專利名稱：電力線路綜合維護(hù)輕便型機(jī)器人系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電力線路日常維護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種電力線路綜合維護(hù)輕便型機(jī)器人系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
我國(guó)幅員遼闊、地形多變，而且近年極端天氣頻繁，這都對(duì)智能電網(wǎng)的可靠性、安全性提出了更高的要求。保障電網(wǎng)“堅(jiān)強(qiáng)”、提高智能電網(wǎng)可靠性的重要一環(huán)是線路的巡檢與維護(hù)?，F(xiàn)行高壓輸電線路的運(yùn)行維護(hù)模式多為人工常規(guī)作業(yè)方式，不僅勞動(dòng)強(qiáng)度大、工作條件艱苦，而且勞動(dòng)效率低，特別是在電網(wǎng)穿越高山、大川等特殊地形，以及線路緊急故障、異常氣候條件、滑坡、泥石流、冰雪等地質(zhì)災(zāi)害等情況下，線路維護(hù)人員要依靠地面交通工具或徒步行走、利用肉眼來(lái)巡查電網(wǎng)設(shè)施、利用普通工具處理設(shè)備缺陷、人工進(jìn)行覆冰清除、清障等線路作業(yè)。國(guó)家電網(wǎng)、南方電網(wǎng)統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，2008年初的冰雪災(zāi)害造成36740條IOKV及以上電力線路、1743座變壓站停運(yùn)，各電壓等級(jí)線路桿塔倒塌及損壞97萬(wàn)多基，導(dǎo)致3348萬(wàn)戶、1億多人口停電，對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)及社會(huì)生活造成了嚴(yán)重后果。然而，目前對(duì)于輸電線路覆冰多采用人工除冰的方法，不但效率低、除冰效果不好，而且作業(yè)難度大、容易造成傷亡事故。隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)快速發(fā)展，這種人工作業(yè)方式已經(jīng)不適應(yīng)現(xiàn)代化電網(wǎng)建設(shè)與發(fā)展的需求?！皥?jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)”急需“堅(jiān)強(qiáng)”、“智能”的電力巡檢和維護(hù)方式?；诖?，以現(xiàn)代智能技術(shù)為基礎(chǔ)，研究一種高效的智能維護(hù)裝備，以實(shí)現(xiàn)輸電線路的自動(dòng)日常巡檢和緊急處理，進(jìn)而保障智能電網(wǎng)的“堅(jiān)強(qiáng)”，具有重要的現(xiàn)實(shí)價(jià)值和社會(huì)意義。為了實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的智能化，國(guó)內(nèi)外的科研機(jī)構(gòu)已經(jīng)對(duì)巡線機(jī)器人和除冰機(jī)器人進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)階段的研究，以實(shí)現(xiàn)巡檢、除冰、異物清除、質(zhì)量檢查、緊急事故處理等綜合作業(yè)。巡線機(jī)器人的發(fā)展大致經(jīng)歷了兩個(gè)階段。始于20世紀(jì)80年代末的早期巡線機(jī)器人沒(méi)有越障能力，只能在一個(gè)檔距內(nèi)運(yùn)行。這類巡線機(jī)器人的代表機(jī)型有日本佐藤建設(shè)工業(yè)株式會(huì)社于1993年研制的“架空輸電導(dǎo)線損傷自動(dòng)檢測(cè)機(jī)器人”和加拿大魁北克水電研究院的krge Montambault等人研制的HQLineROVer。此外，泰國(guó)國(guó)王科技大學(xué)和日本工業(yè)大學(xué)于2001年合作研制的“自主巡線機(jī)器人”也只能在一個(gè)檔距內(nèi)運(yùn)行、不具備越障能力。