CN108789492B - 两栖带电作业机器人绝缘距离测试装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种两栖带电作业机器人绝缘距离测试装置及方法。所述两栖带电作业机器人绝缘距离测试装置，包括测试台、悬挂机构、伸缩机构及机器人本体，所述测试台上设有悬空的测试导线，所述伸缩机构的一端与所述悬挂机构连接，所述伸缩机构的另一端与所述机器人本体连接，所述悬挂机构用于悬挂在所述测试导线上。该两栖带电作业机器人绝缘距离测试装置及方法，能够实现两栖带电作业机器人绝缘距离的测试，对两栖带电作业机器人带电作业具有指导作用，有利于提高两栖带电作业机器人进行带电作业的安全性和可靠性。

Description

两栖带电作业机器人绝缘距离测试装置及方法

技术领域

本发明涉及电力测试技术领域，特别是涉及一种两栖带电作业机器人绝缘距离测试装置及方法。

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生活，因此高压输电线路的安全运行越来越受到各级部门的重视。架空线路不仅要承受固有的机械载荷和电力负荷的内部压力，而且要经受自然环境的各种外部侵害，日积月累势架空线路势必出现各种问题，因而在长期运行中电气设备需要经常测试、检查和维修。

目前一般采用智能化的两栖带电作业机器人进行带电作业来取代人工作业，其能够安全进出架空线路带电区域并进行等电位作业，消除安全隐患，节省人力物力，降低维护费用，提高作业效率。至于如何更好地提高两栖带电作业机器人进行带电作业的安全性和可靠性，确保采集的数据完整地传输到地面站，是整个两栖带电作业机器人带电作业过程中亟待解决的问题。

发明内容

基于此，本发明在于克服现有技术的缺陷，提供一种两栖带电作业机器人绝缘距离测试装置及方法，能够更好地提高两栖带电作业机器人进行带电作业的安全性和可靠性。

一种两栖带电作业机器人绝缘距离测试装置，包括测试台、悬挂机构、伸缩机构及机器人本体，所述测试台上设有悬空的测试导线，所述伸缩机构的一端与所述悬挂机构连接，所述伸缩机构的另一端与所述机器人本体连接，所述悬挂机构用于悬挂在所述测试导线上。

使用上述两栖带电作业机器人绝缘距离测试装置进行测试时，首先将伸缩机构的长度调节至初始长度，在测试导线上加载电压，将悬挂机构悬挂在测试导线上，然后调节伸缩机构的长度，使得机器人本体靠近测试导线直至机器人本体与测试导线发生稳定感应放电，接着停止在测试导线上加载电压，将悬挂机构从测试导线上取下，最后测量伸缩机构的最终长度，计算最终长度与初始长度之间的差值，即可测试出两栖带电作业机器人的绝缘距离。该两栖带电作业机器人绝缘距离测试装置，能够实现两栖带电作业机器人绝缘距离的测试，对两栖带电作业机器人带电作业具有指导作用，有利于提高两栖带电作业机器人进行带电作业的安全性和可靠性。

在其中一个实施例中，所述机器人本体包括主机壳及旋翼，所述旋翼安装在所述主机壳上，所述伸缩机构的另一端与所述主机壳连接。如此，通过旋翼带动主机壳飞行，可以带动悬挂机构飞至测试导线处并悬挂在测试导线上，便于测试的进行。

在其中一个实施例中，所述机器人本体还包括悬臂及控制器，所述悬臂的一端与所述主机壳连接，所述悬臂的另一端设有飞行电机，所述飞行电机与所述控制器电性连接，所述旋翼与所述飞行电机驱动连接。飞行电机可在控制器的控制下驱动旋翼转动而使悬挂机构飞至测试导线处并悬挂在测试导线上，使用方便。

在其中一个实施例中，所述机器人本体还包括巡测相机及信号收发器，所述巡测相机、信号收发器分别与所述控制器电性连接，所述信号收发器用于与地面站的显示屏电性连接。当进行两栖带电作业机器人绝缘距离测试时，巡测相机借助信号收发器可以将图像信息发送至地面站的显示屏，在机器人本体靠近测试导线的过程中，通过观察地面站的显示屏接受的图像，可以判断图像信息的接收是否受到干扰，如此能够评估机器人本体的抗干扰能力，进一步为两栖带电作业机器人带电作业提供指导。

