CN107370069B - 一种以导线为通道的行走机构及其巡线机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种以导线为通道的行走机构，包括第一滚轮、第二滚轮、第一伸缩臂、第二伸缩臂和固定板，第一滚轮设置在第一伸缩臂的顶端，第二滚轮设置在第二伸缩臂的顶端，第一滚轮和第二滚轮之间形成夹紧孔，第一伸缩臂和第二伸缩臂均活动连接在固定板上，固定板上设有红外线传感器；本发明的优点：通过第一滚轮和第二滚轮夹紧导线，并通过行走电机转动带动第一滚轮或第二滚轮转动，然后通过传动带实现第一滚轮和第二滚轮在导线上的自动行走，相对于人工巡线的方法，大大的降低了人工的工作量及人力成本，且大大提高了导线巡线的效率，另外，本发明还提供一种巡线机器人，包括上述行走机构。
Description
技术领域
本发明涉及一种以导线为通道的行走机构及其巡线机器人。
背景技术
目前，巡线作业是输电线路工作中较为重要并且经常需要开展的工作，通过巡线能够及时了解线路的运行情况，若线路发生故障，也能够通过巡线找到缺陷的具体位置和缺陷情况，然而，对于一些需要经常巡视的重要线路，需要巡线的次数也相应增加，但是以人力计算，碰到山高路远时一个人一天也只能巡视一基杆塔，且效率较低，巡完一条线路就需花费数天时间，这种情况形成了目前输电线路运行的要求与运行人员数量之间极端的矛盾。
发明内容
本发明要解决的技术问题就是提供一种以导线为通道的行走机构及其巡线机器人，解决现有巡线作业效率低的问题。
为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：一种以导线为通道的行走机构，包括第一滚轮、第二滚轮、第一伸缩臂、第二伸缩臂和固定板，第一滚轮设置在第一伸缩臂的顶端用于控制第一滚轮的高度，第二滚轮设置在第二伸缩臂的顶端用于控制第二滚轮的高度，第一滚轮和第二滚轮之间形成夹紧导线的夹紧孔，第一伸缩臂和第二伸缩臂均活动连接在固定板上用于控制夹紧孔的大小，第一滚轮或第二滚轮上连接有行走电机，第一滚轮和第二滚轮之间设有传动带，固定板上设有红外线传感器用于控制第一伸缩臂和第二伸缩臂的活动。
优选的,第一滚轮通过第一支架设置在第一伸缩臂上，第二滚轮通过第二支架设置在第二伸缩臂上，且第一支架和第二支架呈互为镜像设置，第一支架和第二支架有利于第一滚轮和第二滚轮的分别定位，能保证第一滚轮和第二滚轮在高度调节时的平稳性，且第一支架和第二支架呈互为镜像设置能实现第一滚轮和第二滚轮在导线两端呈对称设置，夹紧效果好，有利于行走。
优选的，第一支架包括竖直连接套、定位板和定位梁，定位板设置在竖直连接套的上部，定位梁设置在竖直连接套的中部，且定位梁和定位板平行设置，定位梁和定位板之间设有固定第一滚轮的转动轴，竖直连接套与第一伸缩臂的顶端相连，结构简单，能保证第一滚轮的竖直方向的直线度，且能根据第一滚轮的型号来设定定位梁及转动轴的高度，适应不同的场合。
优选的，伸缩臂上设有固定竖直连接套的连接螺杆，能通过连接螺杆来进一步调节竖直连接套在伸缩臂上的位置，能适应不同的安装环境。
优选的，固定板上设有直线导轨，直线导轨上设有第一滑块和第二滑块，第一伸缩臂设置在第一滑块上，第二伸缩臂设置在第二滑块上，第一滑块和第二滑块上均设有与红外线传感器相连的信号接收端，通过信号接收端接收红外线传感器的信号来控制第一滑块和第二滑块在直线导轨上滑动，从而来调节夹紧孔的大小，能实现行走时能改变夹紧孔的大小来跨越不同环境下的导线，实用性能好。
优选的，固定板上设有固定红外线传感器的连接板，且红外线传感器在连接板呈扇形分布，连接板的设置，减少了红外线传感器的损坏，固定安装可靠，扇形分布能提高红外线传感器的采集区域，保证行走时的可靠性。
一种巡线机器人，包括机器人本体，机器人本体上设有上述行走机构，通过行走机构能实现巡线机器人在导线上自动行走，且能控制夹紧孔的大小来适应不同型号的导线，且行走过程中，根据红外线传感器采集的信号来控制来第一滚轮和第二滚轮的高度及夹紧孔的大小，使机器人本体能适应不同环境下的导线，且能稳定的跨越导线上设有的障碍物，实现了巡线机器人的自动化作业，且能将可能出现的缺陷及时、准确的反馈至运检人员手上，提高检修的效率。
