一種輸電線路智能巡檢機(jī)器人的制作方法

專利名稱：一種輸電線路智能巡檢機(jī)器人的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種機(jī)器人。
背景技術(shù)：
目前，我國(guó)的超高壓輸電線路巡檢機(jī)器人的研究還處在研制階段，尚無(wú)成熟的產(chǎn)品應(yīng)用于輸電線路巡檢作業(yè)。我國(guó)的超高壓線路長(zhǎng)約23萬(wàn)千米，超高壓線路的長(zhǎng)度還將進(jìn)一步增加，保障電網(wǎng)安全可靠運(yùn)行至關(guān)重要。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，對(duì)能源的需求也越來(lái)越大，超高壓大容量電力線路大幅擴(kuò)建，線路走廊需要穿越各種復(fù)雜的地理環(huán)境，如經(jīng)過(guò)大面積達(dá)水庫(kù)、湖泊和崇山峻嶺等， 這些都給電力線路的檢測(cè)帶來(lái)了很多困難。特別是對(duì)于電力線路穿越原始森林邊緣地區(qū)、 高海拔、冰雪覆蓋區(qū)以及沿線存在頻繁多滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害，大部分地區(qū)山高坡陡， 交通和通訊極不發(fā)達(dá)時(shí)，如何解決電力線路的日常檢測(cè)成為困擾電力行業(yè)的一個(gè)重大難題。傳統(tǒng)的輸電線路的巡檢主要采用兩種方式，即人工沿線逐塔巡檢式和直升飛機(jī)航測(cè)法。前者的巡檢精度低，勞動(dòng)強(qiáng)度大，危險(xiǎn)性大且效率低，也存在巡檢盲區(qū)；后者存在安全隱患，巡線費(fèi)用昂貴。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是為解決輸電線路巡檢作業(yè)利用人工巡檢勞動(dòng)強(qiáng)度大、危險(xiǎn)性大、效率低；利用航測(cè)法巡檢安全性差、巡檢費(fèi)用高的問(wèn)題，進(jìn)而提供一種輸電線路智能巡檢機(jī)器人。本實(shí)用新型為解決上述問(wèn)題而采取的技術(shù)方案是本實(shí)用新型的一種輸電線路智能巡檢機(jī)器人包括本體、兩套短臂和兩套長(zhǎng)臂，所述的本體包括控制模塊、紅外熱像儀、超聲波測(cè)距儀、激光傳感器、電磁傳感器、傾角傳感器和光電傳感器；本體的上表面設(shè)有弧形軌道，本體的外表面上設(shè)有多個(gè)觀察窗，紅外熱像儀的圖像信號(hào)輸出端與控制模塊的圖像信號(hào)輸入端連接，超聲波測(cè)距儀的測(cè)距信號(hào)輸出端與控制模塊的測(cè)距信號(hào)輸入端連接，激光傳感器的激光信號(hào)輸出端與控制模塊的激光信號(hào)輸入端連接，電磁傳感器的電磁信號(hào)輸出端與控制模塊的電磁信號(hào)輸入端連接，傾角傳感器的傾角信號(hào)輸出端與控制模塊的傾角信號(hào)輸入端連接，光電傳感器的電信號(hào)輸出端與控制模塊的電信號(hào)輸入端連接，兩套短臂位于弧形軌道的上方且沿輸電線長(zhǎng)度方向并列設(shè)置，兩套短臂位于兩套長(zhǎng)臂之間，兩套長(zhǎng)臂沿輸電線長(zhǎng)度方向并列設(shè)置在本體的兩端；每套短臂包括帶有滑動(dòng)輪的電機(jī)、第一伸縮機(jī)構(gòu)、第一旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和第一手爪，第一旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括第三電機(jī)和第一轉(zhuǎn)盤，第一手爪包括第一液壓驅(qū)動(dòng)裝置、第一抓握機(jī)構(gòu)和第一滾行機(jī)構(gòu)，第一抓握機(jī)構(gòu)包括多個(gè)第四連桿，多個(gè)第四連桿中的相鄰兩個(gè)第四連桿端部鉸接，第一滾行機(jī)構(gòu)包括第一上滾行機(jī)構(gòu)和第一下滾行機(jī)構(gòu)，第一上滾行機(jī)構(gòu)包括第四電機(jī)、第一帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和兩個(gè)第一滾行輪，第一下滾行機(jī)構(gòu)包括第五電機(jī)、第二帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和兩個(gè)第二滾行輪，帶有滑動(dòng)輪的電機(jī)的滑動(dòng)輪置于弧形軌道內(nèi)，帶有滑動(dòng)輪的電機(jī)與第一伸縮機(jī)構(gòu)一端連接，第一伸縮機(jī)構(gòu)的另一端與第三電機(jī)連接，第三電機(jī)的輸出軸豎向設(shè)置，第三電機(jī)的輸出軸固接有第一轉(zhuǎn)盤，第一轉(zhuǎn)盤上固接有第一液壓驅(qū)動(dòng)裝置，第一液壓驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)桿的端部與第一抓握機(jī)構(gòu)上的兩個(gè)相交叉的連桿的相