高压输电线巡检机器人

技术领域

本发明涉及一种高压输电线巡检机器人，属于高压线路巡检设备技术领域。

背景技术

高压输电线是电力系统的重要组成部分，对电力传输起着关键作用。在长期运行过程中，由于天气、设备老化、外力等因素影响，高压输电线会出现各种问题，如果不能及时发现并进行修理或更换，可能会造成大面积停电，带来巨大的经济损失和严重的社会负面影响。因此，必须定期对高压输电线进行检查，及时消除隐患，防止事故的发生。

现有的高压输电线检查方法主要有以下两种：一种是人工检测的方式，检测时需要检测人员爬上输电线塔，沿着高压线行走进行检查，该方式存在劳动强度大、工作效率低、危险系数高、可靠性差、存在检查的盲区等缺点；另一种方式是利用直升机或无人机进行检测，该方式无法贴近高压线，因此检测精度较低，检测的技术难度高，也存在检测盲区，且这种检测方式受环境因素的制约。

针对现有技术的不足，急需一种新的高压输电线巡检设备。现有申请号为CN202210887393.7的中国发明专利一种可翻转越障的高压线巡检装置，包括抱紧单元、驱动单元、越障单元和检测单元。抱紧单元包括两组对称的弧形抱紧臂和装在螺母座上的驱动轮；驱动单元包括与高压线相接触的驱动轮，用于控制驱动轮运行的第一电机和皮带；越障单元包括两个机械臂和控制箱，以及实现它们转动连接的第三转轴和一对直齿轮；检测单元包括可翻转越障的控制箱和安装在控制箱上的摄像头；该发明可翻转跨越高压线上的障碍物，但该发明存在以下缺陷：

1、该发明的两个机械臂前后设置，且两个机械臂共同抱紧一根高压线，缺少左右方向的限位，且其与高压线接触的弧形滚子及驱动轮都为弧面设计，其运动时难免发生左右摆动，造成检测误差；

2、该发明的两个弧形滚子抱紧高压线时，对高压线产生的夹紧力不在同一直线上，因此其抱紧方式极不稳定，又因为其翻转过程中，重心向前移动，会对高压线产生作用力，使其发生形变，且高压线呈弧形悬吊于空中，障碍物前后的高度不一致，诸多因素影响，可能导致其翻转不顺利，但该发明未设置抱紧高压线信号反馈，因此存在安全隐患。

发明内容

根据以上现有技术中的不足，本发明要解决的技术问题是：提供一种高压输电线巡检机器人，可以翻越障碍物，实现对高压线的快速巡检，检测精度高，运行安全平稳，检测效率高。

本发明所述的高压输电线巡检机器人，包括基座，基座上安装有检测装置，用于对高压线的状况进行检测；基座两端设有翻转机构，用于实现翻转动作，跨越障碍物；翻转机构包括翻转手臂，翻转手臂为框架式结构，翻转手臂末端安装有夹紧装置和驱动装置，夹紧装置在巡检机器人翻转跨越障碍物时夹紧高压线，驱动装置使巡检机器人沿高压线移动；本发明的夹紧装置和驱动装置数量均为四套；工作时，高压输电线巡检机器人作用在两根高压输电线上，使其运行更加安全平稳。

本发明的技术方案为，提供一种高压输电线巡检机器人，作用在两根高压输电线上，通过驱动装置在高压线上移动，并通过检测装置对高压线状况进行检测，当遇到障碍物时，通过翻转机构配合夹紧装置翻转跨越，实现对高压线的快速巡检，检测精度高，运行安全平稳。

优选的，所述的翻转机构还包括翻转电机和转轴，翻转电机固定于基座上，两个翻转电机关于基座中心呈中心对称，用于平衡高压输电线巡检机器人的重心，翻转电机通过联轴器与转轴连接，转轴通过轴承转动连接于基座上，转轴与翻转手臂为花键连接；翻转电机运行带动转轴旋转，进而带动翻转手臂翻转。

进一步的，所述的夹紧装置包括夹紧装置安装座，夹紧装置安装座一侧固定有夹紧电缸，夹紧电缸杆上安装有活动夹紧块，夹紧装置安装座另一侧安装有固定夹紧块，活动夹紧块与固定夹紧块的材质为软质橡胶且夹紧面为齿形结构，便于牢固的夹紧高压线。