在其中一个实施例中，所述悬挂机构包括用于悬挂在所述测试导线上的悬挂轮，所述伸缩机构包括驱动杆及驱动器，所述驱动杆的一端与所述悬挂轮连接，所述驱动杆的另一端与所述机器人本体连接，所述驱动杆与所述驱动器驱动连接。利用悬挂轮作为悬挂机构悬挂在测试导线上，利用驱动器和驱动杆作为伸缩机构来调节机器人本体与测试导线之间的距离，结构简单，易于制造。

在其中一个实施例中，所述悬挂机构还包括固定板，所述悬挂轮为至少两个，至少两个所述悬挂轮间隔设置并安装在所述固定板上，所述驱动杆为至少两个，所述固定板安装在至少两个所述驱动杆上，至少两个所述驱动杆间隔设置并分别与所述驱动器驱动连接。通过至少两个悬挂轮同时悬挂在测试导线上，通过至少两个驱动杆同时实现长度的调节，有利于提高测试的稳定性，保证结果的精确度。

在其中一个实施例中，所述主机壳上还设有与所述驱动杆匹配的导向套筒，所述驱动杆可滑动地安装在所述导向套筒内。导向套筒在驱动杆伸缩过程中起到导向作用，避免机器人本体摇晃，确保结果准确。

在其中一个实施例中，所述两栖带电作业机器人绝缘距离测试装置还包括可调变压器，所述可调变压器与所述测试导线电性连接。可调变压器能够调节测试导线的电压，为两栖带电作业机器人绝缘距离测试提供不同的测试条件，方便测试进行。

在其中一个实施例中，所述测试台包括第一支撑架及第二支撑架，所述第一支撑架与所述第二支撑架间隔设置，所述第一支撑架上设有第一绝缘子，所述第二支撑架上设有第二绝缘子，所述测试导线的一端安装在所述第一绝缘子上，所述测试导线的另一端安装在所述第二绝缘子上。整个测试台结构简单，制造方便，测试导线的两端分别安装在第一绝缘子和第二绝缘子上，安全可靠。

一种两栖带电作业机器人绝缘距离测试方法，包括以下步骤：

提供上述的两栖带电作业机器人绝缘距离测试装置；

将伸缩机构的长度调节至初始长度，在测试导线上加载电压，将悬挂机构悬挂在测试导线上；

调节伸缩机构的长度，使得机器人本体靠近测试导线直至机器人本体与测试导线发生稳定感应放电；

停止在测试导线上加载电压，将悬挂机构从测试导线上取下；

测量伸缩机构的最终长度，计算最终长度与初始长度之间的差值。

使用上述两栖带电作业机器人绝缘距离测试方法进行测试时，首先将伸缩机构的长度调节至初始长度，在测试导线上加载电压，将悬挂机构悬挂在测试导线上，然后调节伸缩机构的长度，使得机器人本体靠近测试导线直至机器人本体与测试导线发生稳定感应放电，接着停止在测试导线上加载电压，将悬挂机构从测试导线上取下，最后测量伸缩机构的最终长度，计算最终长度与初始长度之间的差值，即可测试出两栖带电作业机器人的绝缘距离。该两栖带电作业机器人绝缘距离测试方法，能够实现两栖带电作业机器人绝缘距离的测试，对两栖带电作业机器人带电作业具有指导作用，有利于提高两栖带电作业机器人进行带电作业的安全性和可靠性。

附图说明

图1为本发明一实施例所述的两栖带电作业机器人绝缘距离测试装置的结构示意图；

图2为本发明一实施例所述的悬挂机构、伸缩机构及机器人本体的结构示意图；

图3为本发明一实施例所述的两栖带电作业机器人绝缘距离测试装置的结构示意图。

附图标记说明：

10、测试台，100、测试导线，110、第一支撑架，120、第二支撑架，130、第一绝缘子，140、第二绝缘子，20、悬挂机构，200、悬挂轮，210、固定板，30、伸缩机构，300、驱动杆，40、机器人本体，400、主机壳，410、旋翼，420、悬臂，430、控制器，440、飞行电机，450、巡测相机，460、信号收发器，470、导向套筒，480、蓄电池。

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实施方式。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方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

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。相反，当元件被称作“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。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，并不表示是唯一的实施方式。

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方式的目的，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。

