CN115902548A - 变电站内架空线绝缘子检测机器人与架空线绝缘子检测机器人的越障方法 - Google Patents

变电站内架空线绝缘子检测机器人与架空线绝缘子检测机器人的越障方法 Download PDF

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Abstract

本公开提供一种变电站内架空线绝缘子检测机器人与架空线绝缘子检测机器人的越障方法，其中，架空线绝缘子检测机器人包括夹爪机构、伸缩臂与旋转肩，所述夹爪机构与所述伸缩臂均设置有两个，所述旋转肩包括左旋转肩与右旋转肩，所述左旋转肩与所述右旋转肩之间转动连接且所述左旋转肩与所述右旋转肩的转轴构造为第一方向，两个所述伸缩臂分别与所述左旋转肩与所述右旋转肩连接，两个所述伸缩臂平行于所述第一方向，两个所述夹爪机构分别与两个所述伸缩臂连接，所述伸缩臂的一端与所述旋转肩连接，另一端与所述夹爪机构连接，所述夹爪机构用于夹持架空线。该设备能够在架空线上遇见障碍时越过障碍。

Description

变电站内架空线绝缘子检测机器人与架空线绝缘子检测机器人的越障方法
技术领域
本公开涉及电力机器人领域，具体地，涉及架空线绝缘子检测机器人与架空线绝缘子检测机器人的越障方法。
背景技术
随着电力机器人技术的不断发展，面临的任务的复杂度不断提升，对机器人的操作能力要求进一步提升。目前基于变电站场景下的非接触式巡检机器人研究较为成熟，具有移动范围大，综合性强等特点，但其只能在近地面作业，变电站中的高空目标易被遮挡从而无法实现检测，同时也欠缺和外界交互操作的能力。
为了进一步提升对于变电站高空场景中的检测与操作能力，线上悬挂式机器人逐渐得到重视并快速发展，线上悬挂式机器人可实现对高空绝缘子等目标进行近距离检测接触式检测，极大地提升线上目标检测准确率。
在实际的检测过程中，机器人在遇见线上有障碍物时，难以继续前进。
发明内容
本公开的目的是提供架空线绝缘子检测机器人，该设备能够在架空线上遇见障碍时越过障碍。
为了实现上述目的，本公开提供一种架空线绝缘子检测机器人，包括夹爪机构、伸缩臂与旋转肩，所述夹爪机构与所述伸缩臂均设置有两个，所述旋转肩包括左旋转肩与右旋转肩，所述左旋转肩与所述右旋转肩之间转动连接且所述左旋转肩与所述右旋转肩的转轴构造为第一方向，两个所述伸缩臂分别与所述左旋转肩与所述右旋转肩连接，两个所述伸缩臂平行于所述第一方向，两个所述夹爪机构分别与两个所述伸缩臂连接，所述伸缩臂的一端与所述旋转肩连接，另一端与所述夹爪机构连接，所述夹爪机构用于夹持架空线。
可选地，所述伸缩臂包括伸缩件与外壳，所述伸缩件的活动端与所述夹爪机构连接，所述伸缩件的静止端与所述旋转肩连接，所述外壳套设在所述伸缩件外侧且一端与所述旋转肩连接，另一端沿所述伸缩件的活动方向延伸。
可选地，所述夹爪机构包括夹紧件、蜗轮与输出轴蜗杆，所述伸缩臂与所述夹爪机构之间构造有夹爪电机，所述夹紧件构造为两个且两个所述夹紧件构造左右对称分布形成对抓结构，所述蜗轮构造为两个且两个所述蜗轮与两个所述夹紧件同轴连接，所述夹爪电机的动子与所述输出轴蜗杆的一端连接，所述输出轴蜗杆的另一端与所述蜗轮偏心连接。
可选地，两个所述夹紧件上均开设有半圆的第一夹持口与第二夹持口，两个所述夹紧件上的第一夹持口能够合并为圆形，两个所述夹紧件上的第二夹持口能够合并为圆形。
可选地，所述第二夹持口开设有若干个且若干个第二夹持口的直径不同。
