CN206242834U - 一种可飞行式电力线路巡线作业机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了可飞行式电力线路巡线作业机器人，包括机器人本体，所述机器人本体的下方固定连接有电控箱，所述电控箱内设有中央处理器；所述机器人本体包括行走机构，其包括机械臂驱动模块和机械臂，所述机械臂驱动模块与中央处理器相连，所述机械臂的末端设置有末端执行器或机械手，中央处理器用于控制机械臂驱动模块带动机械臂运动，实现可飞行式电力线路巡线作业机器人的巡线作业。所述机器人本体上还连接有旋翼臂，所述旋翼臂与旋翼相连，所述旋翼与旋翼驱动模块相连，旋翼驱动模块与中央处理器相连。

Description

一种可飞行式电力线路巡线作业机器人

技术领域

本实用新型属于作业机构领域，尤其涉及一种可飞行式电力线路巡线作业机器人。

背景技术

高处作业是指人在一定位置为基准的高处进行的作业。国家标准GB/T 3608-2008《高处作业分级》规定：“凡在坠落高度基准面2m以上(含2m)有可能坠落的高处进行作业，都称为高处作业。”根据这一规定，在建筑业中涉及到高处作业的范围是相当广泛的。在建筑物内作业时，若在2m以上的架子上进行操作，即为高处作业。

传统的高空作业均是作业人员亲自操作，而且进行攀登作业时作业人员由于没有作业平台，只能攀登在可借助物的架子上作业，要借助一手攀，一只脚勾或用腰绳来保持平衡，身体重心垂线不通过脚下，作业难度大，危险性大，若有不慎就可能坠落。

目前，巡线机器人越来越多地用在电力巡视作业领域，代替人工进行电力线路的监测、检修等工作。电力巡视过程中，当电力线路发生绝缘子闪络、局部短路等故障时，最直接的表现便是局部温度过高。另外，电力线路还存在断股、附件脱落等故障。因此，电力线路巡线监测是一个非常关键的环节。传统的巡线机器人由于高压线路及杆塔结构复杂，巡线机器人不仅要完成巡视、检修工作，还要不断跨越线路上的结构障碍，影响巡线机器人的工作效率。

近年来，随着无人机技术的提升，无人机也越来越多的用于巡线。无人机具有灵活高效，不受线路环境约束的优点，但是单纯采用无人机也存在明显的缺点：无人机续航通常较短，需要频繁地充电，有效工作时间有限；为保证安全，无人机不能距离线路太近，这就导致一些复杂区域可能会有遗漏的监测项目，留下安全隐患。

实用新型内容

为了解决现有技术的缺点，本实用新型的目的是提供一种可飞行式巡线机器人。

本实用新型的一种可飞行式电力线路巡线作业机器人，包括机器人本体，所述机器人本体的下方固定连接有电控箱，所述电控箱内设有中央处理器；

所述机器人本体包括行走机构，其包括机械臂驱动模块和机械臂，所述机械臂驱动模块与中央处理器相连，所述机械臂的末端设置有末端执行器或机械手，中央处理器用于控制机械臂驱动模块带动机械臂运动，实现可飞行式电力线路巡线作业机器人的巡线作业；

所述机器人本体上还连接有旋翼臂，所述旋翼臂与旋翼相连，所述旋翼与旋翼驱动模块相连，旋翼驱动模块与中央处理器相连。

进一步地，所述末端执行器包括减速机构，所述减速机构与电机驱动机构相连，所述电机驱动机构与中央处理器相连。

进一步地，所述旋翼臂固定安装在机器人本体上。

本实用新型的可飞行式电力线路巡线作业机器人的旋翼臂固定安装在机器人本体上，适用于机器人需要经常飞行，且工作环境不太复杂的情形，即旋翼不会影响机器人作业或与周围的物体发生干涉。

进一步地，所述旋翼臂铰链连接至机器人本体上，所述机器人本体与电控箱之间还预留有旋翼容纳空间。其中，旋翼容纳空间用于容纳旋翼臂。

进一步地，所述旋翼臂还与旋翼臂驱动模块相连，旋翼臂驱动模块与中央处理器相连，所述中央处理器用于控制旋翼臂驱动模块来驱动旋翼臂折叠至旋翼容纳空间内。

本实用新型的旋翼臂铰链连接至机器人本体上，而且旋翼臂可折叠，能够将旋翼折叠至旋翼容纳空间内，避免了旋翼与机器人作业或与周围的物体发生干涉的问题。

进一步地，所述机器人本体还安装有第一图像采集模块和第二图像采集模块，分别用于监测巡线机器人前进方向及反方向的电力线路运行状态图像信息并传送至中央处理器；设置于所述机械臂末端的末端执行器或机械手用于夹持第三图像采集模块，在中央处理器的控制作用下，机械臂驱动模块带动机械臂运动来调整第三图像采集模块的监测角度，最终实现巡线机器人对电力线路的全方位监控。

