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用于围绕电力线导体安装光纤电缆的系统和方法

文献发布时间:2023-06-19 13:26:15


用于围绕电力线导体安装光纤电缆的系统和方法

相关申请的交叉引用

本申请要求于2019年5月10日提交的美国申请第62/846,121号、2019年10月16日提交的美国申请第62/916,187号和2020年5月5日提交的美国申请第16/867,312号的优先权。出于所有目的,美国申请第62/846,121号、美国申请第62/916,187号和美国申请第16/867,312号的内容通过引用以其整体并入本文。

附图简述

附图示出了许多示例性实施例,并且是说明书的一部分。结合以下描述,这些附图展示并解释了本公开的各种原理。

图1是包括电力线导体的示例性操作环境的图解表示,各种示例性实施例可以应用于该操作环境中。

图2是可以围绕电力线导体安装一段光纤电缆的示例性机器人系统的框图。

图3是示例性机器人系统的缩回构型的透视图,该机器人系统可以围绕电力线导体安装一段光纤电缆。

图4是图3的示例性机器人系统的一侧延伸构型的透视图。

图5是可在图3的机器人系统中采用的示例性旋转子系统的透视图。

图6是可在图5的旋转子系统中采用的示例性旋转致动器的透视图。

图7是由图6的旋转致动器旋转的示例性负载子系统(payload subsystem)当处于直立位置时的透视图。

图8是当只有旋转致动器的第一摩擦辊被接合时,图7的负载子系统由图6的旋转致动器旋转的透视图。

图9是当只有旋转致动器的第二摩擦辊被接合时,图7的负载子系统由图6的旋转致动器旋转的透视图。

图10是图5的旋转子系统的示例性脊柱(spine)的透视图。

图11是图3的机器人系统的示例性负载子系统的透视图。

图12是可在图11的负载子系统中采用的示例性张紧器组件的透视图。

图13是可在图11的负载子系统中采用的另一示例性张紧器组件的透视图。

图14是图13的张紧器组件的侧视截面图。

图15包括可在图11的负载子系统中采用的又一示例性张紧器组件的透视图。

图16是可在图11的负载子系统中采用的示例性负载支撑结构的透视图。

图17是图11的负载系统的局部透视图。

图18是采用图13和图14的张紧器组件的图11的负载系统的局部透视图。

图19是可在图11的负载子系统中采用的示例性光纤放出轨道的透视图。

图20是图3的机器人系统的局部透视图,示出了处于缩回状态的图19的光纤放出轨道。

图21是图3的机器人系统的局部透视图,示出了处于延伸状态的图19的光纤放出轨道。

图22是可在图11的负载子系统中采用的示例性放出秆状物组件(payout strawassembly)的透视图。

图23是图22的放出秆状物组件处于正常放出状态时的透视图。

图24是图22的放出秆状物组件处于张力保持状态时的透视图。

图25是图3的机器人系统的示例性延伸子系统端部部分的透视图。

图26是可在图25的延伸子系统端部部分中采用的示例性提升致动器组件的透视图。

图27是图3的机器人系统的侧视图,其中负载子系统处于正常模式。

图28是图3的机器人系统的侧视图,其中负载子系统处于避障模式。

图29是可在图3的机器人系统中采用的示例性驱动子系统端部部分的透视图。

图30是可在图29的驱动子系统中采用的示例性驱动夹持器的透视图。

图31是可在图29的驱动子系统端部部分中采用的另一示例性驱动夹持器的透视图,其中驱动夹持器包括顶部辊。

图32是可在图29的驱动子系统端部部分中采用的另一示例性驱动夹持器的透视图,其中驱动夹持器包括底部辊。

图33是图31的驱动夹持器的透视图,其中顶部辊处于较低的部署位置。

图34是图31的驱动夹持器的透视图,其中顶部辊处于较高的部署位置。

图35是图31的驱动夹持器的透视图,其中顶部辊处于收起位置。

图36是可在图29的驱动子系统端部部分中采用的示例性跨越夹持器(crossinggripper)的透视图。

图37包括处于缩回构型和延伸构型的可在图29的驱动子系统端部部分中采用的示例性伸缩组件的侧视图。

图38包括处于缩回构型和延伸构型的图37的伸缩组件的附加侧视图。

图39包括处于缩回构型的图37的伸缩组件的局部透视图。

图40包括处于缩回构型和延伸构型的图37的伸缩组件的附加局部透视图。

图41包括图29的驱动子系统端部部分在俯仰中立位置和俯仰向下位置的侧视图,俯仰中立位置和俯仰向下位置由其中可以采用的示例性俯仰调节组件确定。

图42是图41的俯仰调节组件的局部透视图。

图43是图41的俯仰调节组件的另一局部透视图。

图44是图37的伸缩组件的示例性夹紧机构的局部透视图。

图45是与近侧驱动夹持器相关联的图44的夹紧机构的局部透视图。

图46是与远侧驱动夹持器相关联的图44的夹紧机构的透视图。

图47是与近侧跨越夹持器相关联的图44的夹紧机构的透视图。

图48是处于驱动夹持器打开构型的图29的驱动子系统端部部分的局部俯视图。

图49是处于驱动夹持器闭合直线构型的图29的驱动子系统端部部分的局部俯视图。

图50是处于驱动夹持器闭合角度构型的图29的驱动子系统端部部分的局部俯视图。

图51是可在图29的驱动子系统端部部分中采用的示例性夹持器臂的透视图。

图52是采用不可延伸枢转臂的另一示例性驱动子系统端部部分的透视图。

图53包括可在图52的驱动系统端部部分中采用的示例性驱动夹持器模块的透视图。

图54是可在图52的示例性驱动系统端部部分中采用的另一示例性驱动夹持器模块的透视图。

图55是将机器人系统安装到电力线导体上并使用机器人系统沿着电力线导体安装光纤电缆的示例性方法的流程图。

图56是机器人系统避开沿着电力线导体的障碍的示例性方法的流程图。

图57是机器人系统在电力线导体上的颠倒位置和正面向上位置之间转换的示例性方法的流程图。

图58是用于将光纤电缆安装在电力线导体上的示例性系统的框图。

在全部附图中,相同的参考符号和描述指示相似的但不一定相同的元件。虽然本文所述的示例性实施例容许各种修改和替代形式,但是特定的实施例在附图中作为示例被示出并且在本文将被详细描述。然而,本文描述的示例性实施例并不旨在受限于所公开的特定形式。相反,本公开覆盖了落入本公开的范围内的所有修改、等同物和替代物。

示例性实施例的详细描述

可以采用机器人设备、通过将光纤电缆围绕电力线导体螺旋地缠绕的方式来将光纤电缆安装到预先存在的电力基础设施(例如用于电力传输和分配线路的电力线导体)上。这种安装可以受益于与电力分配系统相关联的预先存在的公共事业用地和对应的基础设施(例如,电力导体、电塔或电线杆等)的使用。在一些示例中,这种机器人设备可以包括驱动子系统,该驱动子系统使得机器人设备沿着电力线导体行进(例如,在塔或杆之间),同时该设备的旋转子系统使光纤电缆围绕导体螺旋地缠绕。

当在光纤电缆安装期间沿着电力线导体平移时,常规的机器人设备可能会遇到一个或更多个障碍(例如,绝缘体、分接头(taps)等),尤其是沿着配电系统的电力线导体的障碍。在这种情况下,人工操作员可以介入,临时移除机器人设备,然后重新附接上机器人设备,以允许机器人设备越过遇到的障碍继续在电力线导体上安装光纤电缆。

本公开总体上涉及用于在电力线导体上安装光纤电缆的机器人系统和相关方法。如下文将更详细解释的,本公开的实施例可以有助于在光纤电缆安装过程期间避开障碍,从而潜在地减少了允许机器人设备安装光纤电缆所需的人工干预的量。因此,由于这个原因和下面描述的其他原因,光纤“准备就绪”成本(例如,为安装光纤电缆而准备公用设施电力线导体以及随后安装光纤电缆所产生的成本)可以显著降低。

根据本文描述的一般原理,本文描述的任何实施例的特征可以彼此结合使用。通过结合附图阅读以下详细描述,将更全面地理解这些和其他实施例、特征和优点。

参考图1-图58,下面将提供用于在电力线导体上安装光纤电缆的系统和方法的详细描述。结合图1提供了用于安装光纤电缆的系统和方法的各种实施例可以在其中操作的示例性操作环境的简要描述。结合图2-图4讨论了用于安装光纤电缆的示例性机器人系统。结合图5-图54,详细描述了图3的示例性机器人系统的各种子系统。结合图55讨论了将机器人系统安装到电力线导体上以及将光纤电缆安装到电力线导体上的示例性方法。此外,结合图56描述了机器人系统沿着电力线导体避开障碍的示例性方法。结合图57,解释了机器人系统在电力线导体上的倒置位置和正面朝上位置之间转换的示例性方法。结合图58讨论了包括用于执行各种操作的软件模块的另一示例性系统。

图1是示例性操作环境100的图解表示,本文公开的各种实施例可以在该操作环境中使用。如图1的示例所描绘的,操作环境100可以包括电力传输或分配系统,该电力传输或分配系统具有承载多个电力线导体101的多个电线杆102。电力线导体101的示例可以包括绞合电缆,然而电力线导体101不限于这样的实施例。尽管可以经由电线杆102承载任何数量的电力线导体101,但是为了视觉上简单起见,在图1中示出了两个电力线导体101。在一些示例中,电力线导体101经由绝缘体104机械地联接到电线杆102,但是在各种实施例中可以利用其他类型的部件,例如,分接头、固定器(standoff)等。虽然这里具体引用了电线杆102,但是任何类型的电线杆、H形框架、格子塔或承载或支撑一个或更多个电力线导体101的其他类型的杆或塔都可以被包括并涵盖在下面讨论的操作环境100的各种实施例中。另外,电力线导体101可以包括一个或更多个相导体、地线、导电丝或由电线杆102、塔等支撑的其他导体。