可选地，所述架空线绝缘子检测机器人还包括左侧旋转梁、右侧旋转梁与中部转动电机，所述左侧旋转梁的一端与所述右侧旋转梁的一端转动连接，所述左侧旋转梁的另一端与一根所述伸缩臂连接，所述右侧旋转梁的另一端与一根所述伸缩臂连接，所述中部转动电机用于驱动所述左侧旋转梁与所述右侧旋转梁相对转动。
可选地，所述架空线绝缘子检测机器人还包括右侧转动电机与左侧转动电机，所述左侧转动电机的外壳与所述左侧旋转梁连接，所述左侧转动电机的动子与一个所述伸缩臂连接，所述右侧转动电机的动子与另一个所述伸缩臂连接。
可选地，所述架空线绝缘子检测机器人还包括电源与控制器，所述电源与控制器与所述左侧转动电机、右侧转动电机与中部转动电机电连接。
可选地，所述电源与所述控制器外侧套设有保护罩。
本公开的另一方面提供一种架空线绝缘子检测机器人的越障方法，所述架空线绝缘子检测机器人在架空线上遇见障碍后：S1：远离所述障碍的所述夹爪机构松开；S2：开启所述左侧转动电机、所述中部旋转电机与所述右侧旋转电机，使所述左侧旋转梁与所述右侧旋转梁转动，带动松开的所述夹爪机构从一侧越过障碍；S3：开启伸缩件调节所述伸缩臂长度使松开的所述夹爪机构靠近障碍后的架空线；S4：闭合松开的所述夹爪机构；S5：松开另一所述夹爪机构；S6：开启所述左侧转动电机、所述中部旋转电机与所述右侧旋转电机，使所述左侧旋转梁与所述右侧旋转梁转动，带动另一的所述夹爪机构从一侧越过障碍；S7：开启所述伸缩件调节所述伸缩臂长度使松开的另一所述夹爪机构靠近障碍后的架空线。S8：闭合另一所述夹爪机构。
通过上述技术方案，在使用过程中，将架空线绝缘子检测机器人挂在架空线上，在架空线绝缘子检测机器人工作的过程中遇见障碍时，夹爪机构松开一个，同时左旋转肩与右旋转肩之间发生转动，带动松开的夹爪机构从障碍物的一侧绕过，在绕过障碍物后，伸缩臂伸缩调节夹爪机构的位置，使夹爪机构能够夹紧架空线，从而完成一侧的夹爪机构绕过架空线，另一侧的夹爪机构松开架空线，左旋转肩与右旋转肩之间发生相对转动，带动另一侧的夹爪机构从一侧绕过障碍物，绕过障碍物后的夹爪机构张开对准架空线，再闭合夹紧架空线，完成架空线绝缘子检测机器人的越障。
本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：
图1是本申请实施例一种架空线绝缘子检测机器人的结构示意图；
图2是本申请实施例一种架空线绝缘子检测机器人的部分结构示意图；
图3是本申请实施例一种架空线绝缘子检测机器人的另一角度的结构示意图；
图4是本申请实施例一种架空线绝缘子检测机器人越障时的结构示意图。
附图标记说明
1、夹爪机构；101、夹紧件；102、蜗轮；103、输出轴蜗杆；104、第一夹持口；105、第二夹持口；2、伸缩臂；3、右旋转肩；4、左旋转肩；5、夹爪电机；6、伸缩件；7、右侧旋转梁；8、右侧转动电机；9、电源；10、控制器；11、中部转动电机；12、左侧转动电机；13、左侧旋转梁；14、耐张线夹；15、绝缘子
具体实施方式
以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。
在本公开中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下”通常是指在使用过程中沿重力方向的上方与下方，“左、右”是指沿转轴长度方位的方向，此外，下面的描述在涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同标记表示相同或相似的要素。上述定义仅用于解释和说明本公开，不应当理解为对本公开的限制。
