CN106041953A - 一种仿生巡线机器人及其越障方法 - Google Patents

一种仿生巡线机器人及其越障方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106041953A
CN106041953A CN201610478269.XA CN201610478269A CN106041953A CN 106041953 A CN106041953 A CN 106041953A CN 201610478269 A CN201610478269 A CN 201610478269A CN 106041953 A CN106041953 A CN 106041953A
Authority
CN
China
Prior art keywords
joint
seton device
seton
finger
robot
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201610478269.XA
Other languages
English (en)
Inventor
王�锋
冬雷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing Dongli Jinggong Technology Co., Ltd.
Original Assignee
Beijing Nan Shan Intelligent Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing Nan Shan Intelligent Technology Co Ltd filed Critical Beijing Nan Shan Intelligent Technology Co Ltd
Priority to CN201610478269.XA priority Critical patent/CN106041953A/zh
Publication of CN106041953A publication Critical patent/CN106041953A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J11/00Manipulators not otherwise provided for
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J15/00Gripping heads and other end effectors
    • B25J15/0019End effectors other than grippers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J17/00Joints
    • B25J17/02Wrist joints
    • B25J17/0258Two-dimensional joints
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J19/00Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
    • B25J19/02Sensing devices
    • B25J19/04Viewing devices

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manipulator (AREA)
  • Toys (AREA)

Abstract

本发明通过仿生动作原理,设计一种新型结构的巡线机器人,提高巡线效率,提高持续工作能力,控制简单。改巡线机器人包括机器人单元和摄像单元,机器人单元又包括关节体、挂线器和太阳能电池板,其中关节体与挂线器之间机械连接固定,机器人单元通过挂线器与输电线路相连接。采用尺蠖形式的结构体,采用仿生蠕动式爬坡越障方法,其结构简单,运动所需的驱动器数目少,而且由于尺蠖运动是一种周期性动作,所以控制简单;利用太阳能充电,实现光能与蓄电池互补供电,提高持续巡航能力;采用摄像单元进行障碍物识别和避障,提高避障效果;采用单元式运动结构,提高可重构性以及容错性;整体呈现前后对称式结构,直线巡检实现运动方向无障碍切换。