仍然如图1所示,光纤电缆112与电力线导体101对齐并机械地联接到电力线导体101。在一些实施例中,光纤电缆112可以(诸如通过人力或电动机器人设备)围绕电力线导体101螺旋地缠绕。然而,在电力线导体101与光纤电缆112之间的其他物理关系也是可能的。尽管在图1中只描绘了一根光纤电缆112,但使用相同电线杆102的多个电力线导体101可以各自具有附接到其上或以其他方式联接到其上的对应的光纤电缆112。如图1所描绘的,光纤电缆112可以经由一个或更多个电缆夹106固定到电力线导体101。在一些示例中,光纤电缆112可以沿着与正在传输的电力的特定相关联的电力线导体101,或者光纤电缆112可以在两个或三个不同相之间交替。此外,每根光纤电缆112可以承载一根或更多根光纤,以便于在操作环境100内的通信。

另外,图1示出了光纤接头盒108,在一些实施例中,该光纤接头盒108将光纤电缆112的光纤的对应端接在一起。例如,可以联接到电力线导体101的光纤电缆112的相对长的段(stretch)(例如,几公里的跨距)可以机械地联接在一起、热熔合在一起、或者以其他方式联接在光纤接头盒108中,光纤接头盒108可以包括光耦合器、放大器和/或其他部件,以便于将光数据信号从光纤电缆112的一个跨距传输到下一个跨距。另外,在一些实施例中,光纤接头盒108可以包括无线接入点和其他联网部件(例如,用于与物联网(IoT)设备、智能电网传感器(例如,电压传感器、电流传感器等)以及用户接入网通信)。此外,光纤接头盒108可以包括用于测量电力线状况的光学、电磁和其他类型的传感器;用于测量温度、湿度等的环境传感器;用于监控的摄像机等等。为了给这些部件供电,光纤接头盒108还可以包括太阳能电池和/或电池组。在一些示例(诸如图1所示的示例)中,光纤接头盒108可以附接到或定位在电力线导体101上或附近,而不是安装在电线杆102的下部,因此潜在地消除了相接地过渡件(phase-to-ground transition)的使用,相接地过渡件原本可以与每段光纤电缆112联接以提供与电力线导体101的电绝缘。

图2是用于将光纤电缆(例如,光纤电缆112)安装到电力线导体(例如,电力线导体101)上的示例性机器人系统200的框图。如图2中描述,机器人系统200可以包括驱动子系统202、延伸子系统204、旋转子系统206和/或负载子系统210。在一些实施例中,图2提供了子系统202-210如何彼此机械联接的一般表示,然而其他示例可以具有替代的连接布置。在一些实施例中,驱动子系统202可以沿着电力线导体101平移。此外,在一些示例中,延伸子系统204可以将旋转子系统206机械联接到驱动子系统202,并且选择性地将旋转子系统206与负载子系统210一起延伸远离驱动子系统202和/或电力线导体101,以避开沿着电力线导体101的障碍(例如,绝缘体104)。在一些示例中,旋转子系统206可以使负载子系统210围绕电力线导体101旋转,负载子系统210又可以承载一段光纤电缆112,同时驱动子系统202沿着电力线导体101平移,使得这段光纤电缆112围绕电力线导体101螺旋缠绕。

此外,在一些实施例中,旋转子系统206可以包括一个或更多个稳定部件(例如,一个或更多个推进器),其可以帮助获得或保持旋转子系统206和/或机器人系统200的其他部分相对于电力线导体101的期望位置。如下文更详细描述的,该位置可以在电力线导体101的正上方。此外,在一些示例中,稳定部件可以至少在延伸子系统204将旋转子系统206(以及随之的负载子系统210)延伸远离电力线导体101期间使用。

图3和图4是示例性机器人系统300的相关构型的透视图,其可以用作如上所述的图2的机器人系统200的实施例。如图3和图4所示,驱动子系统202可包括分开的驱动子系统端部部分302,并且延伸子系统204可包括分开的延伸子系统端部部分304,延伸子系统端部部分304机械地联接到对应的驱动子系统端部部分302。在一些实施例中,机器人系统300可以包括第一端(例如,前(leading)端或前(fore)端)和第二端(例如,后(trailing)端或后(aft)端),第一端和第二端可以由机器人系统300沿着电力线导体101平移的方向来确定,并且每个端对应于驱动子系统端部部分302和延伸子系统端部部分304。另外,旋转子系统306(例如,用作旋转子系统206)或其一些部分可以在相对端联接到延伸子系统端部部分304。此外,承载一段光纤电缆112的负载子系统310(例如,用作图2的负载子系统210)可以连接到旋转子系统306并保持在旋转子系统306内。

在正常操作期间(例如,当不处于避障情形时),机器人系统300可以处于缩回构型301(如图3所描述的),其中两个驱动子系统端部部分302都处于缩回或非伸出状态,并且其中至少一个驱动子系统端部部分302可以沿着电力线导体101(图3中未示出)推进机器人系统300,同时旋转子系统306可以围绕其基本上与电力线导体101对齐的纵轴旋转,同时,负载子系统310放出一段光纤电缆112(图3中也未示出),导致该段光纤电缆112围绕电力线导体101螺旋缠绕。另外,在一些示例中,延伸子系统端部部分304可以将旋转子系统306保持处于缩回状态,使得旋转子系统306和负载子系统310保持靠近电力线导体101,从而在安装光纤电缆112时增加系统的物理稳定性。

在一些实施例中,每个驱动子系统端部部分302可以独立地在缩回或延伸状态下操作(例如,沿电力线导体101纵向地操作,以便于避障),如下面更详细描述的。下文结合图52-图54描述的其他示例可能不包括驱动子系统端部部分302的可延伸或可缩回版本。图4是处于一侧延伸构型401的机器人系统300的透视图,在该构型中,一个驱动子系统端部部分302处于延伸状态(例如,延伸用于与电力线导体101接合的成对的“夹具(clamp)”或“夹持器(gripper)”之间的距离)。在一些示例中,当沿着电力线导体101平移时,每个驱动子系统端部部分302可以使用这样的成对的夹具或夹持器在两个或更多个点处接合(例如,夹紧或抓持)电力线导体101。另外,在一些实施例中,在遇到障碍(例如,绝缘体104)时,每个驱动子系统端部部分302可以选择性地至少在一个点处释放电力线导体101,同时至少在另一个点处选择性地继续夹紧电力线导体101,从而有助于在每个驱动子系统端部部分302处继续接合电力线导体101的同时避开障碍。另外,图4的该驱动子系统端部部分302处于向下俯冲构型(例如,以适应电力线导体101的方向上的竖直变化),如下面更全面讨论的。

此外,为了进一步便于避障,当驱动子系统端部部分302沿着电力线导体101平移时,延伸子系统端部部分304可以使旋转子系统306远离驱动子系统端部部分302和/或电力线导体101(例如,向上)延伸,从而允许旋转子系统306越过障碍。另外,在一些示例中,旋转子系统306可以包括一个或更多个稳定部件(例如,推进器),以稳定旋转子系统306的位置,从而稳定机器人系统300的位置,诸如通过保持机器人系统300相对于电力线导体101的当前旋转位置(例如,在图3和图4所示的定向上)。在一些实施例中,旋转子系统306可以仅在延伸子系统端部部分304使旋转子系统306向上延伸时提供稳定,或者也可以在其他时候提供这种稳定。

图5是可在图3的机器人系统300中采用的示例性旋转子系统306的透视图。如图5所示,旋转子系统306可以包括脊柱504,脊柱504在相对的两端处刚性联接到单独的隔板502。在一些示例中,每个隔板502可以界定从隔板502的中心位置向隔板502的外围延伸的狭槽520。此外,在一些实施例中,脊柱504可以是中空的并且是大致圆柱形的,同时限定与隔板502的狭槽520对齐的间隙,从而允许旋转子系统306连同机器人系统300的其余部分安装到电力线导体101上。

在一些实施例中,每个隔板502可用于将旋转子系统306可滑动地联接到对应的延伸子系统端部部分304。例如,附接到每个隔板502的可以是一个或更多个线性导轨512,该一个或更多个线性导轨512可以可滑动地接合延伸子系统端部部分304的对应的结构(例如,滚柱轴承组件),下面将进行更深入的讨论。此外,在一些实施例中,附接到每个隔板502的可以是一个或更多个导向螺母(lead nut)508,导向螺母508可旋转地接合对应的延伸子系统端部部分304的一个或更多个导向螺杆或类似部件,使得导向螺杆的旋转可以导致导向螺母508和相关联的隔板502相对于延伸子系统端部部分304上升或下降,如以上所讨论的。

此外,在一些实施例中,旋转子系统306可以包括在脊柱504的每一端附近的旋转特征506(例如,凹槽、脊、它们的某种组合等),如下所述,负载子系统310的一部分与对应的特征(例如,轴承)接合,以便于负载子系统310围绕脊柱504和电力线导体101旋转。此外,在一些示例中,旋转子系统306可以包括旋转致动器510(例如,一个或更多个电动机和相关联的硬件),以与负载子系统310接合,从而使负载子系统310和一段光纤电缆112围绕电力线导体101旋转。在一些实施例中,只有一个隔板502可以包括旋转致动器510。在其他示例中,诸如在旋转子系统306中不存在脊柱504的那些示例(例如,当隔板502仅通过负载子系统310彼此联接时)中,两个隔板502都可以包括旋转致动器710以旋转负载子系统310。

在每个隔板502处,一个或更多个位置稳定器(诸如推进器501(例如,马达驱动的螺旋桨))也可以联接到旋转子系统306。在一些示例中,位置稳定器可以被激活以将旋转子系统306保持在直立定向上(例如,如图5所示)。此外,位置稳定器可以有助于机器人系统300相对于电力线导体101在正面朝上位置和倒置位置之间的旋转或“翻转”(例如,用于避障或将机器人系统300装到电力线导体101上或从电力线导体101卸下)。在一些示例中,位置稳定器也可用于抵消或稳定电力线导体101的不想要的运动(例如,振荡),诸如在光纤电缆112安装期间可能由旋转子系统306施加的那些运动。此外,在一些实施例中,旋转子系统306可以包括位置稳定器的操作所基于的一个或更多个传感器(例如,惯性测量单元(IMU)传感器)。在一些示例中,在其他实施例中可以采用除推进器501之外的其他类型的位置稳定器(例如,控制力矩陀螺仪(CMG)、重心转移系统(weight-shifting systems)等)。

