CN110253598A - 一种扩张式输电线路巡检机器人 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及了一种扩张式输电线路巡检机器人，该装置由机器人本体、巡线驱动装置、滚轮臂轴连接装置、稳定夹持装置、配重平衡装置、控制器及可充电太阳能电源组成；在机器人本体沿输电线方向设置了三组相同的巡线驱动装置和滚轮臂轴连接装置，用于巡线驱动装置带动巡检机器人行进；在机器人两侧主体框架上设置了两组相同的稳定夹持装置，与配重平衡装置共同保证机器人行进的稳定性；机器人的控制器及工作电源通过悬臂固定在机器人的框架下方。采用本发明可使巡检机器人稳定可靠的跨越高压输电线路中多种障碍，特别是较大的障碍，减小工人劳动强度、降低巡检费用并提高巡检质量，使电力线始终处于正常的工作状态，从而满足社会对电量的需求。

Description

一种扩张式输电线路巡检机器人
技术领域
本发明涉及机器人技术领域，主要涉及一种自动控制下实现自主跨越线路中的各种障碍的智能巡检机器人。
背景技术
目前采用高压和超高压架空电力线是长距离输配电能的主要方式，该传输方式必然带来电力线及杆塔附件长期暴露于野外，使得线路受到持续的机械张力、电气闪络、材料老化的影响而产生断股、磨损、腐蚀等损伤，导致严重事故。在国内，对输电导线进行巡检的传统方法劳动强度大，工作效率和检测精度低，可靠性差。若利用直升飞机巡线，尽管缩短了观察点与线路的距离，提高了探测效率和精度，但电力线从观察者或摄录设备的视野中快速通过，增加了技术难度，且运行费用较高。因此，研究一种灵活性高、抗干扰能力强，并实现自主跨越线路中的各种障碍（线锤、线夹、跳线等）的自主巡检机器人是十分必要的。
发明内容
本发明所解决的技术问题在于提供一种扩张式智能巡检机器人，以解决上述背景技术中的难题。
本发明所解决的技术问题采用下述的技术方案来实现：
一种扩张式输电线路巡检机器人，由机器人本体、巡线驱动装置、滚轮臂轴连接装置、稳定夹持装置、配重平衡装置、控制器及可充电太阳能电源组成；其中巡线驱动装置通过滚轮臂轴连接装置连接到机器人本体，在沿输电线方向所述机器人本体设置三组相同的巡线驱动装置和滚轮臂轴连接装置；两组相同的稳定夹持装置固定在机器人本体的两侧主体框架上；配置平衡装置由平衡块的支架臂与主体框架连接在一起；控制器及电源通过悬臂固定在机器人本体的主体框架的下方。
所述巡线驱动装置包括第一驱动水平橡胶滚轮（2）、第一电机（47）、铁质轮架（3）；第一电机（47）固定在第一驱动水平橡胶滚轮（2）内；第一驱动水平橡胶滚轮（2）与铁质轮架（3）连接。
滚轮臂轴连接装置包括第一滚珠螺杆（6）、第二滚珠螺杆（25）、第一滑轨（7）、第二滑轨（24）、第一伺服电机（40）、第二伺服电机（41）、第二电机（50），第一机械臂（23），第二机械臂（4）、第三机械臂（5）和电磁铁（46）；第一滑轨（7）、第二滑轨（24）与机器人本体主体框架（1）固定连接；所述的第一伺服电机（40）与第一滚珠螺杆（6）连接；所述的第二伺服电机（41）与第二滚珠螺杆（25）连接；所述的电磁铁（46）与第一机械臂（23）固定连接；所述的第一机械臂（23）与第一滚珠螺杆（6）固定相连；所述第二机械臂（4）与第二滚珠螺杆（25）固定相连；所述第三机械臂（5）和所述第二机械臂（4）连接，所述的第三机械臂（5）与铁质轮架（3）固定连接；所述的第二电机（50）安装在所述第三机械臂（5）上。
