CN106505475A - 巡检机器人 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种巡检机器人，包括：主机箱，呈中空壳体结构；飞行机构，安装于所述主机箱，包括可转动的旋翼；行走机构，包括连接支架与行走轮，连接支架连接于主机箱，行走轮可转动地设置于连接支架上；机械手，可转动地设于主机箱，机械手远离主机箱的一端设有可开合的卡爪。上述巡检机器人，设有的机械手可完成夹取、拉拽及旋转等的工作，从而方便快速地对输电线路进行检修。并且，该巡检机器人可通过飞行机构飞行至待检修的输电线路周围后落在输电线路上，并使行走轮落在输电线路上以沿输电线路行走而对输电线路进行巡检。如此，该巡检机器人可自动完成巡检机器人上下线、检修等不同任务，避免了安全隐患并提高了检修效率。

Description

巡检机器人

技术领域

本发明涉及输电线路检修装置领域，特别是涉及一种巡检机器人。

背景技术

高压输电线路是电力系统的动脉，其直接关系到国民经济的发展和人民群众的正常生活，因此其安全运行越来越受到各级部门的重视。架空输电线路不仅要承受固有机械载荷和电力负荷的内部压力，而且还要经受自然环境的各种外部侵害，如：腐蚀、污秽、雷击、强风、洪水、滑坡、沉陷、地震和鸟害等以及人为的破坏。随着时间的日积月累，势必使架空线路出现各种问题，如导线断股、避雷线断裂、杆塔倾斜、绝缘子闪烁、金具脱落、线路上悬挂风筝或编织袋、线路覆冰等。因此，为了保证输电线路安全稳定运行，需要对输电线路进行仔细的巡查以防止意外情况发生。

而目前，需要通过人力将用于线路检测的机器人送上巡检线路的导线或地线上，上下塔很不方便，不仅巡检人员体力消耗大，而且效率低、可靠性差，尤其在带电运行的线路，作业人员的人身安全会受到很大的威胁。

发明内容

基于此，有必要针对输电线路难以检修的问题，提供一种可方便快速地检修输电线路地巡检机器人。

一种巡检机器人，用于巡检输电线路，包括：

主机箱，呈中空壳体结构；

飞行机构，安装于所述主机箱，包括可转动的旋翼；

行走机构，包括连接支架与行走轮，所述连接支架连接于所述主机箱，所述行走轮可转动地设置于所述连接支架上；及

机械手，可转动地设于所述主机箱，所述机械手远离所述主机箱的一端设有可开合的卡爪。

上述巡检机器人，设有的机械手可完成夹取、拉拽及旋转等的工作，从而方便快速地对输电线路进行检修。并且，该巡检机器人可通过飞行机构飞行至待检修的输电线路周围后落在输电线路上，并使行走轮落在输电线路上以沿输电线路行走而对输电线路进行巡检。如此，该巡检机器人的飞行机构、行走机构及机械手相互配合，可自动完成巡检机器人上下线、检修等不同任务，而无需维修者亲自上塔作业，避免了安全隐患并提高了检修效率。

在其中一个实施例中，所述机械手还包括固定部、第一连接臂及第二连接臂，所述固定部安装于所述主机箱，所述第一连接臂一端可转动地连接于所述固定部，另一端可转动地连接所述第二连接臂一端，所述卡爪安装于所述第二连接臂远离所述第一连接臂一端。

在其中一个实施例中，所述机械手还包括驱动结构，所述驱动结构设于所述机械手内以带动所述第一连接臂相对所述固定部转动、所述第二连接臂相对所述第一连接臂转动。

在其中一个实施例中，所述驱动组件包括第一驱动件与第二驱动件，所述第一驱动件位于所述固定部与所述第一连接臂的连接处以驱动所述第一连接臂相对所述固定件转动，所述第二驱动件设于所述第一连接臂与所述第二连接臂的连接处，以驱动所述第二连接臂相对所述第一连接臂转动。

在其中一个实施例中，所述第一驱动件包括设于所述固定部的第一驱动电机，所述第一连接臂套设于所述第一驱动电机的输出轴以在所述第一驱动电机的驱动下转动；所述第二驱动件包括设于所述第一连接臂连接所述第二连接臂一端的第二驱动电机，所述第二连接臂套设于所述第二驱动电机的输出轴以在所述第二驱动电机的驱动下转动。

在其中一个实施例中，所述连接支架包括横杆与两根竖杆，所述两根竖杆一端分别连接于所述飞控设备箱，另一端分别连接所述横杆的两端，所述行走轮可转动地设于所述横杆与所述竖杆的连接处。

