CN114228991A - 一种基于无人机的输电线路检测机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于无人机的输电线路检测机器人，包括有飞行组件和多个检测组件；检测组件包括有设置在飞行组件上的固定蜗轮、翻转壳体、转动蜗杆、转动连接在翻转壳体上的压线臂、转动连接在压线臂上的压线轮、固定连接在翻转壳体上的运动电机以及设置在翻转壳体上的导向组件；导向组件包括有滑动连接在翻转壳体上的滑动壳体；当进行检测时，两个压线轮夹紧输电线路，使得检测组件沿输电线路滑动；当输电线路上遇有障碍物时滑动壳体向后滑动使得两个压线轮不与输电线路接触，从而越过障碍物继续检测。本发明能够搭载检测设备，对输电线路进行检测；能够遥控飞向输电线路并挂载在输电线路上；能够自动越过输电线路上的障碍物。

Description

一种基于无人机的输电线路检测机器人

技术领域

本发明属于自动化技术领域，具体涉及一种基于无人机的输电线路检测机器人。

背景技术

文献号为CN112722258A的中国专利文献公开了一种输电线无人机巡检设备，包括：机体；安装座，四个所述安装座每两个为一组分别固定安装在所述机体的外侧四角处；安装机构，所述安装机构设置在所述安装座的内腔中；插杆，所述插杆可拆卸的插接在所述安装座的内侧；敲打机构，所述敲打机构固定安装在所述机体的底端；云台，所述云台固定安装在所述敲打机构的底端后侧中部位置；摄像机，所述摄像机安装在所述云台的底端内侧。该输电线无人机巡检设备，能够将无人机螺旋桨部分进行拆卸，降低对巡检无人机在工作时的携带难度，有助于巡检工作的正常开展，还可将电力设备处的塑料袋剥离，对线路结冰位置进行敲击，丰富巡检无人机的功能，在功能性和实用性方面都得到显著提升。

上述专利在使用过程中，无人机在输电线周围飞行，极易受输电线的磁场影响，造成飞行精度降低，同时地面操作人员对距离判断往往会发生误差，造成无人机撞击输电线的事故，上述专利在使用过程中并不能满足实际使用需求。

文献号为CN211405255U的中国专利文献公开了一种输电线路检测用行走装置，包括行走装置，所述行走装置的顶部设置有电线，所述电线的两侧均电性连接有电线杆，所述行走装置的顶部与电线滑动连接，所述行走装置的右侧固定连接有托盘，所述托盘的顶部固定连接有微型气缸。本实用新型通过托盘、微型气缸、齿板、轴承、转杆、齿轮一、转柱、齿轮二、连接块和摄像头的配合使用，通过转柱旋转带动连接块和摄像头旋转，达到可以调节摄像头角度的效果，该输电线路检测用行走装置，解决了现有的巡检行走装置上的巡检摄像头只能拍摄同一条水平线上的画面，无法拍摄其他的方位角度，导致巡检的准确度大大降低的问题，增强了巡检行走装置的实用性，便于使用者使用。

上述专利在使用过程中，行走装置仅能两个电线杆之间进行检测，检测距离短，安装和拆卸过程需要登高作业，具有一定的危险性，上述专利在使用过程中并不能满足实际使用需求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术存在的不足，提供一种能够飞向输电线的并能够跨过障碍物的检测负载设备

为实现本发明之目的，采用以下技术方案予以实现：一种基于无人机的输电线路检测机器人，包括有飞行组件和多个设置在所述飞行组件上的检测组件；所述检测组件包括有设置在所述飞行组件上的固定蜗轮、转动连接在所述飞行组件上的翻转壳体以及转动连接在所述翻转壳体上的与所述固定蜗轮传动连接的转动蜗杆。

所述检测组件还包括有两个对称设置的转动连接在所述翻转壳体上的压线臂、两个分别转动连接在所述压线臂上的能够夹紧输电线路的压线轮、固定连接在所述翻转壳体上的用于驱动所述压线轮转动的运动电机以及设置在所述翻转壳体上的导向组件；所述导向组件包括有滑动连接在所述翻转壳体上的能够分别依次驱动对应的所述压线臂、对应的所述转动蜗杆转动的滑动壳体。

当进行检测时，两个所述压线轮位于相互靠近的极限位置，夹紧输电线路，所述运动电机驱动所述压线轮转动，使得所述检测组件沿输电线路滑动。

当输电线路上遇有障碍物时，障碍物与所述滑动壳体相抵使得所述滑动壳体向后滑动，进而依次使得两个所述压线轮运动至相互远离的极限位置，不与输电线路接触，所述翻转壳体转动至所述检测组件不与障碍物接触，从而越过障碍物继续检测。

作为优选方案：所述导向组件还包括有一端转动连接在所述滑动壳体前端的输电线路从中部穿过的斜角板、转动连接在所述翻转壳体上的倾斜支臂以及两端分别与所述斜角板、所述倾斜支臂转动连接的抵接板；所述斜角板、所述倾斜支臂、所述抵接板的各个转动轴分别平行且与前后方向垂直。

当进行检测时，所述斜角板与所述滑动壳体前端面重合；当跨过障碍物时，所述滑动壳体前端面呈一定夹角，减小运动阻力。

作为优选方案：所述导向组件还包括有转动连接在所述滑动壳体上的与所述倾斜支臂传动连接的倾斜蜗轮和转动连接在所述滑动壳体上的与所述倾斜蜗轮传动连接的倾斜蜗杆；所述翻转壳体上成型有与所述倾斜蜗杆传动连接的驱动齿条；所述滑动壳体与所述翻转壳体之间设置有用于使所述滑动壳体向前方滑动的前推弹簧。

当输电线路上遇有障碍物时，所述滑动壳体向后滑动使得所述斜角板转动至与所述滑动壳体前端面呈一定夹角，同时所述抵接板与障碍物侧壁相抵，防止所述滑动壳体向前滑动，防止两个所述压线轮相向运动。

