CN107732772A - 一种输电线巡检机器人越障控制系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种输电线巡检机器人越障控制系统，其特征在于：包括控制器、电机驱动模块和传感器模块；所述控制器分别连接电机驱动装置和传感器模块；所述控制器，用于接收传感器信息，生成对应的越障执行指令；所述电机驱动装置，用于驱动电机转动。本发明输电线巡检机器人越障控制系统，克服巡检中障碍物的影响，快速跨越障碍物进行巡检，不用停止运行，巡检效率高，操作方便。
Description
技术领域
本发明涉及输电线巡检领域，尤其是一种输电线巡检机器人越障控制系统及方法。
背景技术
我们国家地缘辽阔，电气化现在已经遍布各个角落，高压的输电线路也是越来越密集，甚至许多偏远山区也已经告别了煤油灯时代；但高压线路都在野外，像大风大雪等一些恶劣天气，泥石流地震等自然灾害包括人为的偷盗破坏设施都会对高压线路的正常运行造成威胁，其造成的后果是不可估量的；因此必须做好高压线路的检测和维护。
为了保障电力线路的正常运行，需要对输电线路进行定期维护。巡检不仅了解掌握线路的运行状况，也能及时发现线路及设备的缺陷和周边环境情况的变，为线路维修维护提供资料。目前主要是采用人工目测检查的方式，但我国输电线路里程长、覆盖范围广，有些线路还跨越山区、大河、草地及原始森林等，这就使巡检工作劳动强度大且难以保证巡检到位率并且影响巡检质量，同时高空带电作业，巡检人员的安全存在隐患。
为了解决上述问题，采用机器人对线路进行巡检，机器人可多任务同时执行，实时反馈线路情况，能将工人彻底从辛苦危险的高压线巡检工作中解放出来；但是现有输电线上设置有间隔棒，用于将多股输电线分散，而这些间隔棒则成为机器人沿线路运行的障碍，越障能力成为巡检机器人重要的要求。
发明内容
本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种输电线巡检机器人越障控制系统及方法，能够快速跨越障碍物进行巡检，不用停止运行，巡检效率高；而且越障的稳定性好，操作方便。
本发明采用的技术方案如下：
本发明一种输电线巡检机器人越障控制系统，包括控制器、电机驱动模块和传感器模块；所述控制器分别连接电机驱动装置和传感器模块；所述控制器，用于接收传感器信息，生成对应的越障执行指令；所述电机驱动装置，用于驱动电机转动。
以上结构，控制器通过检测输电线上障碍物的情况，进行自动控制，驱动电机工作，从而快速通过障碍物，进行巡检。
进一步，所述电机驱动模块分别连接摆动电机和驱动电机；所述摆动电机，用于控带动支撑臂摆动；所述驱动电机，用于带动行走轮转动。
以上结构，通过控制支撑摆的摆动和行走轮的移动，解决越障的问题，越障方式简单，快捷。
进一步，所述传感器模块包括分别设置于支撑臂A、支撑臂B和支撑臂C上的光电传感器。
以上结构，通过光电传感器来检测障碍物，辅助本体进行越障。
进一步，所述传感器模块包括设置于机体上的光电传感器。
以上结构，传感器安装在机体上，能够保持传感器的稳定，避免受其他因数的影响，同时能够通过设置传感器组，进行多方位的检测，增加越障控制的参考信息，提高越障的精度和速度。
进一步，所述控制器还连接无线通信模块，与地面站进行通讯。
本发明一种输电线巡检机器人越障控制方法，包括以下步骤：
S1：当前行走机构上的光电传感器检测到障碍物时，控制器控制摆动电机和摆动轴，将支撑臂A向前或向后摆动；
S2：驱动中行走机构和后行走机构的行走轮向前移动；
S3：当中行走机构的行走轮检测到障碍物，将支撑臂A复位，支撑臂B向前或向后摆动，驱动前行走机构和后行走机构的行走轮向前移动；
S4：当后行走机构的行走轮检测到障碍物，重复S3。
以上方法，利用支撑臂的摆动，解决障碍物对支撑臂的阻碍作用，从而越障巡检。
进一步，所述S1中，摆动支撑臂A时，检测障碍物的高度，使支撑臂A向前或向后摆动后的高度大于障碍物的高度最大值。
进一步，所述S3中，将支撑臂A复位前，检测支撑臂的位置是否在障碍物上方，若在障碍物上方，调节行走轮滑动机构，使支撑臂在障碍物外；若不在障碍物上方，执行支撑臂A复位。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：与现有技术相比，本发明的巡检机器人在越障中，不需要像现有的越障方式停下来进行调节，只需要将支撑臂摆动，与行走轮配合，就能越过障碍，越障方式方便快速，有利于提高越障效率。
附图说明
本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：
图1是一种输电线巡检机器人的结构示意图。
图2是一种输电线巡检机器人的工作状态示意图。
图中标记：机体1，行走轮2，障碍3，支撑臂4，前行走机构5，中行走机构6，后行走机构7。
图3是本发明一种输电线巡检机器人越障控制系统的结构示意图。
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
本说明书（包括任何附加权利要求、摘要）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
如图1、2 ，一种输电线巡检机器人，它包括机体1，所述机体1通过前行走机构5、中行走机构6和后行走机构7的支撑而设置在输电线上；其中每个行走机构均包括支撑臂4和行走轮2，所述支撑臂4上端与机体1活动连接，下端设置有行走轮2，所述行走轮2设置在输电线上带动机体1沿输电线移动；所述支撑臂4下端能够沿输电线延伸方向前或向后摆动，使行走轮2抬起而脱离输电线；支撑臂4上端均通过摆动轴转动连接在机体1上，摆动轴与摆动电机相连，所述摆动电机带动支撑臂4向前或向后摆动；行走轮2均通过驱动轴设置在支撑臂4下端，驱动轴与驱动电机相连，所述驱动电机带动行走轮2转动；所述前行走机构5、中行走机构6和后行走机构7位于同一直线上；所述机体1前后开口包裹在输电线上，使输电线从前至后贯穿机体1；所述前行走机构5、中行走机构6和后行走机构7设置在机体1内，支撑机体1顶部，带动机体1在输电线上移动；其中支撑臂上端通过摆动轴活动连接在机体1顶部；所述机体1顶部、顶部和/或两侧可打开；所述机体1内设置有控制箱，所述控制箱位于机体1底部，所述控制箱内设置有控制器。