在图5的特定示例中,每个隔板502使用单个双向推进器501,使得通过反转旋转方向,由每个推进器501施加的力可以被反向。在一个示例中,推进器501可被控制以在相同时间产生相同方向的推力。在这样的示例中,推进器501可以呈现相反的叶片节距,但是可以同时在相反的方向上被驱动,使得它们在相同的方向上产生推力,因此可导致它们的相反的侧向力抵消。此外,两个推进器501旋转的方向可以同时反转,以反转推力的方向。在另一个实施例中,推进器501可以被配置成同时在相反的方向上产生推力,并且施加到机器人系统300的总力由每个推进器501的相对旋转速度(以及因此相对推力)确定。在其他实施例中,可以采用使用一个或更多个推进器501的其他推进器501布置和控制策略。

在一些示例(诸如图5的示例)中,旋转子系统306可以包括在一个或两个隔板502中的每一个隔板上的一个或更多个连接器端口518,用于将一个或更多个电池组516电连接到机器人系统300的一个或更多个电气部件(例如,马达、处理器、传感器等)。在一些实施例中,电池组516可以被定位成使机器人系统300的总重量相对于电力线导体101横向平衡,同时促进机器人系统300的质心的更理想的位置。例如,当旋转子系统306处于直立定向时(如图5所示),电池组516可以位于电力线导体101的下方和两侧,以便于将机器人系统300的质心定位在电力线导体101附近。在其他示例中,可以采用用于一个或更多个电池组516的其他位置。

图6是可用在图5的旋转子系统306中的示例性旋转致动器510的透视图。如所描绘的,旋转致动器510可以包括马达602,马达602通过对应的齿轮系组件606联接到两个摩擦辊610。此外,一个或更多个拉伸弹簧604可操作以使每个齿轮系组件606和相关联的摩擦辊610围绕对应的齿轮系组件枢转点608旋转,进而推动每个摩擦辊610抵靠负载子系统310的内接触表面(例如,图7所示的旋转驱动环704)。因此,在这种情况下,马达602的致动可以通过齿轮系组件606来引起每个摩擦辊610的旋转,以通过旋转特征506使负载子系统310围绕旋转子系统306的脊柱504旋转。

如下文更详细描述的,负载子系统310的旋转驱动环704可以包含类似于旋转子系统306的狭槽520的间隙,以能够将机器人系统300装到电力线导体101上。因此,在负载子系统310围绕电力线导体101旋转期间,在每次旋转期间,至少一个摩擦辊610可以保持与负载子系统310的旋转驱动环704接触。图7-图9是负载子系统310在围绕电力线导体101旋转期间在不同位置的透视图。例如,图7是负载子系统310处于直立位置702时的视图,在此期间,两个摩擦辊610都与旋转驱动环704接合。当旋转子系统306的旋转致动器510继续使负载子系统310旋转时,摩擦辊610中只有一个与旋转驱动环704接触,如图8所示。此后,随着旋转继续,先前未接合的摩擦辊610重新接合旋转驱动环704,之后另一个摩擦辊610失去与旋转驱动环704的接触,如图9所描绘。在一些实施例中,基于单个马达602通过双齿轮系组件606同时驱动两个摩擦辊610,可以通过旋转驱动环704施加相同的总扭矩,而不管一个或更多的两个摩擦辊610是否与旋转驱动环704接合。

图10是图5的旋转子系统306的脊柱504的透视图。如图所示,脊柱504可以包括多个平行的碳纤维管1006,这些碳纤维管围绕脊柱504的纵向轴线径向地布置,并限定狭槽520。在一些实施例中,碳纤维管1006可以通过内脊柱壁1008(例如,也由碳纤维材料制成)连接在一起,以进一步加强脊柱504,脊柱504连接隔板502并且通常连接机器人系统300的两端。在其他示例中,碳纤维管1006可以通过内脊柱壁1008和覆盖碳纤维管1006外周的外脊柱壁两者、单独的外脊柱壁、或根本没有壁的方式连接。此外,在一些示例中,碳纤维管1006可以在对应的端部通过脊柱附接颈圈1002连接在一起。此外,每个脊柱附接颈圈1002可包括旋转特征506,如上文结合图5所述的,以便于负载子系统310围绕电力线导体101旋转。另外,脊柱附接颈圈1002中的至少一个可以包括旋转致动器附接区域1004,旋转致动器510可以用螺栓或其他方式附接到旋转致动器附接区域1004。

图11是图3的机器人系统300的负载子系统310的透视图。如图所示,负载子系统310可以包括负载支撑结构1104,光纤桶1102可以可移除地固定到负载支撑结构1104,光纤桶1102被配置为在光纤电缆112安装在电力线导体101上之前承载光纤电缆112。张紧器组件1110可以附接到负载支撑结构1104,用于在光纤电缆112围绕电力线导体101螺旋缠绕的同时在光纤电缆112上保持期望量的张力。光纤放出轨道1106可以从负载支撑结构1104延伸,光纤放出轨道1106可以将光纤电缆112从张紧器组件1110引导到放出秆状物组件1108。接下来,当旋转子系统306使负载子系统310围绕电力线导体101旋转时,放出秆状物组件1108可以将光纤电缆112引导至电力线导体101。

在一些示例中,在安装之前在光纤桶1102中承载的光纤电缆112的段可以位于线轴或其他部件上,这有助于当旋转子系统306导致负载子系统310围绕电力线导体101旋转时光纤电缆112的放出。在其他实施例中,光纤电缆112的段可以不位于光纤桶1102内的线轴或类似设备上。如图11所示,光纤桶1102可以成形为至少部分地形成狭槽520(例如,当负载子系统310处于缩回状态时,至少部分地围绕电力线导体101),因此导致光纤桶1102的质心可以定位成靠近电力线导体101,同时相对于严格圆柱形的桶安装光纤电缆112。在一些示例中,光纤桶1102包括桶盖1103,桶盖1103可以覆盖光纤桶802的端部,并且用作进入端口,光纤电缆112的段可以通过该进入端口在安装之前放置在光纤桶802内。另外,桶盖1103可以限定光纤孔1214,光纤电缆112穿过该光纤孔1214到达张紧器组件1110。

图12是可用在负载子系统310中的张紧器组件1110的示例的透视图。在一些实施例中,张紧器组件1110可以包括支撑支架1201,该支撑支架1201附接到光纤桶1102的桶盖1103,并且为张紧器组件1110的剩余部分提供平台。光纤卷筒1202和同步滑轮1208可旋转地联接到支撑支架1201,光纤卷筒1202和同步滑轮1208可以通过同步带1206彼此联接。当光纤电缆112正在被安装到电力线导体101上时,光纤卷筒1202以螺旋的形式承载来自光纤桶1102的一定长度的光纤电缆112。更具体地,当从光纤卷筒1202的顶端抽出光纤电缆112时,光纤卷筒1202旋转,以通过光纤孔1214从光纤桶1102抽出光纤电缆112。在一些实施例中,光纤导向件1204可以将从光纤孔1214接收的光纤电缆112引导到光纤卷筒1202上,并且将光纤电缆112保持在光纤卷筒1202上的期望位置,直到光纤电缆112离开光纤卷筒1202的顶部。

为了在光纤电缆112离开光纤卷筒1202时保持光纤电缆112的期望张力,压缩弹簧1216可以与一对制动垫1212联接。在一些示例中,最上面的制动垫1212可以固定地附接到支撑支架1201,而最下面的制动垫1212可以固定地附接到压缩弹簧1216,压缩弹簧1216可以固定地附接到同步滑轮1208。在操作中,压缩弹簧1216可以向制动垫1212提供轴向力,从而对同步滑轮1208产生旋转阻力,并因此通过同步带1206对光纤卷筒1202产生旋转阻力。在一些实施例中,张力调节螺母1210可以螺纹联接到同步滑轮1208的轴上,使得张力调节螺母1210的手动旋转(例如,由机器人系统300的人类操作员或安装者)可以通过压缩弹簧1216在制动垫1212之间实现期望量的制动力,并因此实现施加到光纤电缆112的对应量的张力。

图13是可用在图11的负载子系统310中的另一示例性张紧器组件1110A的透视图,而图14提供了张紧器组件1110A的侧剖视图。张紧器组件1110A包括支撑支架1301,支撑支架1301通过滑动离合器1304将光纤卷筒1302联接到光纤桶1102的桶盖1103。在一些示例中,光纤电缆112经由光纤卷筒1302的最底端处的光纤孔1214从光纤桶1102中抽出,经由螺旋电缆引导套管1303螺旋卷绕在光纤卷筒1302的内壁内,然后在光纤卷筒1302的最顶端处离开,用于围绕电力线导体101安装。在一些实施例中,滑动离合器1304可以被配置为滑动或旋转,以便于以期望的速度和张力从光纤卷筒1302中抽出光纤电缆112。此外,在一些示例中,光纤卷筒1302可以限定进入切口1306,该切口允许人工操作员在将光纤电缆112安装到电力线导体101上之前将光纤电缆112装到光纤卷筒1302中。

图15包括可用在图11的负载子系统310中的另一示例性张紧器组件1110B的透视图。如同张紧器组件1110一样,张紧器组件1110B可以位于光纤桶1102的外部,并且联接到光纤放出轨道1106。如图15所示,在一些实施例中,张紧器组件1110B可以提供从桶盖1103的光纤孔1215接收光纤电缆112的电缆入口点1502,以及向光纤放出轨道1106提供光纤电缆112的电缆出口点1504。此外,在一些示例中,张紧器组件1110B可包括联接到惰轮部分1501的离合器部分1500,其每个可包括多个辊1506,辊1506将光纤电缆112从电缆入口点1502引导至电缆出口点1504。另外,在一些实施例中,离合器部分1500和惰轮部分1501中的每一个都可以提供摩擦带1508,该摩擦带1508位于电缆入口点1502和电缆出口点1504之间,并且悬挂在两个滑轮1512之上,其中摩擦带1508在相对的两侧接合光纤电缆112。在一些示例中,惰轮部分1501的摩擦带1508可以基本自由地旋转,而离合器部分1500的摩擦带1508可以通过可调节的离合器机构(例如,联接到滑轮1512之一的滑动离合器1510)以类似于张紧器组件1110A的滑动离合器1304的方式向光纤电缆112提供期望水平的张力。

