專利名稱：一種輸電線路巡檢或除冰機器人的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及用于輸電線路巡檢或除冰的越障機器人平臺領域，具體涉及一種輸電線路巡檢或除冰機器人。
技術背景由于輸電線路分布點多、面廣，絕大部分遠離城鎮，所處地形復雜，自然環境惡劣， 且電力線及桿塔附件長期暴露在野外，會受到持續的機械張力、電氣閃絡、材料老化的影響而產生斷股、磨損、腐蝕等損傷，如不及時修復更換，原來微小的破損和缺陷就可能擴大，最終導致嚴重事故，造成大面積停電，從而造成極大的經濟損失和嚴重的社會影響，另外，由于我國幅員遼闊，氣候條件多變，使得覆冰雪出現的可能性增大，在某些地區甚至成為常發性現象，覆冰雪會引起倒塔、斷線、舞動、覆冰閃絡等多種災害，對架空線路的安全運行造成嚴重危害。所以，必須對輸電線路進行定期巡視檢查，隨時掌握和了解輸電線路的運行情況以及線路周圍環境和線路保護區的變化情況，以便及時發現和消除隱患，預防事故的發生， 確保供電安全。當前對輸電線路的巡檢主要采用兩種方法，即地面人工目測法和直升飛機航測法。人工巡線采用的是人工巡視、手工記錄的工作方式，巡檢精度低，勞動強度大，難以保證巡檢到位率。受自然環境的影響，有些地區人員和車輛難以到達，惡劣的作業環境甚至威脅到工作人員的人身安全。當前，輸電線路增長速度飛速增加，高山大嶺線路比例增多，人工巡線難度增大，遇有惡劣氣候故障發生時巡線難度和危險性更大，并且效率低，除冰效果不好，而且因為覆冰的影響，作業難度大，容易造成傷亡事故。直升飛機航測則存在飛行安全隱患，特別是地形復雜的地區，低空氣流不穩定，危險更大，而且巡線費用昂貴，限制了直升機巡視的廣泛推廣。所以，目前急需研制一種新的輸電線路巡檢或除冰裝備，解決上述問題。 實用新型內容本實用新型的目的是提供一種輸電線路巡檢或除冰機器人，機器人可以攜帶各種檢測傳感器近距離、多視角的監測線路的運行狀況，可以減輕工人巡線的勞動強度，提高巡檢作業的質量和工作效率，可以跨越線路上的金具，如懸垂線夾、防震錘、間隔棒、屏蔽環等，沿線路自動行走，受自然環境的影響小、巡檢范圍大。機器人攜帶除冰模塊，可以做到有冰即除，最大限度的減小覆冰對輸電線路的影響，保證供電安全。為實現上述目的，本實用新型采用以下技術方案本實用新型提供的一種輸電線路巡檢或除冰機器人，所述機器人包括前臂、后臂和腰關節，所述前臂和后臂對稱設置在腰關節上，所述前臂和后臂上都設有紅外傳感器和超聲波傳感器，所述前臂和后臂均包括上臂和下臂。本實用新型提供的一種輸電線路巡檢或除冰機器人技術方案中，所述前臂和后臂的上臂上設有手爪和手爪電機，所述手爪與手爪電機通過齒輪連接，所述手爪的手指方向朝下。本實用新型提供的另一優選的一種輸電線路巡檢或除冰機器人技術方案中，所述前臂和后臂的下臂分別通過肩關節與腰關節相連接。本實用新型提供的再一優選的一種輸電線路巡檢或除冰機器人技術方案中，所述肩關節包括直線導軌和安裝在其上的移動關節，所述前臂和后臂的下臂一端與移動關節相連，所述移動關節帶動前臂和后臂在直線導軌上運動，所述直線導軌與所述腰關節連接。本實用新型提供的又一優選的一種輸電線路巡檢或除冰機器人技術方案中，在所述直線導軌遠離腰關節的一端上設有移動關節電機，所述移動關節電機與所述移動關節相連接。本實用新型提供的又一優選的一種輸電線路巡檢或除冰機器人技術方案中，所述腰關節上設有與其相連接的腰關節電機，所述腰關節電機驅動腰關節進行運動。本實用新型提供的又一優選的一種輸電線路巡檢或除冰機器人技術方案中，所述前臂和后臂的上臂上部分別固接有一固定件，所述固定件中設有驅動輪，所述驅動輪通過同軸設置的驅動輪電機進行驅動。本實用新型提供的又一優選的一種輸電線路巡檢或除冰機器人技術方案中，所述前臂和后臂的上臂與下臂之間均設有肘關節和肘關節電機，所述肘關節與肘關節電機相連接。由于采用了上述技術方案，本實用新型得到的有益效果是1、手爪手指向下，可以有效防止機器人墜落。2、手爪抱緊導線可以增加驅動輪與導線之間的摩擦力，既可以防止驅動輪打滑， 又可以增大機器人的爬坡能力。3、通過上臂側擺躲避障礙物的方式避障，僅需肘關節轉動就能實現，動作簡單。4、兩臂間距可以調節，能夠適應不同長度的障礙物和障礙物間距。5、腰關節在兩臂中間，使手臂轉動的力臂減小，可以大大減小手臂上抬、下降所需的扭矩。
