CN108899855B - 除冰机器人及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了除冰机器人，连接部的轴向两端均设有行走机构，行走机构的自由端均设有除冰组件，行走机构和除冰组件以连接部为基点呈镜像对称；连接部和行走机构上均开设有用于电线穿过的穿孔；行走机构内设有若干第一滚轮，若干第一滚轮绕电线外壁周向均匀分布、且均与电线外壁接触，每个第一滚轮的轴心线与电线的轴心线呈设定夹角倾斜设置；除冰组件包括圆台，圆台中心部位开设有同轴心线的、用于电线穿过的穿孔；圆台的下底面与行走机构连接，位于圆台的上底面处，穿孔的内径与圆台的外径大小相等；通过电机组件同时驱动行走机构和除冰组件进行以电线为轴向的转动运动。本发明提供的除冰机器人运行稳定，除冰效果良好。

Description

除冰机器人及其控制方法

技术领域

本发明涉及除冰技术领域，具体涉及一种除冰机器人及其控制方法。

背景技术

我国北方冬天气温较低，高压电线上容易结冰，而高压线由于运输电能而发热，导致附在线路上的冰融化，但由于空气湿度较大，融化成的水又再次结冰，导致高压线上的冰越积越多。这将可能导致高压线舞动、断线、电线杆倒塌等问题，从而引发供电中断等事故，十分危险且可能造成非常严重的经济损失。

目前，国内外的除冰方法主要分为机械除冰、自然除冰及热力除冰三种。机械除冰是利用机械外力迫使导线上的覆冰脱落的方法。主要有外力敲打法、滑轮铲刮法、电磁力除冰法和机器人除冰法。自然除冰是指不需外界能量而靠自然力实现除冰的方法。如在输电线路上安装阻雪环、平衡锤等装置，在积雪或覆冰达到一定程度时，借助风力、重力等作用自行脱落。热力融冰法是指利用附加热源或导线自身发热，融化冰雪的方法。目前常见的热力融冰法有过电流融冰法、短路电流融冰、直流融冰三种方法。

机器人除冰法属于机械除冰方法的一种，它是利用安装在输电线路上行走机器人的除冰机构自动清除覆冰的方法。它具有功耗小、效率高、人员无伤亡、无需停电和转移负载等诸多优点，是输电线路除冰技术的发展趋势。

目前专利申请号为CN201410739538.4的一种高压线路除冰机器人，通过三个行走轮使其在高压线上行走。但若是遇到强风天气，可能被吹落，非常危险。且其内部通过齿轮啮合进行传动，剧烈抖动后齿轮可能发生移位，从而影响设备正常工作。其次，其通过除冰锤及除冰砂轮进行除冰，当冰层过厚时，无法有效除冰。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：现有的除冰机器人在电线上行走稳定性较差，除冰效果不佳，本发明提供了解决上述问题的除冰机器人。

本发明通过下述技术方案实现：除冰机器人，包括连接部，连接部的轴向两端均设有行走机构，两个行走机构的自由端均设有除冰组件，行走机构和除冰组件以连接部为基点呈镜像对称结构；

所述连接部上开设有用于电线穿过的穿孔，穿孔的轴线方向与连接部的轴线方向平行；所述行走机构设有用于电线穿过的穿孔；行走机构内设有若干第一滚轮，若干第一滚轮绕电线外壁周向均匀分布、且均与电线外壁接触，每个第一滚轮的轴心线与电线的轴心线呈设定夹角倾斜设置；所述除冰组件包括圆台，圆台中心部位开设有同轴心线的、用于电线穿过的穿孔；圆台的下底面与行走机构连接，位于圆台的上底面处，穿孔的内径与圆台的外径大小相等；通过电机组件同时驱动行走机构和除冰组件进行以电线为轴向的转动运动。