交處鉸接，第一抓握機(jī)構(gòu)的兩個(gè)輸出端在同一平面內(nèi)并分別與第一上滾行機(jī)構(gòu)和第一下滾行機(jī)構(gòu)連接，第一上滾行機(jī)構(gòu)上設(shè)有兩個(gè)第一滾行輪，兩個(gè)第一滾行輪沿輸電線長(zhǎng)度方向并列設(shè)置，第一下滾行機(jī)構(gòu)上設(shè)有兩個(gè)第二滾行輪，兩個(gè)第二滾行輪沿輸電線長(zhǎng)度方向并列設(shè)置，第四電機(jī)通過(guò)第一帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與兩個(gè)第一滾行輪傳動(dòng)連接，第五電機(jī)通過(guò)第二帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與兩個(gè)第二滾行輪傳動(dòng)連接，兩個(gè)第一滾行輪位于輸電線的上部，兩個(gè)第二滾行輪位于輸電線的下部；每套長(zhǎng)臂包括液壓旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、第二伸縮機(jī)構(gòu)、彎曲機(jī)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和第二手爪，液壓旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括第二液壓驅(qū)動(dòng)裝置、內(nèi)齒圈和齒輪軸，旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括第六電機(jī)和第二轉(zhuǎn)盤，第二手爪包括第三液壓驅(qū)動(dòng)裝置、第二抓握機(jī)構(gòu)、第二上滾行機(jī)構(gòu)和第二下滾行機(jī)構(gòu)，第二抓握機(jī)構(gòu)包括多個(gè)第五連桿，多個(gè)第五連桿中的相鄰兩個(gè)第五連桿端部鉸接，第二液壓驅(qū)動(dòng)裝置的一端與本體固接，第二液壓驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)桿的端部與內(nèi)齒圈外壁連接，內(nèi)齒圈與齒輪軸的一端嚙合，齒輪軸的另一端與第二伸縮機(jī)構(gòu)的一端連接， 第二伸縮機(jī)構(gòu)的另一端與彎曲機(jī)構(gòu)的一端連接，彎曲機(jī)構(gòu)的另一端與第六電機(jī)連接，第六電機(jī)的輸出軸豎向設(shè)置，第六電機(jī)的輸出軸固接有第二轉(zhuǎn)盤，第二轉(zhuǎn)盤上固接有第三液壓驅(qū)動(dòng)裝置，第三液壓驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)桿的端部與第二抓握機(jī)構(gòu)上的兩個(gè)相交叉的連桿的相交處鉸接，第二抓握機(jī)構(gòu)的兩個(gè)輸出端在同一平面內(nèi)并分別與第三上滾行機(jī)構(gòu)和第三下滾行機(jī)構(gòu)連接，第三上滾行機(jī)構(gòu)上設(shè)有兩個(gè)第三滾行輪，兩個(gè)第三滾行輪沿輸電線長(zhǎng)度方向并列設(shè)置，第三下滾行機(jī)構(gòu)上設(shè)有兩個(gè)第四滾行輪，兩個(gè)第四滾行輪沿輸電線長(zhǎng)度方向并列設(shè)置，兩個(gè)第三滾行輪位于輸電線的上部，兩個(gè)第四滾行輪位于輸電線的下部。本實(shí)用新型的有益效果是(1)本實(shí)用新型利用兩套長(zhǎng)臂與配置在本體上表面的弧形軌道上的兩套短臂的獨(dú)立運(yùn)動(dòng)或協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)本體能夠?qū)崿F(xiàn)滾動(dòng)行走、跨越、避越、穿越障礙(避雷線、絕緣子、 線路金具和懸垂線夾等)、穿越桿塔或塔架和空間懸停等多種功能，越障能力強(qiáng)，有效降低了人工作業(yè)的勞動(dòng)強(qiáng)度；(2)效率高和安全性高，本實(shí)用新型借助控制模塊，多種探測(cè)器和多種傳感器等能夠快速高效的完成線路的巡檢，能對(duì)危險(xiǎn)情況做出適時(shí)處理，運(yùn)行安全可靠，提高了線路巡檢作業(yè)的質(zhì)量和管理水平；(3)本實(shí)用新型采用液壓驅(qū)動(dòng)和電驅(qū)動(dòng)相結(jié)合的方式，進(jìn)行輸電線路巡檢作業(yè)，能耗低，整體結(jié)構(gòu)采用輕質(zhì)材料制成，巡檢費(fèi)用低；(4)本實(shí)用新型還具有超速剎車；多角度觀察與測(cè)量；遠(yuǎn)程和近距探測(cè)；異常檢測(cè)；環(huán)境探測(cè)(周圍、立體物及地面)；數(shù)據(jù)與圖像傳輸；耐候性強(qiáng)(抗風(fēng)、沙、雨、雪、冰、震、 溫、濕)；受控模式與自控模式狀態(tài)轉(zhuǎn)換；目標(biāo)定位；故障報(bào)警等特點(diǎn)。

