CN109066464A - 巡线机器人越障装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种巡线机器人越障装置，涉及电力巡线技术领域，包括位于输电线路下方沿输电线路设置的基板，基板上表面设有至少两个行走单元，下表面设有前越障单元和后越障单元；行走单元包括能够滚动挂接于输电线路上的行走轮和第一脱挂机构；前越障单元包括与基板滑动连接的前伸出板和能够固定挂接于输电线路上的前挂接块，前挂接块通过第二脱挂机构连接于前伸出板的伸出端，前伸出板由前伸驱动机构驱动相对于基板滑动；后越障单元与前越障单元结构相同，本发明提供的巡线机器人越障装置，使现有技术中的巡线机器人在巡线时能够越过输电线路上的障碍继续行进。

Description

巡线机器人越障装置

技术领域

本发明属于电力巡线技术领域，更具体地说，是涉及一种巡线机器人越障装置。

背景技术

电力输电线路长期暴露在野外，因受到自然环境的侵蚀、材料老化等因素影响而容易产生磨损、腐蚀等损伤，如不及时修复更换，微小的损伤就可能扩大，最终导致严重事故。所以，必须对输电线路进行定期巡视检查，了解输电线路的运行情况以及线路周围环境变化，以便及时发现和消除隐患，确保供电安全。

现有技术中有采用巡线机器人进行巡线的技术方案。在利用巡线机器人进行巡线时，线路上的绝缘子等障碍物会阻挡巡线机器人的行进。

发明内容

本发明的目的在于提供一种巡线机器人越障装置，旨在使现有技术中的巡线机器人进行巡线时能够越过输电线路上的障碍继续行进。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种巡线机器人越障装置，包括位于输电线路下方沿输电线路设置的基板，所述基板上表面设有至少两个行走单元，下表面设有前越障单元和后越障单元；

所述行走单元包括能够滚动挂接于所述输电线路上的行走轮和第一脱挂机构，所述行走轮通过所述第一脱挂机构与所述基板连接，所述第一脱挂机构上设有动力输出端与所述行走轮连接的行走电机；

所述前越障单元包括与所述基板滑动连接的前伸出板和能够固定挂接于所述输电线路上的前挂接块，所述前挂接块通过第二脱挂机构连接于所述前伸出板的伸出端，所述前伸出板能够由前伸驱动机构驱动相对于所述基板滑动；

所述后越障单元包括与所述基板滑动连接的后伸出板和能够固定挂接于所述输电线路上的后挂接块，所述后挂接块通过第三脱挂机构连接于所述后伸出板的伸出端，所述后伸出板能够由后伸驱动机构驱动相对于所述基板滑动。

进一步地，所述行走单元成对设置，且每对的两个行走单元分设于所述输电线路两侧。

进一步地，所述第一脱挂机构、第二脱挂机构和第三脱挂机构的结构相同，都包括水平设置的第一丝杆模组和竖直设置的第二丝杆模组，所述第二丝杆模组固定设置于所述第一丝杆模组的滑块上，所述第二丝杆模组的滑块上能够设置前挂接块、后挂接块或行走轮，所述第一丝杆模组固定连接于所述前伸出板的伸出端、后伸出板的伸出端或所述基板上。

进一步地，所述第一丝杆模组还包括丝杆、丝杆电机和滑轨，所述丝杆连接于所述丝杆电机的动力输出端，所述滑块能够沿所述滑轨滑动且所述滑块上设有能够与所述滑轨卡接的卡槽，所述滑块通过丝杆螺母副与所述丝杆连接，所述第二丝杆模组与第一丝杆模组结构相同。

进一步地，所述前伸驱动机构包括固定设置于所述基板下表面的前伸卡槽和前伸电机，所述前伸电机动力输出端设有前伸齿轮，所述前伸出板上设有与所述前伸齿轮相适配的前伸齿条和与所述前伸卡槽相适配的前伸卡轨。

进一步地，所述后伸驱动机构包括固定设置于所述基板下表面的后伸卡槽和后伸电机，所述后伸电机动力输出端设有后伸齿轮，所述后伸出板上设有与所述后伸齿轮相适配的后伸齿条和与所述后伸卡槽相适配的后伸卡轨。