优选地，所述连接部为感应取电装置，所述感应取电装置中部设有用于电线穿过的穿孔，感应取电装置从当前待除冰高压电线上感应获取电源供给电机组件使用。

优选地，所述电机组件采用两个盘式电机，盘式电机设于行走机构和连接部之间；通过螺栓依次贯穿除冰组件、行走机构与盘式电机的旋转部分连接。

优选地，除冰机器人还包括固定增高组件，所述固定增高组件与电机组件的固定部分连接；固定增高组件内设有用于电线穿过的穿孔，固定增高组件内还设有至少两组限位机构；每组限位机构包括两个平行设置的第二滚轮，且其中一组限位机构的第二滚轮轴线方向与另一组限位机构的第二滚轮轴线方向相互垂直；电线经穿孔过程中，依次由两组限位机构对应的两个第二滚轮之间接触穿过。

优选地，所述固定增高组件还包括固定连接件Ⅰ、固定连接件Ⅱ、固定增高件和滚轮固定件；所述固定连接件Ⅰ朝向固定连接件Ⅱ的板面上设有两个半圆柱形凹槽Ⅰ，两个凹槽Ⅱ的轴线方向相互平行设置；固定连接件Ⅱ朝向固定连接件Ⅰ的板面上开设有两个与凹槽Ⅰ适配的半圆柱形凹槽Ⅱ，固定连接件Ⅱ背向固定连接件Ⅰ的板面上设有两个半圆柱形凹槽Ⅲ，两个凹槽Ⅲ的轴线方向与凹槽Ⅱ的轴线方向垂直；所述固定增高件中部设有嵌入滚轮固定件的孔，滚轮固定件朝向固定连接件Ⅱ的板面上设有与凹槽Ⅲ适配的两个半圆柱形凹槽Ⅳ；

固定增高件和滚轮固定件均通过螺栓依次贯穿固定连接件Ⅰ和固定连接件Ⅱ固定连接；凹槽Ⅰ和凹槽Ⅱ之间的两个圆柱形腔内、以及凹槽Ⅲ和凹槽Ⅳ之间的两个圆柱形腔内均设置第二滚轮；固定连接件Ⅰ、固定连接件Ⅱ和滚轮固定件的板面上均开设有用于电线穿过的穿孔；所述固定连接件Ⅰ与电机组件的固定部分之间通过垫高件连接，垫高件与固定连接件Ⅰ螺栓连接；垫高件上设有用于电线穿过的穿孔。

优选地，所述第一滚轮包括滚筒、中心轴和轴承；所述滚筒套设在中心轴上，中心轴的轴向两端各设有一个轴承；中心轴通过轴承与行走机构内部连接部位转动连接，滚筒的内壁与中心轴的外壁间隙配合连接；第一滚轮的轴心线与电线的轴心线的倾斜夹角为15°。

优选地，所述行走机构还包括固定板Ⅰ和固定板Ⅱ，固定板Ⅰ和固定板Ⅱ两者的板面相向平行设置、且两者通过若干长螺栓连接；固定板Ⅰ和固定板Ⅱ的板面上均设有用于电线穿过的穿孔；固定板Ⅰ和固定板Ⅱ之间设置若干第一滚轮，固定板Ⅰ和固定板Ⅱ相向的板面上均开设有若干凹槽，所述凹槽用于卡设中心轴轴向两端以及轴承；电机组件驱动固定板Ⅱ转动，固定板Ⅱ同步带动第一滚轮及固定板Ⅰ转动运动。

优选地，所述圆台的侧面开设有若干排屑槽，每道排屑槽均沿圆台母线方向延伸，且排屑槽的轴向两端口分别到达圆台的上下底面处；排屑槽朝旋转方向上向后弯曲；任意相邻两个排屑槽之间的圆台侧壁呈向外凸出的圆弧面结构；排屑槽延伸方向的两侧边棱角为倒圆结构。

优选地，所述圆台的下底面上还连接有圆柱，圆柱上设有同轴心线的穿孔；所述圆柱的轴心线和圆台的轴心线重合；所述圆柱的自由端还设有固定板，所述固定板上开设有安装孔，通过螺栓穿过所述安装孔将圆柱与行走机构及电机组件连接。