在图16(没有光纤桶1102和张紧器组件1110)和图17(包括光纤桶1102和张紧器组件1110)的透视图中描绘了在负载子系统310中所包括的负载支撑结构1104的示例。如图所示,负载支撑结构1104可包括碳纤维管结构1602以及旋转驱动环704,该碳纤维管结构1602包括支撑支架,该支撑支架提供呈圆形布置的旋转凹槽轴承1606,同时限定狭槽520。如以上讨论的,旋转凹槽轴承1606可以接触脊柱504的旋转特征506,以便于负载子系统310通过旋转致动器510围绕旋转子系统306旋转。

另外,在一些实施例中,负载支撑结构1104可以包括桶托架板1608,在通过条带1702和对应的条带闩锁1610固定到负载支撑结构1104之前,光纤桶1102可以放置在该桶托架板上。此外,负载支撑结构1104可以包括保持板1604,该保持板1604接触光纤桶1102的保持唇缘1704的内表面,以在固定到负载支撑结构1104时限制光纤桶1102的轴向运动。

图18是用于负载子系统310A的另一示例性负载支撑结构1104A(包括光纤桶1102和张紧器组件1110A)的透视图。在一些实施例中,光纤桶1102和附接的张紧器组件1110A可以通过枢转保持管1802(例如,碳纤维管)固定到负载支撑结构1104A的桶托架板1608,保持管1802的自由端可以通过快速释放销1804或其他固定部件保持就位。

图19是负载子系统310的示例性光纤放出轨道1106的局部透视图,描绘了联接到张紧器组件1110的光纤放出轨道1106的近端。光纤放出轨道1106可以包括外部轨道1904,该外部轨道1904可以响应于机器人系统300的其他部分的运动(诸如对应的驱动子系统端部部分302的延伸和/或竖直枢转)沿着内部轨道1906滑动,如下面更全面描述的。在一些示例中,通过位于内部轨道1906的相对边缘上的轨道V形凹槽1910与外部轨道1904的凹槽轴承1908配合,可以促进外部轨道1904相对于内部轨道1906的移动。此外,在一些实施例中,内部轨道1906的近端可以包括具有张紧器端枢轴1914和光纤导向件1912的物理部件,光纤电缆112可以从张紧器组件1110、1110A或1110B朝向放出秆状物组件1108(如图11所示)经过该物理部件。

图20是机器人系统300的局部透视图,示出了处于缩回状态的光纤放出轨道1106,图21是机器人系统300的局部透视图,示出了处于伸出状态的光纤放出轨道1106。如图所示,图20描绘了正常模式下的机器人系统300,其中光纤电缆112安装到电力线导体101上,由于驱动子系统端部部分302处于水平缩回状态,因此驱动子系统端部部分302缩回,并且负载子系统310处于正常的非延伸位置(例如,通过延伸子系统端部部分304提供,下面将更详细地讨论)。相反,图21示出了处于避障模式的机器人系统300,在该模式中,驱动子系统端部部分302处于水平延伸状态,并且负载子系统310通过延伸子系统端部部分304处于延伸位置。

图22是图11的负载子系统310的放出秆状物组件1108的示例的透视图。在一些实施例中,放出秆状物组件1108可包括端部结构2210或支架,该端部结构2210或支架可与光纤放出轨道1106的远端联接(例如,连接到与张紧器组件1110相对的外部轨道1904的端部)。此外,在一些示例中,多个辊2214可以以圆形方式布置,并且可旋转地联接到端部结构2210,以与附接到驱动子系统端部部分302的辊板2208的辊导向件2212接合,这将在下面更详细地讨论。基于这样的构造,响应于由旋转致动器510引起的负载子系统310的剩余部分的旋转,可以发生放出秆状物组件1108围绕电力线导体101的旋转。

放出秆状物组件1108还可以包括一对光纤滑轮2202,该对光纤滑轮2202可旋转地联接到枢转元件2204的相对端。在一些示例中,每个光纤滑轮2202的半径大于或等于光纤电缆112的指定最小推荐弯曲半径。另外,枢转元件2204的远端(例如,离光纤放出轨道1106最远的一端)可以被配置成在一个或更多个恒力弹簧2206的控制下围绕枢转元件2204的近端(例如,离光纤放出轨道1106最近的一端)枢转。更具体地说,在一些示例中,恒力弹簧2206施加一定水平的力,使得枢转元件2204的远端朝向电力线导体101。当光纤电缆112沿着光纤滑轮2202行进时,当前施加到光纤电缆112的张力的量可以因此确定在枢转元件2204的远端处的光纤滑轮2202的位置。例如,图23是放出秆状物组件1108的透视图,其中光纤电缆112的张力处于或接近期望水平,导致放出秆状物组件1108呈现正常的光纤电缆放出状态。相反,图24是放出秆状物组件1108的透视图,其中放出秆状物组件1108收紧引入光纤电缆112中的松弛,以保持光纤电缆112所期望的张力水平。

在其他实施例中,用于光纤放出轨道1106的替代结构可用于将光纤电缆112从张紧器组件(例如,张紧器组件1110、1110A或1110B)引导至放出秆状物组件(例如,放出秆状物组件1108)。例如,光纤放出结构可以是从负载子系统310延伸到放出秆状物组件的悬臂结构,而不直接联接到驱动子系统端部部分302的前端。在一些实施例中,这种光纤放出结构可以包括管,光纤电缆112可以通过该管在张紧器组件和放出秆状物之间行进。此外,在一些实施例中,放出秆状物组件1108可以被构造成不同于图20-图24所示的那样。例如,代替恒力弹簧2206,放出秆状物组件1108可以采用拉伸弹簧,该拉伸弹簧提供抵抗弹簧延伸的力,以减少或消除光纤电缆112中的松弛,诸如在缠绕操作期间。在其他示例中,光纤放出轨道1106和放出秆状物组件1108的其他替代布置也是可能的。

图25是图3的机器人系统300的示例性延伸子系统端部部分304的透视图。在一些实施例中,延伸子系统端部部分304可以包括一个或更多个板2501,板2501可以提供物理结构,其他部件可以联接到该物理结构。例如,一个板2501可以用作一个或更多个印刷电路板组件(PCBA)2502可以固定于其的结构。PCBA 2502可以承载可用在机器人系统300中的任何类型的电路(例如,处理器、传感器、马达驱动器集成电路(IC)等)。一个或更多个枢轴结构2506也可附接到板2501,对应的驱动子系统端部部分302可以附接到枢轴结构2506,以便于驱动子系统端部部分302相对于延伸子系统端部部分304枢转。

同样如图25所示,每个延伸子系统端部部分304还可以包括联接到板2401的多个部件,用于使旋转子系统306的对应端部(以及因此的负载子系统310)向上延伸。在一些实施例中,这些部件可以包括一个或更多个提升致动器组件2508和一个或更多个滚柱轴承组件2504。更具体来说,如图26的透视图所示,提升致动器组件2508可包括线性导轨组件2602、导向螺杆2608、马达2610、滚珠轴承组件2606和一个或更多个齿轮(例如正齿轮)2604。此外,线性导轨组件2602和导向螺杆2608可以与旋转子系统306的相应导向螺母508接合,使得导向螺杆2608的旋转可以引起导向螺母508的竖直平移(例如,由线性导轨组件2602引导的竖直平移),从而引起旋转子系统306的竖直平移。此外,在一些示例中,马达2610的致动可导致正齿轮2604(例如,具有1∶1的比率)旋转,正齿轮2604通过滚珠轴承组件2606(例如,双列角接触滚珠轴承组件)操作以旋转导向螺杆2608。另外,在一些示例中,每个滚柱轴承组件2504可以与旋转子系统306的对应线性导轨512相互作用,以允许旋转子系统306相对于延伸子系统端部部分304竖直移动,同时限制它们之间的相对水平移动。

在一些示例(诸如上面描述的那些示例)中,并且如图27和图28的机器人系统300的侧视图所示,延伸子系统端部部分304可以将旋转子系统306和负载子系统310从负载缩回构型2701(如图27所示)提升到负载延伸构型2801(如图28所示)。在一些实施例中,在当前没有沿着电力线导体101的障碍干扰旋转子系统306和负载子系统310的时候,可以在正常模式下采用负载缩回构型2701,因此允许机器人系统300沿着电力线导体101的正常行进和负载子系统310围绕电力线导体101旋转,以便于光纤电缆112围绕电力线导体101螺旋缠绕。相反,在旋转子系统306和负载子系统310原本不会跃过沿着电力线导体101的迎面而来的障碍的情况下,负载延伸构型2801可以用于避障模式。在这些实施例中,旋转子系统306在负载缩回构型2701和负载延伸构型2801之间的延伸是在保持延伸子系统端部部分304和旋转子系统306之间的结构稳定性的同时完成的。

图29-图54描绘了可用在机器人系统300中的示例性驱动子系统端部部分302的各个方面。例如,图29是驱动子系统端部部分302(具体地,用于机器人系统300的后端的驱动子系统端部部分302(例如,当机器人系统300沿着电力线导体101平移以在电力线导体101上安装光纤电缆112时))相对于对应的延伸子系统端部部分304的板2501的整体透视图。如图所示,驱动子系统端部部分302可以包括两个伸缩组件2902(例如,在近端通过对应的枢轴结构2506附接到板2501)、两个俯仰调节组件2904(例如,在近端附接到板2501)、以及两个驱动夹持器2906和两个跨越夹持器2908,其每个通过对应的夹持器臂2910可枢转地联接到伸缩组件2902。驱动子系统端部部分302中还包括附接到每个伸缩组件2902的远端的辊板2208和附接的辊导向件2212,如上文更全面描述的。

通常,在至少一些示例中,伸缩组件2902可以有助于驱动子系统端部部分302基本上沿着电力线导体101纵向延伸,而俯仰调节组件2904可以有助于驱动子系统端部部分302围绕枢轴结构2506的定向的竖直变化,以符合电力线导体101的方向的竖直变化。此外,驱动夹持器2906可以串联操作以夹紧电力线导体101,并沿着电力线导体101平移驱动子系统端部部分302,同时跨越夹持器2908可以一起操作,以沿着电力线导体101在不同于驱动夹持器2906的位置夹紧电力线导体101,以便于跨越障碍。