圖1為一種輸電線路巡檢或除冰機器人的結構示意圖；其中，1-前臂，2-后臂，3-手爪電機，4-驅動輪電機，5-手爪，6-驅動輪，7-肘關節電機，8-肘關節，9-移動關節，10-移動關節電機，11-腰關節電機，12-腰關節，13-肩關節， 14-直線導軌，15-上臂，16-下臂，17-固定件。
具體實施方式
下面結合實施例對發明作進一步的詳細說明。實施例1 如圖1所示，本例的一種輸電線路巡檢或除冰機器人，所述機器人包括前臂1、后臂2、和腰關節12，前臂1的一端與后臂2的一端連接在所述腰關節12上，前臂1與后臂2 位置對稱，前臂2的另一端和后臂2的另一端設置有電線連接裝置，前臂和后臂上都設有紅外傳感器和超聲波傳感器，紅外傳感器和超聲波傳感器的作用是檢測前面遇到的障礙物， 然后將信息傳遞給控制模塊，控制模塊進行相應的控制，前臂1和后臂2都包括上臂和下臂，電線連接裝置設置在上臂2上，前臂1和后臂2的下臂16與腰關節12連接，電線連接裝置包括手爪5和手爪電機3，手爪5與手爪電機3相連，手爪5手指方向向下，前臂1和后臂2的上臂15上部分別固接有一固定件17，固定件17中設有驅動輪6，驅動輪6通過同軸設置的驅動輪電機4進行驅動，前臂1和后臂2的上臂15與下臂16之間設有肘關節8和肘關節電機7，肘關節8與肘關節電機7相連，前臂1和后臂2的下臂16與腰關節12之間設有肩關節13，肩關節13包括移動關節9和直線導軌14，所述下臂16的一端與移動關節 9的一端連接，移動關節9安裝在直線導軌14上，直線導軌14另一端與腰關節12連接，直線導軌14鉸接在腰關節12上，直線導軌14遠離腰關節12的一端上設有移動關節電機10， 移動關節電機10與移動關節9連接，腰關節12處設有腰關節電機11，腰關節12與腰關節電機11連接。在不越障時，通過前臂1和后臂2的上臂15手爪電機3旋轉一定角度，分別使前臂1和后臂2的上臂15手爪5兩個手指閉合，抱住導線。越障時，前臂1和后臂2的上臂 15手爪電機3反向旋轉一定角度，使手爪5兩個手指打開，前臂1和后臂2的驅動輪6可以隨手臂15上抬，使驅動輪6脫離導線。手爪5有兩個作用一是手爪5閉合抱住導線，防止驅動輪6脫離導線，導致機器人墜落。二是通過抱緊導線，增大輪子和導線之間的正壓力， 從而增大輪子和導線之間的摩擦力，防止輪子打滑。當要越障時，由于各種障礙物的長度不同，各個障礙物之間的距離也不完全相同， 這就需要調節機器人兩臂之間的距離，以適應不同情況。前臂1和后臂2的肩關節13是一個可移動的關節，由直線導軌14和移動關節9組成，移動關節9可以沿直線導軌14移動。 通過肩關節13電機10轉動，肩關節13可以帶動兩只手臂移動，調節兩臂之間的距離。腰關節12是一個轉動關節，通過腰關節電機11轉動，可以使機器人手臂繞腰關節12轉動，從而使手臂上抬或下降。機器人的越障過程如下前臂1的手爪5打開，前臂1的腰關節12轉動，帶動前臂 1上抬，使前臂1的驅動輪6脫離導線，前臂1的肘關節8轉動，帶動前臂1的上臂15向遠離導線的方向擺動，整個上臂1遠離導線及障礙物，后臂2的驅動輪6轉動，機器人沿導線前進，前臂1越過障礙物，前臂1的肘關節8反向轉動，帶動前臂1的上臂15向導線的方向擺動，前臂1的驅動輪6到達導向正上方，腰關節12反向轉動，使前臂1下降，前臂1的驅動輪6與導線接觸，前臂1的手爪5閉合，后臂2的手爪5打開，后臂2的腰關節12轉動， 帶動后臂2上抬，使后臂2的驅動輪6脫離導線，后臂2的肘關節8轉動，帶動后臂2的上臂15向遠離導線的方向擺動，整個上臂15遠離導線及障礙物，前臂1的驅動輪6轉動，機器人沿導線前進，后臂2越過障礙物，后臂2的肘關節8反向轉動，帶動后臂2的上臂15向導線的方向擺動，后臂2的驅動輪6到達導向正上方，后臂2的腰關節12反向轉動，使后臂 2下降，后臂2的驅動輪6與導線接觸，后臂2的手爪5閉合。至此機器人越過障礙物，繼續
