[发明专利]一种高压输电线巡检机器人机构

说明书

技术领域

本发明涉及机器人机构，特别是一种由多单元机构串联组成的高压输电线巡检机器人机构。

背景技术

长距离输配电的主要方式是采用高压输电线路。电力设备长期裸露在野外容易受到损坏，如不及时修复更换，原有小的损伤就有可能扩大，导致输电中断甚至发生输电事故，因此需要定期对其进行检查。线路巡检的方式包括人工巡检和直升机巡检。人工巡检工作效率低，劳动强度大。而直升机巡检成本高，且受天气条件限制，所以目前的巡检方式还是以人工巡检为主。

鉴于以上人工巡检和直升机巡检存在的缺陷，近年来出现了可带电作业、能沿高压输电线路行走的巡检机器人机构。

文献1：Shin-ichi Aoshima, Takeshi Tsujimura, Tetsuro Yabuta, A Wire Mobile Robot with Multi-unit Structure. IEEE/RSJ International Workshop on Intelligent Robots and Systems’89, Sep.4-6, 1989, Tsukuba, Japan.公开了一种多节巡检机器人。该机器人由六个移动单元串联组成，单元之间用水平旋转副连接，其手臂采用伸缩式结构实现抬升和下降。该机器人多单元串联结构整体没有变形功能，在具有一定坡度的线路上行进时手臂无法通过其长度伸缩使其保持竖直状态，导致其行走轮受力状态差；同时该机器人结构较复杂，工作所需空间大，手臂过长，使其本体与电线距离过大。

文献2： Nicolas Pouliot, Serge Montambault, Field-Oriented Developments for LineScout Techhnology and Its Deployment on Large Water Crossing Transmission Lines[J].Journal of Field Robotics 29(1),25-46(2012)公开的是加拿大Linescout巡线机器人。该机器人由两个能够相对滑动的手臂机构组成，两行走轮之间的距离无法改变，因此其适应障碍环境的能力有限；同时该机构不能跨越转角塔。

文献3：Paulo Debenest, Michele Guarnieri, Expliner-From Prototype Towards a Practical Robot for Inspection of High-Voltage Lines[J],International Conference on Applied Robotics for the Power Industry 2010(12):1~6.公开的是日本的Expliner巡线机器人。该机器人采用双臂、八轮机构，能够采取沿单条电线行进和沿双条电线行进两种行进方式。该机构在双条电线上行进时对两条电线的平行度要求高，同时该机构跨距无法改变，调质心过程中存在质心侧向偏移问题。

文献4： L. J. Fang and H. G . Wang, Research on the Motion System of the Inspection Robot for 500kV Power Transmission Lines, International Conference on Applied Robotics for the Power Industry[J].2010(10).公开的机器人采用双臂伸缩式结构，利用箱体移动来调节质心。该机器人的垂直伸缩手臂关节所需工作空间较大，增大了机器人箱体与电线的距离，且跨距无法改变。

文献5为申请号为201110419935.X的中国专利申请，该申请公开了一种高压输电线巡检机器人机构。该巡检机器人机构由两个带有柔索的手臂机构和箱体组成。该机构在跨越障碍物时由单臂挂线，重心移到挂线手臂的柔索上，容易引起在单臂挂线时箱体的摇晃，稳定性差；该机器人调整手臂姿态时，手臂机构作伸缩运动需要同时控制手臂机构三个旋转副的角度和滚筒的旋转角度，才能保证柔索与手臂不发生干涉，其控制方法及过程比较复杂。

上述文献公开的高压输电线巡检机器人机构除所述缺陷外，在越障能力方面都存在不同程度的欠缺。

此外，文献6—ZL200710159213.9号中国发明专利和文献7—ZL200910233931.5号中国发明专利还分别公开了两种用于巡线机器人机构的轮爪复合机构，该两文献未涉及巡线机器人机构的其它部分。

发明内容