Description

一种仿生巡线机器人及其越障方法
技术领域
本发明涉及高压线路检测技术领域,更具体地说,涉及一种巡线机器人及越障动作方法。
背景技术
高压和超高压架空电力线是长距离输配电力的主要方式。高压输电线路的安全稳定运行与否直接影响到电力系统的可靠性,所以,必须对输电线路进行定期巡视检查,随时掌握和了解输电线路的运行情况以及线路周围环境和线路保护区的变化情况,以便及时发现和消除隐患,预防事故的发生,确保供电安全。传统的人工巡检方法不仅工作量大而且条件艰苦,在一些特殊地带,靠常规方法难以完成。因此,采用机器人自动巡线已经成为必须攻克的难题。
在实际现场环境下,巡线机器人的工作环境非常复杂,高压输电线路距离较长,存在跳线以及各种障碍物。从上世纪80年代开始,国内外对巡线机器人进行了大量研究,当前使用的巡线机器人,多是采用单一体、多手臂的结构,电机装载过多、机身重量大、有效工作长度有限、巡线效率低下,不能很好的实现架空输电线路的连续巡检,并且普遍存在爬行能力差,速度过慢,结构复杂且不易控制等问题。对于巡线机器人来说,机器人的本体设计是重要的一部分,如何设计结构可靠,安全系数高、运行效率高的巡线机器人,是电力巡线机器人领域突破的方向。
申请号为201410181073.5,公开号为CN103921270A的专利,公开了一种巡线机器人及越障方法,该机器人包括:轮组驱动机构、轮组开合机构、夹持机构和俯仰机构,其中轮组驱动机构用于驱动自身在高压线上前行,夹持机构用于夹持在高压线上。该专利所描述的一种巡线机器人的机构,夹持机构和驱动 机构分离,其结构复杂繁琐,且该巡线机器人其整体结构是不可重构的,对于不同传输距离的输电线路的巡线,其持续巡线能力也有待提高。
申请号为201410832770.2,公开号为Cn104485607A的专利,公开了一种用单电机控制三臂运动的高压巡线机器人,该机器人有三个臂,三个机械臂底端均装有盘形凸轮和立式锥齿轮,具有避障以及爬坡的功能。但是该巡线机器人从结构上不具有良好的可重构性,其越障、爬行动作实现过程复杂,没有解决传统巡检机器人巡检效率低下的问题,且由于没涉及到实时充电的机构,使得机器人工作时间受限。
发明内容
本发明针对目前巡线机器人连续巡线能力低、爬坡越障适应能力弱的问题,通过仿生动作原理,设计一种新型结构的巡线机器人,提高巡线效率,提高持续工作能力,控制简单。
本发明采取的技术方案为:一种仿生巡线机器人结构,包括机器人单元和摄像单元,机器人单元又包括关节体、挂线器和太阳能电池板,其中关节体与挂线器之间机械连接固定,机器人单元通过挂线器与输电线路相连接。
所述关节体包括n个左子关节、m个右子关节、中左关节、中右关节以及关节转轴。关节体之间通过关节转轴连接,左子关节和右子关节内部包括双轴蜗轮蜗杆电机和控制器,中左关节、中右关节内部各包含一块蓄电池,且中左关节、中右关节外侧各安装两块太阳能电池板。所述挂线器包括n个左挂线器和m个右挂线器,左挂线器和右挂线器结构相同,且所述n、m均大于等于3。
所述关节体的作用是载摄像单元及太阳能电池板、蓄电池、双轴蜗轮蜗杆电机和控制器,所述挂线器的作用是连接关节体和输电线路,并且完成机器人单元的爬行及越障动作,所述摄像单元的作用是对障碍物进行图像识别,并对 工作情况进行实时图像传输。
所述机器人单元仿尺蠖结构体,采用仿生蠕动式爬坡越障方法;所述机器人单元采用单元式运动结构,每一运动单元均包含若干个关节体、及挂线器;所述机器人单元中n个左子关节和m个右子关节分别对应有n个左挂线器和m个右挂线器;所述中左关节和中右关节为水平方向连接,可以实现上下摆动动作;所述太阳能电池板吸收太阳能,对蓄电池进行充电,为机器人单元和摄像单元提供电能。
所述挂线器包括挂线器上指、挂线器下指、上指主动轮、下指从动轮、主动轮驱动电机、转动轮轴、转动齿轮、挂线器悬臂、挂线器手指转轴、上下指转动电机,上指主动轮通过转动轮轴安装在挂线器上指,下指从动轮通过转动轮轴安装在挂线器下指,主动轮驱动电机与转动轮轴相连接,挂线器上指、挂线器下指通过挂线器手指转轴与挂线器悬臂相连接,转动齿轮安装在挂线器手指转轴上,上下指转动电机与挂线器下指的挂线器手指转轴相连,挂线器通过挂线器上指、挂线器下指与输电线路相连接。
所述挂线器的张合动作由上下指转动电机控制,当下指转动电机工作时驱动两个转动齿轮相对转动,进而带动挂线器上指和挂线器下指各自绕挂线器手指转轴转动,从而实现挂线器的张合动作。