作为优选方案：所述翻转壳体上滑动连接有用于驱动对应的所述压线臂转动的压线杆；所述滑动壳体上成型有与对应的所述压线杆滑动连接的导向轨道；所述导线轨道由一条倾斜设置的用于驱动对应的所述压线杆滑动的解压滑槽和一条沿前后方向设置的与对应的所述解压滑槽连通的用于使压线杆保持固定的保持滑槽。

当所述压线杆在所述解压滑槽内滑动时，所述压线杆滑动使得两个所述压线轮运动至相互远离的极限位置，不与输电线路接触，所述压线杆滑动至所述保持滑槽内。

当所述压线杆在所述保持滑槽内滑动时，所述压线杆使得两个所述压线轮保持在相互远离的极限位置。

作为优选方案：所述检测组件为三个；所述飞行组件包括有三个沿前后方向排列的分别用于安装所述检测组件的底座、四个分别转动连接在位于中部的所述底座上的机臂以及安装在位于中部的所述底座上的用于驱动所述机臂转动的切换电机；各个所述机臂远离所述底座的一端分别设置有螺旋桨；各个所述机臂远离所述底座的一端分别设置有用于驱动对应的所述螺旋桨转动的飞行电机。

当进行飞行时，位于前方的两个所述机臂和位于后方的两个所述机臂分别位于相互远离的极限位置，所述螺旋桨提供升力均匀分布在四周。

当进行检测时，位于前方的两个所述机臂和位于后方的两个所述机臂分别相向转动，防止伸长的所述机臂与电力设备发生接触。

作为优选方案：所述飞行组件还包括有两组分别用于驱动位于前后两侧的两个所述底座滑动的连杆组；所述连杆组包括有两个对称设置的一端与相邻的所述机臂转动连接的，另一端与位于同侧的所述底座转动连接的转动臂。

当进行飞行时，各个所述检测组件位于相互靠近的极限位置，减小飞行阻力；

当进行检测时，位于前方的两个所述机臂和位于后方的两个所述机臂分别相向转动，使得对应的转动臂相向转动，从而使得位于前方的所述检测组件向前滑动，位于后方的检测组件向后滑动，进而展开进行检测。

作为优选方案：所述飞行组件还包括有两组分别用于保持前后两侧的所述底座稳定的保持组；所述保持组包括有两个对称设置的一端与相邻的所述机臂转动连接的，另一端与位于同侧的所述底座滑动连接的滑动臂。

当所述机臂转动时，所述滑动臂靠近所述底座的一端相向滑动，所述底座上的两个转动臂的转动角度相同，防止所述底座扭转。

作为优选方案：所述滑动壳体上成型有向后方伸出的能够与位于后方的其他所述检测组件中的所述滑动壳体相抵的切换板；所述翻转壳体上转动连接有用于驱动对应的所述切换板向后方滑动的转动杠杆；所述翻转壳体上滑动连接有用于驱动对应的所述转动杠杆转动的定位板；所述定位板向后方伸出。

当进行飞行时，所述定位板与所述切换板分别与位于其后方的其他所述检测组件中的所述滑动壳体相抵的，相邻的所述压线轮分别位于相互远离的极限位置，便于输电线路进入到相邻的所述压线轮之间。

作为优选方案：所述压线轮上固定连接有同轴设置的压线同步轮；所述翻转壳体上转动连接有两个分别与对应的所述压线臂同轴设置的运动齿轮；所述运动齿轮上固定连接有与所述压线同步轮传动连接的运动同步轮；所述运动齿轮能够被对应的所述运动电机驱动。

与现有技术相比较，本发明的有益效果是：初始状态下，各个检测组件位于相互靠近的极限位置，切换板与定位板分别与相邻的滑动壳体相抵，压线杆处于靠近压线轮的极限位置，压线轮位于相互远离的极限位置，前推弹簧处于压缩状态。

在在使用无人机对输电线路靠近检测时，输电线路的磁场会对无人机的定位系统产生极大影响，降低飞行精度，同时对飞行高度判断也会产生误差，极大的影响着飞行安全。使用本产品时，将本产品移动至开阔地带，并使得起落架与水平地面相抵，随后，操控遥控器，使得本产品飞向输电线路。调整飞行姿态，使得各个挂线缺口分别与需要检测的输电线路正对，随后，使得本产品向输电线路靠近，进而使得输电线路进入到各个挂线缺口内，并使得输电线路位于两个压线轮中间。接着控制螺旋桨停止转动，按下遥控器上的“切换”按钮，控制器控制切换电机工作使得切换齿轮正向转动，切换齿轮正向转动带动切换锥齿轮转动继而使得切换蜗杆正向转动。切换蜗杆正向转动分别带动两个机臂蜗轮正向转动进而使得机臂齿轮转动，即使得位于前部的两个机臂相向转动，位于后部的两个机臂相向转动。机臂转动使得位于前方和后方的相邻的两个转动臂夹角减小，从而使得位于前方的检测组件向前滑动，位于后方的检测组件向后方滑动。

切换板与定位板不再与相邻的壳体相抵，滑动壳体在前推弹簧的弹力作用下向前方滑动至极限位置，滑动壳体滑动带动切换板向上滑动即使得解压滑槽向前滑动。解压滑槽向前滑动带动滑动杆向压线轮运动即使得压线杆向压线轮滑动，压线杆滑动带动压线连杆运动继而带动偏心设置的压线驱动柱运动，即使得两个压线臂相向转动，带动压线轮运动至与输电线路抵紧。在此过程中，滑动壳体滑动带动从动齿轮相对壳体滑动，进而在驱动齿条的作用下，使得从动齿轮正向转动，即使得倾斜蜗杆正向转动。倾斜蜗杆正向转动带动倾斜蜗轮转动进而使得传动齿轮转动，传动齿轮转动带动倾斜齿轮转动进而使得倾斜支臂向前转动，倾斜支臂向前转动带动抵接板向前运动继而使得斜角板向前运动至与滑动壳体前端重合。