基于上述除冰机器人的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤A，执行系统自检程序，将所有传感器、继电器通电测试，直至自检通过为止；

步骤B，启动温湿度检测传感器，启动雨水检测传感器，记录系统当前运行时间，将采集到的温湿度数据进行存储，通过雨雪检测算法检测外界结冰状况，当满足系统除冰要求时开启除冰任务；从云端获取当天天气状况，根据天气状态不同选取不同的运行方案：当天气条件恶劣，采用高频除冰方案；当天气条件转好时，采用低频除冰任务；

步骤C，当检测到外界有覆冰时，启动超声波耦合测距算法，记录设备当前位置信息，启动MPU6050，得出系统当前姿态，启动除冰任务；

步骤D，除冰任务开启后，通过超声波测距模块测算除冰机器人距离电线末端的距离、并记录；通过MPU6050模块对两个电机组件进行姿态调整；

步骤E，除冰任务开启后，机器人到达电缆末端时，超声波测距传感器检测到距离达到设定阈值后，启动反转程序，同时继续结算当前位置，姿态数据，完成一次除冰任务，传回系统运行数据给操作人员分析，系统计算下次除冰任务时间，为下次除冰任务做准备。

本发明具有如下的优点和有益效果：

1、本发明行走机构和除冰组件以连接部为基点呈镜像对称结构，一方面利于提高除冰机器人整体在电线上行走的平衡稳定性，另一方面，除冰机器人可在电线上前后往复运动，达到高效除冰的目的；

2、本发明当电机驱动外包裹层旋转时带动滚轮运动，滚轮与电线之间由于摩擦力产生相对运动。由于滚子轴线与电线轴线形成一定角度，故滚轮的主运动可分解成随着外包裹层旋转的周向运动以及沿电线方向的轴向运动，从而完成旋转运动到直线运动的转换。对于滚轮而言，行走过程相当于在电线上完成螺旋运动的过程。且滚筒可绕中心轴转动，中心轴随固定板Ⅰ和固定板Ⅱ整体结构转动，一组滚轮靠上述两种转动带动整个装置在高压电线上向前行走。第二滚轮可相对中心轴转动，卡住高压电线，也可增大摩擦，防止整个装置滑动。电机与固定组件间添加垫高件以防止电机转子与固定组件接触。本发明可以实现在高压电线上稳定行走的效果，利于保障除冰操作顺利进行；

3、本发明通过现有的一些驱动机构带动除冰件沿电线运动；使用时，电线穿过圆台的穿孔，由于圆台的上底面处穿孔的内径与圆台的外径大小相等，因此圆台的上地面端面形成环绕电线的圆环形刀具结构，在除冰件整体随驱动机构向前移动过程中，通过上述圆环形刀具对覆盖在电线上的冰雪进行清除操作；一方面上述圆环形刀具结构环绕360°环绕电线周向设置，接触面积达到最大值，利于有效清除电线各个方向上覆盖的冰雪；另一方面，上述圆环形刀具结构是由圆台与穿孔结构构成，本身就是圆台整体结构的一部分，具有良好的受力能力，机械强度较高、性能稳定，对于较厚的冰雪或较为结实的冰雪也有良好的清楚效果；通过在圆台侧面开设多个排屑槽，使上述圆环形刀具从电线上清除冰雪顺着排屑槽排出，具有导向作用，避免雪水的堆积，造成后期除雪越来越困难；同时，由于位于圆台的上底面处穿孔的内径与圆台的外径大小相等，且排屑槽的轴向两端口分别到达圆台的上下底面处，因此，形成带有圆形齿结构的圆环形刀具结构，利于提高上述圆环形刀具结构的坚韧度，减小受力面积增大压强，提高了整体的除冰效果。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明的主视图；