所述的固定夹紧块上安装有压力传感器和接近开关，压力传感器用于检测夹紧装置对高压线的夹紧力并反馈，使夹紧力处于合适的大小；接近开关用于在翻转手臂翻转时查找高压线的位置；当接近开关接近高压线时，开关接通，翻转手臂停止运动，夹紧电缸对高压线进行夹紧，压力传感器检测夹紧力至合适的范围内，停止夹紧。

优选的，所述的驱动装置包括摆动下压电缸，摆动下压电缸连接有电动滚轮；当高压输电线巡检机器人移动巡检时，摆动下压电缸可将电动滚轮压紧至高压线上，当高压输电线巡检机器人翻转越障时，摆动下压电缸可将电动滚轮抬起并移动至高压线外侧，防止干涉；所述的电动滚轮包括驱动电机和V形滚轮，驱动电机用于驱动V形滚轮转动。

所述的检测装置数量为两套，分别设置于基座的上下两平面，检测装置包括摄像头和红外线检测仪；摄像头可旋转，用于对高压线的外观进行检测；红外线检测仪可近距离的检测高压线的温度，用于判断线路是否存在损坏。

所述的基座上还设有移动电源和控制系统。

所述的高压输电线巡检机器人一侧的翻转手臂上设有超声波传感器，用于检测障碍物的位置。

本发明的工作原理如下：

1、摆动下压电缸将电动滚轮压紧至高压线上，驱动电机运行，带动V形滚轮转动，使高压输电线巡检机器人在高压线上运行，巡检机器人通过摄像头和红外线检测仪对高压线进行检测；

2、当遇到障碍物时，靠近障碍物一端的夹紧装置夹紧高压线，摆动下压电缸继续保持下压，此时巡检机器人与高压线仍然有四个接触点；同时，远离障碍物一端的摆动下压电缸抬起并将电动滚轮移动至高压线外侧，然后基座两端的翻转电机缓慢动作，带动翻转手臂翻转；

3、远离障碍物一端的翻转手臂逐渐上翻，当夹紧装置上的接近开关检测到高压线时，翻转电机停止，夹紧装置夹紧高压线，同时摆动下压电缸将电动滚轮移动至高压线上并下压使其与高压线紧贴，另一端的摆动下压电缸再抬起并将电动滚轮移动至高压线外侧，夹紧装置松开；

4、基座两端的翻转电机缓慢动作，带动翻转手臂翻转，完成障碍物的跨越。

本发明与现有技术相比所具有的有益效果是：

本发明所述的高压输电线巡检机器人，作用在两根高压输电线上，通过驱动装置在高压线上移动，并通过检测装置对高压线状况进行检测，当遇到障碍物时，通过翻转机构配合夹紧装置翻转跨越，可实现对高压线近距离的快速巡检，检测精度及检测效率高，不受外界环境因素制约，且本发明结构简单，运行安全平稳，自动化程度高。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的主视图；

图3是图2的左视图；

图4是图2的俯视图；

图5是夹紧装置的结构示意图；

图6是驱动装置的结构示意图；

图7是本发明工作时的状态示意图之一；

图8是本发明工作时的状态示意图之二；

图9是本发明工作时的状态示意图之三；

图10是本发明工作时的状态示意图之四。

图中：1、基座；2、翻转手臂；3、翻转电机；4、转轴；5、夹紧装置安装座；6、夹紧电缸；7、活动夹紧块；8、固定夹紧块；9、压力传感器；10、接近开关；11、摆动下压电缸；12、驱动电机；13、V形滚轮；14、摄像头；15、红外线检测仪；16、移动电源；17、控制系统；18、超声波传感器；19、高压线；20、障碍物。