图30是可用在驱动子系统端部部分302中的示例性驱动夹持器2906的透视图。在一些实施例中,驱动夹持器2906可以包括具有(例如,包覆成型有)分段胎面的同步带3014,该分段胎面可以提供显著的抓持性能,并具有相对适中的滚动阻力来抓持电力线导体101。在一些示例中,如图30所示,位于同步带3014的外表面上的分段胎面可以包括由凹入的内部部分连接的成角度的外部部分,然而其他构型也是可能的。此外,在一些示例中,同步带3014的内表面可以在对应的同步滑轮3012上行进,使得同步滑轮3012相对于同步带3014的旋转正时可以保持固定。此外,在图30的实施例中,一个同步滑轮3012可以由驱动马达3002驱动(例如,通过锥齿轮箱3006,以便于驱动电机3002和同步滑轮3012之间的直角定向)。

在一些实施例中,驱动夹持器2906还可以包括轭和悬架3010(例如,位于同步滑轮3012之间),以提供一定程度的柔性,从而允许驱动夹持器2906的俯仰旋转和/或竖直平移,以便于在各种情况下驱动夹持器2906与电力线导体101正确对齐。在一些示例中,驱动夹持器2906中还可以包括带张紧器3008以及一个或更多个支撑辊3004,带张紧器3008可以允许手动调节同步带3014经受的张力,支撑辊3004可以在同步滑轮3012之间支撑同步带3014以增强抓持强度。

图31和图32是可用在驱动子系统端部部分302中的另一示例性驱动夹持器2906A的透视图。更具体来说,图31描绘了驱动夹持器2906A的一个版本,其包括驱动夹持器2906的各种部件并且提供驱动夹持器2906的功能,但是还包括一个或更多个顶部辊3102,而图32示出了包含一个或更多个底部辊3202的驱动夹持器2906A的版本。在一些实施例中,每个驱动子系统端部部分302可以包括具有顶部辊3102的驱动夹持器2906A的版本和具有底部辊3202的驱动夹持器2906A的版本,串联工作使得顶部辊3102和底部辊3202都可以在正常模式期间接合电力线导体101的顶侧和底侧(例如,使得在抓持电力线导体101时同步带3014上的竖直力最小化)。在一些实施例中,顶部辊3102和底部辊3202通过枢转机构3104和调节机构3106与驱动夹持器2906A联接,其操作将在下面描述。

图33-图35是基于调节机构3106和枢转机构3104的操作的驱动夹持器2906A的顶部辊3102(例如,如结合图31所述)的各种构型的透视图。例如,图33描绘了驱动夹持器2906A,其中通过操作员手动配置调节机构3106以相对于同步带3014将顶部辊3102运送到较低的部署位置3301(例如,通过调节螺杆或其他紧固件),顶部辊3102被放置在较低的部署位置3301。相反,图34示出了相对于同步带3014处于较高部署位置3401的顶部辊3102。此外,在至少一些实施例中,具有底部辊3202的驱动夹持器2906A的版本(例如,如图32所示)可以类似地调节。在一些示例中,除了较低部署位置3301和较高部署位置3401之外,顶部辊3102和底部辊3202可以位于其他中间位置。调节机构3106的这种使用可以允许顶部辊3102和底部辊3202的竖直位置调节,以接合具有不同厚度的电力线导体101,从而减少施加到驱动夹持器2906A的扭矩量(例如,当机器人系统300相对于电力线导体101处于正面向上或倒置时)。在一些示例中,当驱动夹持器2906A接合电力线导体101时,与保持顶部辊3102的支架结合的引入端(lead-in)3108可以有助于顶部辊3102在电力线导体101顶部的正确竖直定位。

图35是驱动夹持器2906A的透视图,其中顶部辊3102被旋转90度进入收起位置3501,诸如当驱动夹持器2906A处于远离电力线导体101的缩回位置时。在一些实施例中,当驱动夹持器2906A缩回并接近对应的伸缩组件2902时,驱动夹持器2906A的被动收起控制臂3502可与伸缩组件2902的表面接触,导致被动收起控制臂3502朝向枢转机构3104水平移动,从而旋转枢转机构3104并向下推动对应的顶部辊3102并远离电力线导体101。在一些示例中,这种移动可以在驱动夹持器2906A对之间产生显著的间隙,用于越过驱动夹持器2906A对之间的障碍(诸如电力线绝缘体)。作为进一步的结果,当驱动夹持器2906A对的后续夹紧操作开始时,每个驱动夹持器2906A的顶部辊3102可以恢复它们的水平位置(例如,基于朝向水平位置弹簧偏置的枢转机构3104),以便于与电力线导体101接合。另外,在一些实施例中,采用底部辊3202的驱动夹持器2906A的版本可以结合类似的缩回功能。

图36是可用在图29的驱动子系统端部部分302中的示例性跨越夹持器2908的透视图。在至少一些实施例中,跨越夹持器2908包括至少一对竖直布置的水平定向的圆柱形辊3602,使得一对跨越夹持器2908可以接合并牢固地抓持在该对跨越夹持器2908间的电力线导体101(例如,用于越障(obstacle crossing)操纵)。如图29所示,跨越夹持器2808可以位于对应的夹持器臂2910处或附近。在一些示例中,每个跨越夹持器2908还可以采用被结合到驱动夹持器2906中的轭和悬架3010,以在各种情况下当与电力线导体101接合时提供允许跨越夹持器2908的俯仰旋转和/或竖直平移的柔性。此外,在一些实施例中,水平定向的圆柱形辊3602有助于机器人系统300围绕电力线导体101旋转(诸如用于越障),以及用于将机器人系统300装到电力线导体101上和从电力线导体101卸下,如下面更详细讨论的。

图37和图38包括来自处于(例如,沿电力线导体101纵向地)缩回构型3702和延伸构型3704的伸缩组件2902(例如,夹紧机构3716可以位于该伸缩组件2902中,以用于夹紧驱动夹持器2906或跨越夹持器2908)的第一侧(例如,右侧)的不同横截面的侧视图。在一些实施例中,如上所述,伸缩组件2902可以有助于跨越夹持器2908从驱动夹持器2906进一步延伸,以适应避障。为了提供纵向延伸,伸缩组件2902可以包括由伸缩致动器3706旋转的导向螺杆3708,以使导向螺母3710沿着导向螺杆3708行进,从而有助于伸缩组件2902的延伸和缩回。在一些示例中,伸缩组件2902可以包括导向螺杆引导管3712,以在跨越夹持器2908的延伸和缩回期间为导向螺杆3708提供机械支撑,因此可能地允许使用与可通常使用的导向螺杆相比直径相对小的导向螺杆3708。另外,在一些实施例中(在图38中以最佳效果示出),伸缩组件2802可以包括引导导轨3802和伴随的引导辊3804,引导辊3804在缩回构型3702和延伸构型3704之间支撑和引导伸缩组件2902的两个部分。

图39包括伸缩组件2902的相对侧的相对端(例如,近端3902和远端3904)的局部透视图。更具体来说,伸缩组件2902左侧的近端3902包括在伸缩组件2902和延伸子系统204之间的枢轴结构2506。此外,枢轴结构2506可包括一对正齿轮3906(例如,1∶1比的正齿轮),其将伸缩致动器3706联接到导向螺杆3708,使得导向螺杆3708旋转,从而平移导向螺母3710,以延伸和缩回伸缩组件2902。在右侧伸缩组件2902的远端3904处(例如,在伸缩组件2902的与延伸子系统204相对的一端)也示出了伸缩致动器3706、正齿轮3906、导向螺杆3708和导向螺母3710的对应布置。在一些示例中,如上所列的伸缩致动器3706和相关部件可以放置在伸缩组件2902的不同侧上的伸缩组件2902的相对端,以使得部件能够放置在伸缩组件2902的两侧内,以用于驱动夹持器2906和跨越夹持器2908的夹紧和缩回,如下面更全面描述的。

图40包括处于缩回构型4002和延伸构型4004的右侧伸缩组件2902的附加的局部透视图。所提供的视图突出显示了与导向螺杆3708对齐并帮助支撑导向螺杆3708的螺杆支撑件4010的使用。在一些实施例中,螺杆支撑件4010部分地通过导向螺母/螺杆支撑导向件4006来引导。此外,在一些示例中,随着伸缩组件2902通过弹簧4008从缩回构型4002转变到延伸构型4004,螺杆支撑件4010在延伸方向上延伸。在缩回构型4002中,螺杆支撑件4010压缩弹簧4008,以允许伸缩组件2902完全缩回。当伸缩组件2902向延伸构型4004转变时,弹簧4008推动螺杆支撑件4010穿过导向螺母/螺杆支撑导向件4006到达螺杆支撑件4010支撑导向螺杆3708的超过导向螺母/螺杆支撑导向件4006的点(例如,在导向螺母/螺杆支撑导向件4006和导向螺杆3708的远端之间的大约一半)。

图41包括图29的驱动子系统端部部分302在(如俯仰调节组件2904所确定的)俯仰中立位置4102和俯仰向下位置4104的侧视图。在俯仰中立位置4102,俯仰调节组件2904可以至少部分地缩回,导致驱动子系统端部部分302相对于机器人系统300的剩余部分保持基本平行的对齐。在俯仰向下位置4104,至少部分延伸的俯仰调节组件2904可导致驱动子系统端部部分302相对于机器人系统300的剩余部分围绕枢轴结构2506俯仰向下。在一些示例中,基于俯仰调节组件2904的缩回,与图41所示的俯仰向下位置4104相对的俯仰向上位置也是可能的。这种移动可以使机器人系统300能够导航在电力线导体101中(诸如在绝缘体、分接头和其他障碍处)的竖直变化。

图42是驱动子系统端部部分302的俯仰调节组件2904的中心区域的局部透视图。在一些示例中,每个俯仰调节组件2904可以包括俯仰致动器4210,该俯仰致动器4210可以使导向螺杆4204旋转以导致对应的导向螺母4202沿着导向螺杆4204行进,由此导致内管4206在外管4208内纵向移动,从而导致对应的俯仰调节组件2904延伸或缩回。在一些示例中,俯仰调节组件2904可以在一端枢转地联接到板601,并且在第二端枢转地联接到对应的伸缩组件2902或驱动子系统端部部分302的另一部分。