随后，操控遥控器使得本产品沿输电线路向前运动，控制器控制各个运动电机工作使得各个运动齿轮转动，即使得运动同步轮转动，运动同步轮转动通过同步带带动压线同步轮转动进而使得压线轮转动，即使得本产品沿输电线路滑动。设置在本产品上的检测设备同步对输电线路进行检测，本产品运动路径稳定可靠，受外界影响因素少，大大提高了安全性。

输电线路设置在挂在输电线塔上的绝缘子下端，并在绝缘子两端分别设置有抗震锤，当本产品运动至与抗震锤或绝缘子（统称为障碍物）相抵时，即障碍物与位于最前方的斜角板相抵时，本产品继续同向运动，将使得该斜角板向后方运动，即使得滑动壳体向后方运动，同时对应的前推弹簧压缩蓄力。滑动壳体滑动使得切换板带动压线杆运动，进而使得两个压线臂向相反的方向转动，继而使得位于前方的两个压线轮相互远离，不再与输电线路相抵。与此同时，从动齿轮在驱动齿条的带动下反向转动，进而使得倾斜支臂向后方转动，使得斜角板逐步与滑动壳体前端呈一定夹角。此过程中，滑动杆由解压滑槽滑动至保持滑槽内，使得压线杆不能滑动，两个压线轮保持在相互远离的极限位置。

紧接着，本产品继续向前滑动，使得位于前方导向组件向后滑动，即使得最前方的翻转齿条向后方滑动至与转动齿轮传动连接并带动转动齿轮正向转动，即使得转动蜗杆正向转动。蜗杆正向转动使得导向组件向远离障碍物方向转动，当转动至斜角板不再与障碍物相抵时，本产品继续向前方滑动，抵接板与障碍物侧边相抵滑过。由于抵接板与障碍物相抵不能转动，即使得倾斜蜗杆不能驱动倾斜蜗轮转动，从而使得从动齿轮与驱动齿条保持相对固定，即使得滑动壳体与翻转壳体保持相对固定，驱动齿条不能驱动转动蜗杆转动，即使得导向组件与下壳体相对固定。

当抵接板不再与障碍物相抵时，滑动壳体在前推弹簧的弹力作用下向前方滑动，滑动壳体带动转动蜗杆转动进而使得滑动壳体相对壳体转动至竖直状态，输电线路进入到两个压线轮中间。同时，滑动壳体滑动使得倾斜蜗轮正向转动，进而使得倾斜支臂向前转动，斜角板转动至与滑动壳体前端重合，滑动壳体滑动使得切换板带动压线杆向远离压线轮方向滑动，使得两个压线轮相向运动至与输电线路再次相抵。随后，本产品继续向前运动，位于中部的检测组件再次与障碍物相抵，该运动过程与上述运动过程相同，从而使得三个检测组件依次跨过障碍物，在输电线路上继续向前运动，对后续线路进行检测。

检测完成后，再次按下遥控器上的“切换”按钮，控制器控制运动电机停止工作，同时控制切换电机工作使得蜗杆反向转动，位于前方的两个机臂和位于后方的两个支臂分别向相互远离的极限位置运动至初始状态，机臂运动带动转动臂转动，使得位于前方的检测组件向后方运动，使得位于后方的检测组件向前方运动。在此过程中，相邻的两个检测组件中位于前方的定位板与位于后方的滑动壳体相抵并相向运动，定位板运动带动转动杠杆转动进而使得切换板运动，且定位板与切换板的运动方向相反。一定时间后，控制器控制所有运动电机停止工作，此时，相邻的两个检测组件中位于前方的定位板与切换板运动至与位于后方的滑动壳体相抵。切换板滑动带动压线杆滑动继而使得对应的两个压线轮向相反的两个方向运动，进而使得两个压线轮不再与输电线路压紧。随后，通过遥控器控制飞行电机启动，使得螺旋桨转动，进而使得本产品飞向地面并降落。

本发明通过设置有机臂，当位于前方和后方的两组机臂分别位于相互远离的极限位置时，飞行电机控制螺旋桨转动使得本产品飞向输电线路进行检测，无需人工登高作业，降低了作业的危险性；当位于前方和后方的两组机臂分别位于相互靠近的极限位置时，机臂转动使得位于前方的检测组件向前方运动，位于后方的检测组件向后方运动，各个检测单元能够依次通过障碍，增加了检测单元的检测距离，使得本产品能够沿同一输电线路进行检测，无需多次飞行，同时没有增加新的结构和操纵步骤。

本发明通过设置有滑动壳体，当滑动壳体向后方滑动时，解压滑槽向后方滑动带动压线杆向靠近压线轮的方向滑动，进而使得压线臂转动至压线轮不再与输电线路相抵，继而能够使得导向组件相对下壳体转动；同时，滑动壳体继续向后方滑动，翻转齿轮带动转动蜗杆转动，继而使得导向组件相对下壳体转动，进而使得导向组件前端不再与障碍物相抵，检测组件能够跨过障碍物，没有增加新的运动机构和操作步骤，跨越障碍物时间短，从而增加了检测效率。

本发明通过设置有斜角板，当斜角板与滑动壳体前端重合时，与障碍物相抵的斜角板运动，将使得滑动壳体向后方运动，继而使得压线轮不再压紧输电线路，同时滑动壳体向后方运动带动倾斜蜗杆转动继而使得斜角板转动至与滑动壳体前端呈一定夹角；当斜角板与滑动壳体前端呈一定夹角时，检测组件继续向前滑动，将使得导向组件向远离障碍物的方向转动，倾斜状态下的斜角板减小了运动的摩擦力，提高了同行效率。

