CN110071582A - 用于输电线路巡检机器人的充电机构及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于输电线路巡检机器人的充电机构及其方法，其涉及充电领域，包括：能沿输电线路铁塔上的地线进行巡检的巡检机器人本体，巡检机器人本体上安装有无线充电接收端线圈、电机码盘、红外检测装置和驱动轮；充电装置，其包括：升压模块、定位机构挡板、无线充电发射端线圈；升压模块与无线充电发射端线圈相电性连接，其用于将输入的电进行升压再输送给无线充电发射端线圈，无线充电发射端线圈能够通过无线的方式对无线充电接收端线圈输送电能；电机码盘设置在驱动轮上以测量驱动轮转动圈数，红外检测装置与电机码盘相电性连接。本申请能够保障输电线路巡检机器人自动充电过程中定位的准确性、可靠性及充电稳定性。

Description

用于输电线路巡检机器人的充电机构及其方法

技术领域

本发明涉及充电领域，特别涉及一种用于输电线路巡检机器人的充电机构及其方法。

背景技术

传统模式下对于输电线路运行状况的巡检主要依赖人工巡视，其工作效率低，劳动强度大，无法实现全天候24小时实时巡视。近年来随着我国特高压输电线路的迅猛建设以及机器人技术的不断成熟，不同种类的巡检机器人被广泛应用于智能电网的日常巡检中。其中，输电线路巡检机器人能够携带不同的检测设备，从而代替人工对输电线路进行自动巡检，如此不仅可以大大减轻巡检人员的劳动强度，降低巡检成本，而且还可以提高线路巡检作业的质量和效率，确保输电线路的安全稳定运行。

目前，电力巡检机器人在输电线路上作业时一般采用锂电池作为动力电源，当电力巡检机器人在输电线路上作业时，由于其需要在地线上行走以及携带各种检测设备，电能消耗较大，因此，每巡检一段距离后就要求对电池进行自动充电或更换电池，以保证电力巡检机器人长期稳定持续工作。传统上频繁更换锂电池的方式，大大降低了线路巡检的工作效率，严重制约着输电线路巡检机器人的快速发展，已经不能满足实际巡检作业对电力巡检机器人的需求。若采用充电的方式对电力巡检机器人补充电能，但现有的充电机构存在诸多问题，例如充电时易产生电火花、定位不精确、结构复杂笨重、安全系数不够等。因此，输电线路巡检机器人的在线充电问题变得日益突出，为保证巡检机器人能够长时间不间断巡检，机器人的自主充电机构是亟需解决的关键问题之一。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本发明实施例所要解决的技术问题是提供了一种用于输电线路巡检机器人的充电机构及其方法，其能够保障输电线路巡检机器人自动充电过程中定位的准确性、可靠性及充电稳定性。

本发明实施例的具体技术方案是：

一种用于输电线路巡检机器人的充电机构，所述用于输电线路巡检机器人的充电机构包括：

能沿输电线路铁塔上的地线进行巡检的巡检机器人本体，所述巡检机器人本体上安装有无线充电接收端线圈、电机码盘、红外检测装置和驱动轮；

充电装置，所述充电装置包括：升压模块、定位机构挡板、无线充电发射端线圈；

所述升压模块与所述无线充电发射端线圈相电性连接，所述升压模块用于将输入的电进行升压再输送给所述无线充电发射端线圈，所述无线充电发射端线圈能够通过无线的方式对无线充电接收端线圈输送电能；所述电机码盘设置在驱动轮上以测量驱动轮转动圈数，所述红外检测装置与所述电机码盘相电性连接，当所述巡检机器人本体运动到所述定位机构挡板时，所述红外检测装置能够检测所述巡检机器人本体是否经过定位机构挡板，所述电机码盘在基于所述红外检测装置检测的结果下能够计算驱动轮转动圈数以得到所述定位机构挡板的长度，从而使所述巡检机器人本体运动到所述定位机构挡板的预设位置，以使所述无线充电接收端线圈与所述无线充电发射端线圈之间相准能够进行电力传输。

在一种优选的实施方式中，所述巡检机器人本体上还安装有电压检测模块，当所述电压检测模块检测到所述无线充电发射端线圈输出的电压符合预设阈值时，所述巡检机器人本体开始进行充电。