图2为本发明的轴向截面图；

图3为本发明的行走机构爆炸图；

图4为本发明的除冰组件、行走机构和电机组件部分连接结构示意图；

图5为本发明多个环绕电线排布的第一滚轮立体图；

图6为本发明的固定连接件Ⅰ正面视图；

图7为本发明的固定连接件Ⅰ背面视图；

图8为本发明的固定连接件Ⅱ正面视图；

图9为本发明的固定连接件Ⅱ背面视图；

图10为本发明的固定增高件正面视图；

图11为本发明的固定增高件背面视图；

图12为本发明的滚轮固定件正面视图；

图13为本发明的滚轮固定件背面视图；

图14为本发明的除冰组件结构示意图。

附图中标记及对应的零部件名称：1-连接部，2-行走机构，21-第一滚轮，22-滚筒，23-中心轴，24-轴承，25-固定板Ⅰ，26-固定板Ⅱ，27-凹槽，28-通孔，29-铜柱，3-除冰组件，31-圆台，32-排屑槽，34-圆柱，35-固定板，4-穿孔，5-电机组件，6-固定增高组件，61-第二滚轮，62-固定连接件Ⅰ，63-固定连接件Ⅱ，64-固定增高件，65-滚轮固定件，66-凹槽Ⅰ，67-凹槽Ⅱ，68-凹槽Ⅲ，69-凹槽Ⅳ，610-垫高件，7-铁抱箍，8-上固定件，9-下固定件，10-连接件，11-底座，12-电机组件的旋转部分。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。如图1-14所示：

实施例1

本实施例提供了一种除冰机器人，包括连接部1，连接部1的轴向两端均设有行走机构2，两个行走机构2的自由端均设有除冰组件3，连接部1两侧的行走机构2和除冰组件3以连接部1为基点呈镜像对称结构。

连接部1上开设有用于电线穿过的穿孔4，穿孔4的轴线方向与连接部1的轴线方向平行；行走机构2设有用于电线穿过的穿孔4；行走机构2内设有五个第一滚轮21，五个第一滚轮21绕电线外壁周向等间距均匀分布、且均与电线外壁接触，每个第一滚轮21的轴心线与电线的轴心线呈设定夹角倾斜设置；除冰组件3包括圆台31，圆台31中心部位开设有同轴心线的、用于电线穿过的穿孔4；圆台31的下底面与行走机构2连接，位于圆台31的上底面处，穿孔4的内径与圆台31的外径大小相等；通过电机组件5同时驱动行走机构2和除冰组件3进行以电线为轴向的转动运动。

实施例2

在实施例1的基础上进一步改进，所述连接部1为感应取电装置，感应取电装置中部设有用于电线穿过的穿孔4，感应取电装置从当前待除冰高压电线上感应获取电源供给电机组件5使用，感应取电装置通过铁抱箍7紧固固定。电机组件5采用两个盘式电机，盘式电机设于行走机构2和连接部1之间；通过螺栓依次贯穿除冰组件3、行走机构2与盘式电机的旋转部分连接。

实施例3

在实施例2的基础上进一步改进，除冰机器人还包括固定增高组件6，固定增高组件6与电机组件5的固定部分连接；固定增高组件6内设有用于电线穿过的穿孔4，固定增高组件6内还设有两组限位机构；每组限位机构包括两个平行设置的第二滚轮61，且其中一组限位机构的第二滚轮61轴线方向与另一组限位机构的第二滚轮61轴线方向相互垂直；电线经穿孔4过程中，依次由两组限位机构对应的两个第二滚轮61之间接触穿过。固定增高组件6还包括均呈圆盘结构的固定连接件Ⅰ62、固定连接件Ⅱ63、固定增高件64和滚轮固定件65。固定连接件Ⅰ62朝向固定连接件Ⅱ63的板面上设有两个半圆柱形凹槽Ⅰ66，两个凹槽Ⅰ66的轴线方向相互平行设置；固定连接件Ⅱ63朝向固定连接件Ⅰ62的板面上开设有两个与凹槽Ⅰ66适配的半圆柱形凹槽Ⅱ67，固定连接件Ⅱ63背向固定连接件Ⅰ62的板面上设有两个半圆柱形凹槽Ⅲ68，两个凹槽Ⅲ68的轴线方向与凹槽Ⅱ67的轴线方向垂直；所述固定增高件64中部设有嵌入滚轮固定件65的孔，滚轮固定件65朝向固定连接件Ⅱ63的板面上设有与凹槽Ⅲ68适配的两个半圆柱形凹槽Ⅳ69。