进一步地，所述行走轮、前挂接块和后挂接块上与所述输电线路接触的表面设有增大摩擦力的花纹。

进一步地，所述基板、前伸出板和后伸出板上设有减重孔。

本发明提供的巡线机器人越障装置的有益效果在于：能够使现有技术中的巡线机器人巡线时越过输电线路上的障碍继续行进。

附图说明

图1为本发明实施例提供的巡线机器人越障装置的整体结构示意图；

图2为本发明实施例提供的巡线机器人越障装置的前伸出板和后伸出板伸出时的整体结构示意图；

图3为本发明实施例提供的巡线机器人越障装置行走单元结构示意图；

图4为行走轮通过第一脱挂机构挂接于输电线路上的示意图；

图5为行走轮从输电线路上脱离时的示意图；

图6为前挂接块连接于第二脱挂机构的结构示意图；

图7为第一丝杆模组的结构示意图；

图8为基板与前伸出板连接处的断面示意图；

图9为基板与前伸出板和后伸出板连接处的正视图；

图10为巡线机器人越障装置开始越障时的状态示意图；

图11为越障过程中前伸出板伸出时的状态示意图；

图12为越障过程中第三行走单元和第四行走单元越过障碍物时的状态示意图；

图13为越障过程中后伸出板收回时的状态示意图；

图14为越障过程中整个装置向前移动直至第一行走单元和第二行走单元遇到障碍物时的状态示意图；

图15为越障过程中后挂接块挂接到输电线路同时第一行走单元和第二行走单元的行走轮从输电线路上脱离时的状态示意图；

图16为越障过程中第一行走单元和第二行走单元越过障碍物时的状态示意图；

图17为巡线机器人越障装置越障完成时的状态示意图。

图中：100、基板，101、基板减重孔，200、行走单元，201、第一行走单元，202、第二行走单元，203、第三行走单元，204、第四行走单元，210、行走轮，220、第一脱挂机构，230、行走电机，300、前越障单元，310、前伸出板，320、前挂接块，330、第二脱挂机构，340、前伸驱动机构，341、前伸电机，342、前伸齿轮，343、前伸齿条，344、前伸卡轨，350、连接块，311、前伸板减重孔，400、后越障单元，410、后伸出板，420、后挂接块，440、后伸驱动机构，441、后伸电机，442、后伸齿轮，443、后伸齿条，444、后伸卡轨，411、后伸板减重孔，500、输电线路，510、障碍物，600、第一丝杆模组，610、第二丝杆模组，620、滑块，621、丝杆，622、丝杆电机，623、滑轨。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，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。

请一并参阅图1及图2，现对本发明提供的巡线机器人越障装置进行说明。所述巡线机器人越障装置，包括位于输电线路500下方沿输电线路500设置的基板100，基板100上表面设有至少两个行走单元200，下表面设有前越障单元300和后越障单元400；

如图3至5所示，行走单元200包括能够滚动挂接于输电线路500上的行走轮210和第一脱挂机构220，行走轮210通过第一脱挂机构220与基板100连接，第一脱挂机构220上设有动力输出端与行走轮210连接的行走电机230；行走轮210有两种状态，一种是如图4所示的正常行走时滚动挂接于输电线路500上的状态，另一种是如图5所示越障时从输电线路500上脱离的状态。第一脱挂机构220的作用是使行走轮210可以完成上述两种状态的切换，即当越障时需要行走轮210从输电线路500上脱离时，第一脱挂机构220使行走轮210从输电线路500上脱离，当越障完成恢复正常行走时，第一脱挂机构220使行走轮210重新挂接于输电线路500上。当行走轮210从输电线路500上脱离时便可避开输电线路500上的障碍物，不与其发生干涉。当行走轮210滚动挂接于输电线路500上时，行走轮210由行走电机230驱动在输电线路500上滚动，行走轮210与输电线路500之间的摩擦力提供整个装置行走的驱动力。

如图2和图6所示，前越障单元300包括与基板100滑动连接的前伸出板310和能够固定挂接于输电线路500上的前挂接块320，前挂接块320通过第二脱挂机构330连接于前伸出板310的伸出端，前伸出板310能够由前伸驱动机构340驱动相对于基板100滑动；第二脱挂机构330通过连接块350与前伸出板310连接。连接块350的作用是调节前挂接块320的高度，使其能够与输电线路500的高度相适配。同样的，第三脱挂机构也通过连接块与后伸出板410连接。前挂接块320与行走轮210类似，也有两种状态，一种是正常行走时与输电线路500脱离的状态，与图5中行走轮210的状态类似，另一种是越障时固定挂接与输电线路500上的状态，与图4中行走轮210的状态类似，不同的是行走轮210滚动于输电线路500上，前挂接块320固定挂接于输电线路500上，与输电线路500无相对滑动。第二脱挂机构330对于前挂接块320的作用与第一脱挂机构220对行走轮210的作用类似，是为了能够使前挂接块320能够完成上述两种状态的切换，即当越障时需要前挂接块320挂接到输电线路500上时，第二脱挂机构330使前挂接块320挂接于输电线路500上，当越障完成恢复正常行走时，第二脱挂机构330使前挂接块320重新从输电线路500上脱离。