在一种优选的实施方式中，所述巡检机器人本体上还安装有接收所述无线充电接收端线圈的电能的充电电池，当所述电压检测模块检测到所述充电电池的电压达到最高预设阈值时，所述巡检机器人本体停止进行充电。

在一种优选的实施方式中，所述充电装置还包括：遮挡机构，其包括设置在所述定位机构挡板和所述无线充电发射端线圈上方的遮挡板，所述遮挡板沿水平向下方向延伸。

在一种优选的实施方式中，所述红外检测装置检测到巡检机器人本体运动到所述定位机构挡板时，此时所述电机码盘开始记录电机的脉冲数据，当红外检测装置检测不到定位机构挡板时，所述电机码盘再记录电机的脉冲数据，根据两次脉冲数据计算得到驱动轮转动的圈数，从而计算出所述定位机构挡板的长度。

在一种优选的实施方式中，所述预设位置为所述定位机构挡板的中部，根据所述定位机构挡板的长度控制所述巡检机器人本体运动的距离，从而使所述巡检机器人本体运动到所述定位机构挡板的中部。

在一种优选的实施方式中，所述无线充电接收端线圈位于所述巡检机器人本体的顶端，所述无线充电发射端线圈位于所述定位机构挡板的内部。

在一种优选的实施方式中，当所述巡检机器人本体运动到所述定位机构挡板的预设位置时，所述无线充电接收端线圈与所述无线充电发射端线圈之间的垂直距离在20mm至50mm之间。

在一种优选的实施方式中，所述升压模块上设置有充电输入插座，该充电输入插座为航空插座，其用于与电源相连接。

一种采用如上述任一所述的用于输电线路巡检机器人的充电机构的充电方法，所述用于输电线路巡检机器人的充电方法包括以下步骤：

当所述巡检机器人本体将要进入所述充电装置前，所述红外检测装置开启；

当所述巡检机器人本体运动到所述定位机构挡板时，所述红外检测装置检测到所述定位机构挡板，此时，所述电机码盘记录电机的脉冲数据；

当所述巡检机器人本体运动离开所述定位机构挡板时，所述红外检测装置检测不到所述定位机构挡板，此时，所述电机码盘再次记录电机的脉冲数据；

根据所述电机码盘两次记录的脉冲数据计算驱动轮转动的圈数，进而得到所述定位机构挡板的长度；

根据所述定位机构挡板的长度控制所述巡检机器人本体运动到所述定位机构挡板的预设位置，以使所述无线充电接收端线圈与所述无线充电发射端线圈之间相准能够进行电力传输。

在一种优选的实施方式中，所述巡检机器人本体上还安装有电压检测模块和安装有接收所述无线充电接收端线圈的电能的充电电池，所述用于输电线路巡检机器人的充电方法还包括以下步骤：

待所述巡检机器人本体运动到所述定位机构挡板的预设位置后，当所述电压检测模块检测到所述无线充电发射端线圈输出的电压符合预设阈值时，所述巡检机器人本体开始进行充电；

当所述电压检测模块检测到所述充电电池的电压达到最高预设阈值时，所述巡检机器人本体停止进行充电。

本发明的技术方案具有以下显著有益效果：

本申请通过电机码盘计算出电机转动圈数，进而计算出定位机构挡板的长度，从而使机器人能够准确停止在定位机构挡板的预设位置处，如此能够确保充电时巡检机器人本体的无线充电接收端线圈和充电装置的无线充电发射端线圈对齐、对准，保证充电时的最佳效率。另外，本申请采用无线充电的方式，解决了接触式充电端子易磨损、使用寿命短的难题以及充电端子接触瞬间产生电火花的难题，简化了产品自动充电方式的设计，有效提高了充电***的安全稳定性能。

参照后文的说明和附图，详细公开了本发明的特定实施方式，指明了本发明的原理可以被采用的方式。应该理解，本发明的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本发明的实施方式包括许多改变、修改和等同。针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。

附图说明

在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任何方式来限制本发明公开的范围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本发明的理解，并不是具体限定本发明各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本发明的教导下，可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本发明。