圖1是本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)主視圖，圖2是本體結(jié)構(gòu)主視圖，圖3是圖2的俯視圖，圖4是圖2的右視圖，圖5是液壓旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)主視圖，圖6是第一手爪和第二手爪結(jié)構(gòu)主視圖，圖7是第一上滾行機(jī)構(gòu)的主視圖，圖8是圖7的俯視圖，圖9是圖7的右視圖，圖10是第一下滾行機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)主視圖，圖11是圖10的俯視圖，圖12是圖10的右視圖，圖 13是第二上滾行機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)主視圖，圖14是圖13的俯視圖，圖15是圖13的右視圖，圖16 是第二下滾行機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)主視圖，圖17是圖16的俯視圖，圖18是圖16的右視圖，圖19是彎曲機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)主視圖。
具體實(shí)施方式具體實(shí)施方式
一結(jié)合圖1 圖19說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式的一種輸電線路智能巡檢機(jī)器人包括本體1、兩套短臂2和兩套長(zhǎng)臂4，所述的本體1包括控制模塊1-1、紅外熱像儀1-2、超聲波測(cè)距儀1-3、激光傳感器1-4、電磁傳感器1-5、傾角傳感器1-6和光電傳感器1-7 ；本體1的上表面設(shè)有弧形軌道1-8，本體1的外表面上設(shè)有多個(gè)觀察窗1-10， 紅外熱像儀1-2的圖像信號(hào)輸出端與控制模塊1-1的圖像信號(hào)輸入端連接，超聲波測(cè)距儀
1-3的測(cè)距信號(hào)輸出端與控制模塊1-1的測(cè)距信號(hào)輸入端連接，激光傳感器1-4的激光信號(hào)輸出端與控制模塊1-1的激光信號(hào)輸入端連接，電磁傳感器1-5的電磁信號(hào)輸出端與控制模塊1-1的電磁信號(hào)輸入端連接，傾角傳感器1-6的傾角信號(hào)輸出端與控制模塊1-1的傾角信號(hào)輸入端連接，光電傳感器1-7的電信號(hào)輸出端與控制模塊1-1的電信號(hào)輸入端連接，兩套短臂2位于弧形軌道1-8的上方且沿輸電線長(zhǎng)度方向并列設(shè)置，兩套短臂2位于兩套長(zhǎng)臂4之間，兩套長(zhǎng)臂4沿輸電線長(zhǎng)度方向并列設(shè)置在本體1的兩端；每套短臂2包括帶有滑動(dòng)輪的電機(jī)2-1、第一伸縮機(jī)構(gòu)2-2、第一旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)2-3和第一手爪2-4，第一旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)2-3包括第三電機(jī)2-3-1和第一轉(zhuǎn)盤2-3-2，第一手爪2_4包括第一液壓驅(qū)動(dòng)裝置2_7、 第一抓握機(jī)構(gòu)2-6和第一滾行機(jī)構(gòu)，第一抓握機(jī)構(gòu)2-6包括多個(gè)第四連桿，多個(gè)第四連桿中的相鄰兩個(gè)第四連桿端部鉸接，第一滾行機(jī)構(gòu)包括第一上滾行機(jī)構(gòu)2-8和第一下滾行機(jī)構(gòu)2-9，第一上滾行機(jī)構(gòu)2-8包括第四電機(jī)2-8-3、第一帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)2_8_2和兩個(gè)第一滾行輪2-8-1，第一下滾行機(jī)構(gòu)2-9包括第五電機(jī)2-9-3、第二帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)2_9_2和兩個(gè)第二滾行輪2-9-1，帶有滑動(dòng)輪的電機(jī)2-1的滑動(dòng)輪置于弧形軌道1-2內(nèi)，帶有滑動(dòng)輪的電機(jī)2-1 與第一伸縮機(jī)構(gòu)2-2 —端連接，第一伸縮機(jī)構(gòu)2-2的另一端與第三電機(jī)2-3-1連接，第三電機(jī)2-3-1的輸出軸豎向設(shè)置，第三電機(jī)2-3-1的輸出軸固接有第一轉(zhuǎn)盤2-3-2，第一轉(zhuǎn)盤
