂导线上运行，可跨越输电导线上各种障碍物（防震锤、间隔棒、悬垂绝缘子串等），在直线段上运行时机器人的驱动臂可自由调整，自适应导线的间距变化。该机器人运行时横跨在两根分裂导线上，即使重心发生偏移也能保证机器人的安全平稳性，有利于在机器人上集成摄像机、红外热像仪等检测工具，并且可以扩展作业机械臂及专用工具进行清障、线路修补等工作。

为实现上述目的，本实用新型采用下述技术方案。

一种沿分裂导线的巡检作业机器人系统，包括若干个结构相同的驱动臂、联板框架及控制箱，其中驱动臂包括驱动轮机构、升降关节及旋转关节；驱动轮机构包括驱动轮，所述驱动臂成左右对称分布，驱动臂通过驱动轮悬挂在分裂导线上，所述驱动轮机构下端通过旋转关节与升降关节连接，升降关节和控制箱固定在联板框架上。

所述控制箱包含锂电池组和机器人控制系统，所述机器人控制系统包括数据接收板、运动控制板、云台控制板、错误检测板、视频录像机、电机驱动器、视觉检测摄像机；所述升降关节及旋转关节上均设有电机驱动器，所述视频录像机和视觉检测摄像机通过云台和云台驱动器与CAN总线连接，所述数据接收板、运动控制板、云台控制板、错误检测板、电机驱动器均与CAN总线连接，通过CANopen协议实现对各部分的协调控制，组成了基于CAN总线的分布式控制系统，该系统将所有控制功能分为数据传输、运动控制、检测控制、错误检测四个功能部分，分别实现机器人的数据传输、运动控制、检测控制和错误检测功能，各部分功能上相互独立，通过CAN总线连接在一起，又可以实现信息交互，实现整体统一。