图1为本发明实施例中充电装置的结构示意图；

图2为本发明实施例中用于输电线路巡检机器人的充电机构充电过程中的示意图；

图3为图2中A处的放大图；

图4为本发明实施例中用于输电线路巡检机器人的充电过程的示意图；

图5为本发明实施例中用于输电线路巡检机器人的充电方法的流程图。

以上附图的附图标记：

10、升压模块；11、充电输入插座；12、遮挡机构；13、无线充电发射端线圈；14、定位机构挡板；20、输电线路铁塔；21、地线；22、无线充电接收端线圈；23、电压检测模块；24、电机码盘；25、红外检测装置；26、巡检机器人本体；27、充电装置。

具体实施方式

结合附图和本发明具体实施方式的描述，能够更加清楚地了解本发明的细节。但是，在此描述的本发明的具体实施方式，仅用于解释本发明的目的，而不能以任何方式理解成是对本发明的限制。在本发明的教导下，技术人员可以构想基于本发明的任意可能的变形，这些都应被视为属于本发明的范围。需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

在现有技术中存在一种变电站巡检机器人自动充电机构，其包括电动推杆和充电装置，虽然解决了变电站巡检机器人的自动供电问题，但是也存在部分问题，例如，该充电***与机器人充电接收端采用电气硬件触点直接连接，接触充电时容易产生电火花，易发生安全隐患；每次充电时，充电触点装置都会产生接触性摩擦，长期可能导致触点接触不良，因此需要定期更换充电触点装置，因此后期维护成本较高。同时，还存在一种电力隧道巡检机器人的自动充电装置及方法，该自动充电装置本身包括电刷组、水平移动装置、垂直移动装置和充电槽，其解决了充电时电刷与充电槽二者之间的接触问题，浮动电刷可完全在弹簧的压力下自行调节位置状态，保证充电时接触良好，但是该充电装置也存在部分问题，例如，其采用纯机械结构而无控制器件，导致机械结构复杂，充电定位不准确，无法保证机器人充电时的触点接触良好；如果充电时出现短路故障，***无法检测，容易发生烧毁、损坏机器人。

为了能够保障输电线路巡检机器人自动充电过程中定位的准确性、可靠性及充电稳定性，在本申请中提出了一种用于输电线路巡检机器人的充电机构，图1为本发明实施例中充电装置的结构示意图，图2为本发明实施例中用于输电线路巡检机器人的充电机构充电过程中的示意图，图3为图2中A处的放大图，如图1、图2和图3所示，该用于输电线路巡检机器人的充电机构包括：能沿输电线路铁塔20上的地线21进行巡检的巡检机器人本体26，巡检机器人本体26上安装有无线充电接收端线圈22、电机码盘24、红外检测装置25和驱动轮；充电装置27，充电装置27包括：升压模块10、定位机构挡板14、无线充电发射端线圈13；升压模块10与无线充电发射端线圈13相电性连接，升压模块10用于将输入的电进行升压再输送给无线充电发射端线圈13，无线充电发射端线圈13能够通过无线的方式对无线充电接收端线圈22输送电能；电机码盘24设置在驱动轮上以测量驱动轮转动圈数，红外检测装置25与电机码盘24相电性连接，当巡检机器人本体26运动到定位机构挡板14时，红外检测装置25能够检测巡检机器人本体26是否经过定位机构挡板14，电机码盘24在基于红外检测装置25检测的结果下能够计算驱动轮转动圈数以得到定位机构挡板14的长度，从而使巡检机器人本体26运动到定位机构挡板14的预设位置，以使无线充电接收端线圈22与无线充电发射端线圈13之间相准能够进行电力传输。

当巡检机器人本体26需要进行充电时，其需要沿输电线路铁塔20上的地线21运动到安装在输电线路铁塔20上的充电装置27处进行充电。通过红外检测装置25检测巡检机器人本体26进入和离开定位机构挡板14，从而使得电机码盘24在基于红外检测装置25检测的结果下能够计算驱动轮转动圈数以得到定位机构挡板14的长度，然后根据已知的定位机构挡板14的预设位置，从而使得巡检机器人本体26运动到定位机构挡板14的预设位置，在该预设位置下无线充电接收端线圈22与无线充电发射端线圈13之间相准能够进行电力传输。然后升压模块10将输入的电进行升压再输送给无线充电发射端线圈13，无线充电发射端线圈13通过无线的方式对无线充电接收端线圈22输送电能，无线充电接收端线圈22将接受到的电能用于给巡检机器人本体26进行充电。