稳定夹持装置包括第一竖直轮框架（18）、第二竖直轮框架（21）、第一扭转弹簧（26）、第二扭转弹簧（45）、第一阻尼器（17）、第二阻尼器（22）第三竖直橡胶滚轮（19）、第四竖直橡胶滚轮（20）、第三电机（48）和第四电机（49）；所述第一竖直轮框架（18）与机器人主体框架（1）相连，所述的第三电机（48）在第三竖直橡胶滚轮（19）的内部，所述的第四电机（49）在第四竖直橡胶轮（20）的内部；所述的第二扭转弹簧（45）与机器人主体框架（1）和第一竖直轮框架（18）连接；所述的第一扭转弹簧（26）与机器人主体框架（1）和第一竖直轮框架（18）连接；所述的第一阻尼器（17）和第二阻尼器（22）与机器人主体框架（1）以及第一竖直轮框架（18）、第二竖直轮框架（21）相连接。
配重平衡装置包括第一平衡块（33）、第二平衡块（32）、第三平衡块（31）、第四平衡块（30）、第一支架臂（8）、第二支架臂（27）、第三支架臂（28）、第四支架臂（29）组成；所述的第一平衡块（33）通过所述的第一支架臂（8）与机器人主体框架（1）连接在一起；所述的第二平衡块（32）通过所述的第二支架臂（27）与机器人主体框架（1）连接在一起；所述的第三平衡块（31）通过所述的第三支架臂（28）与机器人主体框架（1）连接在一起；所述的第四平衡块（30）通过所述的第四支架臂（29）与机器人主体框架（1）连接在一起，由于在机器人中防止振动而产生高摩擦关节。当机器人在倾斜的电缆上移动时，这些手臂垂直直立，增加了机器人的稳定性。
控制器装置包括无线调制解调器控制的控制器与电源（10）、螺母（12）和第一连接杆（9）等；所述的控制器与电源（10）与第一连接杆（9）等连接；所示的第一连接杆（9）等通过螺母（12）与机器人主体框架（1）连接。
所述该装置的控制器与电源（10）为可充电的太阳能电池；包括左侧太阳能板（36）、右侧太阳能板（39）、第一螺栓（35）、第二螺栓（37）、右侧曲杆Ⅰ（42）、右侧曲杆Ⅱ（43）、右侧左侧曲杆Ⅰ（34）、左侧曲杆Ⅱ（38）、转动伺服电机（44）、一级齿轮（52）、二级齿轮（54）、连接轴Ⅰ（51）、连接轴Ⅱ（53）；所述的左侧太阳能板（36）通过第一螺栓（35）、第二螺栓（37）与左侧曲杆Ⅰ（34）、左侧曲杆Ⅱ（38）连接；所述的左侧曲杆Ⅰ（34）、左侧曲杆Ⅱ（38）与连接轴Ⅱ（53）固定连接；所述的连接轴Ⅰ（51）连接到转动伺服电机（44）并带动一级齿轮（52）转动；所述的二级齿轮（54）固定在连接轴Ⅱ（53）上并与一级齿轮（52）啮合；所述的控制器与电源（10）与第二连接杆（11）等连接；所示的第二连接杆（11）等通过所述的螺母（12）与机器人主体框架（1）连接。
所述机体上设置有输电线障碍检测传感器、风力检测传感器；所述输电线障碍检测传感器包括首端障碍检测传感器、中部障碍检测传感器、尾端端障碍检测传感器；所述输电线障碍检测传感器设置在机体底部，其中首端障碍检测传感器设置在第一组巡线驱动装置前方，所述中部障碍检测传感器设置在第一组巡线驱动装置与第二组巡线驱动装置之间；所述尾端障碍检测传感器设置在第二组巡线驱动装置和第三组巡线驱动装置之间；所述风力检测传感器包括输电线上方风力检测传感器和输电线下方风力检测传感器；其中输电线上方风力检测传感器安装在机体顶部，输电线下方风力检测传感器安装在机体底部；所述输电线风力检测传感器与控制器相连。
轮的转动是由外转子电机即把无刷直流电机的定子电枢做到里面，而把转子做在外面来带动外侧轮旋转。
所述控制器设置在控制箱内，控制箱位于机体底部，所述控制上连接有输电线障碍检测传感器、风力检测传感器；所述控制箱内设置有为控制器、输电线障碍检测传感器、风力检测传感器、第一电机、第二电机、第三电机和伺服电机等供电的电源。
箱体中转动伺服电机带动一级齿轮旋转并与二级齿轮啮合控制太阳能板扩张角度的改变；当风力检测传感器监测到出现恶劣天气时，由伺服电机控制两侧太阳能板先后转动到箱体下方，保持机器人的稳定性。
