CN108908348B - 杆塔巡查智能爬行机器人 - Google Patents

杆塔巡查智能爬行机器人 Download PDF

Info

Publication number
CN108908348B
CN108908348B CN201811081309.2A CN201811081309A CN108908348B CN 108908348 B CN108908348 B CN 108908348B CN 201811081309 A CN201811081309 A CN 201811081309A CN 108908348 B CN108908348 B CN 108908348B
Authority
CN
China
Prior art keywords
crawling robot
tower
shooting
monitoring system
sensor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201811081309.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108908348A (zh
Inventor
庄建煌
周静
刘仁文
林敏�
林瑞宗
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
State Grid Fujian Electric Power Co Ltd
Putian Power Supply Co of State Grid Fujian Electric Power Co Ltd
Original Assignee
State Grid Fujian Electric Power Co Ltd
Putian Power Supply Co of State Grid Fujian Electric Power Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by State Grid Fujian Electric Power Co Ltd, Putian Power Supply Co of State Grid Fujian Electric Power Co Ltd filed Critical State Grid Fujian Electric Power Co Ltd
Priority to CN201811081309.2A priority Critical patent/CN108908348B/zh
Publication of CN108908348A publication Critical patent/CN108908348A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108908348B publication Critical patent/CN108908348B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J11/00—Manipulators not otherwise provided for
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J15/00—Gripping heads and other end effectors
    • B25J15/06—Gripping heads and other end effectors with vacuum or magnetic holding means
    • B25J15/0608—Gripping heads and other end effectors with vacuum or magnetic holding means with magnetic holding means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J19/00—Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
    • B25J19/02—Sensing devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16—Programme controls
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16—Programme controls
    • B25J9/1694—Programme controls characterised by use of sensors other than normal servo-feedback from position, speed or acceleration sensors, perception control, multi-sensor controlled systems, sensor fusion

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Abstract

本发明提供了一种杆塔巡查智能爬行机器人，包括爬行机器人、控制系统、监控系统；所述爬行机器人设置有吸附机构、传动机构、驱动机构、摄录设备、照明设备；所述吸附机构包括机械臂及机械足；所述机械臂具有一机械爪，抓持杆塔固定；所述机械足抵接杆塔表面的一端设置有若干个平面曲率自由伸缩弹簧以及能够主动收缩的液压杆；所述摄录设备及控制系统均连接所述监控系统，所述摄录设备传输其拍摄的画面至所述监控系统，所述控制系统发送其收集到的数据至所述监控系统。应用本技术方案可实现对杆塔上所有关联设备的近距离巡查。