本申请通过电机码盘24计算出电机转动圈数，进而计算出定位机构挡板14的长度，从而使机器人能够准确停止在定位机构挡板14的预设位置处，如此能够确保充电时巡检机器人本体26的无线充电接收端线圈22和充电装置27的无线充电发射端线圈13对齐、对准，保证充电时的最佳效率。另外，本申请采用无线充电的方式，解决了接触式充电端子易磨损、使用寿命短的难题以及充电端子接触瞬间产生电火花的难题，简化了产品自动充电方式的设计，有效提高了充电***的安全稳定性能。

为了能够更好的了解本申请中的用于输电线路巡检机器人的充电机构，下面将对其做进一步解释和说明。如图2所示，用于输电线路巡检机器人的充电机构包括：能沿输电线路铁塔20上的地线21进行巡检的巡检机器人本体26；安装在输电线路铁塔20上的充电装置27。地线21架设在输电线路铁塔20上，巡检机器人本体26则安装在地线21上，其能够沿着地线21进行运动，从而完成对地线21的巡检作业。

如图2和图3所示，巡检机器人本体26上安装有无线充电接收端线圈22、电机码盘24、红外检测装置25、驱动轮以及充电电池。充电电池用于给巡检机器人本体26进行供电，以使巡检机器人本体26能够进行巡检作业。例如，充电电池可以用于给驱动轮进行供电，以使驱动轮转动，在驱动轮的作用下，巡检机器人本体26在地线21上行走。驱动轮可以包括主动轮和从动轮，通过主动轮和从动轮协同作用能够使得巡检机器人本体26在地线21上平稳的滑动。同时，充电电池与无线充电接收端线圈22相电性连接，从而接收无线充电接收端线圈22的电能。无线充电接收端线圈22安装在巡检机器人本体26的顶端，并朝向上方，如此，当巡检机器人本体26运动到充电装置27处时，能够快捷的与充电装置27的无线充电发射端线圈13相对。电机码盘24设置在驱动轮上以测量驱动轮转动圈数，电机码盘24可以设置在主动轮上，也可以设置在从动轮上。红外检测装置25与电机码盘24相电性连接，当巡检机器人本体26刚运动到定位机构挡板14时，红外检测装置25能够检测巡检机器人本体26进入的定位机构挡板14，此时，电机码盘24记录电机的脉冲数据。当巡检机器人本体26运动离开定位机构挡板14时，红外检测装置25检测不到定位机构挡板14，此时，电机码盘24再次记录电机的脉冲数据。根据电机码盘24两次记录的脉冲数据计算巡检机器人经过定位机构挡板14时驱动轮转动的圈数，由于驱动轮转动一圈巡检机器人本体26行进的距离是已知的，如此便得到定位机构挡板14的长度。巡检机器人本体26已知定位机构挡板14的长度后，其可以往回运动一定的距离到达定位机构挡板14的任意的预设位置，往回运动的距离可以通过驱动轮转动的圈数进行控制。该预设位置可以是定位机构挡板14的中间位置，根据定位机构挡板14的长度控制巡检机器人本体26运动的距离，从而使巡检机器人本体26运动到定位机构挡板14的中部，当然预设位置也可以是其它已知的任意位置，例如距离定位机构挡板14一端预设长度下的位置或者距离定位机构挡板14一端三分之一定位机构挡板14长度的位置等等。在该定位机构挡板14的预设位置上可以设置无线充电发射端线圈13，如此，巡检机器人本体26的无线充电接收端线圈22可以与定位机构挡板14的无线充电发射端线圈13准确的相对，以保证充电时的最佳效率。

