[发明专利]一种飞爬滑三模态运行的高压输电线路巡检机器人

说明书

本发明公开了一种飞爬滑三模态运行的高压输电线路巡检机器人，包括四旋翼飞行器和连接在四旋翼飞行器上的两个仿生手臂，还包括用于抓握高压线的两功能手爪，两功能手爪包括腕部、手掌、两功能固定爪、两功能移动爪和蜗轮蜗杆机构，高压输电线路巡检机器人通过模仿长臂猿在线上通过摆荡的形式来实现移动，通过滑动电机带动两功能移动爪旋转，两功能移动爪带动两功能固定爪旋转，实现机器人整体结构在高压线的滑行，通过四旋翼螺旋桨实现机器人的飞行，本发明能实现三模态巡检，可以近距离接近输电线路，移动速度高，巡检精度高，工作效率高。

【技术领域】

本发明涉及高压电线巡线检测机器人领域，特别是一种飞爬滑三模态运行的高压输电线路巡检机器人。

【背景技术】

高输电线路的缺陷主要有断股、松股、生锈、缺损、缺失、移位、雷击、污秽、磨损、腐蚀等，尤其是输电线路上金具的氧化腐蚀、接头松动以及绝缘子老化、开裂和击穿等缺陷及故障严重威胁输电系统的安全运行，为此对高压输电线路实施有效及时的巡检具有重要的工程意义。

长期以来，对高压输电线路巡检主要依靠人工观测作业方式，人为检修，高空攀爬，带电作业，危险性高强度大，而且由于高压输电线路分布点广、地理条件复杂和冬季山区积雪等环境因素，使得人工巡检劳动强度大、工作效率低、检测精度低和可靠性差；地面目测法巡检人员在地面携带检测设备进行巡检，劳动强度大，距离线塔远，探测精度低，跨江河和高山等线塔就无法巡检；航测法(直升机\无人机巡检)航测法巡检速度快，但为保持飞机与线塔的安全距离，无法进行近距离检查；恶劣天气条件下无法巡检；直升机巡检需飞行员，程序繁琐，成本高；无人机巡检，可自主GPS导航，载荷有限，续航时间短；机器人巡检以高压输电线路的相线或地线为作业路径，携带检测设备，对输电线路走廊进行侦查。可以近距离接近输电线路，巡检精度高，可以对线路上设备进行常规检测，还能对输电线路进行缺陷维修，但其移动速度慢，工作效率低。因此多功能、多模态高压线路巡检机器人关键技术的研究及其系统开发研制成为电网发展的迫切需要。

【发明内容】

本发明的目的是提供一种飞爬滑三模态运行的高压输电线路巡检机器人，既可以实现飞行巡检又能实现线上移动巡检，滑行移动巡检的功能，进而实现高压输电线路巡检。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种飞爬滑三模态运行的高压输电线路巡检机器人，包括四旋翼飞行器和连接在四旋翼飞行器上的两个仿生手臂；

四旋翼飞行器包括连接在一起的四旋翼顶部、四旋翼中部和四旋翼起落架，四个四旋翼机臂通过转轴等夹角分别连接在四旋翼顶部，控制四旋翼机臂转轴转动的电机及传动机构放置在四旋翼中部内，四旋翼螺旋桨通过转轴安装在四旋翼机臂的端部，其内部安装有电机；

两个仿生手臂分别通过转轴连接在四旋翼中部的两侧，四旋翼中部内设有控制仿生手臂动作的电机和传动机构；

用于抓握高压线的两功能手爪连接在仿生手臂前端，两功能手爪包括腕部、手掌、两功能固定爪、两功能移动爪和蜗轮蜗杆机构；腕部与手掌固定连接，腕部通过旋转轴与仿生手臂连接，腕部的旋转轴安装有腕部电机；固定爪支撑板固定在手掌上，用于驱动蜗轮蜗杆机构运动的爪部电机固定在固定爪支撑板上，两功能固定爪通过固定爪轴承安装在固定爪支撑板上；两功能移动爪通过移动爪轴承安装在移动爪支撑板上，移动爪支撑板固定在移动爪底板上，移动爪底板与手掌平行设置通过蜗轮蜗杆机构驱动沿手掌滑动；两功能移动爪与两功能固定爪相对的面上安装有销轴，两功能固定爪上开设有与销轴位置对应的开孔；移动爪支撑板上安装有滑动电机，滑动电机与两功能移动爪的轴端连接。

进一步，所述蜗轮蜗杆机构包括蜗轮轴和蜗杆轴，蜗轮轴通过滚动轴承安装在手掌上，蜗轮轴安装有蜗轮，蜗杆轴通过轴承安装在固定爪支撑板上，蜗杆轴与爪部电机连接并与蜗轮啮合，移动爪底板与蜗轮轴通过螺纹连接，通过蜗轮轴驱动移动爪底板移动。