CN107985437A - 一种输电走廊树障清理蠕动爬树机器人 - Google Patents

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孟维旭
杨堂华
周吉龙
刘鹏
张冠
张冠一
刘松
余宗俊
徐云
肖时龙
黄晟
冯议德
刘永付
成磊
吴昊
谭浩
冀恩举
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Puer Supply Power Bureau of Yunnan Power Grid Co Ltd
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Puer Supply Power Bureau of Yunnan Power Grid Co Ltd
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D57/00—Vehicles characterised by having other propulsion or other ground- engaging means than wheels or endless track, alone or in addition to wheels or endless track
    • B62D57/02—Vehicles characterised by having other propulsion or other ground- engaging means than wheels or endless track, alone or in addition to wheels or endless track with ground-engaging propulsion means, e.g. walking members
    • B62D57/024—Vehicles characterised by having other propulsion or other ground- engaging means than wheels or endless track, alone or in addition to wheels or endless track with ground-engaging propulsion means, e.g. walking members specially adapted for moving on inclined or vertical surfaces

Abstract

一种输电走廊树障清理蠕动爬树机器人，包括一根支撑杆(1)，分别连接在支撑杆(1)上下端的上抱钩(2)、下抱钩(3)，上下抱钩机构相同，上下抱钩尾段设为转臂(4)，转臂(4)为齿条段，在转臂(4)的齿条上连接有抱钩电机(5)，抱钩电机(5)上设有抱钩齿轮(6)，抱钩电机(5)通过抱钩齿轮(6)与转臂(4)的齿条段啮合连接；本发明的有益效果是小型化轻量化的研究、设计，实现便携式的整体装置；通过上下抱钩设计，轮流抱紧树木，交替上行或者下行；通过摇臂动作，上下抱钩交替上下，实现上下爬树过程。

