CN103317496A - 一种输电线路异物清除机器人 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种输电线路异物清除机器人，用于携带异物清除工具在输电线路上作业以清除输电线路上的异物，其包括内部设置有控制系统的机器人本体、与机器人本体相连接并沿输电线路移动的行走机构、设置于机器人本体外部并在控制系统的控制下能够实现三个自由度的运动的三自由度机械臂，异物清除工具设置于三自由度机械臂上。本发明的输电线路异物清除机器人能够沿输电线路移动，并通过具有三个自由度的三自由度机械臂带动异物清除工具至合适位置从而将异物清除，其方便小巧、易于操作，对异物的清除方法简单、可靠，适用于各种输电线路，适用范围广泛。

Description

一种输电线路异物清除机器人
技术领域
本发明涉及一种用于清除输电线路上的异物的机器人。
背景技术
近年来，异物挂线已成为电网安全运行的极大威协，运行部门常规采用地电位法处理，但该放法受异物位置、线路周边地形地貌限制较大，若停电处理又影响输电可靠性，如采用作业人员进入电场等电位作业又面临着作业工具老化、劳动强度和安全风险较大、作业效率低下的不利局面。如何在不影响电网正常运行和可靠供电的情况下，快速有效地清除线路上的异物，成为迫切需要解决的问题。
输电线路异物清除机器人以移动机器人为载体，携带检测仪器或作业工具，沿架空的输电线路的地线或导线运动，对线路进行检测、清障等作业，利用机器人技术辅助解决挂线异物处理难题，提高输电线路挂线异物处理作业自动化作业程度，降低劳动强度，规避作业风险，具有很高的经济效益和社会效益。
然而，目前对输电线路巡检机器人及输电线路除冰机器人研究较为广泛，以上两种机器人与输电线路除障机器人共同特点都是需要移动机器人载体在输电线上移动。输电线路巡检机器人只能对输电线设备检测，不能维护；输电线除冰机器人通常采用的是敲击方法，使得附着在线上冰块靠重力作用自由掉落，无法清除输电线上的其他异物。针对输电线路上的各种异物进行清除的专用输电线路除障机器人却较为罕见，因此急需一种针对输电线路异物清除而开发的机器人。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够有效清除输电线路上的异物以保证电网安全的机器人。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种输电线路异物清除机器人，用于携带异物清除工具在输电线路上作业以清除所述的输电线路上的异物，其包括内部设置有控制系统的机器人本体、与所述的机器人本体相连接并沿所述的输电线路移动的行走机构、设置于所述的机器人本体外部并在所述的控制系统的控制下能够实现三个自由度的运动的三自由度机械臂，所述的异物清除工具设置于所述的三自由度机械臂上。
优选的，所述的三自由度机械臂包括与所述的机器人本体相连接的竖直移动关节、在所述的竖直移动关节上沿竖直方向运动的水平移动关节、在所述的水平移动关节上沿水平方向运动的旋转关节，所述的异物清除工具设置于所述的旋转关节上。
优选的，所述的机器人本体与所述的行走机构之间通过竖直设置的连接支架相连接，所述的三自由度机械臂固定设置于所述的连接支架上而与所述的机器人本体相连接。
优选的，所述的行走机构包括若干个沿所述的输电线路滚动的行走轮。
优选的，所述的异物清除工具包括但不限于喷火装置、剪刀、切割机。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：本发明的输电线路异物清除机器人能够沿输电线路移动，并通过具有三个自由度的三自由度机械臂带动异物清除工具至合适位置从而将异物清除，其方便小巧、易于操作，对异物的清除方法简单、可靠，适用于各种输电线路，适用范围广泛。
附图说明
附图1为本发明的一种输电线路异物清除机器人的整机示意图。
附图2为本发明的一种输电线路异物清除机器人在线上工作时的等轴测图。
附图3为本发明的一种输电线路异物清除机器人在线上工作时的侧视图。
附图4为本发明的一种输电线路异物清除机器人的三自由度机械臂的放大示意图。
以上附图中：1、机器人本体；2、行走机构；3、三自由度机械臂；4、异物清除工具；5、连接支架；6、行走轮；7、竖直移动关节；8、水平移动关节；9、旋转关节；10、喷火装置；11、四分裂间隔棒；12、输电线。
具体实施方式
下面结合附图所示的实施例对本发明作进一步描述。