综上所述，本发明的优点：1.通过第一滚轮和第二滚轮夹紧导线，并通过行走电机转动带动第一滚轮或第二滚轮转动，然后通过传动带实现第一滚轮和第二滚轮在导线上的自动行走，相对于人工巡线的方法，大大的降低了人工的工作量及人力成本，且大大提高了导线巡线的效率；
2.通过第一伸缩臂和第二伸缩臂分别控制第一滚轮和第二滚轮的高度，使其适应不同环境下的导线，并将第一伸缩臂和第二伸缩臂在固定板设置成活动连接，使其第一滚轮和第二滚轮的夹紧孔大小可调，能根据导线的环境来自动调节控制，当导线上出现障碍物或导线发生变化时，能自动实现跨越；
3.第一伸缩臂和第二伸缩臂能保证高度调节时，第一滚轮和第二滚轮的平稳性，保证跨越障碍物后能快速复位夹紧导线，提高行走时的安全性能；
4.红外线传感器的设置，能准确的采集导线四周的环境因素，从而更好的控制行走机构，保证行走时的平稳性，灵敏度高。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明：
图1为本发明一种以导线为通道的行走机构的结构示意图；
图2为本发明第一支架的结构示意图。
具体实施方式
如图1、图2所示，一种以导线为通道的行走机构，包括第一滚轮1、第二滚轮2、第一伸缩臂3、第二伸缩臂4和固定板5，第一滚轮1设置在第一伸缩臂3的顶端用于控制第一滚轮1的高度，第二滚轮2设置在第二伸缩臂4的顶端用于控制第二滚轮2的高度，第一滚轮1和第二滚轮2之间形成夹紧导线的夹紧孔6，第一伸缩臂3和第二伸缩臂4均活动连接在固定板5上用于控制夹紧孔6的大小，第一滚轮1上连接有行走电机7，第一滚轮1和第二滚轮2之间设有传动带8，固定板5上设有红外线传感器9用于控制第一伸缩臂3和第二伸缩臂4的活动。
第一滚轮1通过第一支架10设置在第一伸缩臂3上，第二滚轮2通过第二支架20设置在第二伸缩臂4上，且第一支架10和第二支架20呈互为镜像设置，第一支架和第二支架有利于第一滚轮和第二滚轮的分别定位，能保证第一滚轮和第二滚轮在高度调节时的平稳性，且第一支架和第二支架呈互为镜像设置能实现第一滚轮和第二滚轮在导线两端呈对称设置，夹紧效果好，有利于行走。
第一支架10包括竖直连接套11、定位板12和定位梁13，定位板12设置在竖直连接套11的上部，定位梁13设置在竖直连接套11的中部，且定位梁和定位板平行设置，定位梁13和定位板12之间设有固定第一滚轮的转动轴14，竖直连接套11与第一伸缩臂3的顶端相连，结构简单，能保证第一滚轮的竖直方向的直线度，且能根据第一滚轮的型号来设定定位梁及转动轴的高度，适应不同的场合，本实施例可以将竖直连接套11设置成在竖直方向上高度可调的结构，具体的结构包括下连接管15和上连接管16，上连接管16通过螺纹转动连接在下连接管15上，且定位板12固定连接在上连接管16上，定位梁13固定连接在下连接管15上,伸缩臂3上设有连接下连接管15的连接螺杆31，能通过连接螺杆来进一步调节竖直连接套在伸缩臂上的位置，能适应不同的安装环境。
固定板5上设有直线导轨51，直线导轨51上设有第一滑块52和第二滑块53，第一伸缩臂3设置在第一滑块52上，第二伸缩臂4设置在第二滑块53上，第一滑块52和第二滑块53上均设有与红外线传感器相连的信号接收端54，通过信号接收端接收红外线传感器的信号来控制第一滑块和第二滑块在直线导轨上滑动，从而来调节夹紧孔的大小，能实现行走时能改变夹紧孔的大小来跨越不同环境下的导线，实用性能好，固定板5上设有固定红外线传感器9的连接板55，且红外线传感器在连接板呈扇形分布，连接板的设置，减少了红外线传感器的损坏，固定安装可靠，扇形分布能提高红外线传感器的采集区域，保证行走时的可靠性，为了行走机构的安全稳定运行，在固定板5上安装与行走电机相连的备用电源和主电源，备用电源和主电源上分别连接有电磁感应充电系统,电磁感应充电系统包括设置在固定板上的电能接收装置及置于地面或杆塔上的电能发射装置，电能接收装置包括电能接收模块及接收线圈，接收线圈通过电能接收模块与供电电源相连，电能发射装置包括发射线圈及电能发射模块，发射线圈设置在电能发射模块上，电能发射模块用于将低频交流电转换为高频交流电，地面发射线圈用于通过高频交变电流产生高频的交流磁场，接收线圈位于发射线圈产生的交流磁场时，产生相应的交变电流，并由电能接收模块转换为直流电并提供给供电电源存储，通过感应非接触式充电系统就能对供电电源完成充电，无需人工干预，大大避免了现有机器人充电的工作量，提高了充电效率，降低了生产成本，且提高了机器人的工作效率。