此后，加拿大魁北克水電研究院開(kāi)發(fā)的Linekout、日本多家機(jī)構(gòu)合作開(kāi)發(fā)的Expliner 等多種機(jī)器人可以在一個(gè)耐張段內(nèi)行走，但存在機(jī)構(gòu)復(fù)雜、重量大、控制難度大等缺點(diǎn)。從上世紀(jì)末開(kāi)始，國(guó)內(nèi)也對(duì)巡檢機(jī)器人進(jìn)行了大量的研究和開(kāi)發(fā)。沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所研制的機(jī)器人，通過(guò)手臂繞豎直方向的軸線旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)越障。山東科技大學(xué)、山東大學(xué)等研制了三臂巡檢機(jī)器人由行走驅(qū)動(dòng)裝置和柔性擺動(dòng)臂機(jī)構(gòu)組成。其中行走驅(qū)動(dòng)裝置由三個(gè)獨(dú)立的單體(或稱為手掌)組成，柔性擺動(dòng)臂由肩關(guān)節(jié)、大臂、肘關(guān)節(jié)、小臂、腕關(guān)節(jié)和手等部分組成。武漢大學(xué)、上海大學(xué)、北京航空航天大學(xué)、中科院自動(dòng)化研究所等也進(jìn)行了巡線機(jī)器人的研究。北京國(guó)網(wǎng)富達(dá)科技發(fā)展有限責(zé)任公司也在線航兩棲機(jī)器人方面做了大量了研究。上述巡線機(jī)器人中，具有越障能力的，一般結(jié)構(gòu)尺寸大、質(zhì)量大、實(shí)用性差；不具備越障能力的，其巡線作業(yè)范圍則受到極大限制。目前仍沒(méi)有十分成熟、可靠的產(chǎn)品可用。國(guó)內(nèi)外對(duì)輸電線路覆冰的除冰技術(shù)和裝置的開(kāi)發(fā)也相當(dāng)重視，先后提出了 30余種除冰技術(shù)，其中只有7種方法通過(guò)了防冰或除冰檢驗(yàn)G種為熱力法，3種為機(jī)械法)。根據(jù)工作原理，這些除冰技術(shù)可歸納為4類熱力除冰法、機(jī)械除冰法、自然被動(dòng)法和其他方法，應(yīng)用最多的是熱力除冰和機(jī)械除冰兩種方式。熱力除冰方法雖然除冰效果好，但是采用的融冰技術(shù)耗費(fèi)的成本較高，能耗比機(jī)械除冰方法高出100多倍，并且有的需要增加線路負(fù)荷，還有的線路不便進(jìn)行融冰，因此，熱力融冰方法存在一定的弊端。而采用能耗低的機(jī)械碰撞除冰法，其效果比熱力除冰法要高出30 100倍，其成本也遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于熱力融冰。已知的除冰機(jī)器人包括加拿大魁北克水電局研制出一種手動(dòng)牽拉滑輪除冰裝置，通過(guò)操作人員在地面拉動(dòng)牽引繩，使滑輪沿著導(dǎo)線除冰方向運(yùn)動(dòng)，利用滾輪上前端的刀片將冰破壞；為克服手動(dòng)牽拉滑輪除冰裝置的不足，加拿大魁北克水電局還研制出一種遠(yuǎn)程遙控緊湊型電車除冰裝置，但該裝置無(wú)越障能力；此外，美國(guó)Roger Hansen于2001年發(fā)明了一種架空輸電線路振動(dòng)除冰裝置，該裝置為可控電子機(jī)械式振動(dòng)器，半永久性安裝于導(dǎo)線上，冰雪傳感器安裝于傳感器附近，振動(dòng)器通過(guò)一個(gè)安裝于附近的電流變壓器驅(qū)動(dòng)；進(jìn)入21世紀(jì)，隨著線路覆冰現(xiàn)象的增多，國(guó)內(nèi)對(duì)輸電線路除冰的研究也在增多，例如山東電力科學(xué)研究院的非越障除冰機(jī)器人、中國(guó)科學(xué)院自動(dòng)化所研制的多臂除冰機(jī)器人系統(tǒng)、哈爾冰工業(yè)大學(xué)的小型單導(dǎo)線除冰機(jī)器人等。然而，已有的機(jī)器人平臺(tái)大都處于科研和實(shí)驗(yàn)室階段，離實(shí)際應(yīng)用還有一段距離， 在越障結(jié)構(gòu)、工作電源、線路檢測(cè)技術(shù)、多傳感器集成及融合技術(shù)等方面尚有很多需要解決的問(wèn)題。已有的電力線路機(jī)器人系統(tǒng)或者不能越障，或者能夠越障但是機(jī)構(gòu)過(guò)于復(fù)雜、質(zhì)量過(guò)重、不便于到達(dá)作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)和上、下線操作。而電力線路的現(xiàn)實(shí)狀況是大障礙較少、小障礙很多，現(xiàn)有機(jī)器人實(shí)用性難于保障。

