CN113681537A - 一种高空悬挂式电力巡检机器人 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及巡检机器人技术领域,具体涉及一种高空悬挂式电力巡检机器人,包括电线杆以及机器人本体,所述机器人本体的下方设置有监视模块,相邻的两个所述电线杆之间连接有导轨,所述导轨上设置有可移动的机器人本体。本发明中,通过在相邻的电线杆间设置导轨,导轨并不是完全固定的结构,其可在水平方向以及竖直方向发生一定的偏移,从而在某一处电线杆因外部环境因素发生倾斜或偏移后,整条导轨依然能满足机器人本体通行的要求,提高本装置运行时的可靠性。

Description

一种高空悬挂式电力巡检机器人
技术领域
本发明涉及巡检机器人技术领域,具体涉及一种高空悬挂式电力巡检机器人。
背景技术
中国在2009年开始提出建设坚强智能电网的目标,计划到2020年,建成电力设备网络化、电力设置智能化的战略目标,显著提高国家的电力网络系统,由于国家基础工业和电力产业的发展,确保安全可靠高性能电力设备变得越来越重要,在未来,电力设施场所里面应该随处可见自动化巡检机器人,电力巡检机器人的蓬勃发展势不可挡。
目前电线杆在偏远地区仍作为电力传输过程中必不可少的组件之一,而对相邻电线杆连接起来的电缆组件进行巡检时,由于电线杆较高,且电缆长度较长,人工巡检耗时费力,效率较低,而目前虽然有在电缆上设置有巡检机器人进行巡检,但这类机器人在电缆上移动较慢,遇到恶劣天气还可能停止作业,最为重要的是,为了传输电路的完整性,相邻电线杆之间的间距在100m-300m不等,而依靠电缆运行的巡检机器人自一个电线杆移动至另一个电线杆后,由于电线杆的阻碍,这类机器人无法跨越,因此需要在相邻电线杆之间的间距内均设置有一个此类机器人,不仅投入成本高,后期维护以及运营成本也居高不下,不能广泛推广。
发明内容
为了克服上述的技术问题,本发明的目的在于提供一种高空悬挂式电力巡检机器人,本装置通过设定专用的导轨以及机器人本体,即便电线杆外部的环境因素发生改变,导轨也能自适应地进行偏移,满足机器人本体运行所需,提高本装置运行时的可靠性。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现:
一种高空悬挂式电力巡检机器人,包括电线杆以及机器人本体,所述机器人本体的下方设置有监视模块,相邻的两个所述电线杆之间连接有导轨,所述导轨上设置有可移动的机器人本体。
进一步在于,所述电线杆的顶端设置有收纳柱,所述收纳柱内开设有空腔并滑动套接有活动柱,二者之间的连接处还设置有顶升弹簧,所述收纳柱的两侧壁均开设有与其内腔连通的限位槽,所述活动柱的两侧壁对应所述限位槽的位置连接有限位块,二者滑动套接,所述活动柱的上方设置有固定轨道,二者通过所述活动柱两侧的安装座相连。
进一步在于,所述固定轨道的两侧设置有镜像对称的六个轨道一,所述固定轨道两端的中部均开设有矩形缺口,所述固定轨道的顶面还开设有贯穿至其底面的条形通孔。
进一步在于,所述矩形缺口的两侧与所述固定轨道的两侧壁连通。
进一步在于,相邻的两个所述固定轨道之间设置有浮动轨道,所述浮动轨道的两侧均设置有镜像对称的轨道二,所述浮动轨道的两端均自上而下穿设有定位柱,所述浮动轨道与所述矩形缺口的尺寸相匹配,二者滑动套接,所述定位柱与所述条形通孔滑动套接。
进一步在于,所述轨道一与所述轨道二均属于导轨的一部分,且三个所述轨道一中,位于中间位置的所述轨道一与所述轨道二的位置相互平行。
进一步在于,所述机器人本体底面的两侧设置有四个镜像对称的圆轴,所述圆轴与所述机器人本体内腔的驱动电机相连,所述圆轴的环壁自上而下等距套设有三个滚轮,所述滚轮与对应位置处的轨道一滚动连接。
本发明的有益效果:
1、通过在相邻的电线杆间设置导轨,导轨并不是完全固定的结构,其可在水平方向以及竖直方向发生一定的偏移,从而在某一处电线杆因外部环境因素发生倾斜或偏移后,整条导轨依然能满足机器人本体通行的要求,提高本装置运行时的可靠性;
2、通过在固定轨道的侧壁设置三条轨道一,浮动轨道的侧壁中部设置轨道二,且轨道二与轨道一的位置相互对应,这样的设计使机器人本体无论移动至导轨的哪个位置,其滚轮均能与轨道一或轨道二接触,避免机器人本体上的滚轮空转,从而丧失移动能力;