本发明能够搭载检测设备，对输电线路进行检测，保障输电安全；本发明能够遥控飞向输电线路并挂载在输电线路上，无需使用者登高操作，降低了操作的危险性；本发明能够自动越过输电线路上的障碍物，提升了线路的检测距离，无需多次操纵飞行，降低了人工参与度，从而降低了工作量；本方明多采用自动化操作，使用简单方便。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明的剖视结构示意图。

图3是本发明的分解结构示意图。

图4是本发明飞行组件的分解结构示意图。

图5是本发明翻转壳体的结构示意图。

图6是本发明导向组件的分解结构示意图。

图7是本发明滑动壳体的结构示意图。

图8是本发明压线臂的结构示意图。

图9是本发明与障碍物相抵时的结构示意图。

图10是本发明跨过障碍时的结构示意图。

1、飞行组件；11、底座；111、滑动槽；12、机臂；121、机臂齿轮；122、机臂蜗轮；13、螺旋桨；14、飞行电机；15、转动臂；16、滑动臂；17、切换蜗杆；171、切换锥齿轮；18、切换电机；181、切换齿轮；19、起落架；21、下壳体；22、翻转壳体；221、驱动齿条；222、中隔板；23、固定蜗轮；24、转动蜗杆；241、转动齿轮；31、压线臂；311、压线驱动柱；312、同步齿轮；32、压线轮；321、压线同步轮；33、运动齿轮；331、运动同步轮；34、压线杆；341、滑动杆；35、压线连杆；36、同步带；37、运动电机；4、导向组件；41、滑动壳体；411、切换板；4111、保持滑槽；4112、解压滑槽；412、翻转齿条；413、弹簧柱；414、第一联动柱；42、斜角板；421、挂线缺口；43、抵接板；44、倾斜支臂；441、倾斜齿轮；45、倾斜蜗轮；451、传动齿轮；46、倾斜蜗杆；461、从动齿轮；47、转动杠杆；471、联动斜槽；48、定位板；481、第二联动柱；49、前推弹簧。

具体实施方式

根据图1至图10所示，本实施例所述的一种基于无人机的输电线路检测机器人，包括有飞行组件1和多个设置在所述飞行组件1上的沿前后方向均匀排列的检测组件；所述检测组件包括有设置在所述飞行组件1上的下壳体21、固定连接在所述下壳体21上的固定蜗轮23、转动连接在所述飞行组件1上的转动轴沿前后方向设置的翻转壳体22以及转动连接在所述翻转壳体22上的与所述固定蜗轮23传动连接的转动蜗杆24；所述转动蜗杆24的转动轴垂直与前后方向。

所述检测组件还包括有两个对称设置的转动连接在所述翻转壳体22上的压线臂31、两个分别转动连接在所述压线臂31上的能够夹紧输电线路的压线轮32、固定连接在所述翻转壳体22上的用于驱动所述压线轮32转动的运动电机37以及设置在所述翻转壳体22上的导向组件4；所述导向组件4包括有沿前后方向滑动连接在所述翻转壳体22上的能够分别依次驱动对应的所述压线臂31、对应的所述转动蜗杆24转动的滑动壳体41。

所述翻转壳体22中部成型有与所述压线臂31转动连接的中隔板222；所述压线轮32的转动轴与相邻的所述压线臂31之间的转动轴平行且不重合并垂直与前后方向；所述转动蜗杆24上成型有同轴设置的转动齿轮241；所述滑动壳体41上成型有能够与所述转动齿轮241传动连接的翻转齿条412。

当进行检测时，两个所述压线轮32位于相互靠近的极限位置，夹紧输电线路，所述运动电机37驱动所述压线轮32转动，使得所述检测组件沿输电线路滑动，无需使用者登高操作，降低了操作的危险性。

当输电线路上遇有障碍物时，障碍物与所述滑动壳体41相抵使得所述滑动壳体41向后滑动，进而依次使得两个所述压线轮32运动至相互远离的极限位置，不与输电线路接触，所述翻转壳体22转动至所述检测组件不与障碍物接触，从而越过障碍物继续检测，提升了线路的检测距离，无需多次操纵飞行，降低了人工参与度，从而降低了工作量。

所述导向组件4还包括有一端转动连接在所述滑动壳体41前端的输电线路从中部穿过的斜角板42、两个对称设置的转动连接在所述翻转壳体22上的倾斜支臂44以及两个对称设置的两端分别与所述斜角板42、所述倾斜支臂44转动连接的抵接板43；所述斜角板42、所述倾斜支臂44、所述抵接板43的各个转动轴分别平行且与前后方向垂直；所述斜角板42上成型有用于使输电线路从中进入并穿过的挂线缺口421。

当进行检测时，所述斜角板42与所述滑动壳体41前端面重合；当跨过障碍物时，所述滑动壳体41前端面呈一定夹角，减小运动阻力。

所述导向组件4还包括有两个对称设置的转动连接在所述滑动壳体41上的与所述倾斜支臂44传动连接的倾斜蜗轮45和两个对称设置的转动连接在所述滑动壳体41上的与对应的所述倾斜蜗轮45传动连接的倾斜蜗杆46；所述翻转壳体22上成型有两个对称设置的与对应的所述倾斜蜗杆46传动连接的驱动齿条221；所述滑动壳体41与所述翻转壳体22之间设置有两个对称设置的用于使所述滑动壳体41向前方滑动的前推弹簧49。

所述倾斜蜗轮45上成型有同轴设置的与对应的所述倾斜支臂44传动连接的传动齿轮451；所述倾斜支臂44上成型有同轴设置的与对应的所述传动齿轮451传动连接的倾斜齿轮441；所述倾斜蜗杆46上成型有同轴设置的与对应的所述驱动齿条221传动连接的从动齿轮461；所述滑动壳体41后端成型有两个对称设置的与对应的所述翻转壳体22滑动连接的弹簧柱413；所述前推弹簧49分别设置在对应的所述弹簧柱413外周。