、產.、rr.最后應該說明的是以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案而非對其限制，盡管參照上述實施例對本實用新型進行了詳細說明，所屬領域的普通技術人員應當理解依然可以對本實用新型的具體實施方式
進行修改或者等同替換，而未脫離本實用新型精神和范圍的任何修改或者等同替換，其均應涵蓋在本權利要求范圍當中。
權利要求1.一種輸電線路巡檢或除冰機器人，其特征在于所述機器人包括前臂(1)、后臂(2) 和腰關節(12)，所述前臂(1)和后臂(2)設置在腰關節(12)上，所述前臂和后臂上都設有紅外傳感器和超聲波傳感器，所述前臂(1)和后臂(2)均包括上臂(15)和下臂(16)。
2.如權利要求1所述的輸電線路巡檢或除冰機器人，其特征在于所述前臂(1)和后臂⑵的上臂(15)上設有手爪(5)和手爪電機(3)，所述手爪(5)與手爪電機(3)通過齒輪連接，所述手爪(5)的手指方向朝下。
3.如權利要求2所述的輸電線路巡檢或除冰機器人，其特征在于所述前臂(1)和后臂O)的下臂(16)分別通過肩關節(13)與腰關節(12)相連接。
4 如權利要求3所述的輸電線路巡檢或除冰機器人，其特征在于所述肩關節(13)包括直線導軌(14)和安裝在其上的移動關節(9)，所述前臂和后臂的下臂(16) —端與移動關節(9)相連，所述移動關節(9)帶動前臂和后臂在直線導軌(14)上運動，所述直線導軌 (14)與所述腰關節(12)連接。
5.如權利要求4所述的輸電線路巡檢或除冰機器人，其特征在于在所述直線導軌 (14)遠離腰關節(1 的一端上設有移動關節電機(10)，所述移動關節電機(10)與所述移動關節(9)相連接。
6.如權利要求5所述的輸電線路巡檢或除冰機器人，其特征在于所述腰關節(12)上設有與其相連接的腰關節電機(11)，所述腰關節電機(11)驅動腰關節(1 進行運動。
7.如權利要求2-6任一所述的輸電線路巡檢或除冰機器人，其特征在于所述前臂(1) 和后臂O)的上臂(15)上部分別固接有一固定件(17)，所述固定件(17)中設有驅動輪 (6)，所述驅動輪(6)通過同軸設置的驅動輪電機⑷進行驅動。
8.如權利要求2-6任一所述的輸電線路巡檢或除冰機器人，其特征在于所述前臂(1) 和后臂(2)的上臂(15)與下臂(16)之間均設有肘關節(8)和肘關節電機(7)，所述肘關節 ⑶與肘關節電機(7)相連接。
專利摘要本實用新型涉及用于輸電線路巡檢或除冰的越障機器人平臺領域，具體涉及一種輸電線路巡檢或除冰機器人，機器人包括前臂、后臂和腰關節，前臂與后臂對稱連接在腰關節上，前臂和后臂上都設有紅外傳感器和超聲波傳感器，前臂和后臂均包括上臂和下臂，機器人可以攜帶各種檢測傳感器近距離、多視角的監測線路的運行狀況，可以減輕工人巡線的勞動強度，提高巡檢作業的質量和工作效率，可以跨越線路上的金具，如懸垂線夾、防震錘、間隔棒、屏蔽環等，沿線路自動行走，受自然環境的影響小、巡檢范圍大，可以攜帶除冰模塊，做到有冰即除，最大限度的減小覆冰對輸電線路的影響，保證供電安全。
文檔編號H02G1/02GK201994593SQ20102068894
公開日2011年9月28日 申請日期2010年12月30日 優先權日2010年12月30日
發明者于欽剛, 曹向勇, 李紅旗, 李翔, 王睿, 解玉文, 郭志廣, 陳志高, 黃志江 申請人:中國電力科學研究院