Description

杆塔巡查智能爬行机器人
技术领域
本发明涉及一种杆塔巡查智能爬行机器人。
背景技术
杆塔铁件锈蚀、螺栓螺帽松动或丢失、金具损坏、绝缘子污秽以及高压导线压接管异常都会大大影响电网的基础设备，从而大大影响人们生产生活用电。现有技术中的杆塔巡查智能设备往往不能够很好的固定于杆塔进行仔细全方位的实时监测。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种杆塔巡查智能爬行机器人，实现对杆塔上所有关联设备的近距离巡查。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种杆塔巡查智能爬行机器人，包括爬行机器人、控制系统、监控系统；
所述爬行机器人设置有吸附机构、传动机构、驱动机构、摄录设备、照明设备；所述吸附机构包括机械臂及机械足；所述机械臂具有一机械爪，抓持杆塔固定；所述机械足抵接杆塔表面的一端设置有若干个平面曲率自由伸缩弹簧以及能够主动收缩的液压杆；所述液压杆穿过所述平面曲率自由伸缩弹簧连接所述机械足，所述液压杆的末端设置有电磁铁；所述传动机构包括电机转子、主动齿轮以及从动齿轮；所述主动齿轮转动带动所述从动齿轮转动；所述驱动机构通过所述传动机构驱动所述爬行机器人移动；所述摄录设备用于拍摄杆塔表面；所述照明设备用于在光线不足时提供所述摄录设备拍摄所需亮度；
所述控制系统包括控制模块以及传感模块；所述控制模块控制所述驱动机构以及所述爬行机器人的爬行姿态和移动路线；所述传感模块包括高度传感器、速度传感器、姿态传感器、障碍感应器；所述高度传感器用于测量所述爬行机器人作业位置的海拔；所述速度传感器用于测量所述爬行机器人的机械足的角速度，从而解算出爬行机器人的速度与转弯速度；所述姿态传感器器用于测量所述爬行机器人的三轴向姿态角度；所述障碍感应器用于感应前方障碍物高度；所述传感模块连接所述控制模块并发送感应信息至所述控制模块；
所述摄录设备及控制系统均连接所述监控系统，所述摄录设备传输其拍摄的画面至所述监控系统，所述控制系统发送其收集到的数据至所述监控系统。
在一较佳的实施例中，所述速度传感器采用齿轮转动电位计，通过电压的变化得出所述机械足的摆动角度，从而解算出爬行机器人的行驶速度。
在一较佳的实施例中，所述驱动机构具体为伺服电机。
相较于现有技术，本发明的技术方案具备以下有益效果：
本发明提供了一种杆塔巡查智能爬行机器人，利用了平面曲率自由伸缩的弹簧与主动伸缩的液压杆两大机构来减小电磁铁与被吸附平面的气隙，从而保证吸附的稳定。虽然杆塔表面有一定的弧度，但爬行机器人能够根据平面弧度自动调节伸缩长度，并最大限度的贴合被吸附平面，从而保证机器人的稳定性，液压杆的设计主要是弥补平面曲率自由伸缩弹簧不能主动贴近被吸附平面的缺陷。对于平面曲率自由伸缩弹簧不能紧密贴合的位置，可以采用液压主动伸缩的方式，使电磁铁与平面紧紧贴合，进而达到减小气隙的目的。真正实现如临其境的对杆塔以及杆塔上所有关联设备的近距离巡查，不放过任何一个故障细节。完成人工望远镜巡检、无人机巡检、载人机巡检等都不能都无法达到的巡检精准度，杆塔故障检查万无一失。不仅检查杆塔自身和附件、还检查杆塔周围导线和压接管等运行状态，杆塔周边的环境情况，一机多功能。带电环境下自动巡查，提前找出杆塔线路设备及周围运行环境可能存在的问题，保障输电杆塔良好运行状态，为电力系统输电线路稳定运行，创造良好的经济效益和社会效益。
附图说明
图1为本发明优选实施例中爬行机器人的结构示意图；
图2为本发明优选实施例中爬行机器人中机械足的结构示意图；
具体实施方式
下文结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。
一种杆塔巡查智能爬行机器人，主要包括爬行机器人100、控制系统、监控系统；
参考图1至2，所述爬行机器人100设置有吸附机构、传动机构、驱动机构、摄录设备13、照明设备14；所述吸附机构包括机械臂11及机械足12；所述机械臂11具有一机械爪111，抓持杆塔固定；所述机械足12抵接杆塔表面的一端设置有若干个平面曲率自由伸缩弹簧122以及能够主动收缩的液压杆123；所述液压杆123穿过所述平面曲率自由伸缩弹簧122连接所述机械足12，所述液压杆123的末端设置有电磁铁121；所述传动机构包括电机转子、主动齿轮以及从动齿轮；所述主动齿轮转动带动所述从动齿轮转动；所述驱动机构通过所述传动机构驱动所述爬行机器人100移动；在本实施例中，所述驱动机构具体为伺服电机。所述摄录设备13用于拍摄杆塔表面；所述照明设备14用于在光线不足时提供所述摄录设备13拍摄所需亮度；
具体来说，所述控制系统包括控制模块以及传感模块；所述控制模块控制所述驱动机构以及所述爬行机器人100的爬行姿态和移动路线；所述传感模块包括高度传感器、速度传感器、姿态传感器、障碍感应器；所述高度传感器用于测量所述爬行机器人100作业位置的海拔；所述速度传感器用于测量所述爬行机器人100的机械足12的角速度，从而解算出爬行机器人100的速度与转弯速度；所述速度传感器采用齿轮转动电位计，通过电压的变化得出所述机械足12的摆动角度，从而解算出爬行机器人100的行驶速度。所述姿态传感器器用于测量所述爬行机器人100的三轴向姿态角度；所述障碍感应器用于感应前方障碍物高度；所述传感模块连接所述控制模块并发送感应信息至所述控制模块；
具体来说，所述摄录设备13及控制系统均连接所述监控系统，所述摄录设备13传输其拍摄的画面至所述监控系统，所述控制系统发送其收集到的数据至所述监控系统。
本发明提供了一种杆塔巡查智能爬行机器人，利用了平面曲率自由伸缩的弹簧122与主动伸缩的液压杆123两大机构来减小电磁铁121与被吸附平面的气隙，从而保证吸附的稳定。虽然杆塔表面有一定的弧度，但爬行机器人100能够根据平面弧度自动调节伸缩长度，并最大限度的贴合被吸附平面，从而保证机器人的稳定性，液压杆123的设计主要是弥补平面曲率自由伸缩弹簧122不能主动贴近被吸附平面的缺陷。对于平面曲率自由伸缩弹簧122不能紧密贴合的位置，可以采用液压主动伸缩的方式，使电磁铁121与平面紧紧贴合，进而达到减小气隙的目的。真正实现如临其境的对杆塔以及杆塔上所有关联设备的近距离巡查，不放过任何一个故障细节。完成人工望远镜巡检、无人机巡检、载人机巡检等都不能都无法达到的巡检精准度，杆塔故障检查万无一失。不仅检查杆塔自身和附件、还检查杆塔周围导线和压接管等运行状态，杆塔周边的环境情况，一机多功能。带电环境下自动巡查，提前找出杆塔线路设备及周围运行环境可能存在的问题，保障输电杆塔良好运行状态，为电力系统输电线路稳定运行，创造良好的经济效益和社会效益。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均属于侵犯本发明保护范围的行为。

