除冰巡線機(jī)器人的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種除冰巡線機(jī)器人，旨在提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行平穩(wěn)，可自動(dòng)避障、自動(dòng)除冰的巡線機(jī)器人，屬于特種機(jī)器人領(lǐng)域。它包括機(jī)器人本體和除冰裝置，所述的機(jī)器人本體包括機(jī)械輪式行走機(jī)構(gòu)和越障機(jī)構(gòu)，所述的機(jī)械輪式行走機(jī)構(gòu)和越障機(jī)構(gòu)通過(guò)上連接板進(jìn)行連接，構(gòu)成一個(gè)機(jī)器人本體，所述的控制裝置固定在機(jī)架下板上，所述的避障機(jī)構(gòu)固聯(lián)在機(jī)架上，所述的除冰裝置固定在滾輪固定架上。本發(fā)明增加除冰裝置，可以完成自動(dòng)除冰功能，同時(shí)本機(jī)器人結(jié)構(gòu)輕巧，還具有自動(dòng)避障功能，最大限度減小覆冰對(duì)輸電線路的影響，保障供電安全。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
除冰巡線機(jī)器人
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及巡線機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，更具體的說(shuō)，涉及一種具有自動(dòng)避障功能和除冰功能的巡線機(jī)器人。
【背景技術(shù)】
[0002]巡線機(jī)器人是沿架空高壓輸電線路進(jìn)行巡檢作業(yè)的全自動(dòng)化的巡線裝置，能夠帶電作業(yè)(帶電作業(yè)是指在高壓電氣設(shè)備上不停電進(jìn)行檢修、測(cè)試的一種作業(yè)方法，內(nèi)容可分為帶電測(cè)試、帶電檢查和帶電維修等幾方面)，沿輸電導(dǎo)線全程運(yùn)行(包括沿輸電導(dǎo)線的直線段和耐張線段實(shí)現(xiàn)滾動(dòng)爬行，跨越及避讓?xiě)掖咕€夾、懸垂絕緣子、防震錘、耐張線夾、桿塔等結(jié)構(gòu)型障礙，利用攜帶的傳感儀器對(duì)桿塔、導(dǎo)線及避雷線、絕緣子、線路金具、線路通道等實(shí)施接近檢測(cè)。由于巡線機(jī)器人巡線近距離巡檢因而精度高，不存在巡檢盲區(qū)，又可以提高工作效率，節(jié)省大量的人力資源，巡線費(fèi)用也相對(duì)于直升飛機(jī)巡線而言要低的多，而且避免檢修停電，保證了正常供電。
[0003]因此，采用巡線機(jī)器人自動(dòng)巡線檢測(cè)已成為保障高壓輸電線安全運(yùn)行的一種必要的手段，研制一種成本低、重量輕、控制簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠的巡線機(jī)器人必然會(huì)帶來(lái)可觀的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
[0004]由于自然環(huán)境的影響，遇到惡劣的氣候環(huán)境，高壓線容易掛冰，現(xiàn)有的除冰巡線機(jī)器人的結(jié)構(gòu)過(guò)于復(fù)雜，雖能達(dá)到除冰的效果，但是結(jié)果不太理想，所以，目前急需研制出一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小巧的除冰巡線機(jī)器人，解決上述問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種穩(wěn)定性高，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，具有除冰功能的巡線機(jī)器人。