实施例一：参见附图1所示。一种输电线路异物清除机器人，用于携带异物清除工具4在输电线路上作业以清除输电线路上的异物。该异物清除工具4包括但不限于喷火装置10、剪刀、切割机，针对不同的异物，可以针对性的采用不同的异物清除工具4。
该输电线路异物清除机器人包括内部设置有控制系统的机器人本体1、与机器人本体1相连接并沿输电线路移动的行走机构2、设置于机器人本体1外部并在控制系统的控制下能够实现三个自由度的运动的三自由度机械臂3。其中，机器人本体1与行走机构2之间通过竖直设置的连接支架5相连接，且机器人本体1位于行走机构2的下方。而行走机构2包括若干个沿输电线路滚动的行走轮6，例如附图2中所示的两个行走轮6，其能够在控制系统的控制下沿输电线路运动。
而三自由度机械臂3可以有多种实现形式，本实施例以附图4中所示结构为例。三自由度机械臂3包括通过连接支架5而与机器人本体1相连接的竖直移动关节7、在竖直移动关节7上沿竖直方向运动的水平移动关节8、在水平移动关节8上沿水平方向运动的旋转关节9，异物清除工具4设置于旋转关节9上。其中，竖直移动关节7相当于一个供水平移动关节8在竖直方向上移动的轨道，通过控制系统的控制，水平移动关节8能够相对于竖直移动关节7而上下滑动，从而使得旋转关节9也能够在水平移动关节8的带动下沿竖直方向移动。而水平移动关节8相当于一个供旋转关节9在水平方向上移动的轨道，通过控制系统的控制，旋转关节9能够相对于水平移动关节8而水平移动，由此可以实现该三自由度机械臂3及其上的异物清除工具4在两个自由度上的运动。而旋转关节9能够在控制系统的控制下实现旋转，从而使得连接于其上的异物清除工具4实现第三个自由度上的运动。
上述三自由度机械臂3的结构仅为一个示例，其也可以采用其他的形式，例如由多个旋转关节9组成，其也可以实现三个自由度上的运动，故其他能够实现三自由度运动的机械臂均在本发明的保护范围之内。
上述输电线路异物清除机器人可应用于二分裂的输电线路、四分裂的输电线路或单根输电线路上进行异物清除。例如参见附图2和附图3所示的应用于四分裂的输电线路上的情况。四分裂的输电线路包括四根输电线12，其通过四分裂间隔棒11相分隔开，其中两根输电线12位于另外两根输电线12的上方。当使用上述输电线路异物清除机器人时，行走机构2沿其中一根输电线12移动而实现行走，当其移动至异物所在位置附近时，通过控制系统的控制实现三自由度机械臂3的运动，即实现竖直移动关节7、水平移动关节8和旋转关节9之间的相对运动，以使得异物清除工具4移动至适宜清除异物的位置，再启动异物清除工具4，例如喷火装置10将输电线12上的异物清除。附图2和附图3中所示的输电线路异物清除机器人能够实现对同侧的上、下两根输电线12上异物的清除，若异物在另外一侧的两根输电线12上，则只需把其架设在另外一侧的输电线12上即可。
上述输电线路异物清除机器人可以实现对异物的方便、灵活的清除作业。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种输电线路异物清除机器人，用于携带异物清除工具在输电线路上作业以清除所述的输电线路上的异物，其特征在于：其包括内部设置有控制系统的机器人本体、与所述的机器人本体相连接并沿所述的输电线路移动的行走机构、设置于所述的机器人本体外部并在所述的控制系统的控制下能够实现三个自由度的运动的三自由度机械臂，所述的异物清除工具设置于所述的三自由度机械臂上。
2.根据权利要求1所述的一种输电线路异物清除机器人，其特征在于：所述的三自由度机械臂包括与所述的机器人本体相连接的竖直移动关节、在所述的竖直移动关节上沿竖直方向运动的水平移动关节、在所述的水平移动关节上沿水平方向运动的旋转关节，所述的异物清除工具设置于所述的旋转关节上。
3.根据权利要求1所述的一种输电线路异物清除机器人，其特征在于：所述的机器人本体与所述的行走机构之间通过竖直设置的连接支架相连接，所述的三自由度机械臂固定设置于所述的连接支架上而与所述的机器人本体相连接。
4.根据权利要求1所述的一种输电线路异物清除机器人，其特征在于：所述的行走机构包括若干个沿所述的输电线路滚动的行走轮。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的一种输电线路异物清除机器人，其特征在于：所述的异物清除工具包括但不限于喷火装置、剪刀、切割机。
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