[发明专利]电力线巡检机器人及其越障方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种机器人及其越障方法，具体地，涉及一种电力线巡检机器人及其越障方法。

背景技术

为了保证电力线安全、稳定地运行，需要对电力线进行定期的巡检。电力线巡检机器人必须具备较强跨越线路障碍物的能力，故机器人的行走越障机构和越障方式是巡线机器人最为核心和关键的部分。国内外巡线机器人的结构形式主要分为双臂式巡线机器人、三臂及多臂机器人和多节链式机器人，其中双臂式巡线机器人是最为典型的结构。

中国专利公开号为CN101342700A、专利名称为“机器人”的专利是武汉大学针对其电力线巡检机器人申请的专利。该发明所述电力线巡检机器人的越障方式，采用伸缩手臂的方式实现驱动轮脱离和回到电力线上，夹紧机构不能将悬臂锁死在电力线上，配重块驱动机构仅用于调节重心以减小机体震荡，并未减小俯仰机构驱动部件所需扭矩。中国专利公开号为CN102468621A、专利名称为“一种适用于大档距输电线路巡检的移动机器人”的专利公开了一种结构相对简单的电力线巡检机器人，在该发明所述的电力线巡检机器人中，每个悬臂只有三个自由度，包括驱动轮、夹紧机构和转动副，转动副为被动转动关节。该发明所述的电力线巡检机器人只能跨越防震锤，未实现悬垂线夹等障碍物的跨越。

因此，为了更好的解决现有电力巡检机器人存在的各种技术局限和问题，必须克服现有电力线巡检机器人普遍存在的越障功能有限、越障效果差、越障步骤繁琐和所需机械结构复杂等缺点，寻找新的越障方法和装置突破现有技术局限。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种电力线巡检机器人及其越障方法，其可以在电力线巡检中实现更好的越障功能。

根据本发明的一个方面，提供一种电力线巡检机器人，其特征在于，包括第一悬臂和第二悬臂，第一悬臂和第二悬臂通过上方的末端执行机构悬挂于电力线上；第一悬臂和第二悬臂通过下方的滑块滑动连接在机体上，并能沿机体相对滑动；机体下方通过支撑架连接有配重块；第一悬臂和第二悬臂都包括上臂和前臂，上臂的下端通过俯仰机构与滑块连接，滑块滑动连接机体上的第一滑轨，滑块的驱动机构使第一悬臂和第二悬臂沿机体相对滑动。

优选地，所述末端执行机构还包括驱动轮和置于驱动轮前后的两套夹紧机构，夹紧机构具有自动锁死的功能。

优选地，所述机体包括第一滑轨和第二滑轨，第一滑轨与悬臂下方的滑块滑动连接，滑块的驱动机构使两悬臂能沿机体的第一滑轨相对滑动；第二滑轨滑动连接配重块的支撑架，配重块驱动机构驱动支撑架带动配重块沿着第二滑轨滑动。

优选地，所述电力线上主要的障碍物为第一防震锤、绝缘子、线夹、第二防震锤。

本发明还提供一种电力线巡检机器人的越障方法，其特征在于，所述电力线巡检机器人的越障方法包括以下步骤：

步骤一，电力线巡检机器人在末端执行机构的驱动轮的驱动下以速度V在电力线上行走；

步骤二，当电力线巡检机器人运动过程中遇到第一防震锤，保持末端执行机构的夹紧机构松开，驱动轮驱动机器人直接滚动行驶越过障碍物；

步骤三，当电力线巡检机器人在末端执行机构的驱动轮的驱动下以速度V在电力线上行走，遇到绝缘子和线夹，机器人运动到第一悬臂靠近障碍物时停下；

步骤四，第一悬臂的驱动轮保持速度为零，第一悬臂前臂夹紧机构夹紧电力线，第一悬臂垂直锁死于电力线上，配重块驱动机构调整配重块使机体和第二悬臂整体重心位于第一悬臂俯仰机构正下方；

步骤五，第一悬臂的俯仰机构驱动机体和第二悬臂向上仰起，第二悬臂的末端执行机构脱离电力线，过程中配重块驱动机构动态调节机体和第二悬臂整体重心始终位于第一悬臂的俯仰机构正下方；

步骤六，第二悬臂的回转机构驱动第二悬臂前臂绕第二悬臂铅垂轴转动180°，第一悬臂的俯仰机构驱动机体和第二悬臂向下运动至水平位置，过程中配重块驱动机构动态调节机体和第二悬臂整体重心始终位于第一悬臂的俯仰机构的正下方；

步骤七，滑块的驱动机构驱动第一悬臂和第二悬臂沿机体相对滑动，第二悬臂滑动到障碍物前方；

步骤八，第一悬臂的俯仰机构驱动机体和第二悬臂向上仰起，旋转方向与步骤五相反，使第二悬臂的末端执行机构位于电力线斜上方，过程中配重块驱动机构动态调节机体和第二悬臂整体重心始终位于第一悬臂的俯仰机构的正下方；

步骤九，第二悬臂的回转机构驱动第二悬臂前臂绕第二悬臂铅垂轴转动180°，使第二悬臂末端执行机构位于电力线的正上方；