当输电线路上遇有障碍物时，所述滑动壳体41向后滑动使得所述斜角板42转动至与所述滑动壳体41前端面呈一定夹角，同时所述抵接板43与障碍物侧壁相抵，防止所述滑动壳体41向前滑动，防止两个所述压线轮32相向运动。

所述翻转壳体22上滑动连接有用于驱动对应的所述压线臂31转动的压线杆34；所述滑动壳体41上成型有与对应的所述压线杆34滑动连接的导向轨道；所述导线轨道由一条倾斜设置的用于驱动对应的所述压线杆34滑动的解压滑槽4112和一条沿前后方向设置的与对应的所述解压滑槽4112连通的用于使压线杆34保持固定的保持滑槽4111。

所述压线臂31成型有轴线与所述压线臂31转动轴平行且不重合的压线驱动柱311；所述压线臂31上设置有两端分别与对应的所述压线驱动柱311、对应的所述压线杆34转动连接的压线连杆35；所述压线杆34远离对应的所述压线轮32的一端成型有与对应的所述导向轨道滑动连接的滑动杆341。

当所述压线杆34在所述解压滑槽4112内滑动时，所述压线杆34滑动使得两个所述压线轮32运动至相互远离的极限位置，不与输电线路接触，所述压线杆34滑动至所述保持滑槽411内。

当所述压线杆34在所述保持滑槽411内滑动时，所述压线杆34使得两个所述压线轮32保持在相互远离的极限位置。

所述检测组件为三个；所述飞行组件1包括有三个沿前后方向排列的分别用于安装所述检测组件的底座11、四个分别转动连接在位于中部的所述底座11上的机臂12以及安装在位于中部的所述底座11上的用于驱动所述机臂12转动的切换电机18；各个所述机臂12远离所述底座11的一端分别设置有螺旋桨13；各个所述机臂12远离所述底座11的一端分别设置有用于驱动对应的所述螺旋桨13转动的飞行电机14。

所述机臂12靠近所述切换电机18的一端固定连接有同转动轴的机臂齿轮121；位于前方的两个机臂齿轮121传动连接；位于后方的两个机臂齿轮121传动连接；位于前方的一个机臂齿轮121上固定连接有机臂蜗轮122；位于后方的一个机臂齿轮121上固定连接有机臂蜗轮122；位于中部的所述底座11上转动连接有转动轴沿前后方向设置的分别与所述机臂蜗轮122传动连接的切换蜗杆17；所述切换蜗杆17上固定连接有同轴设置的切换锥齿轮171；所述切换电机18的输出轴上固定连接有与所述切换锥齿轮171传动连接的切换齿轮181；位于中部的所述底座11上下端固定连接有起落架19。

当进行飞行时，位于前方的两个所述机臂12和位于后方的两个所述机臂12分别位于相互远离的极限位置，所述螺旋桨13提供升力均匀分布在四周。

当进行检测时，位于前方的两个所述机臂12和位于后方的两个所述机臂12分别相向转动，防止伸长的所述机臂12与电力设备发生接触。

所述飞行组件1还包括有两组分别用于驱动位于前后两侧的两个所述底座11滑动的连杆组；所述连杆组包括有两个对称设置的一端与相邻的所述机臂12转动连接的，另一端与位于同侧的所述底座11转动连接的转动臂15。

当进行飞行时，各个所述检测组件位于相互靠近的极限位置，减小飞行阻力。

当进行检测时，位于前方的两个所述机臂12和位于后方的两个所述机臂12分别相向转动，使得对应的转动臂15相向转动，从而使得位于前方的所述检测组件向前滑动，位于后方的检测组件向后滑动，进而展开进行检测。

所述飞行组件1还包括有两组分别用于保持前后两侧的所述底座11稳定的保持组；所述保持组包括有两个对称设置的一端与相邻的所述机臂12转动连接的，另一端与位于同侧的所述底座11滑动连接的滑动臂16；位于前方和后方的所述底座11下端分别成型有与对应的所述滑动臂16滑动连接的滑动槽111。

当所述机臂12转动时，所述滑动臂16靠近所述底座11的一端相向滑动，所述底座11上的两个转动臂15的转动角度相同，防止所述底座11扭转。

所述滑动壳体41上成型有两个对称设置的向后方伸出的能够与位于后方的其他所述检测组件中的所述滑动壳体41相抵的切换板411；所述翻转壳体22上转动连接有两个对称设置的用于驱动对应的所述切换板411向后方滑动的转动杠杆47；所述翻转壳体22上滑动连接有两个对称设置的用于驱动对应的所述转动杠杆47转动的定位板48；所述定位板48向后方伸出。

所述导向轨道411成形在对应的所述切换板411上；所述切换板411上成型有能够被所述转动杠杆47驱动的第一联动柱414；所述定位板48上成型有能够驱动对应的所述转动杠杆47的第二联动柱481；所述转动杠杆47两端分别成型有沿长度方向设置的联动斜槽471；所述第一联动柱414、所述第二联动柱481分别与对应的所述联动斜槽471滑动连接。

当进行飞行时，所述定位板48与所述切换板411分别与位于其后方的其他所述检测组件中的所述滑动壳体41相抵的，相邻的所述压线轮32分别位于相互远离的极限位置，便于输电线路进入到相邻的所述压线轮32之间。

所述压线轮32上固定连接有同轴设置的压线同步轮321；所述翻转壳体22上转动连接有两个分别与对应的所述压线臂31同轴设置的运动齿轮33；所述运动齿轮33上固定连接有与所述压线同步轮321传动连接的运动同步轮331；所述运动齿轮33能够被对应的所述运动电机37驱动；所述压线同步轮321与所述运动同步轮331之间设置有同步带36。