所述关节体包括三种不同型号,分别是小型号关节、中型号关节、大型号关节。所述关节体上还包括关节小扣帽、关节大扣帽、控制器和蓄电池,所述关节小扣帽和关节大扣帽通过关节扣帽固定孔与小型号关节、中型号关节、大型号关节相连接,控制器安装在左子关节和右子关节内;所述双轴蜗轮蜗杆电机通过安装螺栓安装在关节大扣帽内,控制双轴蜗轮蜗杆电机的转动,从而控制左子关节和右子关节在空间内正交动作的实现;关节小扣帽和关节大扣帽通 过关节转轴连接,当双轴蜗轮蜗杆电机工作时,带动关节转转动,从而实现左子关节和右子关节的空间中的动作。
所述摄像单元包括摄像机底部电机安装套、摄像机顶部电机、摄像头固定板、摄像机底部电机、摄像机外罩、摄像机,摄像机底部电机安装在摄像机底部电机安装套内,并与摄像机外罩相连接,摄像机顶部电机安装在摄像机外罩内,并与摄像机相连。
进一步而言,仿生巡线机器人装置的一种动作——在输电线路上爬坡实现方法包括以下步骤:
A:各挂线器中的上下指转动电机工作,使各挂线器上对应的两个转动齿轮相对向内侧转动,从而使挂线器上指、挂线器下指闭合并悬挂在输电线路上;
B:右挂线器夹紧输电线路,右挂线器上的各个上下指转动电机锁定,使右挂线器实现自锁状态;
C:左挂线器中的主动轮驱动电机的转动带动转动轮轴的转动,进而实现上指主动轮的滚动,从而控制左挂线器相对应的左子关节的移动;下指从动轮通过转动轮轴安装在挂线器下指;挂线器上指、挂线器下指分别通过两个挂线器手指转轴与挂线器悬臂相连接,两个转动齿轮分别安装在两个挂线器手指转轴上,上下指转动电机与挂线器下指的挂线器手指转轴相连,上下指转动电机的转动带动挂线器下指的挂线器手指转轴的转动,从而带动挂线器下指的转动齿轮的转动,从而实现两个转动齿轮的相对转动,进而使左挂线器的挂线器上指和挂线器下指张开一定距离,然后左挂线器的主动轮驱动电机工作,使左挂线器的上指主动轮向前滚动;
D:左子关节向前移动,移动至程序中指定的距离后,致使左子关节与中左号关节之间、中左关节与中右关节之间、中右号关节之间与右子关节之间均发 生相对转动;
E:左挂线器的主动轮驱动电机停止工作,左挂线器夹紧输电线路,左挂线器上的各个上下指转动电机锁定,使左挂线器实现自锁状态;
F:依照动作C的描述,使右挂线器的挂线器上指和挂线器下指张开一定距离,然后右挂线器主动轮驱动电机工作,使右挂线器的上指主动轮向前滚动;
G:右子关节向前移动,移动程序中指定的距离后,右挂线器主动轮驱动电机停止工作;
H:重复B~G,直至机器人单元爬过坡度区域,完成爬坡动作。
一种仿生巡线机器人的越障实现方法,包括以下步骤:
A:摄像单元检测到障碍物信息,对机器人单元发出越障指示信号;
B:假设右挂线器的最右端挂线器即将遇到障碍物,则最右端挂线器的挂线器上指和挂线器下指张开,右挂线器中的其余挂线器处于锁紧状态,使其上指主动轮与输电线路不能发生相对移动;
C:左挂线器处于驱动行走状态,左挂线器驱动机器人单元的左子关节行走,其行走距离等于障碍物的长度,中左关节和中右关节之间发生相对摆动,右子关节由于右挂线器其余挂线器处于锁紧状态而不发生移动;
D:左挂线器处于锁紧状态,右挂线器处于行走状态,并驱动右子关节移动,当右挂线器的最右端挂线器越过障碍物,挂线器的挂线器上指和挂线器下指闭合,从而实现单个挂线器的越障;
E:重复A~D,直至整个机器人单元越过障碍物。
本发明可以通过自动控制系统实现上述功能。
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和效果:
本发明的一个效果在于,机器人采用尺蠖形式的结构体,采用仿生蠕动式爬坡越障方法,其结构简单,运动所需的驱动器数目少,而且由于尺蠖运动是一种周期性动作,所以控制简单;
本发明的一个效果在于,机器人安装太阳能电池板,利用太阳能充电,实现光能与蓄电池互补供电,提高巡线机器人的持续巡航能力;
本发明的一个效果在于,采用摄像单元进行障碍物识别和避障,提高巡线机器人的避障效果;
本发明的一个效果在于,采用单元式运动结构,提高机器人的可重构性以及容错性;
本发明的一个效果在于,巡线机器人整体呈现前后对称式结构,直线巡检实现运动方向无障碍切换。
附图说明
图1是仿生巡线机器人整体示意图;
图2是本发明中仿生巡线机器人整体侧视图;
图3是本发明中仿生巡线机器人整体正视图;
图4是本发明中仿生巡线机器人整体俯视图;
图5是本发明中巡线机器人挂线器示意图;