Claims (3)

1.一种杆塔巡查智能爬行机器人，其特征在于包括爬行机器人、控制系统、监控系统；
所述爬行机器人设置有吸附机构、传动机构、驱动机构、摄录设备、照明设备；所述吸附机构包括机械臂及机械足；所述机械臂具有一机械爪，抓持杆塔固定；所述机械足抵接杆塔表面的一端设置有若干个平面曲率自由伸缩弹簧以及能够主动收缩的液压杆；所述液压杆穿过所述平面曲率自由伸缩弹簧连接所述机械足，所述液压杆的末端设置有电磁铁，所述液压杆用于减小电磁铁与被吸附平面的气隙，所述气隙为平面曲率自由伸缩弹簧不能使电磁铁紧密贴合被吸附平面而产生于电磁铁与平面之间的气隙；所述传动机构包括电机转子、主动齿轮以及从动齿轮；所述主动齿轮转动带动所述从动齿轮转动；所述驱动机构通过所述传动机构驱动所述爬行机器人移动；所述摄录设备用于拍摄杆塔表面；所述照明设备用于在光线不足时提供所述摄录设备拍摄所需亮度；
所述控制系统包括控制模块以及传感模块；所述控制模块控制所述驱动机构以及所述爬行机器人的爬行姿态和移动路线；所述传感模块包括高度传感器、速度传感器、姿态传感器、障碍感应器；所述高度传感器用于测量所述爬行机器人作业位置的海拔；所述速度传感器用于测量所述爬行机器人的机械足的角速度，从而解算出爬行机器人的速度与转弯速度；所述姿态传感器用于测量所述爬行机器人的三轴向姿态角度；所述障碍感应器用于感应前方障碍物高度；所述传感模块连接所述控制模块并发送感应信息至所述控制模块；
所述摄录设备及控制系统均连接所述监控系统，所述摄录设备传输其拍摄的画面至所述监控系统，所述控制系统发送其收集到的数据至所述监控系统。
2.根据权利要求1所述的杆塔巡查智能爬行机器人，其特征在于所述速度传感器采用齿轮转动电位计，通过电压的变化得出所述机械足的摆动角度，从而解算出爬行机器人的行驶速度。
3.根据权利要求1所述的杆塔巡查智能爬行机器人，其特征在于，所述驱动机构具体为伺服电机。
CN201811081309.2A 2018-09-17 2018-09-17 杆塔巡查智能爬行机器人 Active CN108908348B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811081309.2A CN108908348B (zh) 2018-09-17 2018-09-17 杆塔巡查智能爬行机器人

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811081309.2A CN108908348B (zh) 2018-09-17 2018-09-17 杆塔巡查智能爬行机器人

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108908348A CN108908348A (zh) 2018-11-30
CN108908348B true CN108908348B (zh) 2021-11-23

Family

ID=64408475

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811081309.2A Active CN108908348B (zh) 2018-09-17 2018-09-17 杆塔巡查智能爬行机器人

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108908348B (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110294053B (zh) * 2019-06-28 2021-10-08 嘉兴新博信息科技有限公司 一种家用机器人用抗干扰的无轨行走机构
CN111361739A (zh) * 2020-03-30 2020-07-03 国网河北省电力有限公司沧州供电分公司 输电线路巡检无人机及输电线路巡检系统
CN112935700B (zh) * 2021-02-22 2023-01-31 三峡大学 高压输电铁塔爬行巡检修复自动化设备及方法
CN114346388B (zh) * 2021-12-02 2023-01-06 华南理工大学 一种锁孔效应钨极氩弧焊接保护尾罩
CN117436320B (zh) * 2023-12-21 2024-02-20 江苏泽宇智能电力股份有限公司 一种全介质自承式光缆挂点空间电位计算系统