3、通过将相邻的导轨对接,一个机器人本体即可实现对输电线路的全程进行巡检,且移动速度快,可适应各种恶劣的外部环境因素,效率较高,成本降低。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1是本发明应用在电线杆上的结构示意图;
图2是图1中A处的局部放大图;
图3是图1的侧面结构示意图;
图4是图3中B处的局部放大图;
图5是本发明中收纳柱与活动柱的结构示意图;
图6是本发明中固定轨道与浮动轨道的结构示意图;
图7是本发明中矩形缺口的结构示意图;
图8是本发明中浮动轨道的结构示意图。
图中:1、电线杆;2、收纳柱;21、活动柱;22、顶升弹簧;23、限位槽;24、限位块;25、安装座;3、固定轨道;31、矩形缺口;32、条形通孔;33、轨道一;4、浮动轨道;41、轨道二;42、定位柱;5、机器人本体;51、圆轴;52、滚轮;53、监视模块。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
如图1所示为本发明中一种高空悬挂式电力巡检机器人的整体结构示意图,传统的电力巡检机器人使用弊端较多,稳定性差,投入成本较高,无法实现单个机器人巡检整条输电线路,基于对上述问题的反复考量,本领域技术人员经过长期的摸索以及试验,创设性地通过将相邻的导轨对接,一个机器人本体5即可实现对输电线路的全程进行巡检,且移动速度快,可适应各种恶劣的外部环境因素,效率较高,成本降低,且导轨也能自适应地进行偏移,满足机器人本体5运行所需,提高本装置运行时的可靠性。
如图1和图2所示,一种高空悬挂式电力巡检机器人,包括电线杆1以及机器人本体5,机器人本体5的下方设置有监视模块53,相邻的两个电线杆1之间连接有导轨,导轨上设置有可移动的机器人本体5,本发明中,轨道一33与轨道二41均属于导轨的一部分,机器人本体5沿着导轨即轨道一33或轨道二41移动,在移动的过程中通过监视模块53对输电线路进行巡检,为了确保巡检过程中的稳定性,轨道一33与轨道二41可以无缝对接,机器人本体5在从轨道一33切换至轨道二41的过程中不会发生阻碍,本实施例中,轨道一33与轨道二41均设置在电线杆1的上方,在实际应用时,根据现场情况,还可将轨道一33与轨道二41设置在电线杆1的侧壁。
如图3、图4和图5所示,电线杆1的顶端设置有收纳柱2,收纳柱2内开设有空腔并滑动套接有活动柱21,二者之间的连接处还设置有顶升弹簧22,收纳柱2的两侧壁均开设有与其内腔连通的限位槽23,活动柱21的两侧壁对应限位槽23的位置连接有限位块24,二者滑动套接,活动柱21的上方设置有固定轨道3,二者通过活动柱21两侧的安装座25相连,在本发明中,固定轨道3的中点设置在活动柱21的正上方,可以起到平衡的作用,而顶升弹簧22的作用在于,当相邻的电线杆1因环境因素,如地陷、泥土流失等原因发生倾斜或小范围的下降时,如果使用一条导轨将相邻电线杆1全程固定连接,在此过程中就很有可能发生导轨因外力断裂事故,进而导致机器人本体5无法运行甚至损毁,因此通过给予固定轨道3一定的上下偏移量,可以提高固定轨道3应对外力的承受能力,使机器人本体5在固定轨道3上移动更加可靠。
如图7所示,固定轨道3的两侧设置有镜像对称的六个轨道一33,固定轨道3两端的中部均开设有矩形缺口31,矩形缺口31的两侧与固定轨道3的两侧壁连通,位于固定轨道3侧壁中部的轨道一33延伸至矩形缺口31的位置便断开,固定轨道3的顶面还开设有贯穿至其底面的条形通孔32。
如图6和图8所示,相邻的两个固定轨道3之间设置有浮动轨道4,浮动轨道4的两侧均设置有镜像对称的轨道二41,浮动轨道4的两端均自上而下穿设有定位柱42,浮动轨道4与矩形缺口31的尺寸相匹配,二者滑动套接,定位柱42与条形通孔32滑动套接,在本实施例中,矩形缺口31以及浮动轨道4均为矩形结构,在测试中,该种结构较为稳定,抗应力最强,还需要注意的是,三个轨道一33中,位于中间位置的轨道一33与轨道二41的位置相互平行,这样的设计使机器人本体5无论移动至导轨的哪个位置,其滚轮52均能与轨道一33或轨道二41接触,避免机器人本体5上的滚轮52空转,从而丧失移动能力,由于固定轨道3与浮动轨道4并不是完全固定的结构,其可在水平方向以及竖直方向发生一定的偏移,从而在某一处电线杆1因外部环境因素发生倾斜或偏移后,整条导轨依然能满足机器人本体5通行的要求。