Description

一种输电走廊树障清理蠕动爬树机器人
技术领域
本发明属于电力行业输电走廊树障清理机器人结构技术，尤其涉及一种蠕动爬树机器人结构技术。
背景技术
输电线路的树障清理关系到输电线路的安全、稳定可靠运行，对用电可靠性、供电企业的安全性和经济性具有十分重要的意义。
国内外在对仿生、爬树机器人等方面已经取得了不少成果，同时也存在不足，表现在：基本只是原理的研究，没有针对应用场景的方法研究；没有相关树障清理装置和方法的研究。
1)科学家们对软体机器人的研究已经有一段时间了，其特殊的形状让它具有超人般速度及柔韧性，能够在非常艰险的空间内蠕动，并可以非常迅速地改变前进方向，能够用来进行营救以及内部采集工作，为人类创造便利。在过去的几十年中，科学家和工程师一直在努力打造能够模仿自然界生物的机器人。不过，这些机器人大多拥有坚硬的骨骼和关节，由电力或是气压传动装置驱动。然而，自然界中很多生物都是软体生物(比如蚯蚓、蜗牛、昆虫幼虫等等)，它们能够自如运用不同的策略，在复杂的环境中生存。迄今为止，软体机器人的研究仍然面临诸多限制，打造出来的机器人大多体积也较为庞大(通常为几十厘米)，这主要由于能量管理和远程控制方面遇到的困难。
2)波兰华沙大学物理学院研究团队运用液晶弹性体科技(该技术最初由佛罗伦萨LENS研究所研发)，打造了一款15毫米长的仿生微型软体机器人，它能够模仿毛毛虫的步态。值得一提的是，这款机器人能从绿色光线中吸收能量，并由激光射线控制。除了在平面上爬行，它还能爬过小坡、挤过缝隙，还能运输东西。
3)2010年，美国卡耐基-梅隆大学(Carnegie Mellon)Biorobotics实验室的人就以蛇为基础制作了一条爬树机器人。这玩意由多节小bot组成，可以长可短，会像蛇一样移动，以及像蛇一样爬上大树，它头部的‘大眼’可以用做军事监测等工作。大自然总是可以提供给工程师们无线灵感，机器人不一定要像人，它也可以像一条蛇。美国卡耐基-梅隆大学(Carnegie Mellon)Biorobotics实验室的人就以蛇为基础制作了一条爬树机器人。
4)国内中国工程院徐扬生院士：2016年8月12日-在人工智能与机器人峰会上,香港中文大学(深圳)校长、中国工程院院士、《智能机器人的问题与思考》演讲中提及了一个爬树的机器人。它所有的树上都可以爬，粗的树可以爬，细的树也可以爬，竹子上也可以爬，光滑的表面都可以爬，往上爬往下爬都可以。粗的照样可以爬——它是借鉴毛毛虫的概念。如何实现有效的可靠的攀爬？爬树手掌很重要，又要有效，有效就是又要爬得快，爬得快又要有效，这很难做得到，我们做到了。
5)仿生毛毛虫机器人的设计：张蓬闫国帅【摘要】：提出了仿生毛毛虫机器人的运动原理,设计了新型基于曲柄滑块机构的仿生毛毛虫机器人运动机构。其具有反应速度快、结构稳定的特点。同时完成了控制方案的设计并给出了机器人的运动特性方程。【作者单位】：中国石油大学(北京)机械与储运工程学院。
6)哈尔滨工程大学的大学生发明一种能够爬树的机器人模型，这种机器人可采用无线遥控，通过仿生学原理，可模拟动物翻滚爬树的动作。据了解，这种机器人身上能够安装摄像头、机械手臂等设备，可应用于高空作业、探险等领域。
发明内容
本发明的目的是提供一种输电走廊树障清理蠕动爬树机器人，克服了现有技术中没有的爬树机器人的缺陷。
本发明的目的是通过如下技术方案来实现的。
一种输电走廊树障清理蠕动爬树机器人，包括一根支撑杆，分别连接在支撑杆上下端的上抱钩、下抱钩，上下抱钩机构相同，上下抱钩尾段设为转臂，转臂为齿条段，在转臂的齿条上连接有抱钩电机，抱钩电机上设有抱钩齿轮，抱钩电机通过抱钩齿轮与转臂的齿条段啮合连接；
支撑杆包括位于中部的主杆段和分别位于主杆段顶端的外折段、位于主杆段底端的内折段；
上下抱钩各包括一对由弓形形状的内抱爪、外抱爪相对组成的抱爪，其中内抱爪由两段采用圆弧连接形成，外抱爪由三段采用圆弧连接形成。
本发明外折段与内折段的折角α相同为150-450；
本发明的有益效果是小型化轻量化的研究、设计，实现便携式的整体装置；通过上下抱钩设计，轮流抱紧树木，交替上行或者下行；通过摇臂动作，上下抱钩交替上下，实现上下爬树过程。
通过电缆本体及沟道环境发热缺陷目标统一多参数数值，创建电缆状态监测多参数关联分析模型，通过权的设置和推理机，直接给出状态检修的相关结论，解决了在线监测系统长期以来的单个参数或者系统与综合监测的问题、监测参数与如何及时分析使用问题等，对于电缆线路的安全稳定运行具有十分重要的意义。
附图说明
图1为本发明立体结构示意图。
具体实施方式
如图1，一种输电走廊树障清理蠕动爬树机器人，包括一根支撑杆1，分别连接在支撑杆1上下端的上抱钩2、下抱钩3，上下抱钩机构相同，上下抱钩尾段设为转臂4，转臂4为齿条段，在转臂4的齿条上连接有抱钩电机5，抱钩电机5上设有抱钩齿轮6，抱钩电机5通过抱钩齿轮6与转臂4的齿条段啮合连接；
支撑杆1包括位于中部的主杆段1.1和分别位于主杆段1.1顶端的外折段1.2、位于主杆段1.1底端的内折段1.3；
上下抱钩各包括一对由弓形形状的内抱爪3.1、外抱爪3.2相对组成的抱爪，其中内抱爪3.1由两段采用圆弧连接形成，外抱爪3.2由三段采用圆弧连接形成。
本发明外折段与1.2与内折段1.3的折角α相同为150-450。
技术特点是：通过上下抱钩抱紧树木；通过摇臂动作，上下抱钩交替上下，实现上下爬树过程小型化轻量化的设计，实现便携式的整体装置；整体装置通过小型化轻量化的设计，实现便携式的野外操作；通过上下抱钩抱紧树木；通过摇臂动作，上下抱钩交替上下运行，实现上下爬树过程。

Claims (2)

1.一种输电走廊树障清理蠕动爬树机器人，其特征在于，包括一根支撑杆(1)，分别连接在支撑杆(1)上下端的上抱钩(2)、下抱钩(3)，上下抱钩机构相同，上下抱钩尾段设为转臂(4)，转臂(4)为齿条段，在转臂(4)的齿条上连接有抱钩电机(5)，抱钩电机(5)上设有抱钩齿轮(6)，抱钩电机(5)通过抱钩齿轮(6)与转臂(4)的齿条段啮合连接；
支撑杆(1)包括位于中部的主杆段(1.1)和分别位于主杆段(1.1)顶端的外折段(1.2)、位于主杆段(1.1)底端的内折段(1.3)；
上下抱钩各包括一对由弓形形状的内抱爪(3.1)、外抱爪(3.2)相对组成的抱爪，其中内抱爪(3.1)由两段采用圆弧连接形成，外抱爪(3.2)由三段采用圆弧连接形成。
2.根据权利要求1所述的一种输电走廊树障清理蠕动爬树机器人，其特征在于，外折段(1.2)与内折段(1.3)的折角α相同为15°-45°。
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