[0006]本發(fā)明的除冰巡線機(jī)器人，包括機(jī)器人本體和除冰裝置，所述的機(jī)器人本體包括三個(gè)機(jī)器人單體，所述的機(jī)器人單體包括輪式驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和機(jī)器人避障機(jī)構(gòu)，所述的機(jī)械輪式驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括包括行走電機(jī)、滾輪、滾輪固定架、滾動(dòng)軸承和短軸，所述的滾動(dòng)軸承有兩個(gè)，分別固定在滾輪固定架的兩側(cè)，所述的滾輪固定架與上連接板連接，所述的行走電機(jī)與上連接板固聯(lián)，所述的短軸與行走電機(jī)的主軸通過(guò)聯(lián)軸器連接，短軸裝配于兩側(cè)滾動(dòng)軸承中，所述的滾輪通過(guò)鍵裝配于短軸上，端蓋通過(guò)螺絲固定在滾輪固定架上。所述的機(jī)器人避障機(jī)構(gòu)所述的越障機(jī)構(gòu)包括越障電機(jī)、絲桿、絲桿螺母副、左擋板、右擋板和螺母連接桿，所述的越障電機(jī)支座固定在機(jī)架上板上，越障電機(jī)固定在越障電機(jī)支座上，所述的絲桿裝配于越障電機(jī)的主軸上，絲桿穿過(guò)機(jī)架上板，絲桿螺母副固定在螺母連接桿上，絲桿與絲桿螺母副螺紋連接，上連接板與螺母連接桿通過(guò)鉸接連接，左擋板與螺母連接桿固聯(lián)，右擋板固聯(lián)在機(jī)架的上板。所述的控制裝置所述的控制裝置固聯(lián)在機(jī)架下板上，所述的控制裝置包括PLC和24V直流電源，通過(guò)PLC對(duì)行走電機(jī)和越障電機(jī)進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)，所述的巡線機(jī)器人控制系統(tǒng)包括機(jī)械輪式行走機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)和越障機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)，所述的機(jī)械輪式行走機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)包括行程開(kāi)關(guān)、行程開(kāi)關(guān)安裝板、上限位開(kāi)關(guān)和上限位開(kāi)關(guān)安裝板，所述的行程開(kāi)關(guān)安裝在行程開(kāi)關(guān)安裝板上，行程開(kāi)關(guān)安裝板安裝在左擋板上，所述的上限位開(kāi)關(guān)安裝在上限位開(kāi)關(guān)安裝板上，所述的上限位開(kāi)關(guān)安裝板固聯(lián)在左擋板上，所述的越障機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)包括下限位開(kāi)關(guān)和下限位開(kāi)關(guān)安裝板，下限位開(kāi)關(guān)安裝在下限位開(kāi)關(guān)安裝板上，所述的下限位開(kāi)關(guān)安裝板固定在機(jī)架的上板上。所述的除冰裝置包括導(dǎo)線、升壓變壓器、電熱絲和電熱絲支架，所述的電熱絲通過(guò)導(dǎo)線與升壓變壓器相連，所述的升壓變壓器與控制裝置連接，所述的電熱絲鑲嵌在電熱絲支架內(nèi)部，所述的電熱絲支架固定在滾輪固定架上。
[0007]所述的機(jī)器人單體之間距離為350mm。所述的電熱絲緊密排列在電熱絲支架內(nèi)部，所述的電熱絲支架的形狀是圓形，電熱絲支架距離高壓線1-3厘米。
[0008]所述的升壓變壓器是直流升壓變壓器。所述的滾動(dòng)軸承采用30000型圓錐滾子軸承，軸承支承結(jié)構(gòu)采用采用兩端固定支承型式，滾動(dòng)軸承通過(guò)焊接的方式固定在滾輪固定架的兩側(cè)。所述的行程開(kāi)關(guān)選用微動(dòng)碰撞開(kāi)關(guān)作為檢測(cè)裝置，所述的上限位開(kāi)關(guān)是位置傳感器，所述的下限位開(kāi)關(guān)是位置傳感器和壓力傳感器。
[0009]本發(fā)明的有益效果:(I)體積小、重量輕，耗電省，但必須提供足夠的空間安裝攜帶的電源、控制器、探測(cè)儀器等；
(2)抗電磁干擾的能力強(qiáng)，能夠在強(qiáng)電磁干擾環(huán)境中正常使用；
(3)能在高壓線上以要求的速度平穩(wěn)運(yùn)行，具有一定的爬坡能力；
(4)能夠較靈活地跨越高壓線路上的障礙。
[0010](5)增加除冰裝置，可以實(shí)現(xiàn)高壓線除冰功能。
[0011]
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖
圖2是本發(fā)明機(jī)器人單體的結(jié)構(gòu)示意圖圖3是鉸接連接處的示意圖圖4是機(jī)架上板的示意圖圖5是機(jī)械輪式行走機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖圖6是除冰裝置結(jié)構(gòu)示意圖