箱体中转动伺服电机带动一级齿轮旋转并与二级齿轮啮合控制太阳能板扩张角度的改变；当风力检测传感器监测到出现恶劣天气时，由伺服电机控制两侧太阳能板先后转动到箱体下方，保持机器人的稳定性。
基于上述所述的用于输电线路巡检机器人，机器人进行巡检越障的具体运行步骤如下：
1）传感器检测到前方有障碍时，信号随即传至控制器与电源（10），控制前中末行走机构中第一驱动水平橡胶滚轮（2）、第二驱动水平橡胶滚轮（15）和第三驱动水平橡胶滚轮（16）内的电机降低转速，巡检机器人减速前进；
2）巡检机器人降速后，控制系统控制第一伺服电机（40）、第二伺服电机（41）开始工作，将前巡线驱动装置抬升,同时第一机械臂（23）中的电磁铁（46）断电失去磁性，使前巡线驱动装置可水平向前移动；
3）电磁铁（46）断电后，第三机械臂（5）中的第一电机（47）开始工作，驱动第三机械臂（5）以第一电机（47）所在侧为轴向前转动，且第三机械臂（5）带动前巡线驱动装置向前转至一定角度，使得前巡线驱动装置能安全的绕开障碍物；
4）当前巡线驱动装置到达指定位置后，控制系统控制第一驱动水平橡胶滚轮（2）、第二驱动水平橡胶滚轮；（15）和第三驱动水平橡胶滚轮（16）内的电机加速转动，巡检机器人加速前进；
5）当障碍到达稳定夹持装置的第三竖直橡胶滚轮（19）与第四竖直橡胶滚轮（20）处时，控制器与电源（10）控制第一伺服电机（40）、第二伺服电机（41）开始工作，将前巡线驱动装置下降至初始位置，同时第三机械臂（5）中的第一电机（47）工作，驱动第三机械臂（5）向后转动，且第三机械臂（5）带动前巡线驱动装置向后转至与第一滚珠螺杆（6）、第二滚珠螺杆（25）垂直角度，此时前巡线驱动装置恢复初始位置，与其他巡线驱动装置位于同一水平线上，以保持机器人更好的平衡性；
6）对于第三竖直橡胶滚轮（19）与第四竖直橡胶滚轮（20）机器人在行进过程中可直接通过：机器人主体框架（1）和第一竖直轮框架（18）、第二竖直轮框架（21）与第一扭转弹簧（26）和第一阻尼器（17）、第二阻尼器（22）连接，机器人通过第三竖直橡胶滚轮（19）与第四竖直橡胶滚轮（20）时会使第一竖直轮框架（18）、第二竖直轮框架（21）向后运动，致使第一阻尼器（17）、第二阻尼器（22）和第一扭转弹簧（26）、第二扭转弹簧（45）分别处于拉伸和压缩状态，当机器人通过第三竖直橡胶滚轮（19）与第四竖直橡胶滚轮（20）后第一扭转弹簧（26）、第二扭转弹簧（45）和第一阻尼器（17）、第二阻尼器（22）便会向初始状态恢复，便可带动第三竖直橡胶滚轮（19）与第四竖直橡胶滚轮（20）自行恢复至夹持状态；
7）同理，后续的巡线驱动装置和滚轮臂轴连接装置做出上述相同的方式，可安全的通过障碍物。
本发明与现有技术相比较，具有如下显而易见的突出实质性特点和显著优点：
本发明采用的橡胶轮形状可适应不同线径的电线，适应性强，应用较广。本发明可使巡检机器人稳定可靠的跨越高压输电线路中多种障碍，特别是较大的障碍，减小工人劳动强度、降低巡检费用并提高巡检质量，使电力线始终处于正常的工作状态，从而满足社会对电量的需求。
附图说明
图1是本发明的一种扩张式输电线路巡检机器人主视图。
图2是本发明的一种扩张式输电线路巡检机器人（太阳能板收回）设计主视图。
图3是本发明的一种扩张式输电线路巡检机器人（太阳能板展开）设计主视图。
图4是本发明的一种扩张式输电线路巡检机器人侧视图。
图5是本发明的一种扩张式输电线路巡检机器人的巡线驱动装置图。
图6是本发明的一种扩张式输电线路巡检机器人的稳定夹持装置图。
图7是本发明的一种扩张式输电线路巡检机器人稳定夹持装置局部视图。
图8是本发明的一种扩张式输电线路巡检机器人部分俯视图。
图9是本发明的一种扩张式输电线路巡检机器人的巡线驱动装置的电机截面图。