2-3-2上固接有第一液壓驅(qū)動(dòng)裝置2-7，第一液壓驅(qū)動(dòng)裝置2-7的驅(qū)動(dòng)桿的端部與第一抓握機(jī)構(gòu)2-6上的兩個(gè)相交叉的連桿的相交處鉸接，第一抓握機(jī)構(gòu)2-6的兩個(gè)輸出端在同一水平面內(nèi)并分別與第一上滾行機(jī)構(gòu)2-8和第一下滾行機(jī)構(gòu)2-9連接，第一上滾行機(jī)構(gòu)2-8上設(shè)有兩個(gè)第一滾行輪2-8-1，兩個(gè)第一滾行輪2-8-1沿輸電線長(zhǎng)度方向并列設(shè)置，第一下滾行機(jī)構(gòu)2-9上設(shè)有兩個(gè)第二滾行輪2-9-1，兩個(gè)第二滾行輪2-9-1沿輸電線長(zhǎng)度方向并列設(shè)置，第四電機(jī)2-8-3通過(guò)第一帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)2-8-2與兩個(gè)第一滾行輪2-8-1傳動(dòng)連接，第五電機(jī)2-9-3通過(guò)第二帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)2-9-2與兩個(gè)第二滾行輪2-9-1傳動(dòng)連接，兩個(gè)第一滾行輪 2-8-1位于輸電線的上部，兩個(gè)第二滾行輪2-9-1位于輸電線的下部；每套長(zhǎng)臂4包括液壓旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)4-1、第二伸縮機(jī)構(gòu)4-2、彎曲機(jī)構(gòu)4-3、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)4-4和第二手爪4_5，液壓旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)4-1包括第二液壓驅(qū)動(dòng)裝置4-1-1、內(nèi)齒圈4-1-3和齒輪軸4-1-2，旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)4_4包括第六電機(jī)4-44和第二轉(zhuǎn)盤4-4-2，第二手爪4-5包括第三液壓驅(qū)動(dòng)裝置4_7、第二抓握機(jī)構(gòu) 4-8、第二上滾行機(jī)構(gòu)4-6和第二下滾行機(jī)構(gòu)4-9，第二抓握機(jī)構(gòu)4-8包括多個(gè)第五連桿，多個(gè)第五連桿中的相鄰兩個(gè)第五連桿端部鉸接，第二液壓驅(qū)動(dòng)裝置4-1-1的一端與本體1固接，第二液壓驅(qū)動(dòng)裝置4-1-1的驅(qū)動(dòng)桿的端部與內(nèi)齒圈外壁4-1-3連接，內(nèi)齒圈4-1-3與齒輪軸4-1-2的一端嚙合，齒輪軸4-1-2的另一端與第二伸縮機(jī)構(gòu)4-2的一端連接，第二伸縮機(jī)構(gòu)4-2的另一端與彎曲機(jī)構(gòu)4-3的一端連接，彎曲機(jī)構(gòu)4-3的另一端與第六電機(jī)4-4-1 連接，第六電機(jī)4-4-1的輸出軸豎向設(shè)置，第六電機(jī)4-4-1的輸出軸固接有第二轉(zhuǎn)盤4-4-2， 第二轉(zhuǎn)盤4-4-2上固接有第三液壓驅(qū)動(dòng)裝置4-7，第三液壓驅(qū)動(dòng)裝置4-7的驅(qū)動(dòng)桿的端部與第二抓握機(jī)構(gòu)4-8上的兩個(gè)相交叉的連桿的相交處鉸接，第二抓握機(jī)構(gòu)4-8的兩個(gè)輸出端在同一水平面內(nèi)并分別與第三上滾行機(jī)構(gòu)4-6和第三下滾行機(jī)構(gòu)4-5連接，第三上滾行機(jī)構(gòu)4-6上設(shè)有兩個(gè)第三滾行輪4-6-1，兩個(gè)第三滾行輪4-6-1沿輸電線長(zhǎng)度方向并列設(shè)置， 第三下滾行機(jī)構(gòu)4-9-設(shè)有兩個(gè)第四滾行輪4-9-1，兩個(gè)第四滾行輪4-9-1沿輸電線長(zhǎng)度方向并列設(shè)置，兩個(gè)第三滾行輪4-6-1位于輸電線的上部，兩個(gè)第四滾行輪4-9-1位于輸電線的下部。
具體實(shí)施方式
二 結(jié)合圖1說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述的第一伸縮機(jī)構(gòu)2-2 包括第一電機(jī)2-2-1、絲杠2-2-2和螺母2-2-3，帶有滑動(dòng)輪的電機(jī)2_1與第一電機(jī)2_2_1 連接，第一電機(jī)2-2-1的輸出軸豎向設(shè)置，第一電機(jī)2-2-1的輸出軸與絲杠2-2-2的一端連接，絲杠2-2-2與螺母2-2-3螺紋連接，螺母2-2-3與第三電機(jī)2_3_1連接。如此設(shè)置，控制方便，操作簡(jiǎn)單，滿足設(shè)計(jì)要求。其它與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
三結(jié)合圖1說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述的第二伸縮機(jī)構(gòu)4-2 為第四液壓驅(qū)動(dòng)裝置，第四液壓驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)桿的端部與彎曲機(jī)構(gòu)4-3的一端連接。如此設(shè)置，控制方便，操作簡(jiǎn)單，滿足設(shè)計(jì)要求。其它與具體實(shí)施方式
一或二相同。
具體實(shí)施方式