實(shí)用新型內(nèi)容針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種電力線路綜合維護(hù)輕便型機(jī)器人系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用獨(dú)特的棘輪結(jié)構(gòu)以及越障模式，能夠應(yīng)付電力線路上的大量小障礙，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單而實(shí)用。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種電力線路綜合維護(hù)輕便型機(jī)器人系統(tǒng)，所述機(jī)器人系統(tǒng)的各組成部分為獨(dú)立可拆裝模塊，所述機(jī)器人系統(tǒng)包括行走組件和控制組件；所述行走組件包括棘式輪和抱爪；所述棘式輪，在電力線路上行走；所述抱爪， 接收控制組件的控制，在抱緊與張開(kāi)狀態(tài)之間進(jìn)行切換；所述控制組件，連接所述棘式輪和所述抱爪，控制所述棘式輪和所述抱爪的工作狀態(tài)。所述控制組件，控制所述抱爪在遇到小型障礙時(shí)處于抱緊狀態(tài)，并控制所述棘式輪跨越該小型障礙；控制所述抱爪在遇到大型障礙時(shí)處于張開(kāi)狀態(tài)，等待所述機(jī)器人從電力線路上被卸下。所述機(jī)器人系統(tǒng)還包括主框架，連接所述行走組件和所述控制組件。所述機(jī)器人系統(tǒng)還包括機(jī)械除冰組件，位于所述機(jī)器人的前端，在所述控制組件的控制下旋轉(zhuǎn)敲擊電力線路除冰。所述控制組件包括自主作業(yè)控制系統(tǒng)和遠(yuǎn)端地面控制系統(tǒng)；所述自主作業(yè)控制系統(tǒng)，根據(jù)線路模型和傳感器反饋信息，自主控制所述器人系統(tǒng)的工作狀態(tài)；所述遠(yuǎn)端地面控制系統(tǒng)，無(wú)線連接所述自主作業(yè)控制系統(tǒng)，根據(jù)傳感器反饋的信息，向所述自主作業(yè)控制系統(tǒng)發(fā)送遙操作指令，由所述自主作業(yè)控制系統(tǒng)根據(jù)所述遙操作指令對(duì)所述機(jī)器人系統(tǒng)的工作狀態(tài)進(jìn)行控制。所述機(jī)器人系統(tǒng)還包括無(wú)線數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)，將所述傳感器采集的視頻信息無(wú)線傳輸給所述遠(yuǎn)端地面控制系統(tǒng)，以及將所述遠(yuǎn)端地面控制系統(tǒng)的控制命令無(wú)線傳輸給所述自主作業(yè)控制系統(tǒng)。所述控制組件，還控制所述抱爪在初始作業(yè)的上線過(guò)程以及脫離作業(yè)的下線過(guò)程中處于張開(kāi)狀態(tài)。本實(shí)用新型實(shí)施例提供的電力線路綜合維護(hù)輕便型機(jī)器人系統(tǒng)，改變以往相同功能機(jī)器人或者不能越障或者能越障但是體形龐大、重量較重的缺點(diǎn)，革新以往機(jī)器人所有障礙均嘗試越過(guò)的方法，在越障性方面選擇越過(guò)占大多數(shù)的小型障礙，而放棄耐張塔等大型障礙，取得越障性和重量之間的平衡，從而使機(jī)器人的實(shí)用性大大提高。

圖Ia為本實(shí)用新型實(shí)施例的電力線路綜合維護(hù)輕便型機(jī)器人系統(tǒng)在線行走時(shí)的主視圖；圖Ib為本實(shí)用新型實(shí)施例的電力線路綜合維護(hù)輕便型機(jī)器人系統(tǒng)在線行走時(shí)的側(cè)視圖；圖Ic為本實(shí)用新型實(shí)施例的電力線路綜合維護(hù)輕便型機(jī)器人系統(tǒng)在線行走時(shí)的俯視圖；圖加為本實(shí)用新型實(shí)施例的電力線路綜合維護(hù)輕便型機(jī)器人系統(tǒng)處于線下模式時(shí)的側(cè)視圖；圖2b為本實(shí)用新型實(shí)施例的電力線路綜合維護(hù)輕便型機(jī)器人系統(tǒng)處于線下模式時(shí)的主視圖；圖2c為本實(shí)用新型實(shí)施例的電力線路綜合維護(hù)輕便型機(jī)器人系統(tǒng)處于線下模式時(shí)的立體圖；圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例電力線路綜合維護(hù)輕便型機(jī)器人系統(tǒng)的越障方法流程圖。