图10是本发明的一种扩张式输电线路巡检机器人的稳定夹持装置的电机截面图。
图11是本发明的一种扩张式输电线路巡检机器人的转向机械臂电机截面图。
图12是本发明的一种扩张式输电线路巡检机器人的太阳能板角度改变齿轮啮合图。
具体实施方式
为了更好阐述本发明实现的技术手段及创新特征，下面结合附图详述如下：
参见图1-12的一种扩张式输电线路巡检机器人，包括如下内容：
1. 机器人本体的主体框架；2. 第一驱动水平橡胶滚轮；3. 铁质轮架；4. 第二机械臂；5. 第三机械臂；6. 第一滚珠螺杆轮；7. 第一滑轨；8. 第一支架臂；9. 第一连接杆；10.控制器与电源 ；11.第二连接杆；12. 螺母；13. 第一竖直橡胶滚轮；14. 第二竖直橡胶滚轮；15. 第二驱动水平橡胶滚轮；16. 第三驱动水平橡胶滚轮；17. 第一阻尼器；18. 第一竖直轮框架；19. 第三竖直橡胶滚轮；20. 第四竖直橡胶滚轮；21. 第二竖直轮框架；22.第二阻尼器；23. 第一机械臂；24. 第二滑轨；25. 第二滚珠螺杆轮；26. 第一扭转弹簧；27. 第二支架臂；28. 第三支架臂；29. 第四支架臂；30. 第四平衡块；31. 第三平衡块；32. 第二平衡块；33. 第一平衡块；34. 左侧曲杆Ⅰ；35. 第一螺栓；36. 左侧太阳能板；37.第二螺栓；38. 左侧曲杆Ⅱ；39. 右侧太阳能板；40.第一伺服电机；41.第二伺服电机；42.右侧曲杆Ⅰ；43.右侧曲杆Ⅱ；44.转动伺服电机；45.第二扭转弹簧；46.电磁铁；47.第一电机；48.第三电机；49.第四电机；50.第二电机；51. 连接轴Ⅰ；52.一级齿轮；53. 连接轴Ⅱ；54.二级齿轮。
参见图1、图2、图3、图4， 一种扩张式输电线路巡检机器人，由机器人本体、巡线驱动装置、滚轮臂轴连接装置、稳定夹持装置、配重平衡装置、控制器及可充电太阳能电源组成；所述巡线驱动装置通过所述滚轮臂轴连接装置连接到机器人本体，在所述机器人本体沿输电线方向设置了三组相同的巡线驱动装置和滚轮臂轴连接装置；所诉稳定夹持装置固定在机器人本体的两侧主体框架上，在所述机器人本体主体框架上设置了两组相同的稳定夹持装置；所述的配置平衡装置由平衡块的支架臂与主体框架连接在一起；所述的控制器及电源通过悬臂固定在机器人本体的主体框架的下方。
参见图5，所述该装置巡线驱动装置包括第一驱动水平橡胶滚轮（2）、第一电机（47）、铁质轮架（3）；所述的第一电机（47）固定在第一驱动水平橡胶滚轮（2）内；所述的第一驱动水平橡胶滚轮（2）与铁质轮架（3）连接。
参见图5、图11，所述该装置滚轮臂轴连接装置包括第一滚珠螺杆（6）、第二滚珠螺杆（25）、第一滑轨（7）、第二滑轨（24）、第一伺服电机（40）、第二伺服电机（41）、第二电机（50），第一机械臂（23），第二机械臂（4）、第三机械臂（5）和电磁铁（46）；所述的第一滑轨（7）、第二滑轨（24）与机器人主体框架（1）固定连接；所述的第一伺服电机（40）与第一滚珠螺杆（6）连接；所述的第二伺服电机（41）与第二滚珠螺杆（25）连接；所述的电磁铁（46）与第一机械臂（23）固定连接；所述的第一机械臂（23）与第一滚珠螺杆（6）固定相连；所述第二机械臂（4）与第二滚珠螺杆（25）固定相连；所述第三机械臂（5）和所述第二机械臂（4）连接，所述的第三机械臂（5）与铁质轮架（3）固定连接；所述的第二电机（50）安装在所述第三机械臂（5）上。