所述检测组件上根据检测内容的不同可以搭载不同的检测设备；所述检测单元内设置有电源模块；所述检测单元内设置有控制器；所述检测单元外设置有摄像头；所述检测设备、所述电源模块、所述摄像头、所述飞行电机14、所述切换电机18、所述运动电机37分别与所述控制器电连接；所述控制器还配备有遥控器；所述遥控器与所述控制器无线连接。

初始状态下（如图2所示），各个检测组件位于相互靠近的极限位置，切换板411与定位板48分别与相邻的滑动壳体41相抵，压线杆34处于靠近压线轮32的极限位置，压线轮32位于相互远离的极限位置，前推弹簧49处于压缩状态。

在在使用无人机对输电线路靠近检测时，输电线路的磁场会对无人机的定位系统产生极大影响，降低飞行精度，同时对飞行高度判断也会产生误差，极大的影响着飞行安全。使用本产品时，将本产品移动至开阔地带，并使得起落架19与水平地面相抵，随后，操控遥控器，使得本产品飞向输电线路。调整飞行姿态，使得各个挂线缺口421分别与需要检测的输电线路正对，随后，使得本产品向输电线路靠近，进而使得输电线路进入到各个挂线缺口421内，并使得输电线路位于两个压线轮32中间。接着控制螺旋桨13停止转动，按下遥控器上的“切换”按钮，控制器控制切换电机18工作使得切换齿轮181正向转动，切换齿轮181正向转动带动切换锥齿轮171转动继而使得切换蜗杆17正向转动。切换蜗杆171正向转动分别带动两个机臂蜗轮122正向转动进而使得机臂齿轮121转动，即使得位于前部的两个机臂12相向转动，位于后部的两个机臂12相向转动。机臂12转动使得位于前方和后方的相邻的两个转动臂15夹角减小，从而使得位于前方的检测组件向前滑动，位于后方的检测组件向后方滑动。

切换板411与定位板48不再与相邻的壳体41相抵，滑动壳体41在前推弹簧48的弹力作用下向前方滑动至极限位置，滑动壳体41滑动带动切换板411向上滑动即使得解压滑槽4112向前滑动。解压滑槽4112向前滑动带动滑动杆341向压线轮32运动即使得压线杆34向压线轮32滑动，压线杆34滑动带动压线连杆35运动继而带动偏心设置的压线驱动柱311运动，即使得两个压线臂31相向转动，带动压线轮32运动至与输电线路抵紧。在此过程中，滑动壳体41滑动带动从动齿轮461相对壳体10滑动，进而在驱动齿条211的作用下，使得从动齿轮461正向转动，即使得倾斜蜗杆46正向转动。倾斜蜗杆46正向转动带动倾斜蜗轮45转动进而使得传动齿轮451转动，传动齿轮451转动带动倾斜齿轮441转动进而使得倾斜支臂44向前转动，倾斜支臂44向前转动带动抵接板43向前运动继而使得斜角板42向前运动至与滑动壳体41前端重合。

随后，操控遥控器使得本产品沿输电线路向前运动，控制器控制各个运动电机37工作使得各个运动齿轮33转动，即使得运动同步轮331转动，运动同步轮331转动通过同步带36带动压线同步轮321转动进而使得压线轮32转动，即使得本产品沿输电线路滑动。设置在本产品上的检测设备同步对输电线路进行检测，本产品运动路径稳定可靠，受外界影响因素少，大大提高了安全性。

输电线路设置在挂在输电线塔上的绝缘子下端，并在绝缘子两端分别设置有抗震锤，当本产品运动至与抗震锤或绝缘子（统称为障碍物）相抵时，即障碍物与位于最前方的斜角板42相抵时，本产品继续同向运动，将使得该斜角板42向后方运动，即使得滑动壳体41向后方运动，同时对应的前推弹簧49压缩蓄力。滑动壳体41滑动使得切换板411带动压线杆34运动，进而使得两个压线臂31向相反的方向转动，继而使得位于前方的两个压线轮32相互远离，不再与输电线路相抵。与此同时，从动齿轮461在驱动齿条221的带动下反向转动，进而使得倾斜支臂44向后方转动，使得斜角板42逐步与滑动壳体41前端呈一定夹角。此过程中，滑动杆341由解压滑槽4112滑动至保持滑槽4111内，使得压线杆34不能滑动，两个压线轮32保持在相互远离的极限位置（如图9所示）。

紧接着，本产品继续向前滑动，使得位于前方导向组件4向后滑动，即使得最前方的翻转齿条441向后方滑动至与转动齿轮241传动连接并带动转动齿轮241正向转动，即使得转动蜗杆24正向转动。蜗杆24正向转动使得导向组件4向远离障碍物方向转动，当转动至斜角板42不再与障碍物相抵时，本产品继续向前方滑动，抵接板43与障碍物侧边相抵滑过。由于抵接板43与障碍物相抵不能转动，即使得倾斜蜗杆46不能驱动倾斜蜗轮45转动，从而使得从动齿轮461与驱动齿条221保持相对固定，即使得滑动壳体41与翻转壳体22保持相对固定，驱动齿条221不能驱动转动蜗杆24转动，即使得导向组件4与下壳体21相对固定（如图10所示）。

当抵接板43不再与障碍物相抵时，滑动壳体41在前推弹簧49的弹力作用下向前方滑动，滑动壳体41带动转动蜗杆24转动进而使得滑动壳体41相对壳体21转动至竖直状态，输电线路进入到两个压线轮32中间。同时，滑动壳体41滑动使得倾斜蜗轮46正向转动，进而使得倾斜支臂44向前转动，斜角板42转动至与滑动壳体41前端重合，滑动壳体41滑动使得切换板411带动压线杆34向远离压线轮32方向滑动，使得两个压线轮32相向运动至与输电线路再次相抵。随后，本产品继续向前运动，位于中部的检测组件再次与障碍物相抵，该运动过程与上述运动过程相同，从而使得三个检测组件依次跨过障碍物，在输电线路上继续向前运动，对后续线路进行检测。