具體實(shí)施方式
為使本實(shí)用新型實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型權(quán)利要求保護(hù)的范圍。本實(shí)用新型實(shí)施例將機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用于電力輸電線路的綜合維護(hù)，提出了一種電力線路綜合維護(hù)輕便型機(jī)器人系統(tǒng)。該機(jī)器人系統(tǒng)既可以根據(jù)程序自主運(yùn)行，又可以通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)將采集到的各種信息傳輸?shù)竭h(yuǎn)端地面控制系統(tǒng)，并接受遠(yuǎn)端地面控制系統(tǒng)的遙操作指令，進(jìn)行交互式操作，機(jī)械部分都以模塊化設(shè)計(jì)為原則，方便快捷，體現(xiàn)出輕便型小型綜合維護(hù)機(jī)器人的實(shí)用性。本實(shí)用新型實(shí)施例的電力線路綜合維護(hù)輕便型機(jī)器人系統(tǒng)主要包括行走組件、 機(jī)械除冰組件、自主作業(yè)控制系統(tǒng)、電源供給及管理系統(tǒng)、視頻采集及無(wú)線數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)、 遠(yuǎn)端地面控制系統(tǒng)，以及巡線模塊等多個(gè)功能部件。圖Ia為本實(shí)用新型實(shí)施例的電力線路綜合維護(hù)輕便型機(jī)器人系統(tǒng)在線行走時(shí)的主視圖，圖Ib為本實(shí)用新型實(shí)施例的電力線路綜合維護(hù)輕便型機(jī)器人系統(tǒng)在線行走時(shí)的側(cè)視圖，圖Ic為本實(shí)用新型實(shí)施例的電力線路綜合維護(hù)輕便型機(jī)器人系統(tǒng)在線行走時(shí)的俯視圖。如圖Ia-圖Ic所示，該系統(tǒng)包括機(jī)械除冰組件1、棘式輪2、抱爪3、主框架4，以及控制柜5。其中棘式輪2和抱爪3共同構(gòu)成行走組件；自主作業(yè)控制系統(tǒng)、電源供給及管理系統(tǒng)、視頻采集及無(wú)線數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)、遠(yuǎn)端地面控制系統(tǒng)，以及巡線模塊等都可以位于控制柜5中。本實(shí)用新型實(shí)施例的電力線路綜合維護(hù)輕便型機(jī)器人系統(tǒng)的工作原理如下1、機(jī)器人的行走組件包括棘式輪2以及抱爪3。正常行走時(shí)，抱爪3處于抱緊狀態(tài)，由于棘式輪2的每個(gè)齒輪之間有固定間隔，因此可以通過(guò)棘式輪2來(lái)跨越小型障礙；當(dāng)遇到大型障礙時(shí)，抱爪3處于張開(kāi)狀態(tài)，等待工作人員將該機(jī)器人從電力線路上卸下；當(dāng)機(jī)器人要再次放置于電力線路時(shí)，抱爪3也是處于張開(kāi)狀態(tài)，直到開(kāi)始行走，抱爪3才會(huì)抱緊。2、對(duì)應(yīng)于該行走組件的結(jié)構(gòu)，該機(jī)器人的工作模式包括線上行走模式、越障模式，以及下線模式。A、線上行走模式是機(jī)器人的正常工作模式。在該模式下，機(jī)器人正常進(jìn)行巡檢或者維護(hù)作業(yè)；B、越障模式是當(dāng)機(jī)器人遇到線上小型障礙時(shí)的作業(yè)模式。針對(duì)線路上的一些小的障礙物，如(預(yù)攪絲等)，機(jī)器人利用棘式輪2直接越過(guò)。而不需要采用現(xiàn)有機(jī)器人那樣的復(fù)雜越障結(jié)構(gòu)。C、下線模式是當(dāng)機(jī)器人遇到巨大的非可越障礙時(shí)的作業(yè)模式，同時(shí)也是該機(jī)器人初始作業(yè)的上線過(guò)程和脫離作業(yè)的下線過(guò)程。