结合图1所示，在一实施例中提供一种两栖带电作业机器人绝缘距离测试装置，包括测试台10、悬挂机构20、伸缩机构30及机器人本体40，所述测试台10上设有悬空的测试导线100，所述伸缩机构30的一端与所述悬挂机构20连接，所述伸缩机构30的另一端与所述机器人本体40连接，所述悬挂机构20用于悬挂在所述测试导线100上。

使用上述两栖带电作业机器人绝缘距离测试装置进行测试时，首先将伸缩机构30的长度调节至初始长度，在测试导线100上加载电压，将悬挂机构20悬挂在测试导线100上，然后调节伸缩机构30的长度，使得机器人本体40靠近测试导线100直至机器人本体40与测试导线100发生稳定感应放电，接着停止在测试导线100上加载电压，将悬挂机构20从测试导线100上取下，最后测量伸缩机构30的最终长度，计算最终长度与初始长度之间的差值，即可测试出两栖带电作业机器人的绝缘距离。该两栖带电作业机器人绝缘距离测试装置，能够实现两栖带电作业机器人绝缘距离的测试，对两栖带电作业机器人带电作业具有指导作用，有利于提高两栖带电作业机器人进行带电作业的安全性和可靠性。

结合图2所示，所述机器人本体40包括主机壳400及旋翼410，所述旋翼410安装在所述主机壳400上，所述伸缩机构30的另一端与所述主机壳400连接。如此，通过旋翼410带动主机壳400飞行，可以带动悬挂机构20飞至测试导线100处并悬挂在测试导线100上，便于测试的进行。

结合图2、3所示，所述机器人本体40还包括悬臂420及控制器430，所述悬臂420的一端与所述主机壳400连接，所述悬臂420的另一端设有飞行电机440，所述飞行电机440与所述控制器430电性连接，所述旋翼410与所述飞行电机440驱动连接。飞行电机440可在控制器430的控制下驱动旋翼410转动而使悬挂机构20飞至测试导线100处并悬挂在测试导线100上，使用方便。具体地，所述旋翼410为六个，所述悬臂420为六个，六个所述旋翼410与六个所述悬臂420一一对应，六个所述悬臂420沿所述主机壳400的周向等角度间隔设置，可以带动主机壳400沿不同方向平稳飞行。所述控制器430设置在所述主机壳400内，起到保护作用。

结合图2、3所示，所述机器人本体40还包括巡测相机450及信号收发器460，所述巡测相机450、信号收发器460分别与所述控制器430电性连接，所述信号收发器460用于与地面站的显示屏电性连接。当进行两栖带电作业机器人绝缘距离测试时，巡测相机450借助信号收发器460可以将图像信息发送至地面站的显示屏，在机器人本体40靠近测试导线100的过程中，通过观察地面站的显示屏接受的图像，可以判断图像信息的接收是否受到干扰，如此能够评估机器人本体40的抗干扰能力，进一步为两栖带电作业机器人带电作业提供指导。具体地，所述巡测相机450设置在所述主机壳400的顶部，拍摄清晰。所述信号收发器460设置在所述主机壳400内，起到保护作用。所述机器人本体40还包括蓄电池480，所述蓄电池480与所述控制器430电性连接，为机器人本体40工作提供电能。所述蓄电池480设置在所述主机壳400内，起到保护作用。

结合图2所示，所述悬挂机构20包括用于悬挂在所述测试导线100上的悬挂轮200，所述伸缩机构30包括驱动杆300及驱动器(未画出)，所述驱动杆300的一端与所述悬挂轮200连接，所述驱动杆300的另一端与所述机器人本体40连接，所述驱动杆300与所述驱动器驱动连接。利用悬挂轮200作为悬挂机构20悬挂在测试导线100上，利用驱动器和驱动杆300作为伸缩机构30来调节机器人本体40与测试导线100之间的距离，结构简单，易于制造。具体地，所述悬挂轮200为表面包裹有绝缘层的行走滑轮，安全可靠且能够沿测试导线100行进。所述驱动器为伸缩电机，伸缩电机与驱动杆300之间通过传动机构连接，实现可靠驱动。所述驱动器还可以为气缸或液压缸。