当相邻的电线杆1发生倾斜或者竖直方向的偏移后,电线杆1整体连同固定轨道3发生偏移,而此时浮动轨道4便可在矩形缺口31内有一定的活动范围,浮动轨道4的作用即承接电线杆1发生偏移的距离或量,保证轨道的完整性,而定位柱42可避免浮动轨道4脱离矩形缺口31,又因为浮动轨道4与矩形缺口31的尺寸相匹配,因此位于固定轨道3侧壁中部的轨道一33总能与浮动轨道4侧壁的轨道二41无缝对接,使机器人本体5沿着轨道一33行驶至轨道二41的过渡过程较为平稳,不会发生卡顿。
如图2所示,机器人本体5底面的两侧设置有四个镜像对称的圆轴51,圆轴51与机器人本体5内腔的驱动电机相连,圆轴51的环壁自上而下等距套设有三个滚轮52,滚轮52与对应位置处的轨道一33滚动连接,机器人本体5在固定轨道3上时,三个滚轮52分别与三个轨道一33滚动连接,当机器人本体5移动至矩形缺口31处时,由于中部的轨道一33缺失,此时只有上下两个滚轮52与对应位置处的轨道一33滚动连接,随着机器人本体5继续移动,当其移动至浮动轨道4上时,只有中间位置的滚轮52与轨道二41滚动连接,在此过程中,浮动轨道4可能在矩形缺口31内发生移动,但由于定位柱42的限制,轨道一33与轨道二41总能保证完美衔接,确保机器人本体5稳定巡检。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上内容仅仅是对本发明所作的举例和说明,所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,只要不偏离发明或者超越本权利要求书所定义的范围,均应属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种高空悬挂式电力巡检机器人,包括电线杆(1)以及机器人本体(5),所述机器人本体(5)的下方设置有监视模块(53),其特征在于,相邻的两个所述电线杆(1)之间连接有导轨,所述导轨上设置有可移动的机器人本体(5)。
2.根据权利要求1所述的一种高空悬挂式电力巡检机器人,其特征在于,所述电线杆(1)的顶端设置有收纳柱(2),所述收纳柱(2)内开设有空腔并滑动套接有活动柱(21),二者之间的连接处还设置有顶升弹簧(22),所述收纳柱(2)的两侧壁均开设有与其内腔连通的限位槽(23),所述活动柱(21)的两侧壁对应所述限位槽(23)的位置连接有限位块(24),二者滑动套接,所述活动柱(21)的上方设置有固定轨道(3),二者通过所述活动柱(21)两侧的安装座(25)相连。
3.根据权利要求2所述的一种高空悬挂式电力巡检机器人,其特征在于,所述固定轨道(3)的两侧设置有镜像对称的六个轨道一(33),所述固定轨道(3)两端的中部均开设有矩形缺口(31),所述固定轨道(3)的顶面还开设有贯穿至其底面的条形通孔(32)。
4.根据权利要求3所述的一种高空悬挂式电力巡检机器人,其特征在于,所述矩形缺口(31)的两侧与所述固定轨道(3)的两侧壁连通。
5.根据权利要求3所述的一种高空悬挂式电力巡检机器人,其特征在于,相邻的两个所述固定轨道(3)之间设置有浮动轨道(4),所述浮动轨道(4)的两侧均设置有镜像对称的轨道二(41),所述浮动轨道(4)的两端均自上而下穿设有定位柱(42),所述浮动轨道(4)与所述矩形缺口(31)的尺寸相匹配,二者滑动套接,所述定位柱(42)与所述条形通孔(32)滑动套接。
6.根据权利要求5所述的一种高空悬挂式电力巡检机器人,其特征在于,所述轨道一(33)与所述轨道二(41)均属于导轨的一部分,且三个所述轨道一(33)中,位于中间位置的所述轨道一(33)与所述轨道二(41)的位置相互平行。
7.根据权利要求6所述的一种高空悬挂式电力巡检机器人,其特征在于,所述机器人本体(5)底面的两侧设置有四个镜像对称的圆轴(51),所述圆轴(51)与所述机器人本体(5)内腔的驱动电机相连,所述圆轴(51)的环壁自上而下等距套设有三个滚轮(52),所述滚轮(52)与对应位置处的轨道一(33)滚动连接。
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