根据本公开的具体实施方式，提供本公开提供一种架空线绝缘子检测机器人，参照图1，包括夹爪机构1、伸缩臂2与旋转肩，夹爪机构1与伸缩臂2均设置有两个，旋转肩包括左旋转肩4与右旋转肩3，左旋转肩4与右旋转肩3之间转动连接且左旋转肩4与右旋转肩3的转轴构造为第一方向，两个伸缩臂2分别与左旋转肩4与右旋转肩3连接，两个伸缩臂2平行于第一方向，两个夹爪机构1分别与两个伸缩臂2连接，伸缩臂2的一端与旋转肩连接，另一端与夹爪机构1连接，夹爪机构1用于夹持架空线。
通过上述技术方案，在使用过程中，将架空线绝缘子检测机器人挂在架空线上，在架空线绝缘子检测机器人工作的过程中遇见障碍时，夹爪机构1松开一个，同时左旋转肩4与右旋转肩3之间发生转动，带动松开的夹爪机构1从障碍物的一侧绕过，在绕过障碍物后，伸缩臂2伸缩调节夹爪机构1的位置，使夹爪机构1能够夹紧架空线，从而完成一侧的夹爪机构1绕过架空线，另一侧的夹爪机构1松开架空线，左旋转肩4与右旋转肩3之间发生相对转动，带动另一侧的夹爪机构1从一侧绕过障碍物，绕过障碍物后的夹爪机构1张开对准架空线，再闭合夹紧架空线，完成架空线绝缘子检测机器人的越障。
作为一种可选的实施方式，参照图1与图2，伸缩臂2包括伸缩件6与外壳，伸缩件6的活动端与夹爪机构1连接，伸缩件6的静止端与旋转肩连接，外壳套设在伸缩件6外侧且一端与旋转肩连接，另一端沿伸缩件6的活动方向延伸。在本实施例中，伸缩件6构造为气缸，在其他的一些实施方式中，伸缩件6也可以构造为其他能够带动夹爪机构1伸缩的结构。在夹爪机构1伸长的过程中，伸缩件6伸长，带动夹爪机构1运动，在此过程中外壳不动，伸缩件6部分伸出外壳，夹爪机构1远离外壳，在收缩过程中，夹爪机构1回缩进外壳中夹爪机构1靠近外壳。
作为一种可选的实施方式，参照图2与图3，夹爪机构1包括夹紧件101、蜗轮102与输出轴蜗杆103，伸缩臂2与夹爪机构1之间构造有夹爪电机5，夹紧件101构造为两个且两个夹紧件101构造左右对称分布形成对抓结构，蜗轮102构造为两个且两个蜗轮102与两个夹紧件101同轴连接，夹爪电机5的动子与输出轴蜗杆103的一端连接，输出轴蜗杆103的另一端与蜗轮102偏心连接。在使夹紧件101松开的过程中，夹爪电机5带动输出轴蜗杆103向上运动，输出轴蜗杆103带动两个蜗轮102转动，蜗轮102的转动使夹紧件101上端张开，从而使夹紧件101张开，在夹紧件101闭合的过程中夹爪电机5反向转动，带动输出轴蜗杆103向下运动，输出轴蜗杆103带动蜗轮102转动，从而使夹紧件101上端靠近闭合。
作为一种可选的实施方式，参照图2与图3，两个夹紧件101上均开设有半圆的第一夹持口104与第二夹持口105，两个夹紧件101上的第一夹持口104能够合并为圆形，两个夹紧件101上的第二夹持口105能够合并为圆形。在夹持的过程中，两个半圆靠近形成圆形从而将架空线夹紧。第一夹持口104的直径较大，用于对高压输电线上较粗的绝缘子连接处进行夹持，第二夹持口105的直径较小，用于对架空线进行夹持。
作为一种可选的实施方式，参照图2与图3，第二夹持口105开设有若干个且若干个第二夹持口105的直径不同。在本实施例中，设置有两个第二夹持口105，两个第二夹持口105的直径不同，便于根据架空线的粗细匹配使用不同的第二夹持口105，减小由于第二夹持口105与架空线线的尺寸不匹配导致的无法夹紧架空线的可能。
