[发明专利]巡线机器人机械结构及其越障方法

说明书

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，特别是指一种巡线机器人机械结构及其越障方法。

背景技术

超高压输电线路分布地点多、面积广，所处地形复杂，自然环境恶劣。电力线及杆塔附件长期受机械张力、电气闪络、材料老化等的影响，会产生断股、磨损、腐蚀等损伤，如不及时修复，将导致严重事故，给电力传输带来极大隐患。因此，必须对输电线路进行定期巡视检查，随时掌握和了解输电线路的运行情况以及线路周围环境和线路保护区的变化情况，及时发现和消除隐患，预防事故的发生，确保供电安全。

目前，对输电线路的巡检主要采用地面人工目测巡检和直升飞机航测。前者巡检精度低，劳动强度大，存在巡检盲区，森林疾病及野生动物也给巡视人员带来安全隐患；后者存在飞行安全隐患且巡线费用昂贵，直接限制了直升机巡检的广泛推广。

由于超高压输电线路多数采用四分裂线，因此，针对四分裂线设计了巡线机器人，它可以减轻工人巡线的劳动强度，降低高压输电的运行维护成本，提高巡检作业的质量和科学管理技术水平，对于增强电力生产自动化综合能力，创造高的经济效益和社会效益都具有重要意义。因此，专用巡线机器人的研制及其技术研发已成为当前特种机器领域的一个研究热点。日本、加拿大、美国等发达国家先后开展了巡线机器人的研究工作，对于输电线路上存在绝缘子串、压接管和悬垂线夹等情况，无法跨越，不能实现超高压输电线路的连续巡检。中科院沈阳自动化所、山东大学、武汉大学、北京航空航天大学等单位也针对超高压输电线路的连续巡检需求开展这方面技术和设备的研制，取得了一定的相应成果，但也都不具备越障功能。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种减轻劳动强度、降低运行成本，且能够翻越障碍的巡线机器人机械结构及其越障方法。

为解决上述技术问题，本发明提供技术方案如下：

一种巡线机器人机械结构，包括机架，其中：

所述机架的上部设置有滚轮臂底座，所述滚轮臂底座的中部连接有至少两个能够前后转动的滚轮支撑杆，所述滚轮支撑杆的顶部设置有能够水平旋转的滚轮连接架，所述滚轮连接架上设置有至少一个滚轮，所述滚轮在所述滚轮臂底座或滚轮支撑杆的作用下能够在四分裂线上行走或脱离四分裂线；

所述机架上设置有能够沿所述机架的行走方向前后滑动的机械手底盘，所述机械手底盘上沿所述机架的行走方向分别设置有至少两组能够抱抓四分裂线两侧的机械手，每组机械手包括设置在所述机架两侧的一对机械手爪；

所述机架下部还设置有能够沿所述机架的行走方向前后滑动的配重。

进一步的，所述滚轮支撑杆通过横向转轴连接在所述滚轮臂底座上，所述滚轮连接架通过竖向转轴连接所述滚轮支撑杆，上述各转轴均通过电机驱动。

进一步的，所述滚轮臂底座可升降的设置在所述机架上，或者，所述滚轮支撑杆为可伸缩结构。

进一步的，所述滚轮连接架上部两侧分别设置有滚轮。

进一步的，所述滚轮的外侧均设置有压力弹簧。

进一步的，所述机械手底盘通过丝杠与所述机架连接，所述配重通过导轨与所述机架连接。

进一步的，所述机械手底盘设置在所述机架与滚轮臂底座之间。

进一步的，所述配重为电源控制箱。

上述的巡线机器人机械结构的越障方法，包括：

步骤1：未遇到障碍时，所述机械手位于所述机架的前部且机械手张开，所述配重位于所述机架的中部，所述滚轮带动机器人前行；

步骤2：遇到障碍时，机器人停止前进，所述机械手闭合，抓持住线路，所述配重沿导轨前移至所述机械手的下方；

步骤3：所述滚轮上移，脱离线路，所述滚轮连接架旋转90°，然后，所述滚轮支撑杆向下转动，使所述滚轮避开线路；

步骤4：所述机械手抱持住线路，所述配重保持静止，所述机架相对于所述机械手和配重向前滑动，越过障碍；

步骤5：所述滚轮在所述滚轮支撑杆和滚轮连接架的配合下，重新架设在线路上，所述配重移动至所述机架中部，所述机械手张开移动至所述机架的前部，转至步骤1，等待下一次越障。

本发明具有以下有益效果：

本发明的巡线机器人机械结构，能够在平直及具有一定坡度的下路上行走，解决了现有技术中，人工巡线劳动强度大和飞机巡线运行成本高的问题，并能翻越常规障碍物(如绝缘子串、压接管，悬垂线夹等)，实现了对四分裂线的连续巡检。因此，与现有技术相比，本发明具有减轻劳动强度、降低运行成本，且能够翻越障碍的优点。

附图说明