如图2所示，后越障单元400包括与基板100滑动连接的后伸出板410和能够固定挂接于输电线路500上的后挂接块420，后挂接块420通过第三脱挂机构连接于后伸出板410的伸出端，后伸出板410能够由后伸驱动机构440驱动相对于基板100滑动。后越障单元400与前越障单元300结构相同，不同的是前越障单元300的前伸出板310向行走方向的前方伸出，后越障单元400的后伸出板410向后方伸出。前越障单元300的第二脱挂机构330和后越障单元的第三脱挂结构结构相同且分别设于输电线路500的两侧，前挂接块320与后挂接块420从输电线路500不同侧挂接到输电线路500上。

现有技术中的巡线机器人可利用本发明的巡线机器人越障装置在巡线时进行越障。现有技术中巡线机器人的其他部分可加装在基板100上，从而形成一个完整的巡线机器人。现有技术中巡线机器人的其他部分包括控制器、热传感器、摄像头、远程通信模块和蓄电池等。需要说明的是本发明中的行走单元、第一脱挂机构、第二脱挂机构、第三脱挂机构、前伸驱动机构和后伸驱动机构皆受控于现有技术中巡线机器人的控制器，控制器可控制上述执行机构完成相应的动作。

本发明提供的巡线机器人越障装置，能够使现有技术中的巡线机器人巡线时越过输电线路上的障碍继续行进，下面结合附图10至图17说明越障过程，图中箭头方向为巡线机器人的行进方向，图中的虚线为基板100与前伸出板310或后伸出板410插接在一起的部分：

(1)如图10所示，当行进前方遇到障碍物510时开始越障。需要注意的是虽然图10的视角中障碍物510与前越障单元300重合，但是此时前越障单元300的前挂接块320与输电线路500是脱离的，障碍物510与前越障单元300并不干涉。开始越障后，启动前伸驱动机构340使前越障单元300的前伸出板310伸出，设于前伸出板310伸出端的前挂接块320在第二脱挂机构330的作用下固定挂接到输电线路500上；同时后越障单元400的后挂接块420在第三脱挂机构的作用下固定挂接到输电线路500上，需注意的是此时后越障单元400的后伸出板410并未伸出；四个行走单元，即第一行走单元201、第二行走单元202、第三行走单元203和第四行走单元204，所有的行走轮210在第一脱挂机构220的作用下从输电线路500上脱离；此时的状态如图11所示；

(2)此时前挂接块320和后挂接块420固定挂接于输电线路500上，所有行走单元的行走轮210从输电线路500上脱离；同时启动前伸驱动机构340和后伸驱动机构440，使基板100相对于前伸出板310和后伸出板410向前移动，此时表现为前伸出板310和后伸出板410固定不动，基板100在前伸驱动机构340和后伸驱动机构440共同作用下向前移动；基板100向前移动，直至第三行走单元203和第四行走单元204越过障碍物510；此时的状态如图12所示；

(3)第一脱挂机构220将四个行走单元的行走轮210挂接于输电线路500上；第二脱挂机构330和第三脱挂机构分别将前挂接块320和后挂接块420从输电线路500上脱离；启动后伸驱动机构440，使后伸出板410向前移动缩回基板100内；此时状态如图13所示，障碍物510位于第二行走单元202和第三行走单元203之间；

(4)启动四个行走单元的行走电机230，使行走轮210沿输电线路500向前滚动，直至第二行走单元202遇到障碍物510而无法继续前进；此时状态如图14所示；

(5)第三脱挂机构将后挂接块挂接到输电线路500上；第一行走单元201和第二行走单元202在第一脱挂机构220的作用下行走轮210从输电线路500上脱离；此时的状态如图15所示，挂接在输电线路500上的有后挂接块420和第三行走单元203、第四行走单元204的行走轮210；

