[发明专利]一种四分裂导线检测机器人脱轨检测及防脱轨机构

说明书

本发明公开了一种四分裂导线检测机器人脱轨检测及防脱轨机构，包括机体和防脱轨装置，机体内部为整个机器人的控制部分，包括惯性测量单元IMU模块和控制电路等，惯性测量单元IMU模块用于机器人的脱轨检测，其俯仰角和垂直面的垂直方向上的波动作为机器人是否脱轨的依据，机体上共设置了前后两个防脱轨装置，防脱轨装置可简化机器人的上线安装过程，并根据惯性测量单元IMU模块的信号反馈调节机器人的工作状态，实现机器人的自我调整与恢复。本发明的有益效果在于：本发明可适用于不同间距的四分裂导线，具有较高的稳定性与实用性。

技术领域

本发明涉及高压线巡检机器人领域，特别是涉及一种四分裂导线检测机器人脱轨检测及防脱轨机构。

背景技术

碳纤维复合导线是一种重量轻、抗拉强度大、导电率高、耐腐蚀性能强的节能型增容导线，在我国许多地区得到了应用。但是，由于导线跨度长、风力大以及其他一些不可控因素的影响，难免会导致导线老化甚至断裂事故的发生，给人民群众的日常生活造成了极大的影响。因此，为了保证电网正常有序的运行，对导线进行日常检查显得十分重要。而分裂导线作为一种导线架设方式，其在超高压输电线网中的应用也越来越多。所以，对分裂导线的线路进行检测也尤为重要。

传统的碳纤维复合导线的检测主要存在于导线的出厂检测工序中，仅仅是对导线产品质量的定义，无法预测导线的使用情况和老化程度。目前大多数的导线线路检测主要以人工巡检方式为主，这种方法效率低、成本高且较危险，而且很难对高空带电导线内部的损伤进行检测。因此，如果能够远程控制机器人检测导线的损伤情况，将大大提高工作效率和经济收益。

近年来有一种高压线巡检机器人可以实现对已挂线运行的导线进行检测，且能利用X射线无损探伤的方式实现对碳纤维复合芯导线内部碳纤维芯棒的检测，但对于四分裂导线来说，现有的高压线巡检机器人体积大、质量高，在上线时，由于高空工作不便，机器人的驱动轮很难与四分裂导线对齐，给工作人员造成了很大的麻烦，而且机器人对不同间距的四分裂导线的适应性低，除此之外，高压线巡检机器人在经过导线上的障碍时，还具有脱轨风险，甚至可能导致机器人从导线上掉落。因此，亟需一种有效手段，用于实时反馈高压线巡检机器人的运行状态，减小机器人的脱轨风险，并能够在机器人脱轨时，实现机器人的自我调整与恢复，保证机器人巡检任务安全有序的进行。

发明内容

针对导线探伤机器人在高空带电作业下的安全稳定、自适应性强及效率性高等应用要求，本发明提出了一种四分裂导线检测机器人脱轨检测及防脱轨机构，有效提高了机器人高空带电作业检测导线时的安全性及实用性，为实现此目的，本发明所述的四分裂导线检测机器人包括机体和防脱轨装置，所述机体内部为整个机器人的控制组件，包括惯性测量单元IMU模块、控制电路等，所述机体两端设置有两个活动臂，所述活动臂末端分别设置有可旋转的成像板，所述机体下面设置有两个固定的成像板和四个可以调节相对位置的驱动轮。所述成像板主要用于接收待测导线的X射线图像，所述驱动轮主要用于机器人在导线上的正常行驶与支持机器人适应不同间距的四分裂导线。

进一步的，为使机器人能适应不同间距的四分裂导线，所述驱动轮在上线前需要根据四分裂导线的间距，来调整并行两个驱动轮之间的距离。

进一步的，为方便机器人的上线安装以及减少机器人所占用的空间，所述活动臂在机器人上线安装前处于收紧状态。

进一步的，为使机器人能在导线上安全稳定的工作，减少机器人在经过导线上的防震锤时产生的颠簸和其他高空不可控因素导致的驱动轮脱轨及机器人侧歪现象，所述机体前后共设置了两个防脱轨装置，所述防脱轨装置包括步进电机、直线导轨、滑块、啮合机构、防脱轨主板、螺栓和辅助板，主要用于辅助机器人的上线安装过程，减少驱动轮脱轨风险以及脱轨发生时的机器人自我调整。

进一步的，为使机器人能够稳定的携带防脱轨装置，所述防脱轨装置的步进电机和直线导轨与机体刚性连接。

进一步的，为减少机器人控制组件与防脱轨装置的耦合，所述防脱轨装置通过防脱轨主板安装在直线导轨的滑块上。