本發(fā)明涉及輸電線故障診斷作業(yè)機器人,涉及一種架空輸電線路驗收機器人上線機構及方法。
背景技術:
1、在現(xiàn)代電力系統(tǒng)中,架空輸電線路的安全和穩(wěn)定性對于保障電網(wǎng)的可靠運行至關重要。隨著電網(wǎng)規(guī)模的快速擴張和電力需求的持續(xù)增長,傳統(tǒng)的人工巡檢方式已無法滿足高效率和高安全性的要求。因此,開發(fā)智能化、自動化的輸電線路巡檢機器人成為了行業(yè)的迫切需求。
2、盡管輸電線路巡檢機器人的研究和應用已取得一定進展,但現(xiàn)有技術仍存在諸多不足?,F(xiàn)有可以找到的輸電線路機器人上線機構通常采用人工繩索提拉機器人到輸電線進行巡檢的任務,這種上線的方式,存在操作效率低,勞動強度大、安全性差、容易發(fā)生人身傷害、難以實現(xiàn)自動化控制的問題,而且無法完全保證機器人上線的準確性。因此,亟需開發(fā)一種新型的輸電線機器人上線機構,以解決上述問題。
技術實現(xiàn)思路
1、為克服上述技術問題,本發(fā)明提供了一種架空輸電線路驗收機器人上線機構,能夠實現(xiàn)機器人快速、安全地到達高空的輸電線路,大大縮短了爬升和就位的時間,上升方式更加高效。
2、為實現(xiàn)上述技術目的,本發(fā)明采用了如下技術方案:
3、一種架空輸電線路驗收機器人上線機構,包括旋翼輪足裝置、位姿調整裝置、輔助越障輪足裝置和連接架調整裝置;
4、所述連接架調整裝置包括一對間距可調的連接框架,兩個連接框架平行設置,各個連接框架上均設有輔助輪移動外殼和驅動組件,驅動組件用于驅動輔助輪移動外殼在連接框架上平移,調節(jié)兩個連接框架的間距;
5、所述輔助越障輪足裝置設置于連接架調整裝置的下方,包括兩組懸掛調節(jié)組件和兩組輔助輪,各組輔助輪通過懸掛調節(jié)組件掛接于對應的輔助輪移動外殼的下方;
6、所述位姿調整裝置設置于連接架調整裝置的兩端,包括四組轉向調節(jié)組件,分別設置于兩個連接框架的兩端;
7、所述旋翼輪足裝置通過位姿調整裝置安裝在連接架調整裝置上,包括四組旋翼轉動輪組件,各組旋翼轉動輪組件包括旋翼、旋翼電機、微調旋轉電機、連接支架和轉動輪,旋翼和轉動輪之間呈90度設置安裝在連接支架上,旋翼電機用于驅動旋翼工作,微調旋轉電機用于驅動連接支架轉動。
8、優(yōu)選地,所述旋翼輪足裝置中,各組旋翼轉動輪組件還包括旋翼安裝架、旋翼電機外殼、微調旋轉電機外殼、第一輪足連接板、第二輪足連接板、轉動連接塊、轉動軸承和轉動軸承套筒;
9、所述旋翼安裝在旋翼安裝架上,旋翼電機的輸出端連接旋翼安裝架,旋翼電機安裝在旋翼電機外殼內,旋翼電機外殼與微調旋轉電機外殼固定連接,微調旋轉電機外殼作為連接支架,微調旋轉電機外殼的內部設有微調旋轉電機和貫穿自身殼體的旋轉軸,旋轉軸與微調旋轉電機外殼通過花鍵固定連接,微調旋轉電機的輸出端連接旋轉軸。
10、優(yōu)選地,所述微調旋轉電機外殼相對的兩端分別設有一個第一輪足連接板,一輪足連接板的兩端分別通過一個第二輪足連接板連接一個轉動連接塊,各個第一輪足連接板正下方的兩個轉動連接塊之間設有一個轉動軸承套筒;
11、所述轉動輪的兩端通過轉動軸承安裝在對應側的微調旋轉電機外殼的兩個轉動軸承套筒之間。
12、優(yōu)選地,所述位姿調整裝置中,各組轉向調節(jié)組件包括轉向連接板、轉向板、轉向滑動軸承、轉向齒輪、轉向電機、轉向電機滑動軸承、小齒輪;
13、所述轉向板的一端通過轉向滑動軸承和轉向齒輪安裝在連接框架的一端,轉向電機固定在連接框架上,轉向電機的輸出端通過轉向電機滑動軸承和小齒輪連接,小齒輪與對應的轉向齒輪嚙合;
14、所述轉向板的另一端設置一組轉向連接板,轉向連接板用于安裝旋翼轉動輪組件。
