[发明专利]架空输电线路地线全程自动移动机构、巡检机器人及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种架空输电线路地线全程自动移动机构、巡检机器人及方法。

背景技术

高压输电线路的安全运行直接影响国民的生产、生活，必须对输电线路进行定期的巡视检查，随时掌握和了解输电线路的安全运行情况，以便及时发现和消除隐患，预防事故的发生。由于我国幅员辽阔，输电线路分布广，远离城镇，地形复杂，机器人已经广泛应用于高压输电线路领域，特别是输电线路的带电巡线作业，但是，在我国目前的架空输电线路上，由于地线在设计之初并没有考虑线路机器人的应用，地线上的防震锤、悬垂线夹、耐张塔等成为了机器人快速巡线的障碍，特别是耐张塔，目前国内外的线路机器人大部分只能在两个耐张塔之间运行，无法跨越耐张塔，严重限制了机器人在整体线路上运行，再者，目前应用在线路上的巡线机器人需要地面人员的远程操作，特别是在跨越障碍物的时候，降低了机器人线路巡检的运行效率，操作人员的素质不一，增加了许多不确定因素。

因此，一种能够在不做任何越障动作的前提下快速通过耐张塔的机器人成为必然。

发明内容

本发明为了解决上述问题，提出了一种架空输电线路地线全程自动移动机构、巡检机器人及方法，本发明能够在不做任何越障动作的前提下快速通过耐张塔。

本发明的第一目的是提供一种架空输电线路地线全程自动移动机构，本移动机构通过旋转关节和锁紧装置的卡合与释放，以及驱动轮和从动轮的配合，使其能够顺利通过防震锤、直线塔及耐张塔，完成地线全程无障碍移动。

本发明的第二目的是提供一种架空输电线路地线全程自动巡检机器人，本机器人基于上述移动机构，无需人员干预即可完成防震锤、直线塔及耐张塔的跨越，完成全程的巡检任务。

本发明的第三目的是提供一种基于上述巡检机器人的巡检方法，本发明通过控制机器人在输电线路上不同路径环境下的转换，能够保证机器人有效的进行越障，实现全程自动巡检。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种架空输电线路地线全程自动移动机构，包括多个并列分布的驱动臂，所述驱动臂包括支撑架、驱动轮、从动轮和旋转关节，所述驱动轮和从动轮布设于支撑架上，支撑架底部设置于旋转关节上，随旋转关节转动；

所述旋转关节外沿设置有对其进行卡合或释放的锁紧装置，通过其对旋转关节的卡合或释放，使支撑架带动驱动轮和从动轮适应轨道的曲率变换，实现其始终沿地线移动运行。

进一步的，所述驱动臂至少包括两个，且驱动臂均设置在一个横梁上，沿横梁均匀布设。这样的设计能够保证移动机构在行走时，同一时间至少有一个驱动臂处于锁紧的状态，保证移动机构安全吊设于地线上。同时，也有助于保证移动机构整体重量的平稳性，保证在跨越障碍物时的平衡性。

进一步的，所述驱动轮骑在地线上，从动轮安装固定在对应的驱动轮的正下方，且从动轮能够沿支撑架上下往复运动。

进一步的，所述驱动轮、从动轮和旋转关节的中心位于同一轴线上。

进一步的，所述旋转关节具有限位功能，其自由旋转角度受限。

进一步的，所述旋转关节包括法兰、导向轮、轴承、限位块和卡扣，所述轴承上端设置法兰，所述法兰的外径的外侧设置有若干导向轮，所述卡扣为若干个，设置在法兰的外径的内侧，且与轴承活动连接，限位块可在卡扣间进行旋转。

进一步的，所述从动轮包括直流电机、直线平台、传动齿轮和行走轮，所述直线平台的下端设置有两个相互啮合的传动齿轮，所述直线平台上活动设置有行走轮，所述直流电机带动一个齿轮旋转，另一个齿轮连接行走轮，使得行走轮可沿直线平台实现上下往复运动。

进一步的，所述锁紧装置包括电机、齿轮、直线平台和导向夹，所述导向夹可在电机的带动下沿直线平台左右往复运动；导向夹前推时可将旋转关节的导向轮卡在中间，起到限制驱动臂旋转的作用，从而保证驱动轮沿直线行走；导向夹后撤时，可将导向轮释放，此时，旋转关节的限位块可在卡扣之间自由旋转。这样的设计能够保证驱动轮和从动轮可沿具有一定曲率的导轨行走，提高了移动机构的适应能力。

进一步的，所述横梁下端设置有控制箱，所述控制箱内设置有控制器，控制器驱动驱动轮、旋转关节和锁紧装置等的运动，且控制箱内可设置巡检传感器或维修工具等，这些均是本领域技术人员容易想到的。

一种巡检机器人，包括机器人本体，所述机器人本体上设置有上述移动机构。

一种与上述机器人相适配的地线无障碍通道，具体包括直线杆塔悬垂线夹和耐张塔过桥，其中，所述直线杆塔悬垂线夹的主体结构为中部向外延伸的框架状，且所述延伸的框架内部可容纳机器人的驱动轮自由通行；