实施例一：
如图3，本发明一种输电线巡检机器人越障控制系统，包括控制器、电机驱动模块和传感器模块；所述控制器分别连接电机驱动装置和传感器模块；所述控制器，用于接收传感器信息，生成对应的越障执行指令；所述电机驱动装置，用于驱动电机转动；所述电机驱动模块分别连接摆动电机和驱动电机；所述摆动电机，用于控带动支撑臂摆动；所述驱动电机，用于带动行走轮转动；所述传感器模块包括分别设置于支撑臂A、支撑臂B和支撑臂C上的光电传感器。
实施例二：
与实施例一相比，本实施例中，所述传感器模块包括设置于机体上的光电传感器；传感器安装在机体上，能够保持传感器的稳定，避免受其他因数的影响，同时能够通过设置传感器组，进行多方位的检测，增加越障控制的参考信息，提高越障的精度和速度。
实施例三：
与其他实施例相比，本实施例中，所述控制器还连接无线通信模块，与地面站进行通讯。控制器能够基于传感器采集的数据进行越障控制和操作，也能将传感器数据发送到地面站，同时通过地面站发出执行命令，控制本体进行越障。
实施例四：
本发明一种输电线巡检机器人越障控制方法，包括以下步骤：
S1：当前行走机构上的光电传感器检测到障碍物时，控制器控制摆动电机和摆动轴，将支撑臂A向前或向后摆动；
S2：驱动中行走机构和后行走机构的行走轮向前移动；
S3：当中行走机构的行走轮检测到障碍物，将支撑臂A复位，支撑臂B向前或向后摆动，驱动前行走机构和后行走机构的行走轮向前移动；
S4：当后行走机构的行走轮检测到障碍物，重复S3。
由于越障中需要障碍物不阻挡支撑臂的通过，在所述S1中，摆动支撑臂A时，检测障碍物的高度，使支撑臂A向前或向后摆动后的高度大于障碍物的高度最大值。
由于支撑臂A与B之间的距离可能小于障碍物的长度，支撑臂复位时，可能落在障碍物上，所以在所述S3中，将支撑臂A复位前，检测支撑臂的位置是否在障碍物上方，若在障碍物上方，调节行走轮滑动机构，使支撑臂在障碍物外；若不在障碍物上方，执行支撑臂A复位。
本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。
Claims (8)
1.一种输电线巡检机器人越障控制系统，其特征在于：包括控制器、电机驱动模块和传感器模块；所述控制器分别连接电机驱动装置和传感器模块；所述控制器，用于接收传感器信息，生成对应的越障执行指令；所述电机驱动装置，用于驱动电机转动。
2.根据权利要求1所述的输电线巡检机器人越障控制系统，其特征在于：所述电机驱动模块分别连接摆动电机和驱动电机；所述摆动电机，用于控带动支撑臂摆动；所述驱动电机，用于带动行走轮转动。
3.根据权利要求1所述的输电线巡检机器人越障控制系统，其特征在于：所述传感器模块包括分别设置于支撑臂A、支撑臂B和支撑臂C上的光电传感器。
4.根据权利要求1所述的输电线巡检机器人越障控制系统，其特征在于：所述传感器模块包括设置于机体上的光电传感器。
5.根据权利要求1所述的输电线巡检机器人越障控制系统，其特征在于：所述控制器还连接无线通信模块，与地面站进行通讯。
6.一种输电线巡检机器人越障控制方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1：当前行走机构上的光电传感器检测到障碍物时，控制器控制摆动电机和摆动轴，将支撑臂A向前或向后摆动；
S2：驱动中行走机构和后行走机构的行走轮向前移动；
S3：当中行走机构的行走轮检测到障碍物，将支撑臂A复位，支撑臂B向前或向后摆动，驱动前行走机构和后行走机构的行走轮向前移动；
S4：当后行走机构的行走轮检测到障碍物，重复S3。
7.根据权利要求5所述的输电线巡检机器人越障控制方法，其特征在于：所述S1中，摆动支撑臂A时，检测障碍物的高度，使支撑臂A向前或向后摆动后的高度大于障碍物的高度最大值。
8.根据权利要求5所述的输电线巡检机器人越障控制方法，其特征在于：所述S3中，将支撑臂A复位前，检测支撑臂的位置是否在障碍物上方，若在障碍物上方，调节行走轮滑动机构，使支撑臂在障碍物外；若不在障碍物上方，执行支撑臂A复位。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111766877A (zh) * | 2018-06-27 | 2020-10-13 | 北京航空航天大学 | 一种机器人 |
| CN112621710A (zh) * | 2020-12-16 | 2021-04-09 | 国电南瑞科技股份有限公司 | 一种架空输电线路巡检机器人障碍检测控制系统及方法 |
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2017
- 2017-10-31 CN CN201711038576.7A patent/CN107732772A/zh not_active Withdrawn
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| CN112621710A (zh) * | 2020-12-16 | 2021-04-09 | 国电南瑞科技股份有限公司 | 一种架空输电线路巡检机器人障碍检测控制系统及方法 |
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