四結(jié)合圖19說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述的彎曲機(jī)構(gòu)4-3包括第五液壓驅(qū)動(dòng)裝置4-3-1、第六液壓驅(qū)動(dòng)裝置4-3-4、第一連桿4-3-2，第二連桿4_3_3和第三連桿4-3-5，第二伸縮機(jī)構(gòu)4-2的另一端與第五液壓驅(qū)動(dòng)裝置4-3-1連接，第五液壓驅(qū)動(dòng)裝置4-3-1與第一連桿4-3-2的一端部連接，第一連桿4-3-2的另一端部與第二連桿 4-3-3鉸接，第五液壓驅(qū)動(dòng)裝置4-3-1的驅(qū)動(dòng)桿的端部與第二連桿4-3-3的一端部鉸接， 第二連桿4-3-3的另一端部與第三連桿4-3-5鉸接，第六液壓驅(qū)動(dòng)裝置4-3-4與第二連桿 4-3-3固接，第六液壓驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)桿的端部與第三連桿4-3-5的一端部鉸接，第三連桿 4-3-5的另一端部與第六電機(jī)4-4-1連接。如此設(shè)置，控制方便，操作簡(jiǎn)單，滿足設(shè)計(jì)要求。 其它與具體實(shí)施方式
一或二相同。
具體實(shí)施方式
五結(jié)合圖3說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式的機(jī)器人還包括天線尾舵5，天線尾舵5位于本體1的外表面上。如此設(shè)置，便于信號(hào)傳輸，滿足設(shè)計(jì)要求。其它與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
六結(jié)合圖1說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述的本體1還包括通訊模塊1-9，通訊模塊1-9的通訊信號(hào)輸入端與控制模塊1-1的通訊信號(hào)輸出端連接。如此設(shè)置，便于信號(hào)傳輸，滿足設(shè)計(jì)要求。其它與具體實(shí)施方式
一相同。工作過(guò)程1、機(jī)器人滾動(dòng)行走機(jī)器人在高壓輸電線路上，使用兩套短臂完成在線路上的滾行工作。在滾動(dòng)狀態(tài)下，兩個(gè)短臂分別位于軌道的兩端，通過(guò)激光傳感器，識(shí)別線路位置信號(hào)，并與控制模塊進(jìn)行閉環(huán)返饋處理，確保兩套長(zhǎng)臂能準(zhǔn)確有效的執(zhí)行抓握上線、松持離線功能。兩套短臂上裝有驅(qū)動(dòng)的滾動(dòng)輪，可使機(jī)器人沿線路進(jìn)行高速滾動(dòng)行進(jìn)；探測(cè)器可對(duì)線路情況、沿線環(huán)境、地面狀況、遠(yuǎn)處相鄰塔桿狀態(tài)、傾斜角度和塔基狀態(tài)等進(jìn)行探測(cè)，并將所獲得的數(shù)據(jù)、信息經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)傳輸、發(fā)送到基站。相關(guān)異常情況可與先驗(yàn)知庫(kù)比對(duì)，并按照程序做出相應(yīng)的動(dòng)作，完成相關(guān)的任務(wù)。2、跨越障礙當(dāng)機(jī)器人遇到防振錘、夾具、金具等小體積線路障礙時(shí)，機(jī)器人執(zhí)行跨越程序，首先機(jī)器人滾行停止在障礙前方，本體前端長(zhǎng)臂由滾行無(wú)驅(qū)動(dòng)方式，進(jìn)入離線程序，并離開(kāi)線路。前端長(zhǎng)臂離線后，機(jī)器人滾行前進(jìn)，靠近障礙物。本體前端長(zhǎng)臂做伸展動(dòng)作，越過(guò)障礙物，同時(shí)調(diào)節(jié)其彎曲角度與旋轉(zhuǎn)角度，在激光傳感器配合下，在障礙物前方抓住線路，重新在障礙物前方上線夾持。兩套短臂執(zhí)行離線動(dòng)作與旋轉(zhuǎn)動(dòng)作，通過(guò)控制本體前端長(zhǎng)臂和后臂的角度，使機(jī)器人本體靠近線路，在激光傳感器配合下，控制兩套短臂，執(zhí)行重新上線。兩套短臂重新上線后，本體后端長(zhǎng)臂執(zhí)行離線，機(jī)器人滾行前移，本體后端長(zhǎng)臂通過(guò)障礙物后，后端長(zhǎng)臂執(zhí)行重新上線。至此，機(jī)器人完成了跨越障礙物的任務(wù)。3、避越障礙當(dāng)機(jī)器人遇到前方的障礙時(shí)，經(jīng)過(guò)判斷分析確認(rèn)滿足避越障礙條件， 機(jī)器人就將執(zhí)行避越障礙動(dòng)作。機(jī)器人滾動(dòng)行進(jìn)至長(zhǎng)臂接近障礙前，停止?jié)L動(dòng)。本體前端長(zhǎng)臂手爪松持并調(diào)整角度，此時(shí)障礙物通過(guò)手爪間隙，本體滾動(dòng)前行，手爪通過(guò)障礙物后，即行重新夾持線路，并處于無(wú)驅(qū)滾動(dòng)狀態(tài)。當(dāng)短臂接近障礙物時(shí)，前端的短臂執(zhí)行夾持線路， 將前端的短臂固定于輸電線路上。