检测完成后，再次按下遥控器上的“切换”按钮，控制器控制运动电机37停止工作，同时控制切换电机18工作使得蜗杆17反向转动，位于前方的两个机臂12和位于后方的两个支臂12分别向相互远离的极限位置运动至初始状态，机臂12运动带动转动臂15转动，使得位于前方的检测组件向后方运动，使得位于后方的检测组件向前方运动。在此过程中，相邻的两个检测组件中位于前方的定位板48与位于后方的滑动壳体41相抵并相向运动，定位板48运动带动转动杠杆47转动进而使得切换板41运动，且定位板48与切换板41的运动方向相反。一定时间后，控制器控制所有运动电机37停止工作，此时，相邻的两个检测组件中位于前方的定位板48与切换板41运动至与位于后方的滑动壳体41相抵。切换板41滑动带动压线杆34滑动继而使得对应的两个压线轮32向相反的两个方向运动，进而使得两个压线轮32不再与输电线路压紧。随后，通过遥控器控制飞行电机14启动，使得螺旋桨13转动，进而使得本产品飞向地面并降落。

本发明通过设置有机臂12，当位于前方和后方的两组机臂12分别位于相互远离的极限位置时，飞行电机14控制螺旋桨13转动使得本产品飞向输电线路进行检测，无需人工登高作业，降低了作业的危险性；当位于前方和后方的两组机臂12分别位于相互靠近的极限位置时，机臂12转动使得位于前方的检测组件向前方运动，位于后方的检测组件向后方运动，各个检测单元能够依次通过障碍，增加了检测单元的检测距离，使得本产品能够沿同一输电线路进行检测，无需多次飞行，同时没有增加新的结构和操纵步骤。

本发明通过设置有滑动壳体41，当滑动壳体41向后方滑动时，解压滑槽4112向后方滑动带动压线杆34向靠近压线轮32的方向滑动，进而使得压线臂31转动至压线轮32不再与输电线路相抵，继而能够使得导向组件4相对下壳体21转动；同时，滑动壳体41继续向后方滑动，翻转齿轮412带动转动蜗杆24转动，继而使得导向组件4相对下壳体21转动，进而使得导向组件4前端不再与障碍物相抵，检测组件能够跨过障碍物，没有增加新的运动机构和操作步骤，跨越障碍物时间短，从而增加了检测效率。

本发明通过设置有斜角板42，当斜角板42与滑动壳体41前端重合时，与障碍物相抵的斜角板42运动，将使得滑动壳体41向后方运动，继而使得压线轮32不再压紧输电线路，同时滑动壳体41向后方运动带动倾斜蜗杆46转动继而使得斜角板42转动至与滑动壳体41前端呈一定夹角；当斜角板42与滑动壳体41前端呈一定夹角时，检测组件继续向前滑动，将使得导向组件4向远离障碍物的方向转动，倾斜状态下的斜角板42减小了运动的摩擦力，提高了同行效率。

本发明能够搭载检测设备，对输电线路进行检测，保障输电安全；本发明能够遥控飞向输电线路并挂载在输电线路上，无需使用者登高操作，降低了操作的危险性；本发明能够自动越过输电线路上的障碍物，提升了线路的检测距离，无需多次操纵飞行，降低了人工参与度，从而降低了工作量；本方明多采用自动化操作，使用简单方便。

Claims (10)

1.一种基于无人机的输电线路检测机器人，其特征在于：包括有飞行组件和多个设置在所述飞行组件上的检测组件；所述检测组件包括有设置在所述飞行组件上的固定蜗轮、转动连接在所述飞行组件上的翻转壳体以及转动连接在所述翻转壳体上的与所述固定蜗轮传动连接的转动蜗杆；所述检测组件还包括有两个对称设置的转动连接在所述翻转壳体上的压线臂、两个分别转动连接在所述压线臂上的能够夹紧输电线路的压线轮、固定连接在所述翻转壳体上的用于驱动所述压线轮转动的运动电机以及设置在所述翻转壳体上的导向组件；所述导向组件包括有滑动连接在所述翻转壳体上的能够分别依次驱动对应的所述压线臂、对应的所述转动蜗杆转动的滑动壳体；当进行检测时，两个所述压线轮位于相互靠近的极限位置，夹紧输电线路，所述运动电机驱动所述压线轮转动，使得所述检测组件沿输电线路滑动；当输电线路上遇有障碍物时，障碍物与所述滑动壳体相抵使得所述滑动壳体向后滑动，进而依次使得两个所述压线轮运动至相互远离的极限位置，不与输电线路接触，所述翻转壳体转动至所述检测组件不与障碍物接触，从而越过障碍物继续检测。

2.如权利要求1所述的一种基于无人机的输电线路检测机器人，其特征在于：所述导向组件还包括有一端转动连接在所述滑动壳体前端的输电线路从中部穿过的斜角板、转动连接在所述翻转壳体上的倾斜支臂以及两端分别与所述斜角板、所述倾斜支臂转动连接的抵接板；所述斜角板、所述倾斜支臂、所述抵接板的各个转动轴分别平行且与前后方向垂直；

当进行检测时，所述斜角板与所述滑动壳体前端面重合；当跨过障碍物时，所述滑动壳体前端面呈一定夹角，减小运动阻力。

3.如权利要求2所述的一种基于无人机的输电线路检测机器人，其特征在于：所述导向组件还包括有转动连接在所述滑动壳体上的与所述倾斜支臂传动连接的倾斜蜗轮和转动连接在所述滑动壳体上的与所述倾斜蜗轮传动连接的倾斜蜗杆；所述翻转壳体上成型有与所述倾斜蜗杆传动连接的驱动齿条；所述滑动壳体与所述翻转壳体之间设置有用于使所述滑动壳体向前方滑动的前推弹簧；当输电线路上遇有障碍物时，所述滑动壳体向后滑动使得所述斜角板转动至与所述滑动壳体前端面呈一定夹角，同时所述抵接板与障碍物侧壁相抵，防止所述滑动壳体向前滑动，防止两个所述压线轮相向运动。