可选地，所述两栖带电作业机器人绝缘距离测试装置还包括遥控器(未画出)，所述遥控器与所述驱动器电性连接。利用遥控器控制驱动器驱动驱动杆300实现伸缩，便于操作。

结合图2所示，所述悬挂机构20还包括固定板210，所述悬挂轮200为至少两个，至少两个所述悬挂轮200间隔设置并安装在所述固定板210上，所述驱动杆300为至少两个，所述固定板210安装在至少两个所述驱动杆300上，至少两个所述驱动杆300间隔设置并分别与所述驱动器驱动连接。通过至少两个悬挂轮200同时悬挂在测试导线100上，通过至少两个驱动杆300同时实现长度的调节，有利于提高测试的稳定性，保证结果的精确度。具体地，所述悬挂轮200为两个，所述驱动杆300为两个，两个所述驱动杆300分别通过对应的传动机构与所述驱动器驱动连接，实现同时伸缩。

结合图2所示，所述主机壳400上还设有与所述驱动杆300匹配的导向套筒470，所述驱动杆300可滑动地安装在所述导向套筒470内。导向套筒470在驱动杆300伸缩过程中起到导向作用，避免机器人本体40摇晃，确保结果准确。具体地，所述导向套筒470为两个，两个所述驱动杆300分别可滑动地安装在两个所述导向套筒470内。

可选地，所述两栖带电作业机器人绝缘距离测试装置还包括可调变压器(未画出)，所述可调变压器与所述测试导线100电性连接。可调变压器能够调节测试导线100的电压，为两栖带电作业机器人绝缘距离测试提供不同的测试条件，方便测试进行。

结合图1所示，所述测试台10包括第一支撑架110及第二支撑架120，所述第一支撑架110与所述第二支撑架120间隔设置，所述第一支撑架110上设有第一绝缘子130，所述第二支撑架120上设有第二绝缘子140，所述测试导线100的一端安装在所述第一绝缘子130上，所述测试导线100的另一端安装在所述第二绝缘子140上。整个测试台10结构简单，制造方便，测试导线100的两端分别安装在第一绝缘子130和第二绝缘子140上，安全可靠。具体地，所述第一支撑架110与所述第二支撑架120平行设置，稳定性好。所述第一绝缘子130与所述第二绝缘子140均为钢化玻璃绝缘子串，绝缘性好。所述测试导线100为钢芯铝绞线，适用于架空线路。

结合图1所示，所述第一支撑架110包括第一竖杆、第二竖杆及第一横杆，所述第一竖杆与所述第二竖杆相对设置，所述第一横杆的一端与所述第一竖杆连接，所述第一横杆的另一端与所述第二竖杆连接，所述第一绝缘子130设置在所述第一横杆的中部，所述第二支撑架120包括第三竖杆、第四竖杆及第二横杆，所述第三竖杆与所述第四竖杆相对设置，所述第二横杆的一端与所述第三竖杆连接，所述第二横杆的另一端与所述第四竖杆连接，所述第二绝缘子140设置在所述第二横杆的中部，易于搭建。

结合图1所示，在一实施例中提供一种两栖带电作业机器人绝缘距离测试方法，包括以下步骤：

S100：提供上述的两栖带电作业机器人绝缘距离测试装置；

S200：将伸缩机构30的长度调节至初始长度，在测试导线100上加载电压，将悬挂机构20悬挂在测试导线100上；

S300：调节伸缩机构30的长度，使得机器人本体40靠近测试导线100直至机器人本体40与测试导线100发生稳定感应放电；

S400：停止在测试导线100上加载电压，将悬挂机构20从测试导线100上取下；

S500：测量伸缩机构30的最终长度，计算最终长度与初始长度之间的差值。

使用上述两栖带电作业机器人绝缘距离测试方法进行测试时，首先将伸缩机构30的长度调节至初始长度，在测试导线100上加载电压，将悬挂机构20悬挂在测试导线100上，然后调节伸缩机构30的长度，使得机器人本体40靠近测试导线100直至机器人本体40与测试导线100发生稳定感应放电，接着停止在测试导线100上加载电压，将悬挂机构20从测试导线100上取下，最后测量伸缩机构30的最终长度，计算最终长度与初始长度之间的差值，即可测试出两栖带电作业机器人的绝缘距离。该两栖带电作业机器人绝缘距离测试方法，能够实现两栖带电作业机器人绝缘距离的测试，对两栖带电作业机器人带电作业具有指导作用，有利于提高两栖带电作业机器人进行带电作业的安全性和可靠性。

