高压线除冰巡检机器人.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102013653A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102013653A(43)申请公布日2011.04.13(21)申请号201010526848.X(22)申请日2010.11.01(71)申请人哈尔滨工业大学地址150001黑龙江省哈尔滨市南岗区西大直街92号(72)发明人李莹庄江陈川冯宇王栋周亮(51)Int.Cl.H02G7/16(2006.01)H02G1/02(2006.01)B25J5/00(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图7页(54)发明名称高压线除冰巡检机器人(57)摘要本发明涉及一种在高压线上除冰和巡检并能穿越障碍物的机器人，包括除冰刀机构、行走机构、随动越障机构、对称定心机构、和安装在机身顶部的巡检摄像头；除冰刀由偏心曲柄滑块机构带动，通过电机轴齿轮驱动；行走机构由摩擦轮和夹持装置组成，摩擦轮靠链轮传递动力；随动越障机构由不与摩擦轮固联的扇轮组成，起悬吊机身的作用，越障时随障碍物向后转动，使悬垂金具等障碍物从机身穿过。本发明由一个电机驱动，可自行完成高压线除冰及巡检工作，避免了人工高空危险事故的发生，提高了救灾抢险的效率。CN102365ACCNN102013653102013660AA权利要求书1/1页1.一种高压线除冰巡检机器人，包括除冰刀机构、行走机构、随动越障机构、对称定心机构、和安装在机身顶部的巡检摄像头，其特征在于：所述除冰刀机构由偏心曲柄滑块机构带动，电机轴驱动的一对啮合齿轮和滑块(4)固接，曲柄滑块机构的滑槽设在除冰刀(6)的除冰臂(7)上，除冰刀(6)位于摆杆的滑块和支撑点之间；所述行走机构由摩擦轮和夹持装置组成，摩擦轮靠链轮传递动力；所述随动越障机构由不与摩擦轮固联的扇轮组成，起悬吊机身的作用，越障时随障碍物向后转动，使障碍物从机身穿过；所述对称定心机构由对称的连杆滑块构成。2.如权利要求1所述的高压线除冰巡检机器人，其特征在于：除冰刀机构由偏心曲柄滑块机构带动，将周期回转运动变为30°的往复摆动。3.如权利要求1所述的高压线除冰巡检机器人，其特征在于：行走机构由水平的摩擦轮和夹持装置组成，利用四个弹簧将两对摩擦轮压在电线上，利用弹簧伸缩性适应一定范围内电线直径的变化。4.如权利要求1所述的高压线除冰巡检机器人，其特征在于：行走机构的摩擦轮用链条带动，利用滚压式送料机构的原理，由电线给摩擦轮的反作用力推动机器人行走；摩擦轮为内空膛双曲回转体，外套胶皮。5.如权利要求1所述的高压线除冰巡检机器人，其特征在于：随动越障机构由不与摩擦轮固联的扇轮组成，可随意转动，每对扇轮在任意转角是均有至少两个轮辐在电线上方。6.如权利要求1所述的高压线除冰巡检机器人，其特征在于：四个摩擦轮的轮轴在机身下部由对称的连杆滑块定心，以保证其空间对称结构，连杆和滑块的活动范围由摩擦轮和扇轮的张开度决定。摩擦轮和扇轮张开最大时，机体能自由上线或离线；张开最小时，摩擦轮能夹紧最小线径，可认为缝隙为零。2CCNN102013653102013660AA说明书1/3页高压线除冰巡检机器人技术领域[0001]本发明涉及高压线领域，提出了一种能同时在高压线上除冰、巡检和自行越障的高压线除冰巡检机器人。技术背景[0002]我国南方部分省市地区冬末春初之际经常遭受低温、雨雪、冰冻灾害，当气温在零度左右时，电网结构上所覆盖的积雪经融化和二次冻冰过程，使得高压线上所附冰柱更加坚固，另输电线路遭遇重大破坏，造成大规模经济损失。而在救灾抢险的过程中，电线除冰作业大都是人工进行，不仅增加了人员伤亡的危险，更限制了救灾工作的效率。为此我们综合巡线机器人和除冰方法方面的研究成果，设计了具有自动巡线并除去电线结冰的机器人。[0003]考虑到电线的常用假设形式为塔桥悬挂式，该机器人主要用于此类电线的除冰或巡检工作，它能够利用随动机构穿越普通悬垂金具和塔桥悬线等障碍物，避免了工作人员频繁上线操作。[0004]目前除冰机器人的开发仍处于起步阶段，而具有越障、夹紧等其他功能的机器人更是少之又少。而我们设计的除冰机器人结构简单紧凑，既可以巡线越障又可以夹紧除冰；控制部分简单可靠。在冰雪灾害的救援中，可以代替人从事高危环境下作业，能够有效减少和避免二次伤亡，提高救灾抢险的效率。发明内容[0005]本发明的目的是提供一种用于高压线除冰和巡检并能自动越障的机器人。它可以代替人工作业，解决人工除冰和巡检危险性大、难度大、劳动强度高等问题。并且本发明的除冰效率更高，效果更好。摄像头可配备远程遥控模块，方便工作人员远距离随时监测除冰效果和电线故障。[0006]本发明提供的技术方案是，一种高压线除冰巡检机器人，包括除冰刀机构、行走机构、随动越障机构、对称定心机构、和安装在机身顶部的巡检摄像头，所述除冰