CN105811307B - 一种适用于输电线路绝缘子串的全自动巡检机器人 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种适用于输电线路绝缘子串的全自动巡检机器人，包括旋翼机构、动力机构、检测机构和动力牵引绳，其中：旋翼机构固定安装在动力机构上，动力牵引绳绕装在动力机构上，检测机构通过动力牵引绳与动力机构相连；旋翼机构能够将机器人整体带入横担处的作业环境；检测机构依靠自身重力沿绝缘子串向下移动，以完成对整串绝缘子的检测。本发明检测作业的安全性高，机器人具有结构简单、重量轻、操作方便、能够自主上塔/下塔、适合单人操作的优点。

Description

一种适用于输电线路绝缘子串的全自动巡检机器人
技术领域
本发明涉及绝缘子检测领域，尤其涉及一种适用于输电线路绝缘子串的全自动巡检机器人。
背景技术
绝缘子是输电线路上一种极其重要的电力设备。它是连接输电杆塔与输电线的一种绝缘体，具有较强的机械性能和良好的绝缘性能。输电线路绝缘子工作于野外环境中，长期受雨水、雾霾、雷击等极端恶劣天气影响，导致其绝缘性能下降，极易发生污闪。不良绝缘子的存在给电力系统的稳定运行带来极大威胁，因此，对绝缘子进行预防检测是输电线路安全运行的重要保证。
目前，绝缘子检测主要采用人工检测方式。随着我国电力系统的不断发展，电压等级越来越高，绝缘子串的长度也越来越长，人工检测方式和技术与电网运行的可靠性、稳定性要求存在较大差距。因此，绝缘子检测机器人将有效减少绝缘子检测工作的人力投入，极大程度地降低输电线路的运维成本。
现有的绝缘子检测机器人主要以攀爬的方式沿绝缘子串进行上下移动，该类机器人的动力机构和检测机构集成于一个机器人本体上，导致机器人本体的体积、重量大、结构复杂，并且上下塔极其不便。为此，本发明提供一种结构简单、能够自主上下塔、检测作业安全的适用于绝缘子串检测的全自动巡检机器人。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于针对现有技术中人工检测难度大，且现有的检测机器人上下塔不方便的缺陷，提供一种结构简单，能够自由上下塔的适用于输电线路绝缘子串的全自动巡检机器人。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
本发明提供一种适用于输电线路绝缘子串的全自动巡检机器人，包括旋翼机构、动力机构、检测机构和动力牵引绳，其中：
旋翼机构固定安装在动力机构上，动力牵引绳绕装在动力机构上，检测机构通过动力牵引绳与动力机构相连。
进一步地，本发明的旋翼机构包括多组旋翼模块、旋翼模块驱动电机、电机安装座、安装座连接杆、旋翼机构固定座、旋翼机构连接杆；
旋翼模块与旋翼模块驱动电机的输出轴固定连接，旋翼模块驱动电机与电机安装座固定连接，电机安装座与安装座连接杆固定连接，安装座连接杆与旋翼机构固定座固定连接，旋翼机构连接杆的一端与旋翼机构固定座固定连接，旋翼机构连接杆的另一端与动力机构固定连接。
进一步地，本发明的电机安装座设置在安装座连接杆的两端，且关于安装座连接杆的中垂线对称。
进一步地，本发明的旋翼模块设置有至少4个。
进一步地，本发明的动力机构包括动力牵引机构、动力机构固定安装模块、动力机构支架；
动力牵引机构固定安装于动力机构支架上，动力机构固定安装模块固定安装于动力机构支架上。
进一步地，本发明的检测机构包括检测机构左半部分、检测机构右半部分、检测机构连接模块；
检测机构左半部分与检测机构右半部分通过检测机构连接模块转动连接，并能够在检测机构连接模块的驱动下自动打开和闭合。
进一步地，本发明的检测机构上还设置有与绝缘子两端钢脚、钢帽配合连接，并采集分布电压值或绝缘电阻值的探针。
本发明产生的有益效果是：本发明的适用于输电线路绝缘子串的全自动巡检机器人，通过设置的旋翼机构，操作人员可以控制绝缘子全自动巡检机器人飞到横担处，固定安装模块自动将动力机构安装在横担上，检测模块自动进入绝缘子串，无需人员登塔完成检测作业；在绝缘子检测作业过程中，检测机构能够“抱紧”绝缘子，并且通过动力牵引绳与安装在横担处的动力机构相连，防止检测机构高空坠落，检测作业的安全性高；本发明的机器人具有结构简单、重量轻、操作方便、能够自主上塔/下塔、适合单人操作的优点。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明实施例的用于输电线路绝缘子串的全自动巡检机器人的结构示意图；
图2是本发明实施例的用于输电线路绝缘子串的全自动巡检机器人的上层动力机构整体结构图；
图3是本发明实施例的用于输电线路绝缘子串的全自动巡检机器人的检测机构俯视图；
图中，1-旋翼机构、2—动力机构、3—检测机构、4—动力牵引绳、5—绝缘子串、6—横担；101—旋翼模块、102—旋翼模块驱动电机、103—电机安装座、104—安装座连接杆、105—旋翼机构固定座、106—旋翼机构连接杆、201—动力牵引机构、202—动力机构固定安装模块、203—动力机构支架、301—检测机构左半部分、302—检测机构右半部分、303—检测机构连接模块。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，本发明实施例的用于输电线路绝缘子串的全自动巡检机器人，包括旋翼机构1、动力机构2、检测机构3和动力牵引绳4，其中：
旋翼机构1固定安装在动力机构2上，动力牵引绳4绕装在动力机构2上，检测机构3通过动力牵引绳4与动力机构2相连。
如图2所示，旋翼机构1包括多组旋翼模块101、旋翼模块驱动电机102、电机安装座103、安装座连接杆104、旋翼机构固定座105、旋翼机构连接杆106；
旋翼模块101与旋翼模块驱动电机102的输出轴固定连接，旋翼模块驱动电机102与电机安装座103固定连接，电机安装座103与安装座连接杆104固定连接，安装座连接杆104与旋翼机构固定座105固定连接，旋翼机构连接杆106的一端与旋翼机构固定座105固定连接，旋翼机构连接杆106的另一端与动力机构2固定连接。
电机安装座103设置在安装座连接杆104的两端，且关于安装座连接杆104的中垂线对称。旋翼模块101设置有至少4个，为了保持装置的重心平衡，旋翼模块101的设置应保持中心对称，根据不同的载重量，可以设置6个、8个或者更多的旋翼模块101来为装置提供更强的动力。
动力机构2包括动力牵引机构201、动力机构固定安装模块202、动力机构支架203；
动力牵引机构201固定安装于动力机构支架203上，动力机构固定安装模块202固定安装于动力机构支架203上。
如图3所示，检测机构3包括检测机构左半部分301、检测机构右半部分302、检测机构连接模块303；
检测机构左半部分301与检测机构右半部分302通过检测机构连接模块303转动连接，并能够在检测机构连接模块303的驱动下自动打开和闭合。
检测机构3上还设置有与绝缘子两端钢脚、钢帽配合连接，并采集分布电压值或绝缘电阻值的探针。
在本实施例的一个具体实施过程中，输电线路绝缘子全自动巡检机器人的检测模块呈“打开”状态。操作人员控制架空输电线路绝缘子全自动巡检机器人进入横担处的作业环境，旋翼模块继续工作，保持绝缘子全自动巡检机器人悬停于绝缘子串横担处悬挂点的正上方。动力机构固定安装模块工作，使绝缘子全自动巡检机器人固定于横担处。检测机构整体进入绝缘子串，操作人员控制绝缘子全自动巡检机器人，使检测机构左半部分和右半部分闭合。此时，绝缘子全自动巡检机器人呈待工作状态。
绝缘子全自动巡检机器人的动力机构工作，检测机构依靠自身重力沿绝缘子串向下移动，直至移动到检测机构水平中线与绝缘子伞裙水平中线重合。检测机构的探针摆入绝缘子，使探针与绝缘子两端的钢脚、钢帽连接处充分接触，采集分布电压值或绝缘电阻值。检测机构采集数值之后，探针摆出绝缘子。绝缘子全自动巡检机器人重复上述动作流程完成对剩余绝缘子的检测。检测完毕后，动力机构动作，使检测机构沿绝缘子串快速向上移动，恢复至待工作状态。操作人员控制绝缘子全自动巡检机器人，使检测机构呈“打开”状态。
绝缘子全自动巡检机器人的旋翼模块工作，动力机构固定安装模块停止工作，旋翼模块继续工作给绝缘子全自动巡检机器人一个向上的动力，使绝缘子全自动巡检机器人退出横担处，返回至地面。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (4)