图43是另一局部透视图,这一次是俯仰调节组件2904的顶端。在一些实施例中,该端部可以包含插入到外管4208的端部中的管端支撑件4302。此外,管端支撑件4302可包括球窝接头杆端4304,u形夹销4306可穿过球窝接头杆端4304插入,以将俯仰调节组件2904的顶端枢转地附接到延伸子系统端部部分304(例如,在板2501处)。在一些示例中,俯仰调节组件2904的底端可以在驱动子系统端部部分302的远端处联接到板或其他结构(例如,在通过板2912处或附近)。

图44是伸缩组件2902的夹紧机构3716的局部透视图。在一些实施例中,位于伸缩组件2902的一侧中的第一夹紧机构3716可操作以经由第一对夹持器臂2910夹紧驱动夹持器2906,而伸缩组件2902的相对侧可包括第二夹紧机构3716,第二夹紧机构3716可操作以经由第二对夹持器臂2910夹紧跨越夹持器2908。另外,两个夹紧机构3716可以从驱动子系统端部部分302的不同端操作,因为驱动夹持器2906和跨越夹持器2908可以使用来自驱动子系统端部部分302的相对端的不同部件(如上所述)来致动。

如图44所描绘,夹紧致动器4402可以使导向螺杆4404旋转,从而导致对应的导向螺母4406沿着导向螺杆4404行进。接下来,导向螺母4406朝向承载主滑轮4410的部件的移动可导致主滑轮4410的对应移动。主滑轮4410的移动又可导致围绕主滑轮2406以及一个或更多个附加滑轮(也未在图44中示出)缠绕的电缆(未在图44中示出)的张力增加,并且电缆的两端连接到相对的夹持器臂2910,每个驱动夹持器2906或跨越夹持器2908联接到夹持器臂2910。因此,电缆张力的增加可能导致驱动夹持器2906或跨越夹持器2908将电力线导体101夹在其间。通过以这种方式使用电缆,即使在电力线导体101没有沿着机器人系统300一致对齐的情况下,夹紧力也可以基本均匀地分布在驱动夹持器2906或跨越夹持器2908之间。在一些实施例中,夹紧机构3716可以包括柔性弹簧4412(例如,在导向螺母4406和承载主滑轮4410的部件之间),以提供一定程度的柔性,诸如使得驱动夹持器2906能够越过一些障碍(例如,系扣),同时保持抓持强度。

图45是与近侧驱动夹持器2906相关联的夹紧机构3716的局部透视图,而图46是与远侧驱动夹持器2906相关联的夹紧机构3716的透视图。在一些实施例中,如上所述,围绕主滑轮4410布设的张紧电缆的近侧部分4506在被附接到用于近侧驱动夹持器2906的夹持器臂2910之前,还可以围绕一个或更多个近侧电缆滑轮4504布设,而同一张紧电缆的远侧部分可以围绕远侧电缆滑轮4508布设,穿过远侧电缆套筒4602(例如,套筒沿着通过板2912定位),并且在被附接到用于远侧驱动夹持器2906的远侧夹持器臂2910之前围绕一个或更多个远侧电缆滑轮4604布设。

图47是与近侧和远侧跨越夹持器2908相关联的夹紧机构3716的透视图。除了用于驱动夹持器2906的远侧电缆套筒4602和远侧电缆滑轮4604(来自图46)之外,图47还描绘了用于跨越夹持器2908的夹紧机构3716的主滑轮4410以及远侧电缆滑轮4704和远侧电缆套筒4702,张紧电缆(图47中未示出)的一部分通过远侧电缆滑轮4704和远侧电缆套筒4702布设在通往用于远侧跨越夹持器2908的远侧夹持器臂2910(图47中也未示出)的路径上。图47还描绘了对应于近侧跨越夹持器2908的近侧夹持器臂2910的近侧电缆滑轮4706。

图48-图50是由夹紧机构3716确定的各种夹持器构型中的驱动子系统端部部分302的一部分的俯视图。例如,图48是处于允许障碍在其间通过的驱动夹持器打开构型4800的驱动子系统端部部分302的俯视图,这至少部分是由于操作驱动夹持器2906和夹持器臂2910的张紧电缆缺乏显著的张力(例如,因此不能抵消使驱动夹持器2906分离的弹簧加载力)。图49是处于驱动夹持器闭合直线构型4900的驱动子系统端部部分302的俯视图,其中夹紧机构3716向电缆施加张力,从而迫使驱动夹持器2906在一起。在图49的示例中,电力线导体101(图49中未示出)被假定基本上沿着旋转子系统306的纵轴对齐。图50是处于驱动夹持器闭合角度构型5000的驱动子系统端部部分302的俯视图。在这个示例中,夹紧机构3716以图49所示的方式向电缆施加张力。然而,在这种情况下,电力线导体101与旋转子系统306成一定角度对齐,从而导致驱动夹持器2906以相似的角度定向,以保持电力线导体101上的抓持力。

图51是夹持器臂2910的透视图,夹持器臂2910可以包括两个碳纤维边缘板5102,这两个碳纤维边缘板5102通过碳纤维中心板5103使用互锁接头连接,以增加强度。此外,在一些示例中,夹持器臂2910可以包括张紧电缆附接销5104,如上所述,张紧电缆的一端可以附接到该张紧电缆附接销5104,以将相关联的驱动夹持器2906或跨越夹持器2908夹紧在一起。在每个边缘板5102的枢转点处还可以结合有安装件5106和相关联的扭转弹簧5108,该扭转弹簧5108可以向连接到附接销5104的张紧电缆施加的力提供反作用力,使得电缆中张力的减小导致夹持器臂2910从电力线导体101缩回。

图52是可采用不可延伸的枢转臂5204的另一示例性驱动子系统端部部分302A的透视图。在一些实施例中,枢转臂5204可以通过包括俯仰致动器5212的相关联的俯仰调节组件5214围绕对应的枢轴结构5206枢转,其方式类似于上面关于图41所示的方式。为了便于在不使用伸缩臂的情况下跨越障碍,驱动子系统端部部分302A可以包括两个夹持器桥5210,每个夹持器桥5210可以联接在一起或桥接枢转臂5204,并承载对应的驱动夹持器模块5202。在一些实施例中,一个夹持器桥5210(例如,远离枢轴结构5206的夹持器桥5210)可以沿着枢转臂5204的轨道5208行进(例如,在y方向上),而剩余的夹持器桥5210沿着枢转臂5204的位置可以保持固定。此外,在一些实施例中,每个驱动夹持器模块5202可以沿着其对应的夹持器桥5210行进(例如,在x方向上),以调节枢转臂5204之间的电力线导体101的不同位置。在一些示例中,与图29的驱动子系统端部部分302的驱动夹持器2906和跨越夹持器2908相反,每个驱动夹持器模块5202可以单独地和/或串联地沿着电力线导体101主动推进机器人系统300。此外,在一些实施例中,每个驱动夹持器模块5202可以可旋转地联接到其对应的夹持器桥5210(例如,围绕沿着z方向定向的轴),以便于电力线导体101相对于枢转臂5204的方向变化。

图53包括可用在图52的驱动子系统端部部分302A中的驱动夹持器模块5202的两个透视图。如图所示,每个驱动夹持器模块5202可以包括上驱动轮5302和一对下惰轮5304。在一些实施例中,驱动轮5302可以包括中央凹槽和/或锥形侧面,以符合电力线导体101和各种障碍。此外,在一些示例中,惰轮5304可以描述保持电力线导体101的V形构型。此外,驱动轮5302和惰轮5304可以将电力线导体101保持在它们之间,而不管机器人系统300围绕电力线导体101的旋转位置如何。在一些示例中,每个驱动夹持器模块5202可以包括一对马达,以旋转驱动轮5302并朝向彼此夹紧驱动轮5302和惰轮5304。例如,驱动马达5310可以通过驱动齿轮5312(例如,蜗轮啮合附接到驱动轮5302的蜗杆)联接到驱动轮5302,以旋转驱动轮5302。此外,夹紧马达5306可以通过夹紧传动装置5308(例如,与蜗杆/行星齿轮啮合的蜗轮,以驱动联接到驱动轮5302和/或惰轮5304的齿条)联接到承载驱动轮5302和惰轮5304的框架或其他结构,以围绕电力线导体101朝向彼此夹紧驱动轮5302和惰轮5304。

图54是可用在图52的驱动子系统端部部分302A的另一示例性驱动夹持器模块5202A的透视图。在一些实施例中,驱动夹持器模块5202A可以包括可旋转地联接到轮板5402的上轮5404和下轮5406,使得上轮5404和下轮5406以在其之间的固定距离定位。此外,齿轮系5408可以将驱动马达(图54中未示出)联接到上轮5404和下轮5406,以在相反方向上驱动轮5404和5406,从而沿着电力线导体101推进机器人系统300。此外,单独的马达(在图54中也未示出)可以联接到轮板5402,以围绕轴线(例如,夹紧旋转轴线5410)旋转驱动夹持器模块5202,以便于根据需要抓持和释放电力线导体101。在一些示例中,驱动夹持器模块5202可以被配置成使得系统能够在接合电力线导体101的同时越过一些障碍(例如,螺旋减震器)。

图55是安装机器人系统(例如,机器人系统200或300)然后操作机器人系统以沿着电力线导体(例如,电力线导体101)安装光纤电缆(例如,光纤电缆112)的示例性方法5500的流程图。虽然图55所示的步骤以及下面讨论的图56和图57的步骤是关于机器人系统300及其各种子系统描述的,但是这些步骤也可以由任何合适的系统来执行。在一个示例中,图55-图57中所示的每个步骤可以表示由控制器或处理器执行的算法,其中该算法包括多个子步骤和/或由多个子步骤表示,这些子步骤的示例在上面更详细地描述了。