(6)同时启动第三行走单元203、第四行走单元204的行走电机230和后伸驱动机构440，使基板100向前移动，此时后伸出板410不随基板向前移动而与输电线路500保持相对静止；基板100向前移动，直至第一行走单元201完全越过障碍物510；此时的状态如图16所示；

(7)将第一行走单元201和第二行走单元202的行走轮210重新挂接回输电线路500上；将后挂接块420从输电线路500上脱离；启动后伸驱动机构440使后伸出板410缩回基板100内；此时的状态如图17所示，整个装置已经越过障碍物510，完成越障过程。

请参阅图2，作为本发明提供的巡线机器人越障装置的一种具体实施方式，所述行走单元200成对设置，且每对的两个行走单元分设于所述输电线路500两侧。图2中行走单元有第一行走单元201、第二行走单元202、第三行走单元203和第四行走单元204，其中第一行走单元201和第二行走单元202为一对，分设于输电线路500的两侧；第三行走单元203和第四行走单元204为一对，同样分设于输电线路500的两侧。这种行走单元的设置方式的作用在于使基板100上的重量分布均匀，以保证整个装置的重心与输电线路500在同一竖直平面内，从而可保证整个装置挂接于输电线路500上时的稳定性。

请参阅图3至图6，作为本发明提供的巡线机器人越障装置的一种具体实施方式，所述第一脱挂机构220、第二脱挂机构330和第三脱挂机构的结构相同，都包括水平设置的第一丝杆模组600和竖直设置的第二丝杆模组610，第二丝杆模组610固定设置于第一丝杆模组600的滑块上，第二丝杆模组610的滑块上能够设置前挂接块320、后挂接块420或行走轮210，第一丝杆模组600固定连接于前伸出板310的伸出端、后伸出板410的伸出端或所述基板100上。丝杆模组是现有技术中的成熟应用，容易或得且性能稳定。垂直设置的两个丝杆模组能够为前挂接块320、后挂接块420或行走轮210提供两个方向的运动，从而可以使他们从输电线路500上脱落或挂接到输电线路500上。如图4所示为行走轮210挂接于输电线路500上时的状态，当需要行走轮210从输电线路500上脱离时，首先移动第二丝杆模组610的滑块将行走轮210升起一段距离使行走轮210的最低点高于输电线路500的最高点，然后移动第一丝杆模组600的滑块将第二丝杆模组610连同行走轮210一起向左平移，最后移动第二丝杆模组610的滑块将行走轮210下降到最低点，以最大限度的远离输电线路500的上方空间避开障碍物，此时的状态如图5所示。当需要行走轮210挂接回输电线路500上时动作与上述过程相反。前挂接块320和后挂接块420从输电线路500上脱离以及挂接回输电线路500的过程与行走轮210相同。在第一脱挂机构220中，行走电机230固定设置于第二丝杆模组610的滑块上，行走轮210设于行走电机230的动力输出端，在第二脱挂机构330和第三脱挂机构中前挂接块320和后挂接块420固定设置于第二丝杆模组610的滑块上。

参阅图7，作为本发明提供的巡线机器人越障装置的一种具体实施方式，所述第一丝杆模组600还包括丝杆621、丝杆电机622和滑轨623，丝杆621连接于丝杆电机622的动力输出端，滑块620能够沿滑轨623滑动且滑块620上设有能够与滑轨623卡接的卡槽，滑块620通过丝杆螺母副与丝杆621连接。第二丝杆模组610与第一丝杆模组600结构相同。一般的滑轨623有两条，滑块620通过丝杆螺母副与丝杆621连接，因此丝杆电机622的旋转运动能够转化为滑块620沿滑轨623的直线运动。

请参阅图8和图9，作为本发明提供的巡线机器人越障装置的一种具体实施方式，所述前伸驱动机构340包括固定设置于基板100下表面的前伸卡槽和前伸电机341，前伸电机341动力输出端设有前伸齿轮342，前伸出板310上设有与前伸齿轮342相适配的前伸齿条343和与前伸卡槽相适配的前伸卡轨344。图8中前伸卡轨344位于前伸卡槽内。前伸驱动机构340为左右对称结构，前伸电机341、前伸齿条343、前伸齿轮342和前伸卡轨344都有两个且左右对称。两个前伸电机341驱动前伸出板310在基板100上滑动时为同步状态。