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01141185A (ja) * 1987-11-27 1989-06-02 Fujikura Ltd 鉄骨構造物用走行装置
CN1537040A (zh) * 2001-08-01 2004-10-13 本田技研工业株式会社 双脚行走移动体所受地面反向力及关节力矩的推定方法
CN101693369A (zh) * 2009-10-16 2010-04-14 杨龙 一种用于输电杆塔检测的机器人
CN101850795A (zh) * 2010-05-26 2010-10-06 河北工业大学 一种轮腿复合式移动机器人平台
CN103963865A (zh) * 2014-05-08 2014-08-06 南通大学 升降伸缩式楼道清洁机器人上下楼梯的判别方法
CN105962837A (zh) * 2016-06-29 2016-09-28 南京信息工程大学 一种吸盘式仿生擦窗蜘蛛机器人
CN106335565A (zh) * 2016-10-26 2017-01-18 江苏蒲公英无人机有限公司 电力铁塔攀爬机器人
CN107364503A (zh) * 2017-07-17 2017-11-21 上海伟匠机器人科技有限公司 爬壁装置及其爬行方法、清扫机器人、喷涂机器人

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01141185A (ja) * 1987-11-27 1989-06-02 Fujikura Ltd 鉄骨構造物用走行装置
CN1537040A (zh) * 2001-08-01 2004-10-13 本田技研工业株式会社 双脚行走移动体所受地面反向力及关节力矩的推定方法
CN101693369A (zh) * 2009-10-16 2010-04-14 杨龙 一种用于输电杆塔检测的机器人
CN101850795A (zh) * 2010-05-26 2010-10-06 河北工业大学 一种轮腿复合式移动机器人平台
CN103963865A (zh) * 2014-05-08 2014-08-06 南通大学 升降伸缩式楼道清洁机器人上下楼梯的判别方法
CN105962837A (zh) * 2016-06-29 2016-09-28 南京信息工程大学 一种吸盘式仿生擦窗蜘蛛机器人
CN106335565A (zh) * 2016-10-26 2017-01-18 江苏蒲公英无人机有限公司 电力铁塔攀爬机器人
CN107364503A (zh) * 2017-07-17 2017-11-21 上海伟匠机器人科技有限公司 爬壁装置及其爬行方法、清扫机器人、喷涂机器人

Also Published As

Publication number Publication date
CN108908348A (zh) 2018-11-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108908348B (zh) 杆塔巡查智能爬行机器人
WO2023098164A1 (zh) 一种网格化机巢的无人机巡检系统及方法
CN103303449B (zh) 一种水下作业机器人
CN112350214B (zh) 高空线路巡检机器人
CN1658460A (zh) 沿110kV输电线自主行走的机器人及其工作方法
CN104571124B (zh) 一种用于水下航行器三自由度姿态模拟装置
CN108820069A (zh) 一种自调节行走机构和具有自调节行走机构的巡检机器人
CN208630737U (zh) 一种自调节行走机构和具有自调节行走机构的巡检机器人
CN203839819U (zh) 一种适用于输电线路巡检机器人的越障机械臂
CN103972816A (zh) 一种适用于输电线路巡检机器人的越障机械臂
CN113561199A (zh) 一种带有升降式云台和机械臂的变电站巡检机器人
US11660750B1 (en) Autonomous and semi-autonomous control of aerial robotic systems
CN106584484B (zh) 一种机身旋转式架空线路作业机器人结构及应用
CN110625622A (zh) 基于蛇形机械臂的地下管廊三维场景采集云台
CN113844557B (zh) 一种无人机停机巢及无人机电力运维系统
CN111805501A (zh) 柔性可变径永磁吸附麦轮式爬筒机器人系统
CN205244761U (zh) 一种升降机构及轮式管道检测机器人
CN213602300U (zh) 一种输电线路耐张线夹螺栓紧固作业机器人
CN203460179U (zh) 机械手臂
CN207833563U (zh) 一种基于无人机和地面机器人的目标检测定位与抓取装置
CN109291946A (zh) 一种铁路牵引站巡检机器人
CN111130013A (zh) 线路清障系统
CN205430693U (zh) 一种舞台表演用灯光智能跟踪装置
CN216883946U (zh) 一种温室智能巡检机器人
CN211439959U (zh) 一种火车轨道巡检机器人

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant