架空输电线路地线自主变向行驶巡检机器人、系统及方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107546642A(43)申请公布日2018.01.05(21)申请号201710806185.9(51)Int.Cl.(22)申请日2017.09.08H02G1/02(2006.01)(71)申请人国网山东省电力公司电力科学研究院地址250003山东省济南市望岳路2000号申请人山东鲁能智能技术有限公司国家电网公司(72)发明人郭锐曹雷张峰贾娟贾永刚卢士彬任志刚杨波白万建李冬李勇石鑫李笋傅孟潮雍民(74)专利代理机构济南圣达知识产权代理有限公司37221代理人张勇权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称架空输电线路地线自主变向行驶巡检机器人、系统及方法(57)摘要本发明公开了一种架空输电线路地线自主变向行驶巡检机器人、系统及方法，机器人具有驱动臂机构，所述驱动臂机构包括驱动轮、从动轮、旋转关节和支撑架，所述驱动轮和从动轮布设于支撑架上，支撑架底部设置于旋转关节上，随旋转关节转动，从动轮沿支撑架进行竖直运动，旋转关节上设置有限位机构，通过其对旋转关节的卡合或释放，使支撑架带动驱动轮和从动轮适应轨道的曲率变换，实现其始终沿地线移动运行。本发明的辅助通道提高了机器人变向的效率，可有效解决机器人跨越耐张塔等障碍物的难题。CN107546642ACN107546642A权利要求书1/1页1.一种架空输电线路地线自主变向行驶巡检机器人，其特征是：具有驱动臂机构，所述驱动臂机构包括驱动轮、从动轮、旋转关节和支撑架，所述驱动轮和从动轮布设于支撑架上，支撑架底部设置于旋转关节上，随旋转关节转动；所述从动轮沿支撑架进行竖直运动；所述旋转关节上设置有限位机构，通过其对旋转关节的卡合或释放，使支撑架带动驱动轮和从动轮适应轨道的曲率变换，实现其始终沿地线移动运行。2.如权利要求1所述的一种架空输电线路地线自主变向行驶巡检机器人，其特征是：所述驱动臂机构包括多个，且所有驱动臂机构并排均匀固定在机器人本体上。3.如权利要求1所述的一种架空输电线路地线自主变向行驶巡检机器人，其特征是：所述从动轮包括直流电机、直线平台、传动齿轮和V型轮，所述直线平台的下端设置有两个相互啮合的传动齿轮，所述直线平台上活动设置有V型轮，所述直流电机带动一个齿轮旋转，另一个齿轮连接V型轮，使得V型轮可沿直线平台实现上下往复运动。4.如权利要求1所述的一种架空输电线路地线自主变向行驶巡检机器人，其特征是：所述旋转关节包括法兰、轴承、限位机构、卡扣和底座，所述底座上设置轴承，所述轴承上部设置法兰，法兰上设置有限位机构，所述轴承的外沿设置有多个卡扣，所述限位机构可在卡扣间进行旋转，以实现旋转关节在一定范围内自由转动。5.如权利要求1所述的一种架空输电线路地线自主变向行驶巡检机器人，其特征是：通过调节卡扣之间的距离，从而调节旋转关节的旋转的角度。6.一种与如权利要求1-5中任一所述的巡检机器人相匹配的辅助通道，其特征是：包括轨道和支架，所述轨道固定于支架上，且轨道有两条，上下平行分布，中间有多个间隔架支撑。7.如权利要求6所述的辅助通道，其特征是：所述支架设置在障碍物的外侧，轨道两端外置于障碍物边缘，连通障碍物两侧的地线，实现机器人沿轨道运动，即可在障碍物处实现变向并跨越。8.如权利要求6所述的辅助通道，其特征是：所述轨道在两条地线之间平滑设置，其曲率与旋转关节的旋转的角度相适配。9.一种巡检系统，包括如权利要求1-5中任一所述的机器人和设置于各个障碍物处的如权利要求6-8中任一项所述的辅助通道。10.基于如权利要求9所述的巡检系统的工作方法，其特征是：巡检机器人沿地线运行，需要变向时，使旋转关节处于放松状态，能够在一定范围内自由转动，驱动轮沿着具有一定弧度的导轨逐渐脱离地线，从动轮上升并卡住底部的轨道，使驱动轮和从动轮将上下两条轨道卡在中间位置，形成一个封闭空间，保证机器人的安全性，同时，底部的旋转关节可被动旋转，与上端的驱动轮和从动轮实现联动，自适应轨道的曲率。2CN107546642A说明书1/4页架空输电线路地线自主变向行驶巡检机器人、系统及方法技术领域[0001]本发明涉及一种架空输电线路地线自主变向行驶巡检机器人、系统及方法。背景技术[0002]高压输电线路的安全运行直接影响国民的生产、生活，必须对输电线路进行定期的巡视检查，随时掌握和了解输电线路的安全运行情况，以便及时发现和消除隐患，预防事故的发生。由于我国幅员辽阔，输电线路分布广，远离城镇，地形复杂，机器人已经广泛应用于高压输电线路领域，特别是输电线路的带电巡线作业，但是，在我国目前的架空输电线路上，由于地线在设计之初并没有考虑线路机器人的应用，地线上的防震锤、悬垂线夹、耐张塔等成为了机器人快速巡线的障碍，特别是耐张塔，目前国内外的