图6是图5的侧视图;
图7是本发明中挂线器上下指张开动作示意图;
图8是本发明中巡线机器人不同型号关节示意图;
图9是本发明中巡线机器人关节连接件示意图;
图10是本发明中关节连接件安装剖视图;
图11是本发明中巡线机器人正交关节安装示意图;
图12是本发明中蜗轮蜗杆电机及转轴模型;
图13是本发明中巡线机器人摄像单元示意图;
图14是本发明中安装螺栓示意图;
图15是本发明中蓄电池安装示意图;
图16是本发明中巡线机器人爬坡收缩动作示意图;
图17是本发明中巡线机器人爬坡伸展动作示意图;
图18是本发明中太阳能电池板充电框图。
附图中,各标号所代表的部件:1、输电线路 2、机器人单元 3、关节体4、挂线器 5、左挂线器 6、右挂线器 7、蓄电池 8、左子关节 9、右子关节 10、中右关节 11、中左关节12、摄像单元 13、太阳能电池板 14、挂线器上指15、挂线器下指 16、上指主动轮 17、下指从动轮 18、转动轮轴 19、主动轮驱动电机 20、转动齿轮 21、挂线器悬臂 22、挂线器安装孔 23、挂线器手指转轴 24、上下指转动电机 25、电机安装支架 26、小型号关节 27、中型号关节 28、大型号关节 29、关节安装孔 30、关节小扣帽 31、关节大扣帽 32、转轴孔 33、蜗轮蜗杆电机安装孔 34、关节扣帽固定孔 35、双轴蜗轮蜗杆电机 36、控制器 37、关节转轴 38、底部电机安装套 39、摄像机底部电机 40、摄像机顶部电机 41、摄像头固定板 42、摄像机外罩 43、摄像机 44、安装螺栓 45、智能控制器
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的介绍。
如图1所示为本发明的整体结构示意图,仿生巡线机器人结构包括机器人 单元2和摄像单元12,其中机器人单元2关节体3、挂线器4和太阳能电池板13。
如图2所示,所述关节体3包括n个左子关节8、n个右子关节9、中左关节11、中右关节10和关节转轴36,其中n为大于等于3的整数。关节体3之间通过关节转轴37连接。如图12和13所示,左子关节8和右子关节9内部包括双轴蜗轮蜗杆电机35和控制器36;如图15中左关节11、中右关节10内部各包含一块蓄电池7,且中左关节11、中右关节10外侧各安装两块太阳能电池板13。所述摄像单元12固定安装在最左侧左子关节8的左侧及最右侧右子关节9的右侧。所述挂线器4包括n个左挂线器5和n个右挂线器6,,且左挂线器5和右挂线器6结构相同。
如图5~7所示,所述挂线器4包括挂线器上指14、挂线器下指15、上指主动轮16、下指从动轮17、主动轮驱动电机19、转动轮轴18、转动齿轮20、挂线器悬臂21、挂线器手指转轴23、上下指转动电机24。上指主动轮16通过转动轮轴18安装在挂线器上指14,下指从动轮17通过转动轮轴18安装在挂线器下指15,主动轮驱动电机19与转动轮轴18相连接,挂线器上指14、挂线器下指15通过挂线器手指转轴23与挂线器悬臂21相连接,转动齿轮20安装在挂线器手指转轴23上,上下指转动电机24与挂线器下指15的挂线器手指转轴23相连,挂线器4通过挂线器上指14、挂线器下指15与输电线路1相连接。
如图8所示,所述挂线器4的挂线器上指14和挂线器下指15的张合动作由上下指转动电机24控制,当下指转动电机24工作时驱动两个转动齿轮20相对转动,进而带动挂线器上指14和挂线器下指15各自绕挂线器手指转轴23转动,从而实现挂线器4的张合动作。
如图9所示,所述关节体3使用铝合金材料,主要组成为三种不同型号关 节,分别是小型号关节26、中型号关节27、大型号关节28,其中,左子关节8和右子关节9中包括小型号关节26和中型号关节27两种类型,中左关节11、中右关节10均为大型号关节28。
如图10~13所示,所述机器人单元2还包括关节小扣帽30、关节大扣帽31、控制器36和蓄电池7,所述关节小扣帽30和关节大扣帽31通过关节扣帽固定孔34与小型号关节26、中型号关节27、大型号关节28相连接,控制器36安装在左子关节8和右子关节9内。所述双轴蜗轮蜗杆电机35通过安装螺栓44安装在关节大扣帽31内,且双轴蜗轮蜗杆电机35的双轴穿过关节扣帽的转轴孔32。控制双轴蜗轮蜗杆电机35的转动,从而控制左子关节8和右子关节9在空间内正交动作的实现;关节小扣帽30和关节大扣帽31通过关节转轴37连接,双轴蜗轮蜗杆电机35工作时,实现左子关节8和右子关节9的空间中的动作。装螺栓44结构示意图如图14所示。