處于該模式時(shí)機(jī)器人張開(kāi)抱爪3，等待其操作員或其他設(shè)備操作。圖加為本實(shí)用新型實(shí)施例的電力線路綜合維護(hù)輕便型機(jī)器人系統(tǒng)處于線下模式時(shí)的側(cè)視圖；圖2b為本實(shí)用新型實(shí)施例的電力線路綜合維護(hù)輕便型機(jī)器人系統(tǒng)處于線下模式時(shí)的主視圖；圖2c為本實(shí)用新型實(shí)施例的電力線路綜合維護(hù)輕便型機(jī)器人系統(tǒng)處于線下模式時(shí)的立體圖。3、機(jī)器人線路故障檢測(cè)技術(shù)?？梢岳每梢?jiàn)光、紅外線，以及紫外線成像檢測(cè)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)各種故障的檢測(cè)、記錄、故障點(diǎn)定位等。當(dāng)前，線路故障檢測(cè)可以通過(guò)圖像識(shí)別或無(wú)傷探測(cè)來(lái)實(shí)現(xiàn)，從而達(dá)到對(duì)線路故障進(jìn)行檢測(cè)。機(jī)器人沿地線行走，同時(shí)觀察多條導(dǎo)線的方式可以提高巡檢效率。此外，機(jī)器人可以安裝多個(gè)攝像機(jī)，從不同視角采集視頻信號(hào)，并通過(guò)無(wú)線視頻通信系統(tǒng)實(shí)時(shí)傳輸?shù)降孛婵刂破鳎瑢?shí)現(xiàn)對(duì)線路及周邊情況的觀測(cè)。[0041]4、采用人機(jī)交互的遙操作和自主控制相結(jié)合的控制方案是實(shí)現(xiàn)機(jī)器人可靠應(yīng)用的基本條件之一。通過(guò)線路模型和傳感器相結(jié)合的自主越障控制模式，解決自主越障控制問(wèn)題；根據(jù)視頻及其他傳感器反饋的信息，可以從遠(yuǎn)端地面控制系統(tǒng)發(fā)送遙操作指令，人工干預(yù)機(jī)器人的動(dòng)作；通過(guò)將通訊方法利用微波及數(shù)傳實(shí)現(xiàn)視頻和控制指令的無(wú)線傳輸。5、機(jī)器人的無(wú)線視頻通信及無(wú)線數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)。無(wú)線通信系統(tǒng)除了將視頻信號(hào)傳輸?shù)降孛婵刂破?，還負(fù)責(zé)雙向數(shù)據(jù)通信，即將機(jī)器人狀態(tài)數(shù)據(jù)傳輸?shù)降孛嬉约皩⒌孛婵刂破靼l(fā)送的遙操作指令發(fā)送到機(jī)器人控制器。6、該機(jī)器人的各個(gè)部件采用模塊化設(shè)計(jì)。各模塊重量輕，可利用無(wú)人機(jī)吊裝上下線，也可人工背負(fù)爬塔上下線；棘式輪行走機(jī)構(gòu)能夠增加輪與導(dǎo)線之間的摩擦力，模塊化設(shè)計(jì)、一體成型，可快速、方便地組裝出一個(gè)小型綜合維護(hù)機(jī)器人作業(yè)系統(tǒng)。輕便型小型綜合維護(hù)機(jī)器人設(shè)計(jì)采用快速塊化模塊化作業(yè)部件，還能夠快速安全的與其它模塊轉(zhuǎn)接，例如模塊化單旋翼飛行系統(tǒng)，從而達(dá)到機(jī)器人利用的效率最大化。圖3為基于前述實(shí)施例的機(jī)器人系統(tǒng)結(jié)構(gòu)所采用的越障方法流程圖。如圖3所示， 該方法包括S301、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電力線路的障礙，根據(jù)所述電力線路的障礙情況對(duì)所述機(jī)器人的工作狀態(tài)進(jìn)行控制；具體地，S301包括由所述機(jī)器人自身的自主作業(yè)控制系統(tǒng)根據(jù)線路模型和傳感器反饋信息，控制所述機(jī)器人系統(tǒng)的工作狀態(tài)；或者由遠(yuǎn)端地面控制系統(tǒng)根據(jù)傳感器反饋的信息，向所述自主作業(yè)控制系統(tǒng)發(fā)送遙操作指令，并由所述自主作業(yè)控制系統(tǒng)根據(jù)所述遙操作指令對(duì)所述機(jī)器人系統(tǒng)的工作狀態(tài)進(jìn)行控制。S302、當(dāng)所述機(jī)器人在電力線路上遇到小型障礙時(shí)，控制所述機(jī)器人的抱爪處于抱緊狀態(tài)，通過(guò)所述機(jī)器人的棘式輪跨越該小型障礙；S303、當(dāng)所述機(jī)器人在電力線路上遇到大型障礙時(shí)，控制所述機(jī)器人的抱爪處于張開(kāi)狀態(tài)，等待所述機(jī)器人從電力線路上被卸下。