后短臂執(zhí)行離線，后短臂執(zhí)行沿軌道前移，同時(shí)前短臂執(zhí)行沿軌道后移動(dòng)作，這樣的結(jié)果是機(jī)器人本體做相對(duì)運(yùn)動(dòng)，呈弧線避開(kāi)前方障礙物前行， 當(dāng)前短臂移動(dòng)到軌道尾端時(shí)，機(jī)器人已經(jīng)避越了障礙物，而后短臂也移動(dòng)到了軌道的前端。 在程序控制下，激光傳感器的配合，重新上線，并處于夾持線路狀態(tài)。前短臂執(zhí)行松持并離線。此時(shí)后短臂沿軌道后移，前短臂沿軌道前移，此時(shí)，機(jī)器人再次本體作相對(duì)運(yùn)動(dòng)，沿相反的弧線前行，前短臂避越障礙，避越障礙后兩套短臂重新上線，恢復(fù)前后上線狀態(tài)，松開(kāi)夾持處于滾行狀態(tài)；后長(zhǎng)臂放松手爪，調(diào)整角度，但不離線，機(jī)器人滾動(dòng)前行，后長(zhǎng)臂通過(guò)障礙物，重新上線處于無(wú)驅(qū)滾行狀態(tài)。至此完成了機(jī)器人整體避越障礙物的任務(wù)。4、穿越桿塔或塔架經(jīng)探測(cè)發(fā)現(xiàn)前方的桿塔時(shí)，機(jī)器人在距離桿塔一定距離內(nèi)停止，準(zhǔn)備執(zhí)行穿越。探測(cè)器與傳感器進(jìn)行檢測(cè)并計(jì)算穿越的路徑、空間及穿越的距離。由程序選擇與編制穿越的動(dòng)作執(zhí)行方案。前長(zhǎng)臂離線，機(jī)器人向前滾動(dòng)，盡量靠近桿塔；伸展前長(zhǎng)臂將手爪送過(guò)預(yù)定桿塔空間，彎曲前長(zhǎng)臂并旋轉(zhuǎn)前長(zhǎng)臂，調(diào)整角度，在激光傳感器配合下，使前長(zhǎng)臂在桿塔對(duì)面重新上線并夾持輸電線路。當(dāng)前長(zhǎng)臂夾緊線路后，兩套短臂離線， 此時(shí)前長(zhǎng)臂處于伸展?fàn)顟B(tài)，后長(zhǎng)臂處于收縮狀態(tài)，在程序控制下，依據(jù)桿塔穿行空間參數(shù)和預(yù)設(shè)通道參數(shù)，前長(zhǎng)臂收縮、后長(zhǎng)臂伸展并協(xié)同動(dòng)作，調(diào)整彎曲角度和旋轉(zhuǎn)角度，將本體移送過(guò)桿塔。當(dāng)本體穿過(guò)桿塔后，調(diào)整前后長(zhǎng)臂的彎曲角度與旋轉(zhuǎn)角度，在激光傳感器配合下，使本體接近輸電線路；兩套短臂上線。上線后處于滾行夾持狀態(tài)；此時(shí)兩套長(zhǎng)臂松持并離線，后長(zhǎng)臂收縮并調(diào)整彎曲與旋轉(zhuǎn)角度，使后長(zhǎng)臂穿越桿塔預(yù)定空間，在重新調(diào)整彎曲和旋轉(zhuǎn)角度重新上線，處于無(wú)驅(qū)滾行。兩套短臂處于電驅(qū)動(dòng)滾動(dòng)狀態(tài)，前長(zhǎng)臂無(wú)驅(qū)滾行，至此機(jī)器人完成了穿越障礙物的任務(wù)。進(jìn)入下一輪桿塔間滾行。在跨越障礙、避越障礙、穿越障礙的過(guò)程中，控制模塊與探測(cè)器、傳感器不間斷地進(jìn)行著數(shù)據(jù)與信號(hào)的探測(cè)與感知，并將相關(guān)數(shù)據(jù)信息、圖像信號(hào)、感應(yīng)參數(shù)、異常情況儲(chǔ)存、 發(fā)送、傳輸?shù)交具M(jìn)行判斷、分析、處理。
權(quán)利要求1. 一種輸電線路智能巡檢機(jī)器人，其特征在于該機(jī)器人包括本體(1)、兩套短臂(2) 和兩套長(zhǎng)臂(4)，所述的本體(1)包括控制模塊(1-1)、紅外熱像儀(1-2)、超聲波測(cè)距儀 (1-3)、激光傳感器(1-4)、電磁傳感器(1-5)、傾角傳感器(1-6)和光電傳感器(1-7)；本體(1)的上表面設(shè)有弧形軌道(1-8)，本體(1)的外表面上設(shè)有多個(gè)觀察窗(1-10)，紅外熱像儀(1-2)的圖像信號(hào)輸出端與控制模塊(1-1)的圖像信號(hào)輸入端連接，超聲波測(cè)距儀 (1-3)的測(cè)距信號(hào)輸出端與控制模塊(1-1)的測(cè)距信號(hào)輸入端連接，激光傳感器(1-4)的激光信號(hào)輸出端與控制模塊(1-1)的激光信號(hào)輸入端連接，電磁傳感器(1-5)的電磁信號(hào)輸出端與控制模塊(1-1)的電磁信號(hào)輸入端連接，傾角傳感器(1-6)的傾角信號(hào)輸出端與控制模塊(1-1)的傾角信號(hào)輸入端連接，光電傳感器(1-7)的電信號(hào)輸出端與控制模塊 (1-1)的電信號(hào)輸入端連接，兩套短臂(2)位于弧形軌道(1-8)的上方且沿輸電線長(zhǎng)度方向并列設(shè)置，兩套短臂(2)位于兩套長(zhǎng)臂(4)之間，兩套長(zhǎng)臂(4)沿輸電線長(zhǎng)度方向并列設(shè)置在本體(1)的兩端；每套短臂(2)包括帶有滑動(dòng)輪的電機(jī)(2-1)、第一伸縮機(jī)構(gòu)(2-2)、 