凹槽Ⅰ66和凹槽Ⅱ67之间的两个圆柱形腔内、以及凹槽Ⅲ68和凹槽Ⅳ69之间的两个圆柱形腔内均设置第二滚轮61；固定连接件Ⅰ62、固定连接件Ⅱ63和滚轮固定件65的板面上均开设有用于电线穿过的穿孔4；固定连接件Ⅰ62与电机组件5的固定部分之间通过圆盘结构的垫高件610连接，垫高件610上设有用于电线穿过的穿孔4。

由长螺栓依次贯穿垫高件610、固定连接件Ⅰ62外圈通孔、固定连接件Ⅱ63外圈通孔和固定连接件Ⅱ63内圈通孔，进行固定在连接部1上；然后再通过长螺栓依次贯穿固定连接件Ⅰ62内圈通孔、固定连接件Ⅱ63内圈通孔和滚轮固定件65进行固定在连接部1上。

实施例4

在实施例3的基础上进一步改进，所述第一滚轮21包括滚筒22、中心轴23和轴承24；滚筒22套设在中心轴23上，中心轴23的轴向两端各设有一个轴承24；中心轴23通过轴承24与行走机构2内部连接部位转动连接，滚筒22的内壁与中心轴23的外壁间隙配合连接；第一滚轮21的轴心线与电线的轴心线的倾斜夹角为15°。第二滚轮61的结构与第一滚轮21的结构相同，依据实际情况使用不同大小的滚轮结构。行走机构2还包括圆盘结构的固定板Ⅰ25和固定板Ⅱ26，固定板Ⅰ25和固定板Ⅱ26两者的板面相向平行设置、且两者通过铜柱29贯穿通孔28连接；固定板Ⅰ25和固定板Ⅱ26的板面上均设有用于电线穿过的穿孔4；固定板Ⅰ25和固定板Ⅱ26之间设置五个第一滚轮21，固定板Ⅰ25和固定板Ⅱ26相向的板面上均开设有五个凹槽27，凹槽27用于卡设中心轴23轴向两端以及轴承24；电机组件5驱动固定板Ⅱ26转动，固定板Ⅱ26同步带动第一滚轮21及固定板Ⅰ25转动运动。

实施例5

在实施例4的基础上进一步改进，所述圆台31的侧面开设有八道排屑槽32，每道排屑槽32均沿圆台31母线方向延伸，且排屑槽32的轴向两端口分别到达圆台31的上下底面处；排屑槽32朝旋转方向上向后弯曲；任意相邻两个排屑槽32之间的圆台31侧壁呈向外凸出的圆弧面结构；排屑槽32延伸方向的两侧边棱角为倒圆结构。圆台31的下底面上还连接有圆柱34，圆柱34上设有同轴心线的穿孔4；圆柱34的轴心线和圆台31的轴心线重合；圆柱34的自由端还设有固定板35，固定板35上开设有安装孔，通过螺栓穿过所述安装孔将圆柱34与行走机构2及电机组件转动部分12连接。

对于整个除冰机器人的固定机构包括上固定件8、下固定件9、连接件10、底座11。上固定件8为拱桥形两端有两耳用于与下固定件9相连。下固定件9与上固定件8结构基本一致，底部有一方形突出，上有四个通孔用以与连接件10相连。连接件10为长方形片状，上有八个孔用于与下固定件9及底座11通过螺钉相连。底座11为T字形，竖直部分有四个通孔用于与连接件10固定，水平部分两边各有两个孔用于与下部控制箱相连。