圖中:機(jī)架下板1、螺栓2、越障電機(jī)3、越障電機(jī)支座4、機(jī)架上板5、絲桿6、絲桿螺母副7、螺母連接桿8、右擋板9、上限位開(kāi)關(guān)安裝板10、上限位開(kāi)關(guān)11、左擋板12、上連接板13、螺絲14、端蓋15、滾動(dòng)軸承16、滾輪固定架17、短軸18、滾輪19、行走電機(jī)20、行程開(kāi)關(guān)21、行程開(kāi)關(guān)安裝板22、下限位開(kāi)關(guān)23、下限位開(kāi)關(guān)安裝板24、電熱絲支架25、電熱絲26、導(dǎo)線27、升壓變壓器28和除冰裝置A。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
[0014]在圖中，巡線機(jī)器人包括機(jī)架下板1、螺栓2、越障電機(jī)3、越障電機(jī)支座4、機(jī)架上板
5、絲桿6、絲桿螺母副7、螺母連接桿8、右擋板9、上限位開(kāi)關(guān)安裝板10、上限位開(kāi)關(guān)11、左擋板12、上連接板13、螺絲14、端蓋15、滾動(dòng)軸承16、滾輪固定架17、短軸18、滾輪19、行走電機(jī)20、行程開(kāi)關(guān)21、行程開(kāi)關(guān)安裝板22、下限位開(kāi)關(guān)23、下限位開(kāi)關(guān)安裝板24、電熱絲支架25、電熱絲26、導(dǎo)線27、升壓變壓器28和除冰裝置A。
[0015]所述的機(jī)器人本體包括機(jī)械輪式行走機(jī)構(gòu)和越障機(jī)構(gòu)，所述的機(jī)械輪式行走機(jī)構(gòu)和越障機(jī)構(gòu)通過(guò)上連接板13進(jìn)行連接，構(gòu)成一個(gè)機(jī)器人單體，機(jī)器人本體有3個(gè)，且巡線機(jī)器人單體距離為350毫米。所述的控制裝置固定在機(jī)架下板I上，所述的避障機(jī)構(gòu)固聯(lián)在機(jī)架上。機(jī)架包括機(jī)架上板5和機(jī)架下板I，機(jī)架上板5和機(jī)架下板I通過(guò)螺栓2連接在一起。
所述的機(jī)械輪式行走機(jī)構(gòu)包括行走電機(jī)20、滾輪19、滾輪固定架17、滾動(dòng)軸承16和短軸18，所述的滾動(dòng)軸承16有兩個(gè)，分別固定在滾輪固定架17的兩側(cè)，所述的滾輪固定架17與上連接板13連接，所述的行走電機(jī)20與上連接板13固聯(lián)，所述的短軸18與行走電機(jī)20的主軸通過(guò)聯(lián)軸器連接，短軸18裝配于兩側(cè)滾動(dòng)軸承16中，所述的滾輪19通過(guò)鍵裝配于短軸18上，端蓋15通過(guò)螺絲14固定在滾輪固定架17上。所述的滾動(dòng)軸承16采用30000型圓錐滾子軸承，軸承支承結(jié)構(gòu)采用采用兩端固定支承型式，滾動(dòng)軸承16通過(guò)焊接的方式固定在滾輪固定架17的兩側(cè)。
[0016]所述的越障機(jī)構(gòu)包括越障電機(jī)3、絲桿6、絲桿螺母副7、左擋板12、右擋板9和螺母連接桿8，所述的越障電機(jī)支座4固定在機(jī)架上板5上，越障電機(jī)3固定在越障電機(jī)支座4上，所述的絲桿6裝配于越障電機(jī)3的主軸上，絲桿6穿過(guò)機(jī)架上板5，絲桿螺母副7固定在螺母連接桿8上，絲桿6與絲桿螺母副7螺紋連接，上連接板13與螺母連接桿8通過(guò)鉸接連接，左擋板12與螺母連接桿8固聯(lián)，右擋板9固聯(lián)在機(jī)架的上板。
[0017]所述的控制裝置固聯(lián)在機(jī)架下板I上，所述的控制裝置包括PLC和24V直流電源，通過(guò)PLC對(duì)行走電機(jī)20和越障電機(jī)3進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)，所述的巡線機(jī)器人控制系統(tǒng)包括機(jī)械輪式行走機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)和越障機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)，所述的機(jī)械輪式行走機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)包括行程開(kāi)關(guān)21、行程開(kāi)關(guān)