1.一种适用于输电线路绝缘子串的全自动巡检机器人，其特征在于，包括旋翼机构（1）、动力机构（2）、检测机构（3）和动力牵引绳（4），其中：
旋翼机构（1）固定安装在动力机构（2）上，动力牵引绳（4）绕装在动力机构（2）上，检测机构（3）通过动力牵引绳（4）与动力机构（2）相连；
旋翼机构（1）包括多组旋翼模块（101）、旋翼模块驱动电机（102）、电机安装座（103）、安装座连接杆（104）、旋翼机构固定座（105）、旋翼机构连接杆（106）；
旋翼模块（101）与旋翼模块驱动电机（102）的输出轴固定连接，旋翼模块驱动电机（102）与电机安装座（103）固定连接，电机安装座（103）与安装座连接杆（104）固定连接，安装座连接杆（104）与旋翼机构固定座（105）固定连接，旋翼机构连接杆（106）的一端与旋翼机构固定座（105）固定连接，旋翼机构连接杆（106）的另一端与动力机构（2）固定连接；
动力机构（2）包括动力牵引机构（201）、动力机构固定安装模块（202）、动力机构支架（203）；动力牵引机构（201）固定安装于动力机构支架（203）上，动力机构固定安装模块（202）固定安装于动力机构支架（203）上；
检测机构（3）包括检测机构左半部分（301）、检测机构右半部分（302）、检测机构连接模块（303）；检测机构左半部分（301）与检测机构右半部分（302）通过检测机构连接模块（303）转动连接，并能够在检测机构连接模块（303）的驱动下自动打开和闭合；
旋翼模块（101）安装在电机安装座（103）上，电机安装座（103）安装在动力机构支架（203）上，动力机构支架（203）设置在横担（6）上方；
检测机构（3）为圆环形状，待检测的绝缘子串（5）置于圆 环形状的检测机构（3）内部进行检测。
2.根据权利要求1所述的适用于输电线路绝缘子串的全自动巡检机器人，其特征在于，电机安装座（103）设置在安装座连接杆（104）的两端，且关于安装座连接杆（104）的中垂线对称。
3.根据权利要求1所述的适用于输电线路绝缘子串的全自动巡检机器人，其特征在于，旋翼模块（101）设置有至少4个。
4.根据权利要求1所述的适用于输电线路绝缘子串的全自动巡检机器人，其特征在于，检测机构（3）上还设置有与绝缘子两端钢脚、钢帽配合连接，并采集分布电压值或绝缘电阻值的探针。
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