参见图6、图7、图10，所述该装置稳定夹持装置包括第一竖直轮框架（18）、第二竖直轮框架（21）、第一扭转弹簧（26）、第二扭转弹簧（45）、第一阻尼器（17）、第二阻尼器（22）第三竖直橡胶滚轮（19）、第四竖直橡胶滚轮（20）、第三电机（48）和第四电机（49）；所述第一竖直轮框架（18）与机器人主体框架（1）相连，所述的第三电机（48）在第三竖直橡胶滚轮（19）的内部，所述的第四电机（49）在第四竖直橡胶轮（20）的内部；所述的第二扭转弹簧（45）与机器人主体框架（1）和第一竖直轮框架（18）连接；所述的第一扭转弹簧（26）与机器人主体框架（1）和第一竖直轮框架（18）连接；所述的第一阻尼器（17）和第二阻尼器（22）与机器人主体框架（1）以及第一竖直轮框架（18）、第二竖直轮框架（21）相连接。
参见图4，所述该装置配重平衡装置包括第一平衡块（33）、第二平衡块（32）、第三平衡块（31）、第四平衡块（30）、第一支架臂（8）、第二支架臂（27）、第三支架臂（28）、第四支架臂（29）组成；所述的第一平衡块（33）通过所述的第一支架臂（8）与机器人主体框架（1）连接在一起；所述的第二平衡块（32）通过所述的第二支架臂（27）与机器人主体框架（1）连接在一起；所述的第三平衡块（31）通过所述的第三支架臂（28）与机器人主体框架（1）连接在一起；所述的第四平衡块（30）通过所述的第四支架臂（29）与机器人主体框架（1）连接在一起，由于在机器人中防止振动而产生高摩擦关节。当机器人在倾斜的电缆上移动时，这些手臂垂直直立，增加了机器人的稳定性。
所述该装置控制器装置包括无线调制解调器控制的控制器与电源（10）、螺母（12）和第一连接杆（9）等；所述的控制器与电源（10）与第一连接杆（9）等连接；所示的第一连接杆（9）等通过螺母（12）与机器人主体框架（1）连接。
参见图2、图3、图4、图8、图12，所述该装置的控制器与电源（10）为可充电的太阳能电池；包括左侧太阳能板（36）、右侧太阳能板（39）、第一螺栓（35）、第二螺栓（37）、右侧曲杆Ⅰ（42）、右侧曲杆Ⅱ（43）、右侧左侧曲杆Ⅰ（34）、左侧曲杆Ⅱ（38）、转动伺服电机（44）、一级齿轮（52）、二级齿轮（54）、连接轴Ⅰ（51）、连接轴Ⅱ（53）；所述的左侧太阳能板（36）通过第一螺栓（35）、第二螺栓（37）与左侧曲杆Ⅰ（34）、左侧曲杆Ⅱ（38）连接；所述的左侧曲杆Ⅰ（34）、左侧曲杆Ⅱ（38）与连接轴Ⅱ（53）固定连接；所述的连接轴Ⅰ（51）连接到转动伺服电机（44）并带动一级齿轮（52）转动；所述的二级齿轮（54）固定在连接轴Ⅱ（53）上并与一级齿轮（52）啮合；所述的控制器与电源（10）与第二连接杆（11）等连接；所示的第二连接杆（11）等通过所述的螺母（12）与机器人主体框架（1）连接。
所述机体上设置有输电线障碍检测传感器、风力检测传感器；所述输电线障碍检测传感器包括首端障碍检测传感器、中部障碍检测传感器、尾端端障碍检测传感器；所述输电线障碍检测传感器设置在机体底部，其中首端障碍检测传感器设置在第一组巡线驱动装置前方，所述中部障碍检测传感器设置在第一组巡线驱动装置与第二组巡线驱动装置之间；所述尾端障碍检测传感器设置在第二组巡线驱动装置和第三组巡线驱动装置之间；所述风力检测传感器包括输电线上方风力检测传感器和输电线下方风力检测传感器；其中输电线上方风力检测传感器安装在机体顶部，输电线下方风力检测传感器安装在机体底部；所述输电线风力检测传感器与控制器相连。
参见图9，所述该装置巡线驱动装置轮的转动是由外转子电机即把无刷直流电机的定子电枢做到里面，而把转子做在外面来带动外侧轮旋转。
所述控制器设置在控制箱内，所述控制箱位于机体底部，所述控制上连接有输电线障碍检测传感器、风力检测传感器；所述控制箱内设置有为控制器、输电线障碍检测传感器、风力检测传感器、第一电机、第二电机、第三电机和伺服电机等供电的电源。
