CN101794974B - 手爪式智能输电线路清障机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种手爪式智能输电线路清障机器人，包括底座，底座的上方固定有滚轮，底座的前方设有滚刀和手爪；滚刀设于底座的纵向轴线处，并通过伸缩式悬臂与底座连接；手爪有两个，设于滚刀的下方，并分别设于底座的纵向轴线的两侧；手爪的后部通过连杆组件与开合驱动装置连接。可以在线上行走，并通过手爪的开合与滚刀的伸缩相配合，将悬挂障碍物清除。结构简单、使用安全、清除彻底。

Description

手爪式智能输电线路清障机器人

技术领域

本发明涉及一种输电线路清障装置，尤其涉及一种手爪式智能输电线路清障机器人。 

背景技术

架空输电线路是工业系统和人民正常生活的命脉，其运行状态直接决定电力系统的安全和效益，是保证人民正常生活、维护正常工业生产的关键。由于架空输电线路处于野外环境中，经常会有线路上悬挂风筝、塑料薄膜、塑料袋等悬挂物的现象，这些障碍物悬挂在电力线路上是非常危险的隐患。 

现有办法是通过人工的在线下利用带钩子的绝缘杆对其进行勾除。这种办法存在很多弊端：第一，此种办法很危险。若采用不停电的情况下进行障碍清除由于导线距离地面有几十米，因此，长长的绝缘杆很容易和其他导线发生刮碰，这在高电压等级下是很容易发生触电事故的。第二，此种办法清除效果不好。用长长的钩子进行勾除障碍物，有时可能清除不净悬挂物，有时也由于线路和地面间距离过大，导致人力无法准确钩掉障碍物。第三，此种办法有时是不得以而为之，能处理多少就处理多少的“将就办法”，而且有时山区或者涉水线路，无法进行操作。第四，人力浪费严重，这种浪费是在效果不佳的基础上发生的，几十米长的绝缘杆用人力举起，其劳动强度可想而知。 

发明内容

本发明的目的是提供一种结构简单、使用安全、清除彻底的手爪式智能输电线路清障机器人。 

本发明的目的是通过以下技术方案实现的： 

本发明的手爪式智能输电线路清障机器人，包括底座，所述底座的上方固定有滚轮，所述底座的前方设有滚刀和手爪； 

所述滚刀设于所述底座的纵向轴线处，并通过伸缩式悬臂与所述底座连接； 

所述手爪有两个，设于所述滚刀的下方，并分别设于所述底座的纵向轴线的两侧；

所述手爪的后部通过连杆组件与开合驱动装置连接。 

由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明所述的手爪式智能输电线路清障机器人，由于底座的上方固定有滚轮，底座的前方设有滚刀和手爪；滚刀设于底座的纵向轴线处，并通过伸缩式悬臂与底座连接；手爪有两个，设于滚刀的下方，并分别设于底座的纵向轴线的两侧；手爪的后部通过连杆组件与开合驱动装置连接。可以在线上行走，并通过手爪的开合与滚刀的伸缩相配合，将悬挂障碍物清除。结构简单、使用安全、清除彻底。 

附图说明

图1为本发明手爪式智能输电线路清障机器人的侧面结构示意图； 

图2为本发明手爪式智能输电线路清障机器人的平面结构示意图。 

具体实施方式

本发明的手爪式智能输电线路清障机器人，其较佳的具体实施方式如图1、图2所示： 

包括底座1，底座1的上方固定有滚轮2，滚轮2可以有两个，其中一个为驱动轮，一个为支撑轮，驱动轮可以通过同步带与行走电机端的同步带轮连接。 

底座1的前方设有滚刀3和手爪4；滚刀3设于底座1的纵向轴线处，并通过伸缩式悬臂5与所述底座1连接。 

具体可以在底座1的一侧纵向设有导轨6，导轨6上设有滑块(图中未视出)；伸缩式悬臂5的一端与滚刀3连接，另一端与滑块连接； 

滑块可以啮合有驱动丝杆7，驱动丝杆7的后端连接有旋转驱动装置。旋转驱动装置可以包括蜗轮8、蜗杆9，蜗轮8的中心与驱动丝杆7连接。 

滚刀3可以为星形多齿滚刀3，滚刀3可以连接有正反向调速电机。 

手爪4有两个，设于滚刀3的下方，并分别设于底座1的纵向轴线的两侧；手爪4的后部通过连杆组件与开合驱动装置连接。 

连杆组件可以包括支杆10、齿轮杆11，开合驱动装置可以包括安装在手爪座14上的驱动齿轮12。支杆10的一端与手爪座14铰接，另一端与手爪4的中部铰接；齿轮杆11的一端与手爪4的后端铰接，另一端与驱动齿轮12的边缘固定连接。 

驱动齿轮12可以通过蜗轮蜗杆及正反向电机驱动，齿轮杆11的的转动角度可以为自底座1前方的纵向轴线处向外侧转动90度。 

手爪4的前部可以设有一个或多个探物传感器15，手爪4前部的内侧可以设有橡胶垫16。 

底座1上可以设有无线控制模块，底座1的下面可以设有能量提供模块，能量提供模块可以包括锂离子充电电池13等。 

本发明的手爪式智能输电线路清障机器人，能够在线上行走，并能够自动发现悬挂障碍物，并通过手爪的开合与滚刀的伸缩相配合，将障碍物清除。 

具体实施例中，再参见如图1、图2，由两个滚轮支撑在线上行走，其中一个为驱动轮，一个为支撑轮，驱动轮通过同步带与电机端的同步带轮连接，两个滚轮通过支架固定在方形底座上，前端包含滚刀部分和手爪部分组成，中间为伸缩导轨部分。 