进一步地，所述中央处理器还与服务器相连，所述服务器与远程监控终端相连。这样能够通过远程监控终端实现监控人员对可飞行式电力线路巡线作业机器人的工作状态远程实时监控。

本实用新型的第二目的是提供一种可飞行式电力线路巡线作业机器人的工作方法。

本实用新型的可飞行式电力线路巡线作业机器人的工作方法，包括：

中央处理器控制机械臂驱动模块带动机械臂运动，进而带动机械臂末端的末端执行器或机械手动作，最终实现可飞行式电力线路巡线作业机器人的巡线作业；

中央处理器通过控制旋翼驱动模块来驱动旋翼工作，使得可飞行式电力线路巡线作业机器人飞行至预设位置处。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型的可飞行式电力线路巡线作业机器人中设计有旋翼臂，旋翼臂连接在机器人本体上，适用于机器人需要经常飞行，且工作环境不太复杂的情形，即，旋翼不会影响机器人作业或与周围的物体发生干涉；也可以工作在工作环境复杂的情形，此时旋翼臂铰链连接至机器人本体上，而且旋翼臂可折叠，通过中央处理器控制旋翼臂驱动模块使得旋翼折叠至旋翼容纳空间内，避免了旋翼与机器人作业或与周围的物体发生干涉的问题。

此外，本实用新型的巡线机器人在飞行状态下工作，提高整体的巡线效率，而且在杆塔附近等附件较多的区域，使巡线机器人悬挂在线路上工作，保证巡线的精度；在需要作业的地点，机器人可直接到达该地点进行作业。

附图说明

图1是一种可飞行式电力线路巡线作业机器人的结构实施例一的示意图。

图2是一种可飞行式电力线路巡线作业机器人的结构实施例二的示意图。

其中，1、电控箱；2、旋翼臂；3、旋翼；4、机器人本体。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，下面描述的本实用新型不同实施例方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

本实用新型的作业机构为电力线路巡线作业机器人、高空清洁机器人或现有的其他结构的机器人。

下面以电力线路巡线作业机器人为例来说明本实用新型的可飞行式电力线路巡线作业机器人。下面所涉及的中央处理器为现有型号的控制器或处理器，比如PLC、FPGA或其他可编程的控制器或处理器。

图1是一种可飞行式电力线路巡线作业机器人的结构实施例一的示意图。

如图1所示的，本实用新型的可飞行式电力线路巡线作业机器人，包括机器人本体4，所述机器人本体4的下方固定连接有电控箱1，所述电控箱1内设有中央处理器，中央处理器用于控制机器人本体执行电力巡线动作；所述机器人本体4上还连接有旋翼臂2，所述旋翼臂2与旋翼3相连，所述旋翼3与旋翼驱动模块相连，旋翼驱动模块与中央处理器相连。

机器人本体4包括行走机构，其包括机械臂驱动模块和机械臂，所述机械臂驱动模块与中央处理器相连，所述机械臂的末端设置有末端执行器或机械手，中央处理器用于控制机械臂驱动模块带动机械臂运动，实现可飞行式电力线路巡线作业机器人的巡线作业。

其中，末端执行器包括减速机构，所述减速机构与电机驱动机构相连，所述电机驱动机构与中央处理器相连；所述减速机构用于安装电力线路巡线检测仪，所述中央处理器用于控制电机驱动机构发出驱动信号，再经减速机构减速后来驱动机械臂运动来实现监测电力线路的监测。

电力线路巡线检测仪可以为：图像采集装置，比如红外摄像头和可见光摄像头；或温度检测仪，或电力用紫外成像仪。

其中，蜗轮蜗杆机构具有自锁性，用于保持电力线路巡线检测仪，以避免任意摆动。

进一步地，所述旋翼臂2固定安装在机器人本体上。

其中，旋翼驱动模块为驱动结构，可采用驱动电机来实现。

本实用新型的可飞行式电力线路巡线作业机器人的旋翼臂固定安装在机器人本体上，适用于机器人需要经常飞行，且工作环境不太复杂的情形，即，旋翼不会影响机器人作业或与周围的物体发生干涉。