本发明通过盘式电机直接驱动行走机构模块完成行走工作。电机运动为旋转运动，本设计以滚针轴承结构为基础将旋转运动转化为沿电线的直线运动。本设计采用的滚轮外置的行走机构设计，其设计结构与麦克纳姆轮相似。实际行走过程中，将电线视为固定不动的轴承内圈，将完成行走所需的滚轮视为轴承滚针，将与电机相连带动滚滚轮运动的外部包裹层视为轴承外圈。与此同时，将滚轮以其轴线与电缆轴线成一定角度设置。当电机驱动外包裹层旋转时带动滚轮运动，滚轮与电线之间由于摩擦力产生相对运动。由于滚子轴线与电线轴线形成一定角度，故滚轮的主运动可分解成随着外包裹层旋转的周向运动以及沿电线方向的轴向运动，从而完成旋转运动到直线运动的转换。对于滚轮而言，行走过程相当于在电线上完成螺旋运动的过程。五个一组滚轮结构可保证在较小的空间中有足够的摩擦力使其向前。

实施例6

基于实施例5提供的除冰机器人的控制方法：

首先，控制部分包括以下内容：

取电装置通过电磁感应原理，利用CT模块直接从高压电线上取电。Raspberry Pi作为核心控制板接受MPU6050姿态数据与温度数据，电机转速脉冲数据，DH11温湿度数据，超声波（Ultra sonar）测距数据，Rain Drop模块雨水检测数据，从云端获取天气数据。对数据处理后，产生任务决策，输出PWM波控制电机转动。

具体控制方法如下：

步骤A，首先执行系统自检程序：将所有传感器、继电器通电测试。若某传感器自检不通过，将重复多次自检该传感器。如DH11传感器对时序要求非常严格，实际测试中经常多次自检才会通过，如果自检过程时有未通过的传感器模块，将启动异常处理程序，应急处理程序提出替代方案，并在下次开机自检后通过E-mail将异常发送给操作人员。当RaspberryPi控制板检测自身故障时将直接重启，并发回错误数据，如果核心模块发生故障，机器人将停机。

步骤B，自检通过后，启动温湿度检测传感器、雨水检测传感器，记录系统当前运行时间，将温湿度数据进行存储，通过雨雪检测算法检测外界结冰状况，当满足系统除冰要求时开启除冰任务。从云端获取当天天气状况，根据天气状态不同选取不同的运行方案，当天气条件恶劣，且与设备温湿度传感器，雨水传感器数据吻合时，采用高频除冰方案，完成一次除冰任务后休息10min进行下一组除冰任务，当天气条件转好时，采用低频除冰任务，此时，分析云端数据与设备温湿度传感器数据，覆冰不严重，满足系统低频触发任务。

步骤C，当检测到外界有覆冰时，启动超声波耦合测距算法，记录设备当前位置信息，启动MPU6050，得出系统当前姿态，启动除冰任务。

步骤D，除冰任务开启后，超声波测距模块实时传回距离数据，运用双超声波耦合测距模块，测算系统距离电缆末端的距离并记录，MPU6050模块传回姿态数据并记录，通过姿态解算得出欧拉角，进而得到系统因两电机旋转力矩不同导致的偏转，传入控制系统对两电机进行调整。

步骤E，除冰任务开启后，机器人到达电缆末端时，超声波测距传感器检测到距离达到设定阈值后，启动反转程序，同时继续结算当前位置，姿态数据，完成一次除冰任务，传回系统运行数据给操作人员分析，系统计算下次除冰任务时间，为下次除冰任务做准备。

具体地，系统预设三种运行控制模式，由主函数调用：

（1）低频除冰模式，当检测到外界天气满足以下特征时启动低频除冰模式，覆冰不严重，有雨水，温度在-5℃到零上2℃时。低频除冰时，Raspberry Pi控制除冰系统每隔10min进行一次，并实时向控制中心发回数据；

（2）高频除冰模式，当检测到外界天气满足以下特征时启动高频除冰模式，覆冰严重，有雨水，温度在-5℃以下时。高频除冰时，Raspberry Pi控制除冰系统时刻运行；