如图13所示,所述摄像单元12包括摄像机底部电机安装套38、摄像机顶部电机40、摄像头固定板41、摄像机底部电机39、摄像机外罩42、摄像机44,摄像机底部电机41安装在摄像机底部电机安装套38内,并与摄像机外罩42相连接,摄像机顶部电机40安装在摄像机外罩42内,并与摄像机44相连。
如图18所示,一种仿生巡线机器人系统的能量供给方法,利用太阳能电池板13吸收太阳能,对蓄电池7进行充电,为机器人单元2的正常工作提供电能。
本具体实施例方式具有可重构性好,结构简单,运行效率高,续航能力强的特点。本发明实施例中巡线机器人的挂线器4用于实现机器人单元2的三种不同的工作模式,分别为:驱动行走工作模式、安全自锁工作模式和脱线越障工作模式。当挂线器4的挂线器上指14和挂线器下指15闭合,主动轮驱动电机19工作,带动上指主动轮16转动,从而可实现驱动行走工作模式;当挂线 器4的挂线器上指14和挂线器下指15闭合,主动轮驱动电机19增大转矩,使上指主动轮16无法转动,从而可以实现安全自锁模式;当挂线器4的挂线器上指14和挂线器下指15张开,可实现脱线越障模式。本发明实施例中巡线机器人的关节体3通过双轴蜗轮蜗杆电机35实现正交连接,可以实现巡线机器人在空间内的俯仰摆动和左右摆动的动作。在本发明实施例中通过太阳能电池板13和蓄电池7的相互配合,太阳能电池板13吸收光能并将能量反馈给蓄电池7,蓄电池7为机器人单元2提供工作能量,从而可以提高巡线机器人持续工作的能力。
如图16和图17所示,本发明的仿生巡线机器人爬行动作的实现方法如下:
A:各挂线器4中的上下指转动电机24工作,使各挂线器上对应的两个转动齿轮20相对向内侧转动,从而使挂线器上指14、挂线器下指15闭合并悬挂在输电线路1上;
B:右挂线器6夹紧输电线路1,右挂线器6上的各个上下指转动电机24锁定,使右挂线器6实现自锁状态;
C:左挂线器5中的主动轮驱动电机19的转动带动转动轮轴18的转动,进而实现上指主动轮16的滚动,从而控制左挂线器5相对应的左子关节8的移动;下指从动轮17通过转动轮轴18安装在挂线器下指15;挂线器上指14、挂线器下指15分别通过两个挂线器手指转轴23与挂线器悬臂21相连接,两个转动齿轮20分别安装在两个挂线器手指转轴23上,上下指转动电机24与挂线器下指15的挂线器手指转轴23相连,上下指转动电机24的转动带动挂线器下指15的挂线器手指转轴23的转动,从而带动挂线器下指15的转动齿轮20的转动,从而实现两个转动齿轮20的相对转动,进而使左挂线器5的挂线器上指14和挂线器下指15张开一定距离,然后左挂线器5的主动轮驱动电机19工作,使左 挂线器5的上指主动轮16向前滚动;
D:左子关节8向前移动,移动至程序中指定的距离后,致使左子关节8与中左号关节11之间、中左关节11与中右关节10之间、中右号关节10之间与右子关节9之间均发生相对转动;
E:左挂线器5的主动轮驱动电机19停止工作,左挂线器5夹紧输电线路1,左挂线器5上的各个上下指转动电机24锁定,使左挂线器5实现自锁状态;
F:依照动作3的描述,使右挂线器6的挂线器上指14和挂线器下指15张开一定距离,然后右挂线器6主动轮驱动电机19工作,使右挂线器6的上指主动轮16向前滚动;
G:右子关节9向前移动,移动程序中指定的距离后,右挂线器6主动轮驱动电机19停止工作;
H:重复2~7,直至机器人单元2爬过坡度区域,完成爬坡动作。
另外本发明实施例还公开了一种仿生巡线机器人的越障实现方法,所述实现方法包括以下步骤:
A:摄像单元12检测到障碍物信息,并对机器人单元2发出越障指示信号;
B:假设右挂线器6的最右端挂线器4即将遇到障碍物,挂线器4的挂线器上指14和挂线器下指15张开,右挂线器6其余挂线器(4)处于锁紧状态,使其上指主动轮16与输电线路1不发生相对移动;
C:左挂线器5处于驱动行走状态,左挂线器5驱动机器人单元2的左子关节8行走,其行走距离等于障碍物的长度,中左关节11和中右关节10之间发生相对摆动,右子关节9由于右挂线器6其余挂线器4处于锁紧状态而不发生移动;
D:左挂线器5处于锁紧状态,右挂线器6处于行走状态,并驱动右子关节9移动,当右挂线器6的最右端挂线器4越过障碍物,挂线器4的挂线器上指14和挂线器下指15闭合,从而实现单个挂线器4的越障;
E:重复A~D,直至整个机器人单元2越过障碍物。