作为一种可选的实施方式，参照图1与图2，架空线绝缘子检测机器人还包括左侧旋转梁13、右侧旋转梁7与中部转动电机11，左侧旋转梁13的一端与右侧旋转梁7的一端转动连接，左侧旋转梁13的另一端与一根伸缩臂2连接，右侧旋转梁7的另一端与一根伸缩臂2连接，中部转动电机11用于驱动左侧旋转梁13与右侧旋转梁7相对转动。在越障的过程中，左旋转肩4与右旋转肩3之间发生转动，在转动的过程中中部转动电机11转动，左侧旋转梁13与右侧旋转梁7之间的夹角改变，从而带动左旋转肩4与右旋转肩3之间夹角的改变。
作为一种可选的实施方式，参照图2与图3，架空线绝缘子检测机器人还包括右侧转动电机8与左侧转动电机12，左侧转动电机12的外壳与左侧旋转梁13连接，左侧转动电机12的动子与一个伸缩臂2连接，右侧转动电机8的动子与另一个伸缩臂2连接。在使用夹紧件101夹紧架空线的过程中，分别通过转动左侧转动电机12与右侧转动电机8调节两个夹紧件101的朝向。
作为一种可选的实施方式，参照图2与图3，架空线绝缘子检测机器人还包括电源9与控制器10，电源9与控制器10与左侧转动电机12、右侧转动电机8与中部转动电机11电连接。在架空线绝缘子检测机器人越障的过程中，通过电源9对其中的电机供能，使用控制器10控制电机转动的圈数与转动的方向。在本实施例中，电源9构造为电池。
作为一种可选的实施方式，参照图1、图2与图4，电源9与控制器10外侧套设有保护罩。避免外部在室外工作中
参照图1至图4，本公开的另一方面提供一种架空线绝缘子检测机器人的越障方法，架空线绝缘子检测机器人在架空线上遇见障碍后：S1：远离障碍的夹爪机构1松开；S2：开启左侧转动电机12、中部转动电机11与右侧转动电机8，使左侧旋转梁13与右侧旋转梁7转动，带动松开的夹爪机构1从一侧越过障碍；S3：开启伸缩件6调节伸缩臂2长度使松开的夹爪机构1靠近障碍后的架空线；S4：闭合松开的夹爪机构1；S5：松开另一夹爪机构1；S6：开启左侧转动电机12、中部转动电机11与右侧转动电机8，使左侧旋转梁13与右侧旋转梁7转动，带动另一的夹爪机构1从一侧越过障碍；S7：开启伸缩件6调节伸缩臂2长度使松开的另一夹爪机构1靠近障碍后的架空线。S8：闭合另一夹爪机构1。另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (10)

1.一种架空线绝缘子检测机器人，其特征在于，包括夹爪机构(1)、伸缩臂(2)与旋转肩，所述夹爪机构(1)与所述伸缩臂(2)均设置有两个，所述旋转肩包括左旋转肩(4)与右旋转肩(3)，所述左旋转肩(4)与所述右旋转肩(3)之间转动连接且所述左旋转肩(4)与所述右旋转肩(3)的转轴构造为第一方向，两个所述伸缩臂(2)分别与所述左旋转肩(4)与所述右旋转肩(3)连接，两个所述伸缩臂(2)平行于所述第一方向，两个所述夹爪机构(1)分别与两个所述伸缩臂(2)连接，所述伸缩臂(2)的一端与所述旋转肩连接，另一端与所述夹爪机构(1)连接，所述夹爪机构(1)用于夹持架空线。
2.根据权利要求1所述的架空线绝缘子检测机器人，其特征在于，所述伸缩臂(2)包括伸缩件(6)与外壳，所述伸缩件(6)的活动端与所述夹爪机构(1)连接，所述伸缩件(6)的静止端与所述旋转肩连接，所述外壳套设在所述伸缩件(6)外侧且一端与所述旋转肩连接，另一端沿所述伸缩件(6)的活动方向延伸。
