CN107732774A - 一种输电线巡检越障机器人及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种输电线巡检越障机器人及其控制方法，它包括机体，所述机体通过前行走机构、中行走机构和后行走机构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和行走轮，所述支撑臂上端与机体活动连接，下端设置有行走轮，所述行走轮设置在输电线上带动机体沿输电线移动；所述支撑臂下端能够沿输电线延伸方向向前或向后摆动，使行走轮抬起而脱离输电线。该机器人能够越过输电线上的间隔棒；越障过程中，不用停止运行，提高巡检效率；越障简单。

Description

一种输电线巡检越障机器人及其控制方法

技术领域

本发明涉及输电线巡检领域，特指一种输电线巡检越障机器人。

背景技术

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有利于了解线路的运行状况，也能及时发现线路及设备的缺陷和周边环境情况的变化，为线路维修维护提供资料。目前输电线巡检主要是采用人工检测的方式进行，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，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；而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。

发明内容

本发明的目的在于：针对上述存在的问题，提供一种输电线巡检越障机器人，该机器人能够越过输电线上的间隔棒；越障过程中，不用停止运行，提高巡检效率；越障简单。

本发明采用的技术方案如下：

一种输电线巡检越障机器人，它包括机体，所述机体通过前行走机构、中行走机构和后行走机构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和行走轮，所述支撑臂上端与机体活动连接，下端设置有行走轮，所述行走轮设置在输电线上带动机体沿输电线移动；所述支撑臂下端能够沿输电线延伸方向向前或向后摆动，使行走轮抬起而脱离输电线。

由于上述结构，该机器人在前行运动过程中，遇到障碍（间隔棒）后，前行走轮向上抬起，机器人继续前行，使前行走轮越过障碍；前行走轮越过障碍后复位，当中行走轮遇到障碍后抬起，越过障碍后复位，当后行走轮遇到障碍后抬起，越过障碍后复位；重复上述过程，实现机器人的越障。

越障过程中，前、中、后行走机构至少有两个与输电线接触，进而支撑机体，保证机体能够继续向前运行，同时保证越障过程中的稳定性。机器人在越障过程中，能够继续前行而不必停机，提高了越障效率。行走轮单纯的抬起脱离输电线，不与障碍接触，避免机器人与障碍碰撞，避免越障过程中，输电线抖动，提高了越障过程中的稳定性。本发明的机器人结构，简单，操作方便。

本发明的机器人，配合各种传感器后，能够很方便的对输电线的状态进行检测。

进一步的，支撑臂上端均通过摆动轴转动连接在机体上，摆动轴与摆动电机相连，所述摆动电机带动支撑臂向前或向后摆动；行走轮均通过驱动轴设置在支撑臂下端，驱动轴与驱动电机相连，所述驱动电机带动行走轮转动。

进一步的，所述前行走机构、中行走机构和后行走机构位于同一直线上，沿输电线延伸方向等间隔设置。

由于上述结构，各行走机构等间隔设置，保证机体在运行与越障过程中的平衡。同时，便于控制各支撑臂的摆动时间。

进一步的，所述机体前后开口包裹在输电线上，使输电线从前至后贯穿机体。

进一步的，所述前行走机构、中行走机构和后行走机构设置在机体内，支撑机体顶部，带动机体在输电线上移动；其中支撑臂上端通过摆动轴活动连接在机体顶部。

由于上述结构，机体将输电线包裹，避免机器人在外力作用下从输电线上掉落。同时，机体将输电线包裹，便于再机体上安装传感器，便于传感器从各角度检测输电线。

进一步的，所述机体顶部、顶部和/或两侧可打开。

由于上述结构，便于将机体套设在输电线上。

进一步的，所述机体内设置障碍检测传感器，所述传感器与设置在机体内的控制器相连。

进一步的，所述障碍检测传感器设置在机体顶部，它包括前端障碍检测传感器、中部障碍检测传感器、后端障碍检测传感器；所述前端障碍检测传感器设置在前行走机构前方，所述中部障碍检测传感器设置在前行走机构与中行走机构之间；所述后端障碍检测传感器设置在中行走机构和后行走机构之间。

进一步的，所述机体内设置有控制箱，所述控制箱位于机体底部，所述控制箱内设置有控制器，所述控制器与障碍检测传感器、摆动电机和驱动电机相连；所述控制器、障碍检测传感器、摆动电机和驱动电机均由设置在控制箱内的电源供电。

本发明还公开了一种输电线巡检越障机器人的控制方法，控制器控制驱动电机转动，带动机体在输电线上向前移动，当前端障碍检测传感器检测到前方有障碍时，控制器控制前摆动电机转动，带动前支撑臂向前或向后摆动角度a，使前行走轮抬起，机体继续向前移动，使前行走轮越过障碍；当中部障碍检测传感器检测到障碍后，控制器控制前摆动电机转动，带动前支撑臂向后或向前摆动角度a，使前行走轮复位，同时控制器控制中摆动电机转动，带动中支撑臂向前或向后摆动角度a，使中行走轮抬起，机体继续向前移动，使中行走轮越过障碍；当后端障碍检测传感器检测到障碍后，控制器控制中摆动电机转动，带动中支撑臂向前或向后摆动角度a，使中行走轮复位，同时控制器控制后摆动电机转动，带动后支撑臂向前或向后摆动角度a，使后行走轮抬起，机体继续向前移动，使后行走轮越过障碍；直到前端障碍检测传感器检测到前方有障碍时，控制器控制后行走轮复位，然后重复上述过程。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