参见图3、图12，所述该装置的电源为可充电的太阳能电池，箱体中转动伺服电机带动一级齿轮旋转并与二级齿轮啮合控制太阳能板扩张角度的改变；当风力检测传感器监测到出现恶劣天气时，由伺服电机控制两侧太阳能板先后转动到箱体下方，保持机器人的稳定性。
本实施例的工作原理和过程如下：
机器人的越过障碍过程中，机器人在各传感器响应时第一水平橡胶滚轮（2）、第二驱动水平橡胶滚轮（15）、第三水平橡胶滚轮（16）的位移变化可分为三个阶段。以越过球形障碍物为例：传感器反应后第一驱动水平橡胶滚轮（2）上升后打开，行进至传感器反应后第一驱动水平橡胶滚轮（2）下降关闭，且第三竖直橡胶滚轮（19）、第四竖直橡胶滚轮（20）后退，继续行进至传感器反应，第二驱动水平橡胶滚轮（15）上升打开，继续行进；行进至传感器反应第二驱动水平橡胶滚轮（15）下降关闭，且第三驱动水平橡胶滚轮（16）上升打开，继续行进至传感器反应，第三驱动水平橡胶滚轮（16）开始下降关闭，；最后传感器反应，机器人开始以正常巡线状态运行。
机器人的第一驱动水平橡胶滚轮（2）、第二驱动水平橡胶滚轮（15）和第三驱动水平橡胶滚轮（16）架在输电线上，第一竖直橡胶滚轮（13）与第二竖直橡胶滚轮（14）、第三竖直橡胶滚轮（19）与第四竖直橡胶滚轮（20）夹持着输电线进行巡检，当机器人沿输电线直线运行时，第一机械臂（23）中的电磁铁通电将铁质轮架（3）紧紧吸合，第一竖直橡胶滚轮（13）与第二竖直橡胶滚轮（14）、第三竖直橡胶滚轮（19）与第四竖直橡胶滚轮（20）夹持住输电线以此增加机构平衡性，机器人以高速在输电线上行进巡检；
基于上述所述的用于输电线路巡检机器人，机器人进行巡检越障的具体运行步骤如下：
1）传感器检测到前方有障碍时，信号随即传至控制器与电源（10），控制前中末行走机构中第一驱动水平橡胶滚轮（2）、第二驱动水平橡胶滚轮（15）和第三驱动水平橡胶滚轮（16）内的电机降低转速，巡检机器人减速前进；
2）巡检机器人降速后，控制系统控制第一伺服电机（40）、第二伺服电机（41）开始工作，将前巡线驱动装置抬升,同时第一机械臂（23）中的电磁铁（46）断电失去磁性，使前巡线驱动装置可水平向前移动；
3）电磁铁（46）断电后，第三机械臂（5）中的第一电机（47）开始工作，驱动第三机械臂（5）以第一电机（47）所在侧为轴向前转动，且第三机械臂（5）带动前巡线驱动装置向前转至一定角度，使得前巡线驱动装置能安全的绕开障碍物；
4）当前巡线驱动装置到达指定位置后，控制系统控制第一驱动水平橡胶滚轮（2）、第二驱动水平橡胶滚轮；（15）和第三驱动水平橡胶滚轮（16）内的电机加速转动，巡检机器人加速前进；
5）当障碍到达稳定夹持装置的第三竖直橡胶滚轮（19）与第四竖直橡胶滚轮（20）处时，控制器与电源（10）控制第一伺服电机（40）、第二伺服电机（41）开始工作，将前巡线驱动装置下降至初始位置，同时第三机械臂（5）中的第一电机（47）工作，驱动第三机械臂（5）向后转动，且第三机械臂（5）带动前巡线驱动装置向后转至与第一滚珠螺杆（6）、第二滚珠螺杆（25）垂直角度，此时前巡线驱动装置恢复初始位置，与其他巡线驱动装置位于同一水平线上，以保持机器人更好的平衡性；
6）对于第三竖直橡胶滚轮（19）与第四竖直橡胶滚轮（20）机器人在行进过程中可直接通过：机器人主体框架（1）和第一竖直轮框架（18）、第二竖直轮框架（21）与第一扭转弹簧（26）和第一阻尼器（17）、第二阻尼器（22）连接，机器人通过第三竖直橡胶滚轮（19）与第四竖直橡胶滚轮（20）时会使第一竖直轮框架（18）、第二竖直轮框架（21）向后运动，致使第一阻尼器（17）、第二阻尼器（22）和第一扭转弹簧（26）、第二扭转弹簧（45）分别处于拉伸和压缩状态，当机器人通过第三竖直橡胶滚轮（19）与第四竖直橡胶滚轮（20）后第一扭转弹簧（26）、第二扭转弹簧（45）和第一阻尼器（17）、第二阻尼器（22）便会向初始状态恢复，便可带动第三竖直橡胶滚轮（19）与第四竖直橡胶滚轮（20）自行恢复至夹持状态；
