[发明专利]一种基于飞行越障的输电线路自主巡检机器人及越障方法

权利要求书

1.一种基于飞行越障的输电线路自主巡检机器人，包括：机器人机箱，其特征在于：所述机器人机箱上设置有多旋翼飞行装置，所述多旋翼飞行装置包括：多旋翼悬臂，多旋翼悬臂自由端设置有飞行电机，飞行电机上设置有飞行螺旋桨，飞行电机通过位于机器人机箱内部的电机驱动模块进行控制，多旋翼悬臂另一端与机器人机箱相连接；机器人机箱内设置有输电线路行走装置，所述输电线路行走装置包括：输电线路行走轮，所述输电线路行走轮位于机器人机箱底部的开口凹槽内；开口凹槽内平行设置有多个输电线路行走轮，输电线路行走轮一端转轴与行走轮电机相连接，行走轮电机设置在机器人机箱内，通过电机驱动模块进行控制；机器人机箱内设置有电源管理模块，所述电源管理模块用于管理直流充电设备及机载太阳能充电设备；所述直流充电设备包括：机器人机箱外侧设置有外部充电站连接手臂，连接手臂上端设置有外部充电站插头，连接手臂下端设置有推杆电机，用于驱动连接手臂的伸缩；机载太阳能充电设备包括：位于机器人机箱顶部的小型太阳能帆板，机器人机箱内设置有机器人蓄电池；机器人机箱内设置有机器人控制模块，机器人控制模块分别与避障导航设备、电机驱动模块相连接；所述避障导航设备包括：前视双目视觉传感器、下视双目视觉传感器，所述前视双目视觉传感器、下视双目视觉传感器分别设置在机器人机箱前方和底部；机器人机箱上设置有远端通信设备，所述远端通信设备包括：机器人机箱后方的远端通信天线，远端通信天线与机器人机箱内部的通信控制器相连接；机器人机箱下方设置有机载拍摄设备。

2.根据权利要求1所述的一种基于飞行越障的输电线路自主巡检机器人及越障方法，其特征在于：所述开口凹槽设置于机器人机箱底部居中位置。

3.根据权利要求1所述的一种基于飞行越障的输电线路自主巡检机器人及越障方法，其特征在于：所述机器人机箱内部设置有机器人配重，用于调节机器人两边重量平衡。

4.根据权利要求1所述的一种基于飞行越障的输电线路自主巡检机器人及越障方法，其特征在于：所述机载拍摄设备采用可见光摄像机、红外摄像机或紫外摄像机。

5.根据权利要求1所述的一种基于飞行越障的输电线路自主巡检机器人的越障方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1：当线路上没有障碍物时，巡检机器人通过行走轮电机驱动输电线路行走轮在输电线路地线上运行；

步骤2：巡检机器人通过前视双目视觉传感器获取前方的图像，通过机器人控制模块识别前方障碍物的类型及距离；

步骤3：当前方发现障碍物时，输电线路行走装置停止运行，输电线路行走轮停止工作，多旋翼飞行装置启动，机器人从输电线路上飞起，根据步骤2识别出的障碍物类型及距离，生成最优的越障飞行路径，按照该飞行路径飞行自动越过障碍物，飞到障碍物后方的输电线路地线上空；

步骤4：巡检机器人通过下视双目视觉传感器获取下方的图像，通过机器人控制模块识别下方输电线路地线的位置及距离，通过机器人控制模块控制机器人降落到输电线路地线上；多旋翼飞行装置关闭，输电线路行走装置重新启动，输电线路行走轮启动工作,巡检机器人继续执行巡检任务；

步骤5：当机器人在输电线路地线上运行时，如果监测到姿态出现倾斜，多旋翼飞行装置启动，利用螺旋桨的动力调整倾斜角度，使机器人保持平衡。

6.根据权利要求1所述的一种基于飞行越障的输电线路自主巡检机器人的自主巡检方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1：机器人通过输电线路行走装置在输电线路上运行，通过多旋翼飞行装置进行飞行越障，在机器人控制模块的管理下，实现全自主的运行及越障；

步骤2：机器人通过所述机载摄像设备拍摄输电线路上各种设备的照片，通过机器人控制模块就地分析，自动分析线路上的各种故障，通过所述远端通信设备将故障类型、照片或视频发回地面控制中心；实现全自主的巡视检查；

步骤3：机器人通过外部充电站连接设备从架设在输电线路杆塔上的充电站充电，或者通过机载太阳能充电设备进行小功率的充电。