在其中一个实施例中，所述飞行机构包括自所述飞控设备箱侧壁向外侧延伸的旋翼连接杆，所述旋翼设于所述旋翼连接杆未连接所述飞控设备箱的一端。

在其中一个实施例中，所述巡检机器人还包括视频获取装置及与所述视频获取装置通信连接的通信装置，所述视频获取装置安装于所述主机箱，所述通信装置设于所述主机箱内。

在其中一个实施例中，所述巡检机器人采用导电材料制成。

在其中一个实施例中，所述巡检机器人的外表面覆盖导电碳纤维，所述行走轮与所述连接支架采用非铁磁性导电材料制成。

附图说明

图1为一实施方式的巡检机器人的结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1所示，本较佳实施例的一种用于巡检输电线路的巡检机器人100，包括主机箱20、飞行机构40、行走机构60及机械手80。

其中，主机箱20呈中空壳体结构，飞行机构40安装于主机箱20，包括可转动的旋翼44。行走机构60包括连接支架62与行走轮64，连接支架62连接于主机箱20，行走轮64可转动地设置于连接支架62上。机械手80可转动地设于主机箱20，机械手80远离主机箱20的一端设有可开合的卡爪82。

上述巡检机器人100，设有的机械手80可完成夹取、拉拽及旋转等的工作，从而方便快速地对输电线路进行检修。并且，该巡检机器人100可通过飞行机构40飞行至待检修的输电线路周围后落在输电线路上，并使行走轮64落在输电线路上以沿输电线路行走而对输电线路进行巡检。如此，该巡检机器人100的飞行机构40、行走机构60及机械手80相互配合，可自动完成巡检机器人100上下线、检修等不同任务，而无需维修者亲自上塔作业，避免了安全隐患并提高了检修效率。

主机箱20内设有控制装置以控制飞行机构40、行走机构60及机械手80的工作状态，从而使飞行机构40、行走机构60及机械手80协同完成各种检修任务。

请继续参阅图1，机械手80还包括固定部84、第一连接臂86及第二连接臂88。固定部84安装于主机箱20，第一连接臂86一端可转动地连接于固定部84，另一端可转动地连接第二连接臂88一端，卡爪82安装于第二连接臂88远离第一连接臂86一端。如此，该机械手80具有较大的灵活度，可根据实际需要调整第一连接臂86与第二连接臂88的转动角度，从而使卡爪82可位于适当位置进行各种操作，从而提高了该巡检机器人100的作业效率。卡爪82的结构是本领域的成熟技术，因此不在此赘述。

进一步地，机械手80还包括与控制装置通信连接的驱动结构(图未示)，该驱动结构设于主机箱20内，可在控制装置的控制下，带动第一连接臂86相对固定部84转动、第二连接臂88相对第一连接臂86转动，从而使卡爪82处于适当位置。

具体地，驱动结构包括第一驱动件与第二驱动件，第一驱动件位于固定部84与第一连接臂86的连接处以驱动第一连接臂86相对固定部84转动，第二驱动件设于第一连接臂86与第二连接臂88的连接处，以驱动第二连接臂88相对第一连接臂86转动。

更具体地，第一驱动件包括设于固定部84的第一驱动电机，第一连接臂86套设于第一驱动电机的输出轴以在第一驱动电机的驱动下转动。第二驱动件包括设于第一连接臂86连接第二连接臂88一端的第二驱动电机，第二连接臂88套设于第二驱动电机的输出轴以在第二驱动电机的驱动下转动。如此，控制装置可控制第一驱动电机的输出轴与第二驱动电机的输出轴转动角度与转动速度而控制第一连接臂86与第二连接臂88的角度，从而完成不同的检修任务。

在本实施例中，连接支架62包括横杆624与两根竖杆622，两根竖杆622一端分别连接于主机箱20，另一端分别连接横杆624的两端，行走轮64可转动地设于横杆624与竖杆622的连接处。如此，两个行走轮64可通过连接支架62稳定地安装在主机箱20上，并稳定地在输电线路上行走而使巡检机器人100平稳地移动至任意位置以进行输电线路的任意位置的检修。

飞行机构40包括自主机箱20侧壁向外侧延伸的旋翼连接杆42，旋翼44设于旋翼连接杆42未连接主机箱20的一端。如此，旋翼44可在控制装置的控制下转动而使巡检机器人100可飞行至输电线路上方并准确落在输电线路上。

优选地，巡检机器人100还包括视频获取装置90及与视频获取装置通信连接的通信装置，视频获取装置90安装于主机箱20，用于采集视频或图像信号，并通过设于主机箱20内的通信装置发送至地面接收装置，进而对采集的视频或图像信号进行分析整理。

优选地，巡检机器人100采用导电材料制成，因此当行走轮64落在输电线路上后，该巡检机器人100即可处于与输电线路等电位的状态，并使机械手80在等电位的情况下工作，从而可在不停电的情况下快速完成检修任务，提高检修效率，降低检修成本。在本实施例中，巡检机器人100的外表面覆盖导电碳纤维，行走轮64与连接支架62采用非铁磁性材料制成，均具有良好的导电性能。

在大风天气里，薄膜、碎布等极易缠绕在输电线路上而形成安全隐患。巡检机器人100则可通过行走轮64行走至飘挂物位置，然后利用机械手80的夹爪夹住该飘挂物，然后通过行走轮64向后滑行，配合第一连接臂86与第二连接臂88的转动而将飘挂物拽下，而无需停电后，操作者攀爬至输电线路相应位置以将飘挂物取下，或在杆塔上用绝缘杆挑下。

上述巡检机器人100，通过飞行机构40、行走机构60与机械手80的相互配合，可飞行至输电线路周围、落在输电线路上并沿输电线路移动，并可在不停电的情况下针对输电线路的不同情况进行自动检修，从而消除了人工检修输电线路的安全隐患，提高了检修效率。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种巡检机器人，用于巡检输电线路，其特征在于，包括：

主机箱，呈中空壳体结构；

飞行机构，安装于所述主机箱，包括可转动的旋翼；

行走机构，包括连接支架与行走轮，所述连接支架连接于所述主机箱，所述行走轮可转动地设置于所述连接支架上；及

机械手，可转动地设于所述主机箱，所述机械手远离所述主机箱的一端设有可开合的卡爪。

2.根据权利要求1所述的巡检机器人，其特征在于，所述机械手还包括固定部、第一连接臂及第二连接臂，所述固定部安装于所述主机箱，所述第一连接臂一端可转动地连接于所述固定部，另一端可转动地连接所述第二连接臂一端，所述卡爪安装于所述第二连接臂远离所述第一连接臂一端。

3.根据权利要求2所述的巡检机器人，其特征在于，所述机械手还包括驱动结构，所述驱动结构设于所述机械手内以带动所述第一连接臂相对所述固定部转动、带动所述第二连接臂相对所述第一连接臂转动。

4.根据权利要求3所述的巡检机器人，其特征在于，所述驱动组件包括第一驱动件与第二驱动件，所述第一驱动件位于所述固定部与所述第一连接臂的连接处以驱动所述第一连接臂相对所述固定件转动，所述第二驱动件设于所述第一连接臂与所述第二连接臂的连接处，以驱动所述第二连接臂相对所述第一连接臂转动。

5.根据权利要求4所述的巡检机器人，其特征在于，所述第一驱动件包括设于所述固定部的第一驱动电机，所述第一连接臂套设于所述第一驱动电机的输出轴以在所述第一驱动电机的驱动下转动；所述第二驱动件包括设于所述第一连接臂连接所述第二连接臂一端的第二驱动电机，所述第二连接臂套设于所述第二驱动电机的输出轴以在所述第二驱动电机的驱动下转动。

6.根据权利要求1所述的巡检机器人，其特征在于，所述连接支架包括横杆与两根竖杆，所述两根竖杆一端分别连接于所述飞控设备箱，另一端分别连接所述横杆的两端，所述行走轮可转动地设于所述横杆与所述竖杆的连接处。

7.根据权利要求1所述的巡检机器人，其特征在于，所述飞行机构包括自所述飞控设备箱侧壁向外侧延伸的旋翼连接杆，所述旋翼设于所述旋翼连接杆未连接所述飞控设备箱的一端。

8.根据权利要求1所述的巡检机器人，其特征在于，所述巡检机器人还包括视频获取装置及与所述视频获取装置通信连接的通信装置，所述视频获取装置安装于所述主机箱，所述通信装置设于所述主机箱内。

9.根据权利要求1～8任意一项所述的巡检机器人，其特征在于，所述巡检机器人采用导电材料制成。

10.根据权利要求9所述的巡检机器人，其特征在于，所述巡检机器人的外表面覆盖导电碳纤维，所述行走轮与所述连接支架采用非铁磁性导电材料制成。