需要说明的是，对于悬挂在测试导线上的伸缩机构，初始长度的伸缩机构30与测试导线100之间应不发生感应放电，且伸缩机构30的长度应具有足够的调节范围，保证能够调节至使得机器人本体40与测试导线100发生稳定感应放电的长度，同时应确保机器人本体40在整个测试过程中对地绝缘。

具体地，在S200中，通过可调变压器调节测试导线100的电压至预设测试值，以提供合适的测试条件。

具体地，在S300中，利用遥控器控制驱动器调节驱动杆300的长度，使得机器人本体40靠近测试导线100直至机器人本体40与测试导线100发生稳定感应放电，在机器人本体40靠近测试导线100的过程中，观察地面站的显示屏接受的图像，判断图像信息的接收是否受到干扰，以评估机器人本体40的抗干扰能力。

具体地，在S500中，利用刻度尺测量伸缩机构30的最终长度，操作方便。

此外，可以通过重复S200-S500多次计算最终长度与初始长度之间的差值，再求出平均值，提高结果的准确性。

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 (9)

1.一种两栖带电作业机器人绝缘距离测试装置，其特征在于，包括测试台、悬挂机构、伸缩机构及机器人本体，所述测试台上设有悬空的测试导线，绝缘距离为所述测试导线与所述机器人本体之间稳定感应放电时两者之间所对应的距离，所述伸缩机构的一端与所述悬挂机构连接，所述伸缩机构的另一端与所述机器人本体连接；所述悬挂机构包括用于悬挂在所述测试导线上的悬挂轮，所述伸缩机构包括驱动杆及驱动器，所述驱动杆的一端与所述悬挂轮连接，所述驱动杆的另一端与所述机器人本体连接，所述驱动杆与所述驱动器驱动连接；所述悬挂机构还包括固定板，所述悬挂轮装设在所述固定板上，所述驱动杆为至少两个，所述固定板安装在至少两个所述驱动杆上，至少两个所述驱动杆间隔设置并分别与所述驱动器驱动连接；所述机器人本体包括主机壳及旋翼，所述旋翼安装在所述主机壳上。

2.根据权利要求1所述的两栖带电作业机器人绝缘距离测试装置，其特征在于，所述机器人本体还包括悬臂及控制器，所述悬臂的一端与所述主机壳连接，所述悬臂的另一端设有飞行电机，所述飞行电机与所述控制器电性连接，所述旋翼与所述飞行电机驱动连接。

3.根据权利要求2所述的两栖带电作业机器人绝缘距离测试装置，其特征在于，所述机器人本体还包括巡测相机及信号收发器，所述巡测相机、信号收发器分别与所述控制器电性连接，所述信号收发器用于与地面站的显示屏电性连接。

4.根据权利要求1所述的两栖带电作业机器人绝缘距离测试装置，其特征在于，所述两栖带电作业机器人绝缘距离测试装置还包括遥控器，所述遥控器与所述驱动器电性连接。

5.根据权利要求1所述的两栖带电作业机器人绝缘距离测试装置，其特征在于，所述悬挂轮为至少两个，至少两个所述悬挂轮间隔设置并安装在所述固定板上。

6.根据权利要求1所述的两栖带电作业机器人绝缘距离测试装置，其特征在于，所述主机壳上还设有与所述驱动杆匹配的导向套筒，所述驱动杆可滑动地安装在所述导向套筒内。

7.根据权利要求1所述的两栖带电作业机器人绝缘距离测试装置，其特征在于，还包括可调变压器，所述可调变压器与所述测试导线电性连接。

8.根据权利要求1-7任一项所述的两栖带电作业机器人绝缘距离测试装置，其特征在于，所述测试台包括第一支撑架及第二支撑架，所述第一支撑架与所述第二支撑架间隔设置，所述第一支撑架上设有第一绝缘子，所述第二支撑架上设有第二绝缘子，所述测试导线的一端安装在所述第一绝缘子上，所述测试导线的另一端安装在所述第二绝缘子上。

9.一种两栖带电作业机器人绝缘距离测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

提供如权利要求1-8任一项所述的两栖带电作业机器人绝缘距离测试装置；

将伸缩机构的长度调节至初始长度，在测试导线上加载电压，将悬挂机构悬挂在测试导线上；

调节伸缩机构的长度，使得机器人本体靠近测试导线直至机器人本体与测试导线发生稳定感应放电；

停止在测试导线上加载电压，将悬挂机构从测试导线上取下；

测量伸缩机构的最终长度，计算最终长度与初始长度之间的差值。

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