3.根据权利要求1所述的架空线绝缘子检测机器人，其特征在于，所述夹爪机构(1)包括夹紧件(101)、蜗轮(102)与输出轴蜗杆(103)，所述伸缩臂(2)与所述夹爪机构(1)之间构造有夹爪电机(5)，所述夹紧件(101)构造为两个且两个所述夹紧件(101)构造左右对称分布形成对抓结构，所述蜗轮(102)构造为两个且两个所述蜗轮(102)与两个所述夹紧件(101)同轴连接，所述夹爪电机(5)的动子与所述输出轴蜗杆(103)的一端连接，所述输出轴蜗杆(103)的另一端与所述蜗轮(102)偏心连接。
4.根据权利要求3所述的架空线绝缘子检测机器人，其特征在于，两个所述夹紧件(101)上均开设有半圆的第一夹持口(104)与第二夹持口(105)，两个所述夹紧件(101)上的第一夹持口(104)能够合并为圆形，两个所述夹紧件(101)上的第二夹持口(105)能够合并为圆形。
5.根据权利要求4所述的架空线绝缘子检测机器人，其特征在于，所述第二夹持口(105)开设有若干个且若干个第二夹持口(105)的直径不同。
6.根据权利要求1所述的架空线绝缘子检测机器人，其特征在于，所述架空线绝缘子检测机器人还包括左侧旋转梁(13)、右侧旋转梁(7)与中部转动电机(11)，所述左侧旋转梁(13)的一端与所述右侧旋转梁(7)的一端转动连接，所述左侧旋转梁(13)的另一端与一根所述伸缩臂(2)连接，所述右侧旋转梁(7)的另一端与一根所述伸缩臂(2)连接，所述中部转动电机(11)用于驱动所述左侧旋转梁(13)与所述右侧旋转梁(7)相对转动。
7.根据权利要求6所述的架空线绝缘子检测机器人，其特征在于，所述架空线绝缘子检测机器人还包括右侧转动电机(8)与左侧转动电机(12)，所述左侧转动电机(12)的外壳与所述左侧旋转梁(13)连接，所述左侧转动电机(12)的动子与一个所述伸缩臂(2)连接，所述右侧转动电机(8)的动子与另一个所述伸缩臂(2)连接。
8.根据权利要求7所述的架空线绝缘子检测机器人，其特征在于，所述架空线绝缘子检测机器人还包括电源(9)与控制器(10)，所述电源(9)与控制器(10)与所述左侧转动电机(12)、右侧转动电机(8)与中部转动电机(11)电连接。
9.根据权利要求8所述的架空线绝缘子检测机器人，其特征在于，所述电源(9)与所述控制器(10)外侧套设有保护罩。
10.一种架空线绝缘子检测机器人的越障方法，其特征在于，所述架空线绝缘子检测机器人在架空线上遇见障碍后：
S1：远离所述障碍的所述夹爪机构(1)松开；
S2：开启所述左侧转动电机(12)、所述中部转动电机(11)与所述右侧转动电机(8)，使所述左侧旋转梁(13)与所述右侧旋转梁(7)转动，带动松开的所述夹爪机构(1)从一侧越过障碍；
S3：开启伸缩件(6)调节所述伸缩臂(2)长度使松开的所述夹爪机构(1)靠近障碍后的架空线；
S4：闭合松开的所述夹爪机构(1)；
S5：松开另一所述夹爪机构(1)；
S6：开启所述左侧转动电机(12)、所述中部转动电机(11)与所述右侧转动电机(8)，使所述左侧旋转梁(13)与所述右侧旋转梁(7)转动，带动另一的所述夹爪机构(1)从一侧越过障碍；
S7：开启所述伸缩件(6)调节所述伸缩臂(2)长度使松开的另一所述夹爪机构(1)靠近障碍后的架空线。
S8：闭合另一所述夹爪机构(1)。
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