7）同理，后续的巡线驱动装置和滚轮臂轴连接装置做出上述相同的方式，可安全的通过障碍物。
机器人控制器与控制器与电源（10）两侧上固定有太阳能板，太阳能板可为蓄电池充电，正常工作时太阳能板与控制器与电源（10）固定侧成一定夹角，且角度会随着太阳能板与太阳间相对位置变化而调整至最佳角度；当太阳能板处传感器检测到风力过大时，信号随即传至控制器与电源（10），控制器与电源（10）分辨出信号，控制太阳能板驱动电机旋转，使太阳能板与控制器与电源（10）固定侧平行；当太阳能板处传感器检测到风力可正常工作时，信号随即传至控制器与电源（10），控制器与电源（10）分辨出信号，控制太阳能板驱动电机旋转，使太阳能板与控制器与电源（10）固定侧间夹角达到最佳角度。

Claims (10)

1.一种扩张式输电线路巡检机器人，其特征在于，由机器人本体、巡线驱动装置、滚轮臂轴连接装置、稳定夹持装置、配重平衡装置、控制器及可充电太阳能电源组成；所述巡线驱动装置通过所述滚轮臂轴连接装置连接到机器人本体，在所述机器人本体沿输电线方向设置了三组相同的巡线驱动装置和滚轮臂轴连接装置；所诉稳定夹持装置固定在机器人本体的两侧主体框架上，在所述机器人本体主体框架上设置了两组相同的稳定夹持装置；所述的配置平衡装置由平衡块的支架臂与主体框架连接在一起；所述的控制器及电源通过悬臂固定在机器人本体的主体框架的下方。
2.根据权力要求1所诉的一种扩张式输电线路巡检机器人，其特征在于，所述该装置巡线驱动装置包括第一驱动水平橡胶滚轮（2）、第一电机（47）、铁质轮架（3）；所述的第一电机（47）固定在第一驱动水平橡胶滚轮（2）内；所述的第一驱动水平橡胶滚轮（2）与铁质轮架（3）连接；轮的转动是由外转子电机即把无刷直流电机的定子电枢做到里面，而把转子做在外面来带动外侧轮旋转。
3.根据权力要求1所诉的一种扩张式输电线路巡检机器人，其特征在于，所述该装置滚轮臂轴连接装置包括第一滚珠螺杆（6）、第二滚珠螺杆（25）、第一滑轨（7）、第二滑轨（24）、第一伺服电机（40）、第二伺服电机（41）、第二电机（50），第一机械臂（23），第二机械臂（4）、第三机械臂（5）和电磁铁（46）；所述的第一滑轨（7）、第二滑轨（24）与机器人主体框架（1）固定连接；所述的第一伺服电机（40）与第一滚珠螺杆（6）连接；所述的第二伺服电机（41）与第二滚珠螺杆（25）连接；所述的电磁铁（46）与第一机械臂（23）固定连接；所述的第一机械臂（23）与第一滚珠螺杆（6）固定相连；所述第二机械臂（4）与第二滚珠螺杆（25）固定相连；所述第三机械臂（5）和所述第二机械臂（4）连接，所述的第三机械臂（5）与铁质轮架（3）固定连接；所述的第二电机（50）安装在所述第三机械臂（5）上。
4.根据权力要求1所诉的一种扩张式输电线路巡检机器人，其特征在于，所述该装置稳定夹持装置包括第一竖直轮框架（18）、第二竖直轮框架（21）、第一扭转弹簧（26）、第二扭转弹簧（45）、第一阻尼器（17）、第二阻尼器（22）第三竖直橡胶滚轮（19）、第四竖直橡胶滚轮（20）、第三电机（48）和第四电机（49）；所述第一竖直轮框架（18）与机器人主体框架（1）相连，所述的第三电机（48）在第三竖直橡胶滚轮（19）的内部，所述的第四电机（49）在第三竖直橡胶轮（19）的内部；所述的第二扭转弹簧（45）与机器人主体框架（1）和第一竖直轮框架（18）连接；所述的第一扭转弹簧（26）与机器人主体框架（1）和第一竖直轮框架（18）连接；所述的第一阻尼器（17）和第二阻尼器（22）与机器人主体框架（1）以及第一竖直轮框架（18）、第二竖直轮框架（21）相连接。