（3）休眠模式，当检测外界天气满足以下特征时启动休眠模式，无覆冰，温度在岭上2度以上或无雨水时，处于休眠模式，Raspberry Pi继续开启检测系统，关闭除冰系统，当处于休眠模式24h以上时，重启系统，并启动一次除冰任务，传回系统运行状态。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.除冰机器人，其特征在于，包括连接部（1），连接部（1）的轴向两端均设有行走机构（2），两个行走机构（2）的自由端均设有除冰组件（3），行走机构（2）和除冰组件（3）以连接部（1）为基点呈镜像对称结构；

所述连接部（1）上开设有用于电线穿过的穿孔（4），穿孔（4）的轴线方向与连接部（1）的轴线方向平行；所述行走机构（2）设有用于电线穿过的穿孔（4）；行走机构（2）内设有若干第一滚轮（21），若干第一滚轮（21）绕电线外壁周向均匀分布、且均与电线外壁接触，每个第一滚轮（21）的轴心线与电线的轴心线呈设定夹角倾斜设置；所述除冰组件（3）包括圆台（31），圆台（31）中心部位开设有同轴心线的、用于电线穿过的穿孔（4）；圆台（31）的下底面与行走机构（2）连接，位于圆台（31）的上底面处，穿孔（4）的内径与圆台（31）的外径大小相等；通过电机组件（5）同时驱动行走机构（2）和除冰组件（3）进行以电线为轴向的转动运动；

除冰机器人还包括固定增高组件（6），所述固定增高组件（6）与电机组件（5）的固定部分连接；固定增高组件（6）内设有用于电线穿过的穿孔（4），固定增高组件（6）内还设有至少两组限位机构；每组限位机构包括两个平行设置的第二滚轮（61），且其中一组限位机构的第二滚轮（61）轴线方向与另一组限位机构的第二滚轮（61）轴线方向相互垂直；电线经穿孔（4）过程中，依次由两组限位机构对应的两个第二滚轮（61）之间接触穿过；

所述第一滚轮（21）包括滚筒（22）、中心轴（23）和轴承（24）；所述滚筒（22）套设在中心轴（23）上，中心轴（23）的轴向两端各设有一个轴承（24）；中心轴（23）通过轴承（24）与行走机构（2）内部连接部位转动连接，滚筒（22）的内壁与中心轴（23）的外壁间隙配合连接；第一滚轮（21）的轴心线与电线的轴心线的倾斜夹角为15°。

2.根据权利要求1所述的除冰机器人，其特征在于，所述连接部（1）为感应取电装置，所述感应取电装置中部设有用于电线穿过的穿孔（4），感应取电装置从当前待除冰高压电线上感应获取电源供给电机组件（5）使用。

3.根据权利要求1所述的除冰机器人，其特征在于，所述电机组件（5）采用两个盘式电机，盘式电机设于行走机构（2）和连接部（1）之间；通过螺栓依次贯穿除冰组件（3）、行走机构（2）与盘式电机的旋转部分连接。

4.根据权利要求1所述的除冰机器人，其特征在于，所述固定增高组件（6）还包括固定连接件Ⅰ（62）、固定连接件Ⅱ（63）、固定增高件（64）和滚轮固定件（65）；所述固定连接件Ⅰ（62）朝向固定连接件Ⅱ（63）的板面上设有两个半圆柱形凹槽Ⅰ（66），两个凹槽Ⅰ（66）的轴线方向相互平行设置；固定连接件Ⅱ（63）朝向固定连接件Ⅰ（62）的板面上开设有两个与凹槽Ⅰ（66）适配的半圆柱形凹槽Ⅱ（67），固定连接件Ⅱ（63）背向固定连接件Ⅰ（62）的板面上设有两个半圆柱形凹槽Ⅲ（68），两个凹槽Ⅲ（68）的轴线方向与凹槽Ⅱ（67）的轴线方向垂直；所述固定增高件（64）中部设有嵌入滚轮固定件（65）的孔，滚轮固定件（65）朝向固定连接件Ⅱ（63）的板面上设有与凹槽Ⅲ（68）适配的两个半圆柱形凹槽Ⅳ（69）；