如图55所示,在步骤5502,人工操作员或由该操作员控制的设备可以将电池(例如电池组516)和装有光纤电缆112的光纤桶(例如光纤桶1102)安装到机器人系统300上,并且将光纤电缆112从光纤桶1102穿过机器人系统300的张力和输送部分(例如,穿过光纤孔1214、光纤卷筒1202和放出秆状物组件1108)布设。在步骤5504,操作员然后可以将机器人系统300以正面向上的定向放置在电力线导体101上(例如,如图27所示)。此后,在步骤5506,机器人系统300可以感测(例如,使用一个或更多个传感器)电力线导体101的存在,并且作为响应,自动闭合跨越夹持器2908或两个或更多个驱动夹持器模块5202,如上所述。之后,在步骤5508,操作员可以使机器人系统300准备就绪或启动机器人系统300(例如,通过一个或更多个手动或无线命令)以开始光纤电缆112的安装过程。此后,在步骤5510,机器人系统300可以使用驱动夹持器2906或驱动夹持器模块5202来沿着电力线导体101平移机器人系统300,同时放出光纤电缆112。在步骤5512,当平移发生并且光纤电缆112被放出时,负载子系统310(例如,通过张紧器组件1110或本文所述的其他张紧器组件和放出秆状物组件1108)可以在光纤电缆112上保持基本上均匀的张力。此外,在步骤5514,随着机器人系统300沿着电力线导体101平移,旋转子系统306可以旋转负载子系统310以围绕电力线导体101螺旋缠绕光纤电缆112。在该正常模式期间,在至少一些实施例中,跨越夹持器2908(如果使用的话)可以从电力线导体101缩回。

图56是操作机器人系统200或300以避开沿着电力线导体(例如电力线导体101)的障碍的示例性方法5600的流程图。在步骤5602,响应于在正常模式期间感测到沿着电力线导体101的即将到来的障碍(例如,使用一个或更多个传感器),机器人系统300可以使得驱动夹持器2906在遇到障碍之前停止沿着电力线导体101平移机器人系统300(假设使用驱动子系统端部部分302),并且使得旋转子系统306将负载子系统310定位于直立定向(如果还没有处于这样的位置的话)。在步骤5604,机器人系统300可以促使机器人系统300的前端处的伸缩组件2902使跨越夹持器2908纵向延伸(例如,当前处于打开或缩回状态)越过遇到的障碍。在步骤5606,机器人系统300可以使用俯仰调节组件2904来将跨越夹持器2908与电力线导体101竖直对齐,并使用夹紧机构3716将跨越夹持器2908夹紧到电力线导体101上。之后,同样在步骤5608,机器人系统300可以使用驱动夹持器2906的对应的夹紧机构3716使驱动夹持器2906分离或缩回,并且可以通过缩回伸缩组件2902使机器人系统300被向前拉动。在步骤5610,机器人系统300可以使用俯仰调节组件2904将驱动夹持器2906与电力线导体101竖直对齐,并利用相关联的夹紧机构3716夹紧驱动夹持器2906,然后打开跨越夹持器2908。在步骤5612,机器人系统300然后可以使用延伸子系统端部部分304使旋转子系统306和负载子系统310向上延伸,以提供越过障碍的间隙。另外,机器人系统300可以使用推进器501(或控制力矩陀螺仪(CMG)、重心转移装置或其他平衡稳定器,如上面所提到的),以提供水平力来平衡旋转子系统306和负载子系统310,从而保持它们在电力线导体101上的竖直位置。在步骤5614,机器人系统300可以采用驱动夹持器2906来向前平移机器人系统300,直到第二(后)驱动子系统端部部分302遇到障碍为止。此后,在步骤5616,机器人系统300可使延伸子系统端部部分304将旋转子系统306和负载子系统310缩回至其先前位置,并操作后驱动子系统端部部分302以采用驱动夹持器2906和跨越夹持器2908,从而以与上述用于引导驱动子系统端部部分302的方式相对应的方式避开障碍,但是驱动夹持器2906首先与电力线导体101脱离,然后重新接合到电力线导体101,接着使跨越夹持器2908分离。

关于步骤5604至5610,如果采用驱动子系统端部部分302A来代替驱动子系统端部部分302,遇到障碍的前驱动子系统端部部分302A的第一驱动夹持器模块5202可以从电力线导体101分离或松开,接着第二驱动夹持器模块5202(例如,以及后驱动子系统端部部分302A的驱动夹持器模块5202)沿着电力线导体101推进机器人系统300。另外,第一驱动夹持器模块5202的夹持器桥5210可以沿着枢转臂5204行进,以将第一驱动夹持器模块5202定位在障碍之外(如果需要的话)。一旦跃过障碍,第一驱动夹持器模块5202可以夹紧电力线导体101,之后第二驱动夹持器模块5202可以释放电力线导体101,随后第一驱动夹持器模块5202沿着电力线导体101驱动机器人系统300,可能地连同第一驱动夹持器模块5202沿着枢转臂5204朝着第二驱动夹持器模块5202往回行进。结果,在跃过障碍之后,第二驱动夹持器模块5202可以夹紧电力线导体101。此后,如在步骤5612中,机器人系统300然后可以使用延伸子系统端部部分304使旋转子系统306和负载子系统310向上延伸,以提供越过障碍的间隙。随后,以类似于步骤5614和步骤5616的方式,机器人系统300可以采用驱动夹持器模块5202来向前平移机器人系统300,直到第二(后)驱动子系统端部部分302A遇到障碍为止。此后,机器人系统300可使延伸子系统端部部分304将旋转子系统306和负载子系统310缩回至其先前位置,并操作后驱动子系统端部部分302A,以采用驱动夹持器模块5202,从而以与上述前驱动子系统端部部分302A对应的方式避开障碍。

图57是将机器人系统300倒置在电力线导体101下方以便于跨越障碍(如上文结合图55所述)的方法的流程图。在步骤5702,机器人系统300可以感测接近的障碍(例如,通过一个或更多个传感器),停止机器人系统300沿着电力线导体101的平移,并确保负载子系统310呈现直立位置。在步骤5704,机器人系统300可以在两个驱动子系统端部部分302处接合或夹紧跨越夹持器2908,并且脱离或缩回驱动夹持器2906。在步骤5706,机器人系统300可以促使延伸子系统端部部分304使旋转子系统306和负载子系统310向上延伸,从而提升机器人系统300的质心远离电力线导体101。在步骤5708,机器人系统300然后可以围绕电力线导体101枢转(例如,通过推进器501启动),同时使用跨越夹持器2908保持对电力线导体101的抓取。在实施例中,机器人系统300可以采用推进器501,以通过在与旋转方向相反的方向上施加偏置力来抑制旋转,从而控制旋转。在步骤5710,机器人系统300然后可以执行障碍的跨越(例如,通过方法5600,如上所述)。在完成避障之后,在步骤5712,机器人系统300可以在恢复机器人系统300的正常操作以继续将光纤电缆112安装到电力线导体101上之前,将其自身旋转回到正面向上的构型(例如,经由上述方法5100的对应部分)。在采用驱动子系统端部部分302A的实施例中,后驱动子系统端部部分302A和前驱动子系统端部部分302A两者的驱动夹持器模块5202可以适当地接合和/或脱离,以便于机器人系统300围绕电力线导体101旋转和以倒置的定向穿过障碍,如上所述。

图58是用于将光纤电缆112安装到电力线导体101上的示例性系统5800(例如,用作机器人系统200和300)的框图。如图58所示,系统5800可以包括存储器5840,存储器5840存储可由一个或更多个物理处理器5830执行的各种模块5802,用于引起或控制系统5800的各种操作。在一些实施例中,模块5802可以包括执行高级任务的高级应用代码模块5804,该高级任务可以包括但不限于对系统5800的各个部分的初始化和/或校准;对各种子系统(例如,驱动子系统端部部分302、延伸子系统端部部分304、旋转子系统306和/或负载子系统310)的运动管理,以启动和监控各种操作(例如,沿着电力线导体101的平移、旋转子系统306旋转负载子系统310以安装光纤电缆112、避障、系统5800装载和卸载等,诸如结合图55-图57描述的那些);命令和消息记录、传感器信号(例如,来自传感器5820的传感器信号)的接收和解释;与操作员或外部控制系统的通信(例如,通过有线/无线远程接口5850);等等。此外,在一些示例中,运动管理和相关运动功能可以通过马达控制堆栈5806来执行,马达控制堆栈5806与系统5800的各种马达5814通信以执行上述各种运动操作。在一些实施例中,模块5802可以被接收(例如,通过有线/无线远程接口5850接收)并通过软件容器技术安装。此外,在一些示例中,模块5802可以采用为机器人应用定制的软件框架和相关消息传送方案(例如,机器人操作系统(ROS)框架)。

在一些实施例中,有线/无线远程接口5850可以包括通信电路(例如,有线或无线收发器),以便于接收命令(例如,来自人类操作员)来控制系统5800的各个部分(如上所述),以及使得能够返回状态或日志信息。

传感器5820可以包括一个或更多个传感器(例如,接近传感器、IMU传感器、限位开关等),以用于检测障碍;检测系统5800或其各种部件的当前位置、定向或运动;等等。由传感器5820提供的信息可以被模块5802或由系统5800上的微控制器(下面讨论)执行的固件用来执行它们对应的任务。

在一些实施例中,系统5800的每个马达5814(例如,马达602、马达2610、驱动马达3002、伸缩致动器3706、俯仰致动器4210和5212、夹紧致动器4402、驱动马达5310、夹紧马达5306、推进器501等)可以各自具有对应的微控制器5812和包含固件的相关联的(例如,集成的)存储器,当由微控制器5812执行时,该固件控制该马达5814的操作。此外,在一些示例中,通过联接到微控制器网络总线5811(微控制器5812通信联接到该微控制器网络总线5811)的微控制器接口5810,马达控制堆栈5806可以发出命令并从微控制器5812接收状态。在一些实施例中,微控制器网络总线5811可以是控制器局域网(CAN)总线,然而,在其他示例中可以采用其他类型的总线或接口。

如以上结合图1-图58所讨论的,本文描述的系统和方法可以便于自动或半自动地将相当长的光纤电缆安装到电力线导体上(例如,通过螺旋缠绕),同时避开沿着电力线导体的一个或更多个障碍(例如,绝缘体、分接头和/或类似物)。这种能力可以通过预先存在的电力传输和/或分配基础设施,在服务不足的地理区域快速并且可靠地安装光纤电缆。因此,与传统安装系统相比,这种系统和方法可以有助于大幅降低以这种方式提供光纤电缆的准备成本。