該方法還包括當(dāng)所述機(jī)器人處于初始作業(yè)的上線過(guò)程以及脫離作業(yè)的下線過(guò)程時(shí)，控制所述抱爪處于張開(kāi)狀態(tài)。該方法還包括將傳感器采集的視頻信息無(wú)線傳輸給遠(yuǎn)端地面控制系統(tǒng)，以及將所述遠(yuǎn)端地面控制系統(tǒng)的控制命令無(wú)線傳輸給所述自主作業(yè)控制系統(tǒng)。本實(shí)用新型實(shí)施例的電力線路綜合維護(hù)輕便型機(jī)器人系統(tǒng)的有益效果包括1、改變以往相同功能機(jī)器人或者不能越障或者能越障但是體形龐大、重量較重的缺點(diǎn)，革新以往機(jī)器人所有障礙均嘗試越過(guò)的方法，在越障性方面選擇越過(guò)占大多數(shù)的小型障礙，而放棄耐張塔等大型障礙，取得越障性和重量之間的平衡，從而使機(jī)器人的實(shí)用性大大提高；2、該機(jī)器人的行走輪具有類似坦克履帶的棘式輪結(jié)構(gòu)，不同于以往任何機(jī)器人的輪胎結(jié)構(gòu)，既能夠增加摩擦力，又能不改變構(gòu)型即可有效而簡(jiǎn)便的越過(guò)小型障礙，從而使機(jī)器人的適應(yīng)性大大增強(qiáng)。3、該機(jī)器人的整體設(shè)計(jì)采用模塊化方法，主結(jié)構(gòu)中的棘式輪、抱爪、電源模塊、控制組件等均為模塊化組件，該設(shè)計(jì)方法使機(jī)器人的維修、養(yǎng)護(hù)、升級(jí)以及換裝不同的作業(yè)模塊都極為簡(jiǎn)便。[0055]4、該機(jī)器人系統(tǒng)中的某些組件可用于其他設(shè)備，或者在該機(jī)器人中加入其他模塊化設(shè)備，例如加裝模塊化單旋翼飛行系統(tǒng)，機(jī)器人即升級(jí)為單旋翼飛行、線路兩用機(jī)器人， 從而達(dá)到機(jī)器人利用的效益最大化。綜上所述可知，本實(shí)用新型實(shí)施例的電力線路綜合維護(hù)輕便型機(jī)器人系統(tǒng)，為輸電線路的日常巡檢和緊急處理提供了一個(gè)良好的平臺(tái)。該機(jī)器人平臺(tái)可安裝不同的功能模塊以實(shí)現(xiàn)不同的功能既可以用于日常的線路維護(hù)(如線路巡檢、異物清除等)，也可安裝除冰模塊用于輸電線路的覆冰清除工作，還能用于輸電線路架線工程施工質(zhì)量檢查驗(yàn)收等寸。該機(jī)器人系統(tǒng)能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)輸電線路的各種諸多原因引發(fā)的潛在危害如如舞動(dòng)引起的金具損壞、導(dǎo)線斷股、斷線、金具松動(dòng)、導(dǎo)線覆冰等，以往的檢測(cè)方法用望遠(yuǎn)鏡檢測(cè)， 效率低且人為因素有很多，輕便型綜合維護(hù)機(jī)器人能夠避免舞動(dòng)、覆冰、導(dǎo)線斷股、等造成的重大的經(jīng)濟(jì)損失和社會(huì)影響，保障智能電網(wǎng)安全穩(wěn)定的運(yùn)行。該輕便型小型綜合維護(hù)機(jī)器人系統(tǒng)的科研縱深和產(chǎn)業(yè)化推廣，必將為電力線路的自動(dòng)巡檢、維護(hù)和緊急處理，為電力用智能技術(shù)的發(fā)展，為保障更加穩(wěn)定、安全、綠色的能源供應(yīng)，進(jìn)而為推動(dòng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、科技創(chuàng)新貢獻(xiàn)力量。以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實(shí)用新型實(shí)施例各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。