如图1所示，充电装置27可以包括：升压模块10、定位机构挡板14、无线充电发射端线圈13。升压模块10与无线充电发射端线圈13相电性连接，升压模块10用于将输入的电进行升压再输送给无线充电发射端线圈13，升压模块10可以安装在盒体内部，从而避免雨水等外界因素对升压模块10的影响。无线充电发射端线圈13能够通过无线的方式对无线充电接收端线圈22输送电能，无线充电发射端线圈13可以位于定位机构挡板14的内部。当巡检机器人本体26运动到定位机构挡板14的预设位置时，无线充电接收端线圈22与无线充电发射端线圈13之间的垂直距离在20mm至50mm之间，在该垂直距离下，无线充电接收端线圈22与无线充电发射端线圈13之间可以保持最佳的电能传输效率。定位机构挡板14可以设置在升压模块10的下方，定位机构挡板14与升压模块10之间可以设置有调节机构，调节机构用于调节定位机构挡板14与升压模块10之间的距离，如此可以控制调节定位机构挡板14中无线充电发射端线圈13与巡检机器人本体26的无线充电接收端线圈22之间的距离，进而使得无线充电接收端线圈22与无线充电发射端线圈13之间的距离保持在最佳距离。与此同时，采用无线充电的方式解决了常规充电技术中接触式充电端子易磨损、使用寿命短的难题以及充电端子接触瞬间产生电火花的问题，无线充电时无需精确对准充电位置，如此扩大了充电点的范围，允许一定范围的位置误差，这样就可以简化产品自动充电方式的设计，有效提高了充电装置27的安全及稳定性能。

如图1所示，升压模块10上设置有充电输入插座11，该充电输入插座11为航空插座，其用于与电源相连接，电源可以是安装在输电线路铁塔20上的储能电池。采用航空插座可以保证升压模块10与连接导线之间的连接处的密封性，防止雨水造成短路。

如图2和图3所示，巡检机器人本体26上还安装有电压检测模块23，巡检机器人本体26运动到定位机构挡板14的预设位置以后，当电压检测模块23检测到无线充电发射端线圈13输出的电压符合预设阈值时，巡检机器人本体26开始进行充电。当电压检测模块23检测到充电电池的电压达到最高预设阈值时，此时，充电电池已经充满，巡检机器人本体26停止进行充电。

在一种优选的实施方式中，如图1和图2所示，充电装置27还包括：遮挡机构12，其包括设置在定位机构挡板14和无线充电发射端线圈13上方的遮挡板，遮挡板沿水平向下方向延伸。当巡检机器人本体26运动到定位机构挡板14的预设位置时，巡检机器人本体26处于遮挡机构12的下方，遮挡机构12能够保证在巡检机器人本体26进行充电时不易受到振动、大风、雨水等外界因素等影响。

在一种优选的实施方式中，无线充电接收端线圈22与无线充电发射端线圈13之间的传输电能的功率可以进行调节。具体而言，可以根据无线充电接收端线圈22功耗的大小，实时调节无线充电发射端线圈13发射功率的大小，防止无线充电发射端线圈13发送能量过大，烧毁无线充电发射端线圈13。

在一种优选的实施方式中，巡检机器人上还安装有定位***和电池充电管理***。定位***用于获取巡检机器人的方位，即能够通过各种全球定位***获取巡检机器人的准确位置。电池充电管理***则用于监测充电电池的状态。巡检机器人还具有分别与定位***、电池充电管理***相电性连接的巡检机器人控制***能够获取巡检机器人的方位、动力电池的状态、充电装置27的位置信息从而判断巡检机器人是否需要进行充电，进而将巡检机器人导航至充电装置27处进行充电。在巡检机器人控制***和定位***下，可以使得巡航机器人能够具有自主导航功能，在输电线路铁塔20上的充电装置27的位置信息已经预存在巡检机器人控制***中，因此巡航机器人能够基于充电电池的状态、充电装置27的位置信息、巡检机器人的方位准确计算出巡航机器人何时何地需要进行充电，以确保自己电量在足够的情况下将自己导航至最近的充电装置27处进行充电。在对巡检机器人的充电电池充电时，电池充电管理***可以按照电池充电曲线实现分段式充电，有限延长动力电池的使用寿命。