固定增高件（64）和滚轮固定件（65）均通过螺栓依次贯穿固定连接件Ⅰ（62）和固定连接件Ⅱ（63）固定连接；凹槽Ⅰ（66）和凹槽Ⅱ（67）之间的两个圆柱形腔内、以及凹槽Ⅲ（68）和凹槽Ⅳ（69）之间的两个圆柱形腔内均设置第二滚轮（61）；固定连接件Ⅰ（62）、固定连接件Ⅱ（63）和滚轮固定件（65）的板面上均开设有用于电线穿过的穿孔（4）；所述固定连接件Ⅰ（62）与电机组件（5）的固定部分之间通过垫高件（610）连接，垫高件（610）与固定连接件Ⅰ（62）螺栓连接；垫高件（610）上设有用于电线穿过的穿孔（4）。

5.根据权利要求1所述的除冰机器人，其特征在于，所述行走机构（2）还包括固定板Ⅰ（25）和固定板Ⅱ（26），固定板Ⅰ（25）和固定板Ⅱ（26）两者的板面相向平行设置、且两者通过若干长螺栓连接；固定板Ⅰ（25）和固定板Ⅱ（26）的板面上均设有用于电线穿过的穿孔（4）；固定板Ⅰ（25）和固定板Ⅱ（26）之间设置若干第一滚轮（21），固定板Ⅰ（25）和固定板Ⅱ（26）相向的板面上均开设有若干凹槽（27），所述凹槽（27）用于卡设中心轴（23）轴向两端以及轴承（24）；电机组件（5）驱动固定板Ⅱ（26）转动，固定板Ⅱ（26）同步带动第一滚轮（21）及固定板Ⅰ（25）转动运动。

6.根据权利要求1所述的除冰机器人，其特征在于，所述圆台（31）的侧面开设有若干排屑槽（32），每道排屑槽（32）均沿圆台（31）母线方向延伸，且排屑槽（32）的轴向两端口分别到达圆台（31）的上下底面处；排屑槽（32）朝旋转方向上向后弯曲；任意相邻两个排屑槽（32）之间的圆台（31）侧壁呈向外凸出的圆弧面结构；排屑槽（32）延伸方向的两侧边棱角为倒圆结构。

7.根据权利要求1所述的除冰机器人，其特征在于，所述圆台（31）的下底面上还连接有圆柱（34），圆柱（34）上设有同轴心线的穿孔（4）；所述圆柱（34）的轴心线和圆台（31）的轴心线重合；所述圆柱（34）的自由端还设有固定板（35），所述固定板（35）上开设有安装孔，通过螺栓穿过所述安装孔将圆柱（34）与行走机构（2）及电机组件（5）连接。

8.基于权利要求1至7任一项所述的除冰机器人的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤A，执行系统自检程序，将所有传感器、继电器通电测试，直至自检通过为止；

步骤B，启动温湿度检测传感器，启动雨水检测传感器，记录系统当前运行时间，将采集到的温湿度数据进行存储，通过雨雪检测算法检测外界结冰状况，当满足系统除冰要求时开启除冰任务；从云端获取当天天气状况，根据天气状态不同选取不同的运行方案：当天气条件恶劣，采用高频除冰方案；当天气条件转好时，采用低频除冰任务；

步骤C，当检测到外界有覆冰时，启动超声波耦合测距算法，记录设备当前位置信息，启动MPU6050，得出系统当前姿态，启动除冰任务；

步骤D，除冰任务开启后，通过超声波测距模块测算除冰机器人距离电线末端的距离、并记录；通过MPU6050模块对两个电机组件进行姿态调整；

步骤E，除冰任务开启后，机器人到达电缆末端时，超声波测距传感器检测到距离达到设定阈值后，启动反转程序，同时继续结算当前位置，姿态数据，完成一次除冰任务，传回系统运行数据给操作人员分析，系统计算下次除冰任务时间，为下次除冰任务做准备。