其中滚刀为星形多齿滚刀，用来剪切线缆上的悬挂物，其转动电机可以调速并实现正反向旋转，滚刀及其旋转电机通过固定架通过一个伸出臂与中间的导轨相连，导轨用来实现滚刀的伸出和缩回，这样能够通过与前端的手爪配合实现顺利的剪切动作。导轨固定在车体固定架上，导轨上的滑块用来固定滚刀伸缩臂，通过丝杠驱动和锁紧，并通过一套蜗轮蜗杆副来实现伸缩，从而实现滚刀的伸出和缩回，进而完成一次剪切工作。 

前端的手爪部分通过手爪电机带动一套蜗轮蜗杆副实现手爪的张开和闭合运动，整个手爪采用驱动齿轮和多连杆的组合机构模式，进而通过手爪电机的正转，传递到手爪齿轮最后通过连杆机构传递到手爪终端的手指上，两个手爪的前部在前后两个位置上各安装了一个用来探测夹持物的探物传感器，通过传感器的反馈信号来确定手爪中是否有夹持物，进而控制板来判断张开手爪还是闭合手爪以及整个车体的运动控制。 

整个系统组件均固定到方形底座上，同时底座上有无线控制电路板，用来实现对车体电机、滚刀电机、导轨电机、手爪电机和手爪旋转舵机的控制，包括方向、转速的控制等。方形底座下面固定整个系统的能量提供模块，锂离子充电电池。 

整个系统由承载车体和滚刀组件模块、导轨伸缩模块、手爪模块、车体行走驱动模块组成，其中，在结构设计上驱动轮臂和支撑轮臂采用了同向布置、滚刀组件模块采用对称布置的设计模式，这样保证双轮能够较好的上线，同时也缩减了整个车体的尺寸，使得结构更为紧凑；而滚刀布置是根据现场实际线路悬挂障碍物的需要，能够保证将悬挂物剪切、破碎直至清除干净。同时，为了保证车体线上行走和清障过程中平稳，将整个车体的重心分布在重心线上。 

本发明在输电线路上能够自动行走，同时能购将线路上的障碍物如：风筝、塑料薄膜、塑料带、悬线等悬挂物清除干净。 

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。 

Claims (10)

1.一种手爪式智能输电线路清障机器人，包括底座，所述底座的上方固定有滚轮，其特征在于，所述底座的前方设有滚刀和手爪；

所述滚刀设于所述底座的纵向轴线处，并通过伸缩式悬臂与所述底座连接；

所述手爪有两个，设于所述滚刀的下方，并分别设于所述底座的纵向轴线的两侧；

所述手爪的后部通过连杆组件与开合驱动装置连接。

2.根据权利要求1所述的手爪式智能输电线路清障机器人，其特征在于，所述底座的一侧纵向设有导轨，所述导轨上设有滑块；

所述伸缩式悬臂的一端与所述滚刀连接，另一端与所述滑块连接；

所述滑块啮合有驱动丝杆，所述驱动丝杆的后端连接有旋转驱动装置。

3.根据权利要求2所述的手爪式智能输电线路清障机器人，其特征在于，所述旋转驱动装置包括第一蜗轮、第一蜗杆，所述第一蜗轮的中心与所述驱动丝杆连接。

4.根据权利要求2所述的手爪式智能输电线路清障机器人，其特征在于，所述滚刀为星形多齿滚刀，所述滚刀连接有正反向调速电机。

5.根据权利要求1所述的手爪式智能输电线路清障机器人，其特征在于，所述连杆组件包括支杆、齿轮杆，所述开合驱动装置包括安装在手爪座上的驱动齿轮；

所述支杆的一端与所述手爪座铰接，另一端与所述手爪的中部铰接；

所述齿轮杆的一端与所述手爪的后端铰接，另一端与所述驱动齿轮的边缘固定连接。

6.根据权利要求5所述的手爪式智能输电线路清障机器人，其特征在于，所述驱动齿轮通过第二蜗轮、第二蜗杆及正反向电机驱动，所述齿轮杆的转动角度为自所述底座前方的纵向轴线处向外侧转动90度。

7.根据权利要求5所述的手爪式智能输电线路清障机器人，其特征在于，所述手爪的前部设有一个或多个探物传感器，所述手爪前部的内侧设有橡胶垫。

8.根据权利要求1所述的手爪式智能输电线路清障机器人，其特征在于，所述滚轮有两个，其中一个为驱动轮，一个为支撑轮，所述驱动轮通过同步带与行走电机端的同步带轮连接。

9.根据权利要求1至8任一项所述的手爪式智能输电线路清障机器人，其特征在于，所述底座上设有无线控制模块，所述底座的下面设有能量提供模块。

10.根据权利要求9所述的手爪式智能输电线路清障机器人，其特征在于，所述能量提供模块包括锂离子充电电池。

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