示例实施例

示例1:一种机器人系统,可以包括(1)驱动子系统,该驱动子系统沿着电力线导体平移机器人系统,以及(2)联接到驱动子系统的旋转子系统,其中(a)旋转子系统联接到容器,该容器界定围绕轴线的弧形体积(arcuate volume),使得当轴线与电力线导体对齐时,容器部分地围绕电力线导体,(b)容器承载联接到电力线导体的一段光纤电缆,以及(c)当驱动子系统沿着电力线导体平移机器人系统时,旋转子系统使容器围绕电力线导体旋转,同时轴线与电力线导体对齐,使得光纤电缆段围绕电力线导体螺旋缠绕。

示例2:根据示例1的机器人系统,其中驱动子系统可以包括(1)第一驱动子系统端部部分,其在沿着电力线导体平移机器人系统时引导旋转子系统,以及(2)第二驱动子系统端部部分,其在沿着电力线导体平移机器人系统时跟随旋转子系统。

示例3:根据示例2的机器人系统,其中,机器人系统还可以包括负载子系统,该负载子系统承载容器并且联接到旋转子系统,使得当驱动子系统沿着电力线导体平移机器人系统时,旋转子系统使负载子系统围绕电力线导体旋转。

示例4:根据示例3的机器人系统,其中,负载子系统还可以包括联接到第二驱动子系统端部部分的后端的放出秆状物组件,使得放出秆状物组件随着负载子系统围绕电力线导体旋转,以使该段光纤电缆围绕电力线导体螺旋缠绕,同时保持被缠绕的一段光纤电缆的一部分上的张力。

示例5:根据示例4的机器人系统,其中,机器人系统还可以包括光纤放出轨道,该光纤放出轨道引导该段光纤电缆经过在容器和放出秆状物组件之间的第二驱动子系统端部部分。

示例6:根据示例3-5中任一个的机器人系统,其中,负载子系统还可以包括张紧器组件,该张紧器组件保持被缠绕的一段光纤电缆的一部分上的张力。

示例7:根据示例2的机器人系统,其中,第一驱动子系统端部部分和第二驱动子系统端部部分中的每一个可以相对于旋转子系统竖直枢转。

示例8:根据示例2的机器人系统,其中,第一驱动子系统端部部分和第二驱动子系统端部部分中的每一个可以相对于旋转子系统纵向延伸和缩回。

示例9:根据示例8的机器人系统,其中,第一驱动子系统端部部分和第二驱动子系统端部部分中的每一个可以包括(1)驱动机构,其选择性地接合电力线导体以沿着电力线导体平移机器人系统,以及(2)抓取机构,其选择性地接合电力线导体,同时第一驱动子系统端部部分或第二驱动子系统端部部分中的相应一个相对于旋转子系统纵向延伸或缩回,以沿着电力线导体平移机器人系统。

示例10:根据示例2的机器人系统,其中,第一驱动子系统端部部分和第二驱动子系统端部部分中的每一个可以包括(1)第一驱动机构,其选择性地接合电力线导体以沿着电力线导体平移机器人系统,以及(2)第二驱动机构,其位于旋转子系统和第一驱动机构之间,所述第二驱动机构选择性地接合电力线导体,以沿着电力线导体平移机器人系统。

示例11:根据示例10的机器人系统,其中,第一驱动机构和第二驱动机构中的每一个可以相对于第一驱动子系统端部部分或第二驱动子系统端部部分中的对应的一个垂直于电力线导体平移。

示例12:根据示例10或示例11的机器人系统,其中,第一驱动机构或第二驱动机构中的至少一个可以沿着电力线导体相对于第一驱动子系统端部部分或第二驱动子系统端部部分中的对应的一个平移。

示例13:根据示例1的机器人系统,其中,机器人系统还可以包括延伸子系统,该延伸子系统(1)将旋转子系统机械地联接到驱动子系统,以及(2)选择性地将旋转子系统延伸远离电力线导体,以避开沿着电力线导体的障碍。

示例14:根据示例1或示例13的机器人系统,其中,旋转子系统还可以包括至少一个稳定部件,该至少一个稳定部件保持旋转子系统相对于电力线导体的期望旋转位置。

示例15:根据示例14的机器人系统,其中,至少一个稳定部件可以包括一个或更多个推进器。

示例16:一种方法,可以包括(1)沿着电力线导体平移机器人系统,以及(2)在沿着电力线导体平移机器人系统的同时,使联接到机器人系统的容器围绕电力线导体旋转,以围绕电力线导体螺旋缠绕承载在容器中并且联接到电力线导体的一段光纤电缆,其中(a)容器界定围绕轴线的弧形体积,使得当轴线与电力线导体对齐时,容器部分地围绕电力线导体,以及(b)在轴线与电力线导体对齐的同时,使容器围绕电力线导体旋转。

示例17:根据示例16的方法,其中,该方法还可以包括当容器围绕电力线导体旋转时,保持一段光纤电缆的一部分上的一定范围的张力。

示例18:根据示例16或是17的方法,其中,该方法还可以包括选择性地将容器延伸远离电力线导体,同时沿着电力线导体平移机器人系统,以避开沿着电力线导体的障碍。

示例19:一种用于承载一段光纤电缆的容器,其中,该容器可以包括(1)围绕轴线的弧形体积,使得该容器部分地围绕该轴线而不与该轴线相交,以及(2)孔,该段光纤电缆通过该孔被拉出。

示例20:根据示例19的容器,其中,容器还包括附接结构,容器通过该附接结构可移除地附接到机器人系统,在机器人系统沿着电力线导体平移时以及在轴线与电力线导体对齐时,机器人系统使容器围绕电力线导体旋转,以将通过孔的该段光纤电缆螺旋缠绕到电力线导体。

如上面所详述的,本文描述和/或示出的计算设备和系统广泛地表示能够执行计算机可读指令(例如在本文描述的模块中包含的那些指令)的任何类型或形式的计算设备或系统。在它们的最基本的配置中,这些计算设备可以各自包括至少一个存储器设备和至少一个物理处理器。

在一些示例中,术语“存储器设备”通常指能够存储数据和/或计算机可读指令的任何类型或形式的易失性或非易失性存储设备或介质。在一个示例中,存储器设备可以存储、加载和/或维护本文描述的一个或更多个模块。存储器设备的示例非限制地包括随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、闪存、硬盘驱动器(HDDs)、固态驱动器(SSDs)、光盘驱动器、高速缓存、这些部件中的一个或更多个的变形或组合、或者任何其他合适的储存存储器。

在一些示例中,术语“物理处理器”通常指能够解释和/或执行计算机可读指令的任何类型或形式的硬件实现的处理单元。在一个示例中,物理处理器可以访问和/或修改存储在上述存储器设备中的一个或更多个模块。物理处理器的示例非限制地包括微处理器、微控制器、中央处理单元(CPUs)、实现软核处理器的现场可编程门阵列(FPGAs)、专用集成电路(ASICs)、这些部件中的一个或更多个的部分、这些部件中的一个或更多个的变形或组合、或任何其他合适的物理处理器。

尽管被示为单独的元件,但是本文描述和/或示出的模块可以表示单个模块或应用的部分。此外,在某些实施例中,这些模块中的一个或更多个可以表示一个或更多个软件应用或程序,其当由计算设备执行时可以使计算设备执行一个或更多个任务。例如,本文描述和/或示出的模块中的一个或更多个可以表示被存储和配置为在本文描述和/或示出的计算设备或系统中的一个或更多个上运行的模块。这些模块中的一个或更多个还可以表示被配置为执行一个或更多个任务的一个或更多个专用计算机的全部或部分。

此外,本文描述的一个或更多个模块可以将数据、物理设备和/或物理设备的表示从一种形式转换成另一种形式。例如,本文所述的一个或更多个模块可以接收数据(例如,来自检测障碍、系统方向等的一个或更多个传感器的数据),并基于该数据控制系统的各个部分(例如,驱动、旋转和/或延伸子系统)的操作。附加地或可替代地,本文所述的一个或更多个模块可以通过在计算设备上执行、在计算设备上存储数据、和/或以其他方式与计算设备交互来将处理器、易失性存储器、非易失性存储器和/或物理计算设备的任何其他部分从一种形式转换成另一种形式。

在一些实施例中,术语“计算机可读介质”通常指能够存储或携带计算机可读指令的任何形式的设备、载体或介质。计算机可读介质的示例包括但不限于传输型介质(诸如,载波)以及非暂时性介质,诸如,磁存储介质(例如,硬盘驱动器、磁带驱动器和软盘)、光存储介质(例如,光盘(CDs)、数字视频盘(DVDs)和BLU-RAY盘)、电子存储介质(例如,固态驱动器和闪存介质)以及其他分发系统。

在本文描述和/或示出的过程参数和步骤的顺序仅作为示例被给出,并且可以根据需要而变化。例如,虽然在本文示出和/或描述的步骤可以以特定顺序被示出或讨论,但这些步骤不一定需要以所示出或讨论的顺序来被执行。本文描述和/或示出的各种示例性方法也可以省略本文所描述或示出的一个或更多个步骤,或者包括除了那些所公开的步骤之外的附加步骤。

提供前面的描述以使本领域中的其他技术人员能够最好地利用本文公开的示例性实施例的各种方面。该示例性描述并不旨在是穷尽的或受限于所公开的任何精确形式。在不脱离本公开的精神和范围的情况下,许多修改和变化是可能的。本文公开的实施例应当在所有方面被认为是说明性的而不是限制性的。

除非另外提到,在说明书中使用的术语“连接到”和“联接到”(及其派生词)应被解释为允许直接和间接(即,经由其他元件或部件)连接。此外,在说明书中使用的术语“一(a)”或“一(an)”应被解释为意指“......中的至少一个”。最后,为了容易使用,在说明书中使用的术语“包括(including)”和“具有”(及其派生词)与词语“包括(comprising)”可互换,并具有与词语“包括(comprising)”相同的含义。

相关技术
  • 用于围绕电力线导体安装光纤电缆的系统和方法
  • 使用相关联的光纤电缆监控电力线路导线的系统和方法
技术分类

06120113674432