本发明的机器人越障简单，越障过程中，不用停机，提高了越障效率。越障过程中，机器人动作简单，不会在输电线上产生较大的震动，避免机器人从输电线上掉落。该机器人机体套设在输电线上，避免外力使机器人从输电线上掉落。同时机体将输电线包裹，便于在机体上安装各传感器，使各传感器能够从各角度检测输电线。

附图说明

图1是本发明右视图；

图2和3是本发明的工作状态示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作详细的说明。

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仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

一种输电线巡检越障机器人，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向前或向后摆动，使行走轮2抬起而脱离输电线。

每个支撑臂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，所述摆动电机设置在机体上；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，驱动电机设置在支撑臂上，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，沿输电线延伸方向等间隔设置。

所述前行走机构5、中行走机构6和后行走机构7的支撑臂和行走轮的数量根据实际需要来设置，本实施例中，输电线为两根，则前行走机构5、中行走机构6和后行走机构7均为两个支撑臂和两个支撑轮，每个支撑轮分别设置在一根输电线上，每组行走机构中的支撑臂一同抬起一同放下，且均设置在一根摆动轴上，由一个摆动电机控制。每个行走轮则由单独的一个驱动电机控制转动。

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内设置障碍检测传感器8，所述障碍检测传感器8与设置在机体1内的控制器相连。所述机体内两侧壁上设置有用于检测输电线状态的传感器，且与控制其相连。

所述障碍检测传感器8设置在机体1顶部，它包括前端障碍检测传感器、中部障碍检测传感器、后端障碍检测传感器；所述前端障碍检测传感器设置在前行走机构5前方，所述中部障碍检测传感器设置在前行走机构5与中行走机构6之间；所述后端障碍检测传感器设置在中行走机构6和后行走机构7之间。

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，所述控制器与障碍检测传感器、摆动电机和驱动电机相连；所述控制器、障碍检测传感器、摆动电机和驱动电机均由设置在控制箱内的电源供电。

一种输电线巡检越障机器人的控制方法，控制器控制驱动电机转动，带动机体1在输电线上向前移动，当前端障碍检测传感器检测到前方有障碍3时，控制器控制前摆动电机转动，带动前支撑臂向前或向后摆动角度a，使前行走轮抬起，机体1继续向前移动，使前行走轮越过障碍3；当中部障碍检测传感器检测到障碍3后，控制器控制前摆动电机转动，带动前支撑臂向后或向前摆动角度a，使前行走轮复位，同时控制器控制中摆动电机转动，带动中支撑臂向前或向后摆动角度a，使中行走轮抬起，机体1继续向前移动，使中行走轮越过障碍3；当后端障碍检测传感器检测到障碍3后，控制器控制中摆动电机转动，带动中支撑臂向前或向后摆动角度a，使中行走轮复位，同时控制器控制后摆动电机转动，带动后支撑臂向前或向后摆动角度a，使后行走轮抬起，机体1继续向前移动，使后行走轮越过障碍3；直到前端障碍检测传感器检测到前方有障碍3时，控制器控制后行走轮复位，然后重复上述过程。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种输电线巡检越障机器人，其特征在于：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向前或向后摆动，使行走轮（2）抬起而脱离输电线。

2.根据权利要求1所述的一种输电线巡检越障机器人，其特征在于：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。

3.根据权利要求2所述的一种输电线巡检越障机器人，其特征在于：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，沿输电线延伸方向等间隔设置。

4.根据权利要求3所述的一种输电线巡检越障机器人，其特征在于：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）。

5.根据权利要求4所述的一种输电线巡检越障机器人，其特征在于：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。

6.根据权利要求5所述的一种输电线巡检越障机器人，其特征在于：所述机体（1）顶部、顶部和/或两侧可打开。

7.根据权利要求6所述的一种输电线巡检越障机器人，其特征在于：所述机体（1）内设置障碍检测传感器（8），所述障碍检测传感器（8）与设置在机体（1）内的控制器相连。

8.根据权利要求7所述的一种输电线巡检越障机器人，其特征在于：所述障碍检测传感器（8）设置在机体（1）顶部，它包括前端障碍检测传感器、中部障碍检测传感器、后端障碍检测传感器；所述前端障碍检测传感器设置在前行走机构（5）前方，所述中部障碍检测传感器设置在前行走机构（5）与中行走机构（6）之间；所述后端障碍检测传感器设置在中行走机构（6）和后行走机构（7）之间。

9.根据权利要求8所述的一种输电线巡检越障机器人，其特征在于：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，所述控制器与障碍检测传感器、摆动电机和驱动电机相连；所述控制器、障碍检测传感器、摆动电机和驱动电机均由设置在控制箱内的电源供电。

10.一种输电线巡检越障机器人的控制方法，其特征在于：控制器控制驱动电机转动，带动机体（1）在输电线上向前移动，当前端障碍检测传感器检测到前方有障碍（3）时，控制器控制前摆动电机转动，带动前支撑臂向前或向后摆动角度a，使前行走轮抬起，机体（1）继续向前移动，使前行走轮越过障碍（3）；当中部障碍检测传感器检测到障碍（3）后，控制器控制前摆动电机转动，带动前支撑臂向后或向前摆动角度a，使前行走轮复位，同时控制器控制中摆动电机转动，带动中支撑臂向前或向后摆动角度a，使中行走轮抬起，机体（1）继续向前移动，使中行走轮越过障碍（3）；当后端障碍检测传感器检测到障碍（3）后，控制器控制中摆动电机转动，带动中支撑臂向前或向后摆动角度a，使中行走轮复位，同时控制器控制后摆动电机转动，带动后支撑臂向前或向后摆动角度a，使后行走轮抬起，机体（1）继续向前移动，使后行走轮越过障碍（3）；直到前端障碍检测传感器检测到前方有障碍（3）时，控制器控制后行走轮复位，然后重复上述过程。