Claims (9)

1.一种仿生巡线机器人,包括机器人单元(2)和摄像单元(12),摄像单元(12)固定安装在机器人单元(2)的两侧,其特征在于,机器人单元(2)包括挂线器(4)、关节体(3)、太阳能电池板(13);所述关节体(3)包括n个左子关节(8)、m个右子关节(9)、中左关节(11)、中右关节(10)、关节转轴(37),其中左关节(11)和中右关节(10)为水平方向连接,可实现机器人单元(2)的上下摆动动作,关节体(3)之间通过关节转轴(37)连接;所述挂线器(4)包括n个左挂线器(5)和m个右挂线器(6),其中n≥3、m≥3;所述摄像单元(12)固定安装在机器人单元(2)的两侧,关节体(3)与挂线器(4)之间机械固定连接,且左子关节(8)和右子关节(9)中的每个关节体上均安装有挂线器(4),机器人单元(2)通过挂线器(4)与输电线路(1)相连接;所述太阳能电池板(13)安装在中左关节(11)、中右关节(10)外侧。
2.如权利要求1所述的一种仿生巡线机器人,其特征在于,所述n≥3、m≥3。
3.如权利要求1所述的一种仿生巡线机器人,其特征在于,所述太阳能电池板(13)吸收太阳能,对蓄电池(7)进行充电,为机器人单元(2)提供电能,其中智能控制器(45)实现对蓄电池(7)的调节管理,当蓄电池(7)过压时,不对蓄电池(7)进行充电;欠压时,封锁负载输出,避免蓄电池(7)进一步放电;充电过流时,不对蓄电池(7)进行充电。
4.如权利要求1所述的一种仿生巡线机器人,其特征在于,所述挂线器(4)包括挂线器上指(14)、挂线器下指(15)、上指主动轮(16)、下指从动轮(17)、主动轮驱动电机(19)、转动轮轴(18)、转动齿轮(20)、挂线器悬臂(21)、挂线器手指转轴(23)、上下指转动电机(24),上指主动轮(16)通过转动轮轴(18)安装在挂线器上指(14),下指从动轮(17)通过转动轮轴(18)安装在挂线器下指(15),主动轮驱动电机(19)与转动轮轴(18)相连接,挂线器上指(14)、挂线器下指(15)通过挂线器手指转轴(23)与挂线器悬臂(21)相连接,转动齿轮(20)安装在挂线器手指转轴(23)上,上下指转动电机(24)与挂线器下指(15)的挂线器手指转轴(23)相连,挂线器(4)通过挂线器上指(14)、挂线器下指(15)与输电线路(1)相连接。
5.如权利要求1所述的一种仿生巡线机器人,其特征在于,所述挂线器(4)通过上下指转动电机(24)的控制实现其开合动作抓取输电线路(1);当机器人单元(2)处于行走状态时,所述挂线器(4)的主动轮驱动电机(19)工作,驱动上指主动轮(16)转动,进而驱动机器人单元(2)行走。
6.如权利要求1所述的一种仿生巡线机器人系统,其特征在于,所述关节体(3)包括三种不同型号,分别是小型号关节(26)、中型号关节(27)、大型号关节(28)。
7.如权利要求1所述的一种仿生巡线机器人,其特征在于,所述机器人单元(2)还包括关节小扣帽(30)、关节大扣帽(31)、双轴蜗轮蜗杆电机(35)、控制器(36)和蓄电池(7),所述关节小扣帽(30)和关节大扣帽(31)通过关节扣帽固定孔(34)与小型号关节(26)、中型号关节(27)、大型号关节(28)相连接,控制器(36)安装在左子关节(8)和右子关节(9)内;所述双轴蜗轮蜗杆电机(35)通过安装螺栓(44)安装在关节大扣帽(31)内,控制双轴蜗轮蜗杆电机(35)的转动,关节小扣帽(30)和关节大扣帽(31)通过关节转轴(37)连接。
8.一种基于权利要求1仿生巡线机器人的越障方法,主要包括以下步骤:
A:摄像单元(12)检测到障碍物信息,对障碍物信息进行提取并对机器人单元(2)发出越障指示信号;
B:当右挂线器(6)的最右端挂线器(4)遇到障碍物,根据越障指示信号,巡线机器人控制器控制最右端挂线器(4)的挂线器上指(14)和挂线器下指(15)张开,右挂线器(6)中的其余挂线器(4)处于锁紧状态,使其上指主动轮(16)与输电线路(1)不能发生相对移动;
C:左挂线器(5)处于驱动行走状态,左挂线器(5)驱动机器人单元(2)的左子关节(8)行走,其行走距离等于障碍物的长度,中左关节(11)和中右关节(10)之间发生相对摆动,右子关节(9)由于右挂线器(6)其余挂线器(4)处于锁紧状态而不发生移动;
D:左挂线器(5)处于锁紧状态,右挂线器(6)处于行走状态,并驱动右子关节(9)移动,当右挂线器(6)的最右端挂线器(4)越过障碍物,挂线器(4)的挂线器上指(14)和挂线器下指(15)闭合,从而实现单个挂线器(4)的越障;
E:重复A~D,直至整个机器人单元(2)越过障碍物。
9.如权利要求8所述一种仿生巡线机器人的越障方法,其特征在于,所述挂线器(4)挂线器上指(14)和挂线器下指(15)张开的实现方法为,挂线器(4)的上下指转动电机(24)的转动带动挂线器下指(15)的挂线器手指转轴(23)的转动,从而带动挂线器下指(15)的转动齿轮(20)的转动,从而实现两个转动齿轮(20)的相对转动,进而使挂线器(4)的挂线器上指(14)和挂线器下指(15)张开一定距离。
CN201610478269.XA 2016-06-27 2016-06-27 一种仿生巡线机器人及其越障方法 Pending CN106041953A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610478269.XA CN106041953A (zh) 2016-06-27 2016-06-27 一种仿生巡线机器人及其越障方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610478269.XA CN106041953A (zh) 2016-06-27 2016-06-27 一种仿生巡线机器人及其越障方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN106041953A true CN106041953A (zh) 2016-10-26