安裝板22、上限位開(kāi)關(guān)11和上限位開(kāi)關(guān)安裝板10，所述的行程開(kāi)關(guān)21安裝在行程開(kāi)關(guān)安裝板22上，行程開(kāi)關(guān)安裝板22安裝在左擋板12上，所述的上限位開(kāi)關(guān)11安裝在上限位開(kāi)關(guān)安裝板10上，所述的上限位開(kāi)關(guān)安裝板10固聯(lián)在左擋板12上，所述的越障機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)包括下限位開(kāi)關(guān)23和下限位開(kāi)關(guān)安裝板24，下限位開(kāi)關(guān)23安裝在下限位開(kāi)關(guān)安裝板24上，所述的下限位開(kāi)關(guān)安裝板24固定在機(jī)架的上板上。所述的行程開(kāi)關(guān)21選用微動(dòng)碰撞開(kāi)關(guān)作為檢測(cè)裝置，所述的上限位開(kāi)關(guān)11是位置傳感器，所述的下限位開(kāi)關(guān)23是位置傳感器和壓力傳感器。
[0018]所述的除冰裝置A包括導(dǎo)線27、升壓變壓器28、電熱絲26和電熱絲支架25，所述的電熱絲26通過(guò)導(dǎo)線27與升壓變壓器28相連，所述的升壓變壓器28與控制裝置連接，所述的電熱絲26鑲嵌在電熱絲支架25內(nèi)部，所述的電熱絲支架25固定在滾輪固定架17上。
[0019]所述的電熱絲26緊密排列在電熱絲支架25內(nèi)部，所述的電熱絲支架25的形狀是圓形，電熱絲支架25距離高壓線3-5毫米。所述的升壓變壓器28是直流升壓變壓器。
[0020]除冰巡線機(jī)器人安裝在高壓線上時(shí)，先打開(kāi)加熱裝置，對(duì)高壓線上的冰進(jìn)行融化，然后打開(kāi)機(jī)器人，使機(jī)器人開(kāi)始工作，機(jī)器人行走的同時(shí)既可以完成自動(dòng)避障功能，又可完成除冰功能。
[0021]當(dāng)巡線機(jī)器人沒(méi)有遇到障礙物時(shí)，采用三輪同時(shí)驅(qū)動(dòng)方式，使?jié)L輪在行走電機(jī)驅(qū)動(dòng)下沿高壓線行走。
[0022]當(dāng)巡線機(jī)器人遇到障礙物時(shí)，遇到障礙物的滾輪通過(guò)螺母絲桿越障機(jī)構(gòu)，使其上升脫離高壓線，再在自身重力的作用下使得滾輪朝一邊傾斜。
[0023]就這樣，三個(gè)滾輪依次擺開(kāi)脫離高壓線，在另兩個(gè)滾輪的驅(qū)動(dòng)下使脫離高壓線的滾輪越過(guò)障礙物，后又通過(guò)越障機(jī)構(gòu)下降而與高壓線接觸再次作為驅(qū)動(dòng)輪，其它兩個(gè)滾輪依次通過(guò)相同的動(dòng)作完成越障。這樣巡線機(jī)器人就可以順利地越過(guò)障礙物。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種除冰巡線機(jī)器人，包括機(jī)器人本體和除冰裝置，其特征是，所述的機(jī)器人本體包括三個(gè)機(jī)器人單體，所述的機(jī)器人單體包括輪式驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和機(jī)器人避障機(jī)構(gòu)，所述的機(jī)械輪式驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括包括行走電機(jī)(20)、滾輪(19)、滾輪固定架(17)、滾動(dòng)軸承(16)和短軸(18)，所述的滾動(dòng)軸承(16)有兩個(gè)，分別固定在滾輪固定架(17)的兩側(cè)，所述的滾輪固定架(17)與上連接板(13)連接，所述的行走電機(jī)(20)與上連接板(13)固聯(lián)，所述的短軸(18)與行走電機(jī)(20)的主軸通過(guò)聯(lián)軸器連接，短軸(18)裝配于兩側(cè)滾動(dòng)軸承(16)中，所述的滾輪(19)通過(guò)鍵裝配于短軸(18)上，端蓋(15)通過(guò)螺絲(14)固定在滾輪固定架(17)上，所述的機(jī)器人避障機(jī)構(gòu)所述的越障機(jī)構(gòu)包括越障電機(jī)(3)、絲桿(6)、絲桿螺母副(7)、左擋板(12)、右擋板(9)和螺母連接桿(8)，所述的越障電機(jī)支座(4)固定在機(jī)架上板(5)上，越障電機(jī)(3)固定在越障電機(jī)支座(4)上，所述的絲桿(6)裝配于越障電機(jī)(3)的主軸上，絲桿(6)穿過(guò)機(jī)架上板(5)，絲桿螺母副(7)固定在螺母連接桿(8)上，絲桿(6)與絲桿螺母副(7)螺紋連接，上連接板(13)與螺母連接桿(8)通過(guò)鉸接連接，左擋板(12)與螺母連接桿(8)固聯(lián)，右擋板(9)固聯(lián)在機(jī)架的上板，所述的控制裝置所述的控制裝置固聯(lián)在機(jī)架下板(I)上，所述的控制裝置包括PLC和24V直流電源，通過(guò)PLC對(duì)行走電機(jī)(20 )和越障電機(jī)(3 )進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)，所述的巡線機(jī)器人控制系統(tǒng)包括機(jī)械輪式行走機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)和越障機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)，所述的機(jī)械輪式行走機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)包括行程開(kāi)關(guān)(21)、行程開(kāi)關(guān)安裝板(22)、上限位開(kāi)關(guān)(11)和上限位開(kāi)關(guān)安裝板(10)，所述的行程開(kāi)關(guān)(21)安裝在行程開(kāi)關(guān)安裝板(22)上，行程開(kāi)關(guān)安裝板(22)安裝在左擋板(12)上，所述的上限位開(kāi)關(guān)(11)安裝在上限位開(kāi)關(guān)安裝板(10)上，所述的上限位開(kāi)關(guān)安裝板(10)固聯(lián)在左擋板(12)上，所述的越障機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)包括下限位開(kāi)關(guān)(23)和下限位開(kāi)關(guān)安裝板(24)，下限位開(kāi)關(guān)(23)安裝在下限位開(kāi)關(guān)安裝板(24)上，所述的下限位開(kāi)關(guān)安裝板(24)固定在機(jī)架的上板上，所述的除冰裝置(A)包括導(dǎo)線(27)、升壓變壓器(28)、電熱絲(26)和電熱絲支架(25)，所述的電熱絲(26)通過(guò)導(dǎo)線(27)與升壓變壓器(28)相連，所述的升壓變壓器(28)與控制裝置連接，所述的電熱絲(26)鑲嵌在電熱絲支架(25)內(nèi)部，所述的電熱絲支架(25)固定在滾輪固定架(17)上。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的除冰巡線機(jī)器人，其特征是，所述的機(jī)器人單體之間距離為350mmo3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的除冰巡線機(jī)器人，其特征是，所述的電熱絲(26)緊密排列在電熱絲支架(25)內(nèi)部，所述的電熱絲支架(25)的形狀是圓形，電熱絲支架(25)距離高壓線1-3厘米。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的除冰巡線機(jī)器人，其特征是，所述的升壓變壓器(28)是直流升壓變壓器。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的除冰巡線機(jī)器人，其特征是，所述的滾動(dòng)軸承(16)采用30000型圓錐滾子軸承，軸承支承結(jié)構(gòu)采用采用兩端固定支承型式，滾動(dòng)軸承(16)通過(guò)焊接的方式固定在滾輪固定架(17)的兩側(cè)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的巡線機(jī)器人，其特征是，所述的行程開(kāi)關(guān)(21)選用微動(dòng)碰撞開(kāi)關(guān)作為檢測(cè)裝置，所述的上限位開(kāi)關(guān)(11)是位置傳感器，所述的下限位開(kāi)關(guān)(23)是位置傳感器和壓力傳感器。
【文檔編號(hào)】H02G7/16GK105932628SQ201610279959
【公開(kāi)日】2016年9月7日
【申請(qǐng)日】2016年4月30日
【發(fā)明人】王永輝, 冷護(hù)基, 陳霞, 郭凌鋒, 焉晉卿, 金炟岐
【申請(qǐng)人】馬鞍山市翔宇機(jī)械自動(dòng)化科技有限公司