5.根据权力要求1所诉的一种扩张式输电线路巡检机器人，其特征在于，所述该装置配重平衡装置包括第一平衡块（33）、第二平衡块（32）、第三平衡块（31）、第四平衡块（30）、第一支架臂（8）、第二支架臂（27）、第三支架臂（28）、第四支架臂（29）组成；所述的第一平衡块（33）通过所述的第一支架臂（8）与机器人主体框架（1）连接在一起；所述的第二平衡块（32）通过所述的第二支架臂（27）与机器人主体框架（1）连接在一起；所述的第三平衡块（31）通过所述的第三支架臂（28）与机器人主体框架（1）连接在一起；所述的第四平衡块（30）通过所述的第四支架臂（29）与机器人主体框架（1）连接在一起，由于在机器人中防止振
动而产生高摩擦关节；当机器人在倾斜的电缆上移动时，这些手臂垂直直立，增加了机器人的稳定性。
6.根据权力要求1所诉的一种扩张式输电线路巡检机器人，其特征在于，所述该装置控制器装置包括无线调制解调器控制的控制器与电源（10）、螺母（12）和第一连接杆（9）等；所述的控制器与电源（10）与第一连接杆（9）等连接；所示的第一连接杆（9）等通过螺母（12）与机器人主体框架（1）连接。
7.根据权力要求1所诉的一种扩张式输电线路巡检机器人，其特征在于，所述该装置的控制器与电源（10）为可充电的太阳能电池；包括左侧太阳能板（36）、右侧太阳能板（39）、第一螺栓（35）、第二螺栓（37）、右侧曲杆Ⅰ（42）、右侧曲杆Ⅱ（43）、左侧曲杆Ⅰ（34）、左侧曲杆Ⅱ（38）、转动伺服电机（44）、一级齿轮（52）、二级齿轮（54）、连接轴Ⅰ（51）、连接轴Ⅱ（53）；所述的左侧太阳能板（36）通过第一螺栓（35）、第二螺栓（37）与左侧曲杆Ⅰ（34）、左侧曲杆Ⅱ（38）连接；所述的左侧曲杆Ⅰ（34）、左侧曲杆Ⅱ（38）与连接轴Ⅱ（53）固定连接；所述的连接轴Ⅰ（51）连接到转动伺服电机（44）并带动一级齿轮（52）转动；所述的二级齿轮（54）固定在连接轴Ⅱ（53）上并与一级齿轮（52）啮合；所述的控制器与电源（10）与第二连接杆（11）等连接；所示的第二连接杆（11）等通过所述的螺母（12）与机器人主体框架（1）连接。
8.如权利要求1所述的一种扩张式输电线路巡检机器人，其特征在于：所述机体上设置有输电线障碍检测传感器、风力检测传感器；所述输电线障碍检测传感器包括首端障碍检测传感器、中部障碍检测传感器、尾端端障碍检测传感器；所述输电线障碍检测传感器设置在机体底部，其中首端障碍检测传感器设置在第一组巡线驱动装置前方，所述中部障碍检测传感器设置在第一组巡线驱动装置与第二组巡线驱动装置之间；所述尾端障碍检测传感器设置在第二组巡线驱动装置和第三组巡线驱动装置之间；所述风力检测传感器包括输电线上方风力检测传感器和输电线下方风力检测传感器；其中输电线上方风力检测传感器安装在机体顶部，输电线下方风力检测传感器安装在机体底部；所述输电线风力检测传感器与控制器相连。
9.如权利要求5所述的一种扩张式输电线路巡检机器人，其特征在于：所述控制器设置在控制箱内，所述控制箱位于机体底部，所述控制上连接有输电线障碍检测传感器、风力检测传感器；所述控制箱内设置有为控制器、输电线障碍检测传感器、风力检测传感器、第一电机、第二电机、第三电机和伺服电机等供电的电源。
10.如权利要求6所述的一种扩张式输电线路巡检机器人，其特征在于：箱体中的转动伺服电机带动一级齿轮旋转并与二级齿轮啮合控制太阳能板扩张角度的改变；当风力检测传感器监测到出现恶劣天气时，由伺服电机控制两侧太阳能板先后转动到箱体下方，保持机器人的稳定性。
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