具体实施方式

下面结合具体的实施例对本发明进一步说明。

但是，关于本发明的描述只是结构性乃至功能性描述的实施例而已，本发明的权利范围不因文中描述的实施例而受限。

例如，多个实施例可以具有多种变更，具有多种形态，应理解为本发明的权利范围包括能够实现技术思想的等同物。

如图1～6所示，本实施例通过以下技术方案实现：包括基座1，基座1上安装有检测装置，用于对高压线的状况进行检测；基座1两端设有翻转机构，用于实现翻转动作，跨越障碍物；翻转机构包括翻转手臂2，翻转手臂2为框架式结构，翻转手臂2末端安装有夹紧装置和驱动装置，夹紧装置在巡检机器人翻转跨越障碍物时夹紧高压线，驱动装置使巡检机器人沿高压线移动；本发明的夹紧装置和驱动装置数量均为四套；工作时，高压输电线巡检机器人作用在两根高压输电线上，使其运行更加安全平稳。

本实施例中，所述的翻转机构还包括翻转电机3和转轴4，翻转电机3固定于基座1上，两个翻转电机关于基座1中心呈中心对称，用于平衡高压输电线巡检机器人的重心，翻转电机3通过联轴器与转轴4连接，转轴4通过轴承转动连接于基座1上，转轴4与翻转手臂2为花键连接；翻转电机3运行带动转轴4旋转，进而带动翻转手臂2翻转；所述的夹紧装置包括夹紧装置安装座5，夹紧装置安装座5一侧固定有夹紧电缸6，夹紧电缸杆上安装有活动夹紧块7，夹紧装置安装座5另一侧安装有固定夹紧块8，活动夹紧块7与固定夹紧块8的材质为软质橡胶且夹紧面为齿形结构，便于牢固的夹紧高压线；所述的固定夹紧块8上安装有压力传感器9和接近开关10，压力传感器9用于检测夹紧装置对高压线的夹紧力并反馈，使夹紧力处于合适的大小；接近开关10用于在翻转手臂2翻转时查找高压线的位置；当接近开关10接近高压线时，开关接通，翻转手臂2停止运动，夹紧电缸6对高压线进行夹紧，压力传感器9检测夹紧力至合适的范围内，停止夹紧；所述的驱动装置包括摆动下压电缸11，摆动下压电缸11连接有电动滚轮；当高压输电线巡检机器人移动巡检时，摆动下压电缸11可将电动滚轮压紧至高压线上，当高压输电线巡检机器人翻转越障时，摆动下压电缸11可将电动滚轮抬起并移动至高压线外侧，防止干涉；所述的电动滚轮包括驱动电机12和V形滚轮13，驱动电机12用于驱动V形滚轮13转动；所述的检测装置数量为两套，分别设置于基座1的上下两平面，检测装置包括摄像头14和红外线检测仪15；摄像头14可旋转，用于对高压线的外观进行检测；红外线检测仪15可近距离的检测高压线的温度，用于判断线路是否存在损坏。所述的基座1上还设有移动电源16和控制系统17，移动电源16可向高压输电线巡检机器人供电，控制系统17用于控制机器人的动作。所述的高压输电线巡检机器人一侧的翻转手臂2上设有超声波传感器18，用于检测障碍物的位置。

本发明的工作原理如下：

1、摆动下压电缸11将电动滚轮压紧至高压线19上，驱动电机12运行，带动V形滚轮13转动，使高压输电线巡检机器人在高压线上运行，巡检机器人通过摄像头14和红外线检测仪15对高压线19进行检测，如图7所示；

2、当遇到障碍物20时，靠近障碍物20一端的夹紧装置夹紧高压线19，摆动下压电缸11继续保持下压，此时巡检机器人与高压线19仍然有四个接触点；同时，远离障碍物20一端的摆动下压电缸抬起并将电动滚轮移动至高压线外侧，然后基座1两端的翻转电机3缓慢动作，带动翻转手臂2翻转，如图8所示；

3、远离障碍物20一端的翻转手臂2逐渐上翻，当夹紧装置上的接近开关10检测到高压线时，翻转电机3停止，夹紧装置夹紧高压线，同时摆动下压电缸将电动滚轮移动至高压线上并下压使其与高压线紧贴，另一端的摆动下压电缸再抬起并将电动滚轮移动至高压线外侧，夹紧装置松开，如图9所示；

4、基座1两端的翻转电机缓慢动作，带动翻转手臂翻转，完成障碍物20的跨越，如图10所示。

当然，上述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定对本发明的实施例范围。本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的均等变化与改进等，均应归属于本发明的专利涵盖范围内。