一种高压线智能巡检机器人及其巡检方法.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CN108801340A(43)申请公布日2018.11.13(21)申请号201810496045.0(22)申请日2018.05.22(71)申请人华南理工大学地址511458广东省广州市南沙区环市大道南路25号华工大广州产研院(72)发明人李远清郑子杰张婷杨睿琳卢星宇(74)专利代理机构广州市华学知识产权代理有限公司44245代理人刘巧霞(51)Int.Cl.G01D21/02(2006.01)H02G1/02(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图3页(54)发明名称一种高压线智能巡检机器人及其巡检方法(57)摘要本发明公开了一种高压线智能巡检机器人及其巡检方法，该机器人包括移动模块、悬臂、测量模块和控制模块，移动模块包括两个轮组，分别设置在悬臂的两端，高压线穿过两个轮组，测量模块设置在悬臂的最下方，控制模块悬挂在悬臂内弧的最低端，包括机器人控制器、通信模块和电源，机器人通过通信模块与地面终端平台进行数据通信，机器人控制器控制轮组压紧高压线并沿高压线移动，电源为机器人各部件供电。本发明轮组压紧高压线并在电机带动下沿高压线移动，在移动过程中，测量模块进行各种检测，可以实现不间断地对高压线进行自主往返巡检，实现高清检测，同时还能够跨越前进中障碍，具有使用灵活，效率高，同时检测准确的优点。CN108801340ACN108801340A权利要求书1/2页1.一种高压线智能巡检机器人，其特征在于，包括移动模块、悬臂、测量模块和控制模块，移动模块包括两个轮组，分别设置在悬臂的两端，高压线穿过两个轮组；测量模块设置在悬臂的最下方，控制模块悬挂在悬臂内弧的最低端，包括机器人控制器、通信模块和电源，机器人通过通信模块与地面终端平台进行数据通信，机器人控制器控制轮组压紧高压线并沿高压线移动，电源为机器人各部件供电。2.根据权利要求1所述的高压线智能巡检机器人，其特征在于，每个轮组包括张合爪、张合爪驱动电机、三个橡胶导轮以及橡胶导轮驱动电机，橡胶导轮两侧均有导板，其中两个橡胶导轮在高压线的上方，与张合爪的上端固定连接，一个橡胶导轮在高压线的下方，与张合爪的下端固定连接，三个橡胶导轮呈倒品字形排列，高压线从品字中间横向穿过，橡胶导轮驱动电机驱动橡胶导轮沿高压线移动；张合爪驱动电机控制张合爪的开闭进而让轮组松开或夹紧高压线。3.根据权利要求1所述的高压线智能巡检机器人，其特征在于，所述轮组与悬臂之间还设有悬臂扭转电机，悬臂扭转电机控制轮组相对于悬臂做旋转运动。4.根据权利要求1所述的高压线智能巡检机器人，其特征在于，所述测量模块包括摄像机，摄像机固定在一云台上，云台带动摄像机转动；所述摄像机具有调焦功能。5.根据权利要求1所述的高压线智能巡检机器人，其特征在于，所述测量模块还包括激光雷达，激光雷达设置在悬臂上，激光雷达在一定角度内扫描高压线；所述测量模块还包括红外热成像仪，该红外热成像仪设置在悬臂上；所述测量模块还包括气体传感器与温湿度传感器，气体传感器与温湿度传感器设置在悬臂上。6.根据权利要求1所述的高压线智能巡检机器人，其特征在于，在机器人和/或终端平台上设有报警装置；机器人内设有用于检测倾斜或脱线的传感器；在轮组和悬臂的受风面进行镂空设计；所述电源包括太阳能充电板，太阳能充电板设置在悬臂上。7.根据权利要求1所述的高压线智能巡检机器人，其特征在于，移动模块、测量模块、控制模块均采用模块化方式，与悬臂以拆装方式进行组装在一起。8.一种基于权利要求1-7任一项所述高压线智能巡检机器人的巡检方法，其特征在于，步骤是：轮组压紧高压线并在电机带动下沿高压线移动，在移动过程中，测量模块中的摄像机拍摄高压线，检测当前高压线是否有断股情况，检测机器人运动方向的前方是否有障碍物，测量模块中的激光雷达测量高压线与周边树木距离，以及获得目标物的距离和方向；控制模块中的通信模块将上述采集的信息发送到终端平台。9.根据权利要求8所述的巡检方法，其特征在于，在巡检过程中，若摄像机检测到机器人运动方向的前方有障碍物，则需要跨越障碍物，方法为：S1：机器人橡胶导轮驱动电机停转；S2：机器人第一侧轮组张开，使得第一侧橡胶导轮脱离高压线；S3：第二侧的悬臂扭转电机转动，带动机器人顺时针转；S4：当张开的第一侧轮组因顺时针转动将要遇到高压线时停止转动；2CN108801340A权利要求书2/2页S5：将第二侧轮组转动180度，使得第一侧轮组面向绳索；S6：合起第一侧轮组，使得第一侧橡胶导轮夹住高压线，从而实现机器人的第一侧轮组跨过障碍；S7：重复上述六个步骤，实现机器人的第二侧轮组跨过障碍，从而实现整个机器人跨过障碍。10.根据权利要求8所述的巡检方法，其特征在于，所述橡胶导轮驱动电机采用伺服