15、優(yōu)選地,所述連接架調整裝置還包括一個x形結構的連接板,連接板的四個端部分別固定在兩個連接框架和兩個輔助輪移動外殼上。
16、優(yōu)選地,所述連接架調整裝置中,驅動組件采用絲桿驅動方式,各個連接框架設有絲桿軸、移動軸、絲桿固定板、絲桿電機固定板、絲桿電機、絲桿套筒、絲桿電機帶輪、絲桿軸帶輪和皮帶;
17、所述絲桿軸和移動軸水平設置且均穿過輔助輪移動外殼,絲桿固定板和絲桿電機固定板分別設置于輔助輪移動外殼的兩側,用于固定對應側的絲桿軸和移動軸端部;
18、所述絲桿電機安裝在絲桿電機固定板上,絲桿電機的輸出端連接絲桿電機帶輪,絲桿電機帶輪和絲桿軸帶輪通過皮帶傳動,絲桿軸帶輪連接絲桿軸,用于驅動絲桿軸轉動。
19、優(yōu)選地,所述x形結構的連接板包括四個連接臂,四個連接臂的末端分別設置連接板鉸鏈,通過連接板鉸鏈鉸接在兩個連接框架的輔助輪移動外殼和絲桿電機固定板的側壁上。
20、優(yōu)選地,所述輔助越障輪足裝置中,懸掛調節(jié)組件包括輔助越障輪足舵機、輔助第一輪足連接板、輔助第二輪足連接板、輔助第三輪足連接板、輔助輪軸承套筒和輔助輪軸承;
21、所述輔助越障輪足舵機的數(shù)量為兩個,通過輔助第一輪足連接板對稱安裝在輔助輪移動外殼的內部,各個輔助第一輪足連接板的相對的兩端分別通過一個輔助第二輪足連接板連接一個輔助第三輪足連接板,各個輔助第一輪足連接板的正下方的兩個輔助第三輪足連接板之間設有輔助輪軸承套筒;
22、所述輔助輪通過輔助輪軸承安裝于對應側的懸掛調節(jié)組件的兩個輔助輪軸承套筒之間。
23、一種架空輸電線路驗收機器人上線機構的上線方法,應用于所述上線機構,所述轉動輪和兩個輔助輪相當于驗收機器人的六個輪足,上線方法包括以下步驟:
24、上線機構初始狀態(tài)時,旋翼位于連接框架兩側,轉動輪位于連接框架的下方;
25、由旋翼輪足裝置中的微調旋轉電機驅動連接支架轉動,將各個旋翼由初始位置旋轉到連接框架的上方,各個轉動輪由初始位置旋轉到連接框架的兩側;由旋翼輪足裝置(1)中的旋翼電機驅動各個旋翼旋轉,上線機構起飛;
26、當飛升至預設高度時,微調旋轉電機驅動連接支架反向轉動,將旋翼和轉動輪復位,驅動組件調節(jié)輔助輪移動外殼在連接框架上平移,調節(jié)兩個連接框架的間距,使各個轉動輪置于一對平行的架空輸電線上;
27、驗收機器人通過四個轉動輪在架空輸電線上行走,執(zhí)行巡檢工作。
28、優(yōu)選地,若行走過程中遇到障礙物,則執(zhí)行以下越障流程:
29、行走方向上最前面一排的兩個轉動輪在微調旋轉電機的作用下收起,兩個輔助輪在輔助越障輪足舵機的驅動下放下,驗收機器人繼續(xù)行走,直至最前面一排的兩個轉動輪越過障礙物;
30、驅動最前面一排的兩個轉動輪放下,驅動兩個輔助輪收起,驗收機器人繼續(xù)行走,直至兩個輔助輪越過障礙物;
31、最后面一排的兩個轉動輪在微調旋轉電機的作用下收起,兩個輔助輪在輔助越障輪足舵機的驅動下放下,驗收機器人繼續(xù)行走,直至最后面一排的兩個轉動輪越過障礙物。
32、由于采用了上述技術方案,本發(fā)明具有如下有益效果:
33、本發(fā)明設有多種功能裝置,通過旋翼輪足裝置將機器人向上運輸并抵達高壓輸電線上面;通過位姿調整裝置控制四個旋翼輪足裝置的位置,平衡旋翼提供的上升力,使其安全上升;通過連接架調整裝置調整驗收機器人的兩個輪足之間的距離,使其成功連接在高壓輸電線上,方便之后的巡檢的任務;通過輔助越障腿,使驗收機器人在巡檢任務中順利越過障礙。
34、本發(fā)明的架空輸電線路驗收機器人上線機構,可以幫助機器人快速、安全地到達高空的輸電線路,從而大大縮短了爬升和就位的時間,上升方式更加高效,可適用于不同類型輸電線路驗收機器人和不同環(huán)境下的上線作業(yè),例如電力巡檢、管道檢測、災后救援等場景,具有良好的適用性和推廣價值。