4.如权利要求2所述的一种基于无人机的输电线路检测机器人，其特征在于：所述翻转壳体上滑动连接有用于驱动对应的所述压线臂转动的压线杆；所述滑动壳体上成型有与对应的所述压线杆滑动连接的导向轨道；所述导线轨道由一条倾斜设置的用于驱动对应的所述压线杆滑动的解压滑槽和一条沿前后方向设置的与对应的所述解压滑槽连通的用于使压线杆保持固定的保持滑槽；当所述压线杆在所述解压滑槽内滑动时，所述压线杆滑动使得两个所述压线轮运动至相互远离的极限位置，不与输电线路接触，所述压线杆滑动至所述保持滑槽内；当所述压线杆在所述保持滑槽内滑动时，所述压线杆使得两个所述压线轮保持在相互远离的极限位置。

5.如权利要求1所述的一种基于无人机的输电线路检测机器人，其特征在于：所述检测组件为三个；所述飞行组件包括有三个沿前后方向排列的分别用于安装所述检测组件的底座、四个分别转动连接在位于中部的所述底座上的机臂以及安装在位于中部的所述底座上的用于驱动所述机臂转动的切换电机；各个所述机臂远离所述底座的一端分别设置有螺旋桨；各个所述机臂远离所述底座的一端分别设置有用于驱动对应的所述螺旋桨转动的飞行电机；当进行飞行时，位于前方的两个所述机臂和位于后方的两个所述机臂分别位于相互远离的极限位置，所述螺旋桨提供升力均匀分布在四周；当进行检测时，位于前方的两个所述机臂和位于后方的两个所述机臂分别相向转动，防止伸长的所述机臂与电力设备发生接触。

6.如权利要求5所述的一种基于无人机的输电线路检测机器人，其特征在于：所述飞行组件还包括有两组分别用于驱动位于前后两侧的两个所述底座滑动的连杆组；所述连杆组包括有两个对称设置的一端与相邻的所述机臂转动连接的，另一端与位于同侧的所述底座转动连接的转动臂；当进行飞行时，各个所述检测组件位于相互靠近的极限位置，减小飞行阻力；当进行检测时，位于前方的两个所述机臂和位于后方的两个所述机臂分别相向转动，使得对应的转动臂相向转动，从而使得位于前方的所述检测组件向前滑动，位于后方的检测组件向后滑动，进而展开进行检测。

7.如权利要求6所述的一种基于无人机的输电线路检测机器人，其特征在于：所述飞行组件还包括有两组分别用于保持前后两侧的所述底座稳定的保持组；所述保持组包括有两个对称设置的一端与相邻的所述机臂转动连接的，另一端与位于同侧的所述底座滑动连接的滑动臂；当所述机臂转动时，所述滑动臂靠近所述底座的一端相向滑动，所述底座上的两个转动臂的转动角度相同，防止所述底座扭转。

8.如权利要求6所述的一种基于无人机的输电线路检测机器人，其特征在于：所述滑动壳体上成型有向后方伸出的能够与位于后方的其他所述检测组件中的所述滑动壳体相抵的切换板；所述翻转壳体上转动连接有用于驱动对应的所述切换板向后方滑动的转动杠杆；所述翻转壳体上滑动连接有用于驱动对应的所述转动杠杆转动的定位板；所述定位板向后方伸出；

当进行飞行时，所述定位板与所述切换板分别与位于其后方的其他所述检测组件中的所述滑动壳体相抵的，相邻的所述压线轮分别位于相互远离的极限位置，便于输电线路进入到相邻的所述压线轮之间。

9.如权利要求1所述的一种基于无人机的输电线路检测机器人，其特征在于：所述压线轮上固定连接有同轴设置的压线同步轮；所述翻转壳体上转动连接有两个分别与对应的所述压线臂同轴设置的运动齿轮；所述运动齿轮上固定连接有与所述压线同步轮传动连接的运动同步轮；所述运动齿轮能够被对应的所述运动电机驱动。

10.一种基于无人机的输电线路检测机器人，其特征在于：包括有飞行组件和多个设置在所述飞行组件上的检测组件；所述检测组件包括有设置在所述飞行组件上的固定蜗轮、转动连接在所述飞行组件上的翻转壳体以及转动连接在所述翻转壳体上的与所述固定蜗轮传动连接的转动蜗杆；所述检测组件还包括有两个对称设置的转动连接在所述翻转壳体上的压线臂、两个分别转动连接在所述压线臂上的能够夹紧输电线路的压线轮、固定连接在所述翻转壳体上的用于驱动所述压线轮转动的运动电机以及设置在所述翻转壳体上的导向组件；所述导向组件包括有滑动连接在所述翻转壳体上的能够分别依次驱动对应的所述压线臂、对应的所述转动蜗杆转动的滑动壳体、一端转动连接在所述滑动壳体前端的输电线路从中部穿过的斜角板、转动连接在所述翻转壳体上的倾斜支臂以及两端分别与所述斜角板、所述倾斜支臂转动连接的抵接板；所述斜角板、所述倾斜支臂、所述抵接板的各个转动轴分别平行且与前后方向垂直；当进行检测时，两个所述压线轮位于相互靠近的极限位置，夹紧输电线路，所述运动电机驱动所述压线轮转动，使得所述检测组件沿输电线路滑动，所述斜角板与所述滑动壳体前端面重合；当输电线路上遇有障碍物时，障碍物与所述滑动壳体相抵使得所述滑动壳体向后滑动，进而依次使得两个所述压线轮运动至相互远离的极限位置，不与输电线路接触，所述翻转壳体转动至所述检测组件不与障碍物接触，从而越过障碍物继续检测，所述滑动壳体前端面呈一定夹角，减小运动阻力。

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