權(quán)利要求1.一種電力線路綜合維護(hù)輕便型機(jī)器人系統(tǒng)，其特征在于，所述機(jī)器人系統(tǒng)的各組成部分為獨(dú)立可拆裝模塊，所述機(jī)器人系統(tǒng)包括行走組件和控制組件；所述行走組件包括 棘式輪和抱爪；所述棘式輪，在電力線路上行走；所述抱爪，接收控制組件的控制，在抱緊與張開(kāi)狀態(tài)之間進(jìn)行切換；所述控制組件，連接所述棘式輪和所述抱爪，控制所述棘式輪和所述抱爪的工作狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力線路綜合維護(hù)輕便型機(jī)器人系統(tǒng)，其特征在于，所述控制組件，控制所述抱爪在遇到小型障礙時(shí)處于抱緊狀態(tài)，并控制所述棘式輪跨越該小型障礙；控制所述抱爪在遇到大型障礙時(shí)處于張開(kāi)狀態(tài)，等待所述機(jī)器人從電力線路上被卸下。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力線路綜合維護(hù)輕便型機(jī)器人系統(tǒng)，其特征在于，所述機(jī)器人系統(tǒng)還包括主框架，連接所述行走組件和所述控制組件。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力線路綜合維護(hù)輕便型機(jī)器人系統(tǒng)，其特征在于，所述機(jī)器人系統(tǒng)還包括機(jī)械除冰組件，位于所述機(jī)器人的前端，在所述控制組件的控制下旋轉(zhuǎn)敲擊電力線路除冰。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力線路綜合維護(hù)輕便型機(jī)器人系統(tǒng)，其特征在于，所述控制組件包括自主作業(yè)控制系統(tǒng)和遠(yuǎn)端地面控制系統(tǒng)；所述自主作業(yè)控制系統(tǒng)，根據(jù)線路模型和傳感器反饋信息，自主控制所述器人系統(tǒng)的工作狀態(tài)；所述遠(yuǎn)端地面控制系統(tǒng)，無(wú)線連接所述自主作業(yè)控制系統(tǒng)，根據(jù)傳感器反饋的信息，向所述自主作業(yè)控制系統(tǒng)發(fā)送遙操作指令，由所述自主作業(yè)控制系統(tǒng)根據(jù)所述遙操作指令對(duì)所述機(jī)器人系統(tǒng)的工作狀態(tài)進(jìn)行控制。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電力線路綜合維護(hù)輕便型機(jī)器人系統(tǒng)，其特征在于，所述機(jī)器人系統(tǒng)還包括無(wú)線數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)，將所述傳感器采集的視頻信息無(wú)線傳輸給所述遠(yuǎn)端地面控制系統(tǒng)，以及將所述遠(yuǎn)端地面控制系統(tǒng)的控制命令無(wú)線傳輸給所述自主作業(yè)控制系統(tǒng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力線路綜合維護(hù)輕便型機(jī)器人系統(tǒng)，其特征在于，所述控制組件，還控制所述抱爪在初始作業(yè)的上線過(guò)程以及脫離作業(yè)的下線過(guò)程中處于張開(kāi)狀態(tài)。
專利摘要一種電力線路綜合維護(hù)輕便型機(jī)器人系統(tǒng)，所述機(jī)器人系統(tǒng)的各組成部分為獨(dú)立可拆裝模塊，所述機(jī)器人系統(tǒng)包括行走組件和控制組件；所述行走組件包括棘式輪和抱爪；所述棘式輪，在電力線路上行走；所述抱爪，接收控制組件的控制，在抱緊與張開(kāi)狀態(tài)之間進(jìn)行切換；所述控制組件，連接所述棘式輪和所述抱爪，控制所述棘式輪和所述抱爪的工作狀態(tài)。該機(jī)器人系統(tǒng)在越障性方面通過(guò)棘式輪越過(guò)占大多數(shù)的小型障礙，而放棄耐張塔等大型障礙，取得越障性和重量之間的平衡，從而使機(jī)器人的實(shí)用性大大提高。
文檔編號(hào)H02G1/02GK202340091SQ20112045691
公開(kāi)日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2011年11月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月17日
發(fā)明者曹向勇, 李紅旗, 王啟源, 王睿, 解玉文, 鄧占云, 郭志廣 申請(qǐng)人:北京國(guó)網(wǎng)富達(dá)科技發(fā)展有限責(zé)任公司