[发明专利]多功能供电线路巡检机器人

权利要求书

1.一种多功能供电线路巡检机器人，所述巡检机器人包括冰层厚度 计算设备、机器人主体和接触式开关传感器，冰层厚度计算设备位于机器 人主体上，用于计算巡检机器人所巡检的供电线路的实时冰层厚度，机器 人主体与冰层厚度计算设备和接触式开关传感器分别连接，基于供电线路 的实时冰层厚度确定除冰策略，同时基于接触式开关传感器所发送的接触 障碍信号进行障碍物报警。

2.如权利要求1所述的多功能供电线路巡检机器人，其特征在于， 所述巡检机器人包括：

线路参数检测设备，设置在防倾斜结构上，用于实时检测供电线路因 为荷载所引起的线路长度变化；

温度参数检测设备，设置在防倾斜结构上，用于实时检测供电线路所 在环境的温度变化；

GPS行波检测设备，设置在防倾斜结构上，包括行波传感器、行波定 位器和GPS时钟，用于实时检测在供电线路上产生的行波信号的传输时 差，行波传感器用于输出行波信号，行波定位器与行波传感器和GPS时钟 分别连接，基于行波信号和GPS时钟输出的时间信息确定行波信号的传输 时差；

冰层厚度计算设备，设置在控制箱内，采用CPLD芯片实现，与线路 参数检测设备、温度参数检测设备和GPS行波检测设备分别连接，基于线 路长度变化、温度变化和行波信号的传输时差确定供电线路的实时冰层厚 度；

机器人主体，包括防倾斜结构、控制箱、无刷直流电机、吊装环、除 冰刀具、行走机构、锁紧机构和压紧机构，防倾斜结构位于前方供电线路 上，控制箱和无刷直流电机都位于供电线路的下方，吊装环用于将机器人 主体吊装到供电线路上，行走机构和锁紧机构都位于供电线路上，压紧机 构位于供电线路的下方；

防倾斜结构包括防倾斜轮、固定螺栓和连接板，连接板分别与防倾斜 轮、固定螺栓和除冰刀具连接，防止除冰刀具在除冰过程中因为冰层厚度 过高而导致机器人主体向后倾斜；

控制箱内设有主控板和电池，主控板上集成了MSP430单片机、无线 通信设备和静态存储器，无线通信设备用于与远端的供电运营服务器建立 双向无线通信链路，MSP430单片机与冰层厚度计算设备和除冰刀具分别 电性连接，用于接收供电线路的实时冰层厚度，并根据供电线路的实时冰 层厚度控制除冰刀具的截面大小；

无刷直流电机通过减速器与行走机构的驱动轮和压紧机构的压紧轮 分别连接；

除冰刀具的截面为可伸缩的三角形，刀体为倒锥体形状，刀体的两侧 开有通孔，以便于碎冰从两侧散落；

行走机构包括同步带、同步带张紧机构、驱动轮和水平放置的三个V 型轮，驱动轮为三个V型轮在供电线路上的行走提供动力，同步带依次经 过驱动轮、同步带张紧机构和三个V型轮以保持三个V型轮的同步行走；

锁紧机构包括顺序连接的活动扳手、中间支撑件、底部销件和U型螺 栓，用于防止机器人主体从供电线路处坠落；

压紧机构与无刷直流电机连接，包括压紧轮、棘轮、棘爪、复位弹簧 和压紧弹簧，压紧轮为V型结构，用于在压紧弹簧的作用下压紧供电线路 的架空地线，棘轮与棘爪用于锁住或放开压紧轮，复位弹簧用于在压紧轮 被放开时将压紧轮复位；

接触式开关传感器，与MSP430单片机电性连接，用于在接触到供电 线路障碍时，发送接触障碍信号；

红外传感器，与MSP430单片机电性连接，用于在距离前方供电线路 障碍400毫米时，发出障碍预警信号；

其中，除冰刀具还包括刀具驱动设备，与MSP430单片机和除冰刀具 的截面分别连接，基于MSP430单片机发送的实时冰层厚度对除冰刀具的 截面进行伸缩控制，以改变除冰刀具的截面大小；

其中，MSP430单片机基于接触障碍信号进行障碍物报警，基于障碍 预警信号进行障碍物预警；

接触式开关传感器位于防倾斜结构上； 红外传感器位于防倾斜结构上。