第一旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(2-3)和第一手爪(2-4)，第一旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(2-3)包括第三電機(jī)(2-3-1)和第一轉(zhuǎn)盤(2-3-2)，第一手爪(2-4)包括第一液壓驅(qū)動(dòng)裝置(2-7)、第一抓握機(jī)構(gòu)(2_6)和第一滾行機(jī)構(gòu)，第一抓握機(jī)構(gòu)(2-6)包括多個(gè)第四連桿，多個(gè)第四連桿中的相鄰兩個(gè)第四連桿端部鉸接，第一滾行機(jī)構(gòu)包括第一上滾行機(jī)構(gòu)(2-8)和第一下滾行機(jī)構(gòu)(2-9)，第一上滾行機(jī)構(gòu)(2-8)包括第四電機(jī)(2-8-3)、第一帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(2-8-2)和兩個(gè)第一滾行輪 (2-8-1)，第一下滾行機(jī)構(gòu)(2-9)包括第五電機(jī)(2-9-3)、第二帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(2_9_2)和兩個(gè)第二滾行輪(2-9-1)，帶有滑動(dòng)輪的電機(jī)(2-1)的滑動(dòng)輪置于弧形軌道(1-2)內(nèi)，帶有滑動(dòng)輪的電機(jī)(2-1)與第一伸縮機(jī)構(gòu)(2-2) —端連接，第一伸縮機(jī)構(gòu)(2-2)的另一端與第三電機(jī)(2-3-1)連接，第三電機(jī)(2-3-1)的輸出軸豎向設(shè)置，第三電機(jī)(2-3-1)的輸出軸固接有第一轉(zhuǎn)盤(2-3-2)，第一轉(zhuǎn)盤(2-3-2)固接有第一液壓驅(qū)動(dòng)裝置(2-7)，第一液壓驅(qū)動(dòng)裝置(2-7)的驅(qū)動(dòng)桿的端部與第一抓握機(jī)構(gòu)(2-6)的兩個(gè)相交叉的連桿的相交處鉸接，第一抓握機(jī)構(gòu)(2-6)的兩個(gè)輸出端在同一水平面內(nèi)并分別與第一上滾行機(jī)構(gòu)(2-8)和第一下滾行機(jī)構(gòu)(2-9)連接，第一上滾行機(jī)構(gòu)(2-8)設(shè)有兩個(gè)第一滾行輪(2-8-1)，兩個(gè)第一滾行輪(2-8-1)沿輸電線長(zhǎng)度方向并列設(shè)置，第一下滾行機(jī)構(gòu)(2-9)設(shè)有兩個(gè)第二滾行輪 (2-9-1)，兩個(gè)第二滾行輪(2-9-1)沿輸電線長(zhǎng)度方向并列設(shè)置，第四電機(jī)(2-8-3)通過(guò)第一帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(2-8-2)與兩個(gè)第一滾行輪(2-8-1)傳動(dòng)連接，第五電機(jī)(2-9-3)通過(guò)第二帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(2-9-2)與兩個(gè)第二滾行輪(2-9-1)傳動(dòng)連接，兩個(gè)第一滾行輪(2-8-1)位于輸電線的上部，兩個(gè)第二滾行輪(2-9-1)位于輸電線的下部；每套長(zhǎng)臂(4)包括液壓旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(4-1)、第二伸縮機(jī)構(gòu)(4-2)、彎曲機(jī)構(gòu)(4-3)、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(4-4)和第二手爪(4-5)，液壓旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(4-1)包括第二液壓驅(qū)動(dòng)裝置(4-1-1)、內(nèi)齒圈(4-1-3)和齒輪軸(4-1-2)，旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(4-4)包括第六電機(jī)(4-4-1)和第二轉(zhuǎn)盤(4-4-2)，第二手爪(4_5)包括第三液壓驅(qū)動(dòng)裝置(4-7)、第二抓握機(jī)構(gòu)(4-8)、第二上滾行機(jī)構(gòu)(4-6)和第二下滾行機(jī)構(gòu)(4-9)，第二抓握機(jī)構(gòu)(4-8)包括多個(gè)第五連桿，多個(gè)第五連桿中的相鄰兩個(gè)第五連桿端部鉸接，第二液壓驅(qū)動(dòng)裝置(4-1-1)的一端與本體(1)固接，第二液壓驅(qū)動(dòng)裝置(4-1-1)的驅(qū)動(dòng)桿的端部與內(nèi)齒圈外壁(4-1-3)連接，內(nèi)齒圈(4-1-3)與齒輪軸(4-1-2)的一端嚙合，齒輪軸 (4-1-2)的另一端與第二伸縮機(jī)構(gòu)(4-2)的一端連接，第二伸縮機(jī)構(gòu)(4-2)的另一端與彎曲機(jī)構(gòu)(4-3)的一端連接，彎曲機(jī)構(gòu)(4-3)的另一端與第六電機(jī)(4-4-1)連接，第六電機(jī)(4-4-1)的輸出軸豎向設(shè)置，第六電機(jī)(4-4-1)的輸出軸固接有第二轉(zhuǎn)盤(4-4-2)，第二轉(zhuǎn)盤(4-4-2)上固接有第三液壓驅(qū)動(dòng)裝置(4-7)，第三液壓驅(qū)動(dòng)裝置(4-7)的驅(qū)動(dòng)桿的端部與第二抓握機(jī)構(gòu)(4-8)上的兩個(gè)相交叉的連桿的相交處鉸接，第二抓握機(jī)構(gòu)(4-8)的兩個(gè)輸出端在同一水平面內(nèi)并分別與第三上滾行機(jī)構(gòu)(4-6)和第三下滾行機(jī)構(gòu)(4-5)連接，第三上滾行機(jī)構(gòu)(4-6)上設(shè)有兩個(gè)第三滾行輪(4-6-1)，兩個(gè)第三滾行輪(4-6-1)沿輸電線長(zhǎng)度方向并列設(shè)置，第三下滾行機(jī)構(gòu)(4-9)設(shè)有兩個(gè)第四滾行輪(4-9-1)，兩個(gè)第四滾行輪 (4-9-1)沿輸電線長(zhǎng)度方向并列設(shè)置，兩個(gè)第三滾行輪(4-6-1)位于輸電線的上部，兩個(gè)第四滾行輪(4-9-1)位于輸電線的下部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種輸電線路智能巡檢機(jī)器人，其特征在于所述的第一伸縮機(jī)構(gòu)(2-2)包括第一電機(jī)(2-2-1)、絲杠(2-2-2)和螺母(2_2_3)，帶有滑動(dòng)輪的電機(jī) (2-1)與第一電機(jī)(2-2-1)連接，第一電機(jī)(2-2-1)的輸出軸豎向設(shè)置，第一電機(jī)(2-2-1) 的輸出軸與絲杠(2-2-2)的一端連接，絲杠(2-2-2)與螺母(2-2-3)螺紋連接，螺母 (2-2-3)與第三電機(jī)(2-3-1)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種輸電線路智能巡檢機(jī)器人，其特征在于所述的第二伸縮機(jī)構(gòu)(4-2)為第四液壓驅(qū)動(dòng)裝置，第四液壓驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)桿的端部與彎曲機(jī)構(gòu) (4-3)的一端連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種輸電線路智能巡檢機(jī)器人，其特征在于所述的彎曲機(jī)構(gòu)(4-3)包括第五液壓驅(qū)動(dòng)裝置(4-3-1)、第六液壓驅(qū)動(dòng)裝置(4-3-4)、第一連桿 (4-3-2)，第二連桿(4-3-3)和第三連桿(4-3-5)，第二伸縮機(jī)構(gòu)(4_2)的另一端與第五液壓驅(qū)動(dòng)裝置(4-3-1)連接，第五液壓驅(qū)動(dòng)裝置(4-3-1)與第一連桿(4-3-2)的一端部連接， 第一連桿(4-3-2)的另一端部與第二連桿(4-3-3)鉸接，第五液壓驅(qū)動(dòng)裝置(4-3-1)的驅(qū)動(dòng)桿的端部與第二連桿(4-3-3)的一端部鉸接，第二連桿(4-3-3)的另一端部與第三連桿 (4-3-5)鉸接，第六液壓驅(qū)動(dòng)裝置(4-3-4)與第二連桿(4-3-3)固接，第六液壓驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)桿的端部與第三連桿(4-3-5)的一端部鉸接，第三連桿(4-3-5)的另一端部與第六電機(jī)(4-4-1)連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種輸電線路智能巡檢機(jī)器人，其特征在于該機(jī)器人還包括天線尾舵(5)，天線尾舵(5)位于本體(1)的外表面上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種輸電線路智能巡檢機(jī)器人，其特征在于所述的本體(1) 還包括通訊模塊(1-9)，通訊模塊(1-9)的通訊信號(hào)輸入端與控制模塊(1-10)的通訊信號(hào)輸出端連接。
專利摘要一種輸電線路智能巡檢機(jī)器人，它涉及一種機(jī)器人，以解決輸電線路巡檢作業(yè)利用人工巡檢勞動(dòng)強(qiáng)度大、危險(xiǎn)性大、效率低；利用航測(cè)法巡檢安全性差、巡檢費(fèi)用高的問(wèn)題，進(jìn)而提供一種輸電線路智能巡檢機(jī)器人。該機(jī)器人包括本體、兩套短臂和兩套長(zhǎng)臂，所述的本體包括控制模塊、紅外熱像儀、超聲波測(cè)距儀、激光傳感器、電磁傳感器、傾角傳感器和光電傳感器；本體的上表面設(shè)有弧形軌道，本體的外表面上設(shè)有多個(gè)觀察窗，兩套短臂位于弧形軌道的上方且沿輸電線長(zhǎng)度方向并列設(shè)置，兩套短臂位于兩套長(zhǎng)臂之間，兩套長(zhǎng)臂沿輸電線長(zhǎng)度方向并列設(shè)置在本體的兩端；兩個(gè)滾行輪位于輸電線的上部，兩個(gè)滾行輪位于輸電線的下部。本實(shí)用新型用于高壓輸電線路的巡檢。
文檔編號(hào)H02G1/02GK202121257SQ20112026676
公開(kāi)日2012年1月18日 申請(qǐng)日期2011年7月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月26日
發(fā)明者王英男, 韓忠健, 韓悟冥 申請(qǐng)人:哈爾濱佳泰達(dá)科技有限公司