[发明专利]一种输电线路巡检系统及方法

权利要求书

1.一种输电线路巡检系统，包括带有摄像头的无人机和安装在其上部的挂载装置，其特征在于，所述挂载装置包括开合机构和两个行走臂，所述行走臂由上、下两段助力臂铰接而成，下段所述助力臂内设有使上段助力臂绕铰接轴旋转的机构，上段所述助力臂顶部设置有沿该助力臂臂杆方向排列，轮缘设有凹槽的两个行走轮，所述两个行走轮的轮心距通过电机带动传动副调节，所有所述行走轮的轮幅面处于挂载状态时在同一平面上；下段所述助力臂的底端与无人机上部铰接，其铰接轴与所述上、下两段助力臂间的铰接轴垂直；

上段所述助力臂包括第一壳体、第一电机罩、第一驱动电机、驱动轴、第一齿轮、第二齿轮、升降槽、连接轴，所述第一壳体的表面设置有与第一壳体相连通的第一电机罩，所述第一电机罩的内部安装有第一驱动电机，所述第一驱动电机的输出端固定连接有表面套设有第一齿轮的驱动轴，所述第一齿轮齿合连接第二齿轮，所述第一壳体靠近第二齿轮的一侧开设有所述升降槽，所述驱动轴贯穿第一壳体并延伸至第一壳体的外侧，所述驱动轴位于第一壳体外侧的一端套设有第一行走轮，所述第二齿轮的轴心固定连接有连接轴，所述连接轴穿出升降槽并延伸至第一壳体的外侧，所述连接轴位于第一壳体外侧的一端套设有第二行走轮，所述连接轴靠近第二齿轮的一侧还连接有升降组件；

所述升降组件包括连接套、固定板、锯齿板、辅助齿轮、驱动齿轮、传动轴、第二电机罩和第二驱动电机，所述连接套套设于连接轴的表面，且位于第二齿轮的一侧，所述连接套的下方固定连接有固定板，所述固定板的下方固定连接有锯齿板，所述锯齿板的两侧均齿合连接有两组辅助齿轮，两组所述辅助齿轮均与第一壳体转动连接，所述锯齿板位于其中一组辅助齿轮之间且齿合连接有驱动齿轮，所述驱动齿轮的轴心固定连接有传动轴，所述第二电机罩与第一壳体相连通，位于第一电机罩的下方，所述第二电机罩的内部安装有第二驱动电机，所述传动轴的一端与所述第二驱动电机的输出端固定连接；

下段所述助力臂包括第二壳体、转向轴、限位环、第一转轮、第三电机罩、第三驱动电机、第一转轴、第二转轮和传动皮带，所述第二壳体通过转向轴与第一壳体转动连接，所述转向轴设有限位环，呈I形，所述转向轴位于限位环的表面套设有第一转轮，所述第二壳体的表面设置有第三电机罩，所述第三电机罩内部安装有第三驱动电机，与第二壳体相连通，所述第三驱动电机的输出端固定连接有表面套设有第二转轮的第一转轴，所述第一转轮和第二转轮通过传动皮带转动连接；

所述开合机构设置在无人机内，包括两组丝杆-螺纹套传动副和驱动丝杆旋转的电机，螺纹套均通过连接杆铰接在下段所述助力臂上，用于将丝杆-螺纹套的平动转化为下段所述助力臂的转动。

2.根据权利要求1所述的一种输电线路巡检系统，其特征在于，所述无人机的机身内部设置有开发板，所述开发板上安装有控制器、图像处理器、信号收发器和定位芯片，所述摄像头与所述图像处理器通信连接，所述图像处理器和所述定位芯片均与所述控制器通信连接，所述控制器和所述信号收发器通信相连，实现下述功能：

上段所述助力臂与待巡检电线垂直时，调整其上两所述行走轮的轮心距，使得两所述行走轮上的凹槽夹住待巡检电线，能将无人机挂在该电线下方，巡检时，控制器能控制两所述行走轮反向转动，带动无人机沿电线移动；

当所述无人机发现线上有障碍物时，所述控制器驱动电机调大靠前的两行走轮的轮心距，且能驱动靠前的上段助力臂向离开电线的方向转动，与电线脱开，驱动两下段所述助力臂则呈V形张开，使得靠前的两行走轮越过障碍物后，所述控制器驱动靠前的上段助力臂及行走轮复位，再驱动电机调大靠后的两行走轮的轮心距，驱动靠后的上段所述助力臂向离开电线的方向转动，与电线脱开，当靠后的两所述行走轮越过障碍物后，所述控制器驱动靠后的上段助力臂及行走轮复位，再驱动张开的两下段所述助力臂闭合成竖直状态。

3.根据权利要求2所述的一种输电线路巡检系统，其特征在于，两组所述丝杆—螺纹套传动副结构参数完全相同，均通过锥齿轮副与同一电机传动轴啮合，且对称布置于该电机传动轴两侧。

4.一种输电线路巡检方法，包括以下步骤：

制作权利要求1所述的输电线路巡检系统，在无人机的机身内部设置有开发板，所述开发板上安装有控制器、图像处理器、信号收发器和定位芯片，所述摄像头与所述图像处理器通信连接，所述图像处理器和所述定位芯片均与所述控制器通信连接，所述控制器和所述信号收发器通信相连；

上段所述助力臂与待巡检电线垂直时，调整其上两所述行走轮的轮心距，使得两所述行走轮上的凹槽夹住待巡检电线，能将无人机挂在该电线下方，巡检时，控制器能控制两所述行走轮反向转动，带动无人机沿电线移动；

当所述无人机发现线上有障碍物时，所述控制器驱动电机调大靠前的两行走轮的轮心距，且能驱动靠前的上段助力臂向离开电线的方向转动，与电线脱开，驱动两下段所述助力臂则呈V形张开，使得靠前的两行走轮越过障碍物后，所述控制器驱动靠前的上段助力臂及行走轮复位，再驱动电机调大靠后的两行走轮的轮心距，驱动靠后的上段所述助力臂向离开电线的方向转动，与电线脱开，当靠后的两所述行走轮越过障碍物后，所述控制器驱动靠后的上段助力臂及行走轮复位，再驱动张开的两下段所述助力臂闭合成竖直状态。