图4为本发明实施例中用于输电线路巡检机器人的充电过程的示意图，如图4所示，巡检机器人在沿输电线路铁塔20上的地线21进行巡检时，电池充电管理***监测充电电池的状态，当电池充电管理***发现充电电池的电量不足时，巡检机器人控制***能够获取定位***中巡检机器人的方位、动力电池的状态、充电装置27的位置信息将巡检机器人导航至充电装置27处进行充电。当巡检机器人到达充电装置27处后，巡检机器人本体26与充电装置27进行定位以使无线充电接收端线圈22与无线充电发射端线圈13之间相准能够进行电力传输。当定位成功后，机器人停止运动，通过充电装置27对巡检机器人本体26中的充电电池进行充电，当电压检测模块23检测到无线充电发射端线圈13输出的电压符合预设阈值时，巡检机器人本体26继续进行充电。当电压检测模块23检测到充电电池的电压达到最高预设阈值时，表示充电电池已满，巡检机器人本体26停止进行充电。为了能够使得巡检机器人本体26与充电装置27之间能够进行准确定位，在本申请中还提出了一种用于输电线路巡检机器人的充电方法，图5为本发明实施例中用于输电线路巡检机器人的充电方法的流程图，如图5所示，用于输电线路巡检机器人的充电方法可以包括以下步骤：当巡检机器人本体26将要进入充电装置27前，红外检测装置25开启；当巡检机器人本体26运动到定位机构挡板14时，红外检测装置25检测到定位机构挡板14，此时，电机码盘24记录电机的脉冲数据；当巡检机器人本体26运动离开定位机构挡板14时，红外检测装置25检测不到定位机构挡板14，此时，电机码盘24再次记录电机的脉冲数据；根据电机码盘24两次记录的脉冲数据计算驱动轮转动的圈数，进而得到定位机构挡板14的长度；根据定位机构挡板14的长度控制巡检机器人本体26运动到定位机构挡板14的预设位置，以使无线充电接收端线圈22与无线充电发射端线圈13之间相准能够进行电力传输；待巡检机器人本体26运动到定位机构挡板14的预设位置后，当电压检测模块23检测到无线充电发射端线圈13输出的电压符合预设阈值时，巡检机器人本体26开始进行充电；当电压检测模块23检测到充电电池的电压达到最高预设阈值时，巡检机器人本体26停止进行充电。

本申请中的用于输电线路巡检机器人的充电机构及其方法能够提高巡检机器人本体26与充电装置27之间的定位准确性、可靠性及充电稳定性，将直接影响巡检机器人的运行时间、巡检半径和线路巡检的效率，同时，本申请中克服了现有充电技术存在的不足之处，采用大功率无线充电技术，充电稳定可靠，避免了现有技术中充电时易产生电火花、起火、短路等安全事故。本申请满足了沿地线21行走的电力巡检机器人实时在线充电的需求，实现了巡检机器人沿输电线路全程、全自主、长时间自动运行，此过程无需人工参与，可实现自主运行，自主充电，对于降低人工成本，减轻巡检人员的工作强度，提高输电线路的智能化巡检水平具有重要意义。

披露的所有文章和参考资料，包括专利申请和出版物，出于各种目的通过援引结合于此。描述组合的术语“基本由…构成”应该包括所确定的元件、成分、部件或步骤以及实质上没有影响该组合的基本新颖特征的其他元件、成分、部件或步骤。使用术语“包含”或“包括”来描述这里的元件、成分、部件或步骤的组合也想到了基本由这些元件、成分、部件或步骤构成的实施方式。这里通过使用术语“可以”，旨在说明“可以”包括的所描述的任何属性都是可选的。多个元件、成分、部件或步骤能够由单个集成元件、成分、部件或步骤来提供。另选地，单个集成元件、成分、部件或步骤可以被分成分离的多个元件、成分、部件或步骤。用来描述元件、成分、部件或步骤的公开“一”或“一个”并不说为了排除其他的元件、成分、部件或步骤。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种用于输电线路巡检机器人的充电机构，其特征在于，所述用于输电线路巡检机器人的充电机构包括：

能沿输电线路铁塔上的地线进行巡检的巡检机器人本体，所述巡检机器人本体上安装有无线充电接收端线圈、电机码盘、红外检测装置和驱动轮；

充电装置，所述充电装置包括：升压模块、定位机构挡板、无线充电发射端线圈；

所述升压模块与所述无线充电发射端线圈相电性连接，所述升压模块用于将输入的电进行升压再输送给所述无线充电发射端线圈，所述无线充电发射端线圈能够通过无线的方式对无线充电接收端线圈输送电能；所述电机码盘设置在驱动轮上以测量驱动轮转动圈数，所述红外检测装置与所述电机码盘相电性连接，当所述巡检机器人本体运动到所述定位机构挡板时，所述红外检测装置能够检测所述巡检机器人本体是否经过定位机构挡板，所述电机码盘在基于所述红外检测装置检测的结果下能够计算驱动轮转动圈数以得到所述定位机构挡板的长度，从而使所述巡检机器人本体运动到所述定位机构挡板的预设位置，以使所述无线充电接收端线圈与所述无线充电发射端线圈之间相准能够进行电力传输。