Family

ID=57166465

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610478269.XA Pending CN106041953A (zh) 2016-06-27 2016-06-27 一种仿生巡线机器人及其越障方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106041953A (zh)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107248710A (zh) * 2017-07-21 2017-10-13 山东大学 一种步进式巡线清障机器人及其方法
CN107885211A (zh) * 2017-11-15 2018-04-06 国网湖南省电力有限公司 一种火电机组密闭空间巡检装置及方法
CN109571496A (zh) * 2018-12-06 2019-04-05 西安交通大学 一种用于高压输电线路巡检的仿生爬行机器人
CN110091320A (zh) * 2019-06-13 2019-08-06 华北理工大学 蛇形高压线巡检机器人的驱动节及其取放机构
CN110253592A (zh) * 2019-06-03 2019-09-20 关辉 一种高压输电线路的智能巡线机器人
CN110900628A (zh) * 2019-12-03 2020-03-24 南方电网科学研究院有限责任公司 一种自动越障巡检机器人

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1695907A (zh) * 2004-05-10 2005-11-16 中国科学院自动化研究所 高压输电线路自动巡检机器人本体
CN101574983A (zh) * 2009-06-12 2009-11-11 中国电力科学研究院 一种导线可越障机器人行走装置
CN201656338U (zh) * 2010-04-06 2010-11-24 昆山市工业技术研究院有限责任公司 一种超高压输电线路巡检机器人
CN102074915A (zh) * 2010-12-09 2011-05-25 山东电力研究院 一种分裂线路移动平台
CN206066464U (zh) * 2016-06-27 2017-04-05 北京楠杉智能科技有限公司 一种仿生巡线机器人