一种巡线机器人，包括机器人本体，机器人本体上设有上述行走机构，通过行走机构能实现巡线机器人在导线上自动行走，且能控制夹紧孔的大小来适应不同型号的导线，且行走过程中，根据红外线传感器采集的信号来控制来第一滚轮和第二滚轮的高度及夹紧孔的大小，使机器人本体能适应不同环境下的导线，且能稳定的跨越导线上设有的障碍物，实现了巡线机器人的自动化作业，且能将可能出现的缺陷及时、准确的反馈至运检人员手上，提高检修的效率。
使用时，将行走机构安装在机器人本体上，通过第一滚轮1和第二滚轮2夹紧需要巡检的导线上，行走时，通过行走电机7带动第一滚轮1转动，第一滚轮1通过传动带8带动第二滚轮2转动，从而实现了第一滚轮1和第二滚轮2在导线上的自动行走，并通过红外线传感器9对导线的周边环境因素进行采集，当红外线传感器9采集到导线上有障碍物或异物时，第一滑块52和第二滑块53通过信号接收端54接收红外线传感器9的信号，使第一滑块52和第二滑块53在直线导轨51上滑动，使第一滚轮1和第二滚轮2之间的夹紧孔6变大或变小，并通过第一伸缩臂3和第二伸缩臂4分别控制第一滚轮1和第二滚轮2的高度，使其能平稳的跨越障碍物或异物，然后只需将第一滚轮1和第二滚轮2复位就可以继续在导线上行走。
除上述优选实施例外，本发明还有其他的实施方式，本领域技术人员可以根据本发明作出各种改变和变形，只要不脱离本发明的精神，均应属于本发明所附权利要求所定义的范围。
Claims (2)
1.一种以导线为通道的行走机构，其特征在于：包括第一滚轮(1)、第二滚轮(2)、第一伸缩臂(3)、第二伸缩臂(4)和固定板(5)，第一滚轮(1)设置在第一伸缩臂(3)的顶端用于控制第一滚轮(1)的高度，第二滚轮(2)设置在第二伸缩臂(4)的顶端用于控制第二滚轮(2)的高度，第一滚轮(1)和第二滚轮(2)之间形成夹紧导线的夹紧孔(6)，第一伸缩臂(3)和第二伸缩臂(4)均活动连接在固定板(5)上用于控制夹紧孔(6)的大小，第一滚轮(1)或第二滚轮(2)上连接有行走电机(7)，第一滚轮(1)和第二滚轮(2)之间设有传动带(8)，固定板(5)上设有红外线传感器(9)用于控制第一伸缩臂(3)和第二伸缩臂(4)的活动；第一滚轮(1)通过第一支架(10)设置在第一伸缩臂(3)上，第二滚轮(2)通过第二支架(20)设置在第二伸缩臂(4)上，且第一支架(10)和第二支架(20)呈互为镜像设置；第一支架(10)包括竖直连接套(11)、定位板(12)和定位梁(13)，定位板(12)设置在竖直连接套(11)的上部，定位梁(13)设置在竖直连接套(11)的中部，且定位梁和定位板平行设置，定位梁(13)和定位板(12)之间设有固定第一滚轮的转动轴(14)，竖直连接套(11)与第一伸缩臂(3)的顶端相连；伸缩臂(3)上设有固定竖直连接套(11)的连接螺杆(31)；固定板(5)上设有直线导轨(51)，直线导轨(51)上设有第一滑块(52)和第二滑块(53)，第一伸缩臂(3)设置在第一滑块(52)上，第二伸缩臂(4)设置在第二滑块(53)上，第一滑块(52)和第二滑块(53)上均设有与红外线传感器相连的信号接收端(54)；固定板(5)上设有固定红外线传感器(9)的连接板(55)，且红外线传感器在连接板呈扇形分布；
使用时，将行走机构安装在机器人本体上，通过第一滚轮(1)和第二滚轮(2)夹紧需要巡检的导线上，行走时，通过行走电机(7)带动第一滚轮(1)转动，第一滚轮(1)通过传动带(8)带动第二滚轮(2)转动，从而实现了第一滚轮(1)和第二滚轮(2)在导线上的自动行走，并通过红外线传感器(9)对导线的周边环境因素进行采集，当红外线传感器(9)采集到导线上有障碍物或异物时，第一滑块(52)和第二滑块(53)通过信号接收端(54)接收红外线传感器(9)的信号，使第一滑块(52)和第二滑块(53)在直线导轨(51)上滑动，使第一滚轮(1)和第二滚轮(2)之间的夹紧孔(6)变大或变小，并通过第一伸缩臂(3)和第二伸缩臂(4)分别控制第一滚轮(1)和第二滚轮(2)的高度，使其能平稳的跨越障碍物或异物，然后只需将第一滚轮(1)和第二滚轮(2)复位就可以继续在导线上行走。
2.一种巡线机器人，包括机器人本体，其特征在于：机器人本体上设有权利要求1的行走机构。
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