2.根据权利要求1所述的用于输电线路巡检机器人的充电机构，其特征在于，所述巡检机器人本体上还安装有电压检测模块，当所述电压检测模块检测到所述无线充电发射端线圈输出的电压符合预设阈值时，所述巡检机器人本体开始进行充电。

3.根据权利要求2所述的用于输电线路巡检机器人的充电机构，其特征在于，所述巡检机器人本体上还安装有接收所述无线充电接收端线圈的电能的充电电池，当所述电压检测模块检测到所述充电电池的电压达到最高预设阈值时，所述巡检机器人本体停止进行充电。

4.根据权利要求1所述的用于输电线路巡检机器人的充电机构，其特征在于，所述充电装置还包括：遮挡机构，其包括设置在所述定位机构挡板和所述无线充电发射端线圈上方的遮挡板，所述遮挡板沿水平向下方向延伸。

5.根据权利要求1所述的用于输电线路巡检机器人的充电机构，其特征在于，所述红外检测装置检测到巡检机器人本体运动到所述定位机构挡板时，此时所述电机码盘开始记录电机的脉冲数据，当红外检测装置检测不到定位机构挡板时，所述电机码盘再记录电机的脉冲数据，根据两次脉冲数据计算得到驱动轮转动的圈数，从而计算出所述定位机构挡板的长度。

6.根据权利要求5所述的用于输电线路巡检机器人的充电机构，其特征在于，所述预设位置为所述定位机构挡板的中部，根据所述定位机构挡板的长度控制所述巡检机器人本体运动的距离，从而使所述巡检机器人本体运动到所述定位机构挡板的中部。

7.根据权利要求6所述的用于输电线路巡检机器人的充电机构，其特征在于，所述无线充电接收端线圈位于所述巡检机器人本体的顶端，所述无线充电发射端线圈位于所述定位机构挡板的内部。

8.根据权利要求1所述的用于输电线路巡检机器人的充电机构，其特征在于，当所述巡检机器人本体运动到所述定位机构挡板的预设位置时，所述无线充电接收端线圈与所述无线充电发射端线圈之间的垂直距离在20mm至50mm之间。

9.根据权利要求1所述的用于输电线路巡检机器人的充电机构，其特征在于，所述升压模块上设置有充电输入插座，该充电输入插座为航空插座，其用于与电源相连接。

10.一种采用如权利要求1所述的用于输电线路巡检机器人的充电机构的充电方法，其特征在于，所述用于输电线路巡检机器人的充电方法包括以下步骤：

当所述巡检机器人本体将要进入所述充电装置前，所述红外检测装置开启；

当所述巡检机器人本体运动到所述定位机构挡板时，所述红外检测装置检测到所述定位机构挡板，此时，所述电机码盘记录电机的脉冲数据；

当所述巡检机器人本体运动离开所述定位机构挡板时，所述红外检测装置检测不到所述定位机构挡板，此时，所述电机码盘再次记录电机的脉冲数据；

根据所述电机码盘两次记录的脉冲数据计算驱动轮转动的圈数，进而得到所述定位机构挡板的长度；

根据所述定位机构挡板的长度控制所述巡检机器人本体运动到所述定位机构挡板的预设位置，以使所述无线充电接收端线圈与所述无线充电发射端线圈之间相准能够进行电力传输。

11.根据权利要求10所述的用于输电线路巡检机器人的充电方法，其特征在于，所述巡检机器人本体上还安装有电压检测模块和安装有接收所述无线充电接收端线圈的电能的充电电池，所述用于输电线路巡检机器人的充电方法还包括以下步骤：

待所述巡检机器人本体运动到所述定位机构挡板的预设位置后，当所述电压检测模块检测到所述无线充电发射端线圈输出的电压符合预设阈值时，所述巡检机器人本体开始进行充电；

当所述电压检测模块检测到所述充电电池的电压达到最高预设阈值时，所述巡检机器人本体停止进行充电。