如图9所示，作为本发明提供的巡线机器人越障装置的一种具体实施方式，所述后伸驱动机构440包括固定设置于基板100下表面的后伸卡槽和后伸电机441，后伸电机441动力输出端设有后伸齿轮442，后伸出板410上设有与后伸齿轮442相适配的后伸齿条443和与所述后伸卡槽相适配的后伸卡轨444。在本实施例中，后伸驱动机构440与前伸驱动机构340结构相同。

作为本发明提供的巡线机器人越障装置的一种具体实施方式，所述行走轮210、前挂接块320和后挂接块420上与所述输电线路500接触的表面设有增大摩擦力的花纹。行走轮210与输电线路500的摩擦力为整个装置的行走提供驱动力，增大摩擦力有利于整个装置的行走稳定性。越障时，前挂接块320和后挂接块420为整个装置提供固定挂接点，增大摩擦力能够保证前挂接块320和后挂接块420与输电线路500固定挂接的稳定性，使两者不发生相对滑动。

请参阅图2，作为本发明提供的巡线机器人越障装置的一种具体实施方式，所述基板100、前伸出板310和后伸出板410上设有减重孔。图2中基板100上设有基板减重孔101，前伸出板310上设有前伸板减重孔311，后伸出板410上设有后伸板减重孔411。装置在工作时挂接于输电线路500上，输电线路500的承重能力有限，因此装置重量越轻稳定性越高。

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 (8)

1.巡线机器人越障装置，其特征在于：包括位于输电线路下方沿输电线路设置的基板，所述基板上表面设有至少两个行走单元，下表面设有前越障单元和后越障单元；

所述行走单元包括能够滚动挂接于所述输电线路上的行走轮和第一脱挂机构，所述行走轮通过所述第一脱挂机构与所述基板连接，所述第一脱挂机构上设有动力输出端与所述行走轮连接的行走电机；

所述前越障单元包括与所述基板滑动连接的前伸出板和能够固定挂接于所述输电线路上的前挂接块，所述前挂接块通过第二脱挂机构连接于所述前伸出板的伸出端，所述前伸出板能够由前伸驱动机构驱动相对于所述基板滑动；

所述后越障单元包括与所述基板滑动连接的后伸出板和能够固定挂接于所述输电线路上的后挂接块，所述后挂接块通过第三脱挂机构连接于所述后伸出板的伸出端，所述后伸出板能够由后伸驱动机构驱动相对于所述基板滑动。

2.如权利要求1所述的巡线机器人越障装置，其特征在于：所述行走单元成对设置，且每对的两个行走单元分设于所述输电线路两侧。

3.如权利要求1所述的巡线机器人越障装置，其特征在于：所述第一脱挂机构、第二脱挂机构和第三脱挂机构的结构相同，都包括水平设置的第一丝杆模组和竖直设置的第二丝杆模组，所述第二丝杆模组固定设置于所述第一丝杆模组的滑块上，所述第二丝杆模组的滑块上能够设置前挂接块、后挂接块或行走轮，所述第一丝杆模组固定连接于所述前伸出板的伸出端、后伸出板的伸出端或所述基板上。

4.如权利要求3所述的巡线机器人越障装置，其特征在于：所述第一丝杆模组还包括丝杆、丝杆电机和滑轨，所述丝杆连接于所述丝杆电机的动力输出端，所述滑块能够沿所述滑轨滑动且所述滑块上设有能够与所述滑轨卡接的卡槽，所述滑块通过丝杆螺母副与所述丝杆连接，所述第二丝杆模组与第一丝杆模组结构相同。

5.如权利要求1所述的巡线机器人越障装置，其特征在于：所述前伸驱动机构包括固定设置于所述基板下表面的前伸卡槽和前伸电机，所述前伸电机动力输出端设有前伸齿轮，所述前伸出板上设有与所述前伸齿轮相适配的前伸齿条和与所述前伸卡槽相适配的前伸卡轨。

6.如权利要求1所述的巡线机器人越障装置，其特征在于：所述后伸驱动机构包括固定设置于所述基板下表面的后伸卡槽和后伸电机，所述后伸电机动力输出端设有后伸齿轮，所述后伸出板上设有与所述后伸齿轮相适配的后伸齿条和与所述后伸卡槽相适配的后伸卡轨。

7.如权利要求1所述的巡线机器人越障装置，其特征在于：所述行走轮、前挂接块和后挂接块上与所述输电线路接触的表面设有增大摩擦力的花纹。

8.如权利要求1所述的巡线机器人越障装置，其特征在于：所述基板、前伸出板和后伸出板上设有减重孔。