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1695907A (zh) * 2004-05-10 2005-11-16 中国科学院自动化研究所 高压输电线路自动巡检机器人本体
CN101574983A (zh) * 2009-06-12 2009-11-11 中国电力科学研究院 一种导线可越障机器人行走装置
CN201656338U (zh) * 2010-04-06 2010-11-24 昆山市工业技术研究院有限责任公司 一种超高压输电线路巡检机器人
CN102074915A (zh) * 2010-12-09 2011-05-25 山东电力研究院 一种分裂线路移动平台
CN206066464U (zh) * 2016-06-27 2017-04-05 北京楠杉智能科技有限公司 一种仿生巡线机器人

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107248710A (zh) * 2017-07-21 2017-10-13 山东大学 一种步进式巡线清障机器人及其方法
CN107885211A (zh) * 2017-11-15 2018-04-06 国网湖南省电力有限公司 一种火电机组密闭空间巡检装置及方法
CN107885211B (zh) * 2017-11-15 2023-10-27 国网湖南省电力有限公司 一种火电机组密闭空间巡检装置及方法
CN109571496A (zh) * 2018-12-06 2019-04-05 西安交通大学 一种用于高压输电线路巡检的仿生爬行机器人
CN110253592A (zh) * 2019-06-03 2019-09-20 关辉 一种高压输电线路的智能巡线机器人
CN110091320A (zh) * 2019-06-13 2019-08-06 华北理工大学 蛇形高压线巡检机器人的驱动节及其取放机构
CN110900628A (zh) * 2019-12-03 2020-03-24 南方电网科学研究院有限责任公司 一种自动越障巡检机器人
CN110900628B (zh) * 2019-12-03 2021-06-22 南方电网科学研究院有限责任公司 一种自动越障巡检机器人

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106041953A (zh) 一种仿生巡线机器人及其越障方法
CN106041952A (zh) 一种高压巡线机器人及爬坡前进方法
CN101800403B (zh) 一种超高压输电线路巡检机器人
CN101882765B (zh) 高压输电线上机器人的行走机构
CN102751669B (zh) 实现越障巡线机器人的行走机构
CN103895015B (zh) 一种分体式自主越障巡线机器人
CN209104683U (zh) 一种架空输电线路巡检机器人越障装置
CN203839819U (zh) 一种适用于输电线路巡检机器人的越障机械臂
CN206825420U (zh) 一种智能安防机器人
CN201656338U (zh) 一种超高压输电线路巡检机器人
CN107025694B (zh) 一种用于社区夜间安防的智能巡检装置
CN105977862A (zh) 一种巡线机器人
CN209719932U (zh) 双层多旋翼输电线路巡检装置
CN102975191A (zh) 一种架空输电线路巡线机器人系统
CN108748124A (zh) 蛇形机器人
CN109896012A (zh) 双层多旋翼输电线路巡检装置
CN105818154B (zh) 一种护栏扶手自动清洁机器人
CN102941567A (zh) 高压输电线路巡线及作业机器人驱动臂
CN105244808A (zh) 一种输电线路在线监测用线缆攀爬机器人
CN206066464U (zh) 一种仿生巡线机器人
CN208100398U (zh) 一种球形机器人结构
CN205051255U (zh) 一种输电线路在线监测用线缆攀爬机器人
CN209250076U (zh) 一种高压输电线路巡线机器人的抱线行走装置
CN107591728A (zh) 架空输电线路地线全程自动移动机构、巡检机器人及方法
CN102922529A (zh) 一种沿分裂导线的巡检作业机器人系统

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20191223

Address after: 100083 Fengqiao road 7-9, Fengtai District, Beijing

Applicant after: Beijing Dongli Jinggong Technology Co., Ltd.

Address before: 100024 Beijing City, Chaoyang District Chaoyang Road No. 129 Building No. 3 1119 Maple Run

Applicant before: Beijing Nan Shan Intelligent Technology Co., Ltd.

Applicant before: Winter thunder

TA01 Transfer of patent application right
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20161026

RJ01 Rejection of invention patent application after publication