进一步地，所述机器人本体还安装有第一图像采集模块和第二图像采集模块，分别用于监测巡线机器人前进方向及反方向的电力线路运行状态图像信息并传送至中央处理器；设置于所述机械臂末端的末端执行器或机械手用于夹持第三图像采集模块，在中央处理器的控制作用下，机械臂驱动模块带动机械臂运动来调整第三图像采集模块的监测角度，最终实现巡线机器人对电力线路的全方位监控。

进一步地，所述中央处理器还与服务器相连，所述服务器与远程监控终端相连。这样能够通过远程监控终端实现监控人员对可飞行式电力线路巡线作业机器人的工作状态远程实时监控。

其中，第一图像采集模块、第二图像采集模块和第三图像采集模块均为摄像头模组，所述摄像头模块包括红外摄像头和可见光摄像头。

红外摄像头用来测温，可见光摄像头用来监测线路及附件的实际状态。

图2是一种可飞行式电力线路巡线作业机器人的结构实施例二的示意图。

如图2所示，旋翼臂2铰链连接至机器人本体上，所述机器人本体4与电控箱1之间还预留有旋翼容纳空间，所述旋翼臂2还与旋翼臂驱动模块相连，旋翼臂驱动模块与中央处理器相连，所述中央处理器用于控制旋翼臂驱动模块来驱动旋翼臂折叠至旋翼容纳空间内。

其中，旋翼驱动模块为驱动结构，可采用驱动电机来实现。

本实用新型的旋翼臂铰链连接至机器人本体上，而且旋翼臂可折叠，能够将旋翼折叠至旋翼容纳空间内，避免了旋翼与机器人作业或与周围的物体发生干涉的问题。

本实用新型的可飞行式电力线路巡线作业机器人也可以工作在工作环境复杂的情形，此时旋翼臂铰链连接至机器人本体上，而且旋翼臂可折叠，通过中央处理器控制旋翼臂驱动模块使得旋翼折叠至旋翼容纳空间内，避免了旋翼与机器人作业或与周围的物体发生干涉的问题。

此外，本实用新型的巡线机器人在飞行状态下工作，提高整体的巡线效率，而且在杆塔附近等附件较多的区域，使巡线机器人悬挂在线路上工作，保证巡线的精度；在需要作业的地点，机器人可直接到达该地点进行作业。

本实用新型的飞行机构及作业机构的其他结构均为现有结构，此处将不再累述。

上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。

Claims (6)

1.一种可飞行式电力线路巡线作业机器人，其特征在于，包括机器人本体，所述机器人本体的下方固定连接有电控箱，所述电控箱内设有中央处理器；

所述机器人本体包括行走机构，其包括机械臂驱动模块和机械臂，所述机械臂驱动模块与中央处理器相连，所述机械臂的末端设置有末端执行器或机械手，中央处理器用于控制机械臂驱动模块带动机械臂运动，实现可飞行式电力线路巡线作业机器人的巡线作业；

所述机器人本体上还连接有旋翼臂，所述旋翼臂与旋翼相连，所述旋翼与旋翼驱动模块相连，旋翼驱动模块与中央处理器相连。

2.如权利要求1所述的一种可飞行式电力线路巡线作业机器人，其特征在于，所述末端执行器包括减速机构，所述减速机构与电机驱动机构相连，所述电机驱动机构与中央处理器相连。

3.如权利要求1所述的一种可飞行式电力线路巡线作业机器人，其特征在于，所述旋翼臂铰链连接至机器人本体上，所述机器人本体与电控箱之间还预留有旋翼容纳空间。

4.如权利要求3所述的一种可飞行式电力线路巡线作业机器人，其特征在于，所述旋翼臂还与旋翼臂驱动模块相连，旋翼臂驱动模块与中央处理器相连，所述中央处理器用于控制旋翼臂驱动模块来驱动旋翼臂折叠至旋翼容纳空间内。

5.如权利要求1所述的一种可飞行式电力线路巡线作业机器人，其特征在于，所述机器人本体还安装有第一图像采集模块和第二图像采集模块，分别用于监测巡线机器人前进方向及反方向的电力线路运行状态图像信息并传送至中央处理器；设置于所述机械臂末端的末端执行器或机械手用于夹持第三图像采集模块，在中央处理器的控制作用下，机械臂驱动模块带动机械臂运动来调整第三图像采集模块的监测角度，最终实现巡线机器人对电力线路的全方位监控。

6.如权利要求5所述的一种可飞行式电力线路巡线作业机器人，其特征在于，所述中央处理器还与服务器相连，所述服务器与远程监控终端相连。