[发明专利]一种基于综合导航的输电线路巡视机器人及其巡线方法

说明书

本发明公开了一种基于综合导航的输电线路巡视机器人及其巡线方法，巡视机器人包括螺旋桨、机架及连接于其上的驱动装置、上下线装置、摄像头、GPS移动接收站，螺旋桨的本体与驱动装置连接。GPS导航加视觉导航对机器人进行导航，驱动装置改变螺旋的方位给机器人提供上升动力和前进动力，上升动力使机器人飞行至输电线路地线的下方平行位置，GPS移动接收站和摄像头配合实现机器人的精确定位，上下线装置将机器人挂于地线上或者使机器人脱离地线越障。机器人挂于地线上后，通过驱动装置改变螺旋桨的方位，使螺旋桨给机器人提动前进动力沿地线行走。机器人的上升下降及上下地线、沿地线行走及越障都可自动实现，整个巡线过程无人工操作。

技术领域

本发明主要属于输电系统领域，特指一种基于综合导航的输电线路巡视机器人及其巡线方法。

背景技术

目前，在输电系统的应用领域，对输电线路的巡视主要有人工巡视、直升机巡视、无人机巡视几种方式。

这几种方式分别存在缺陷，如采用人工巡视受环境影响较大且劳动强度大，工作效率低；采用直升机巡视成本较高；采用无人机巡视受线路环境约束存在巡视盲区。

目前也有采用机器人来巡视输电线路的，机器人巡视能够有效克服巡视盲区，提高巡视效率，缩短线路巡视周期，提高运行可靠性且费用低廉，可重复性高。

但是目前的巡线机器人还存在以下一系列问题：机器人的上、下线需要人工带电操作、运动控制还不成熟、重量尺寸较大、越障能力不强等一系列问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能自主上下线及自主行走、自主越障能力强的巡视机器人及其巡线方法。

本发明提供的这种基于综合导航的输电线路巡视机器人，包括螺旋桨、机架及连接于机架上的驱动装置、上下线装置、摄像头、GPS移动接收站，螺旋桨的本体与驱动装置连接，上下线装置将机器人挂于输电线路上或者脱离输电线路，驱动装置带动螺旋桨改变方位，摄像头和GPS移动接收站实现综合导航。

上述技术方案的一种实施方式中，所述机架采用碳纤维制作，为由顶板、底板和侧板围成的有内腔的矩形框架体。

上述技术方案的一种实施方式中，所述驱动装置包括减速电机和蜗轮蜗杆，减速电机有对称布置的一对水平输出轴，水平输出轴的两端对称连接蜗杆，蜗杆啮合沿竖直方向的蜗轮。

上述技术方案的一种实施方式中，所述减速电机通过固定于所述机架底板上的支座安装固定，所述水平输出轴通过固定于机架底板上的轴承座安装，所述蜗轮蜗杆均位于所示机架的内腔中。

上述技术方案的一种实施方式中，所述蜗轮的中心轴包括水平段和水平段两端的垂直段，水平段对称穿过所述机架的一对侧板，两垂直段的端部对称连接所述螺旋桨。

上述技术方案的一种实施方式中，所述上下线装置包括直线电动推杆、压紧轮和行走轮，直线电动推杆沿竖直方向固定于所述机架的底板上，行走轮有两个，两个行走轮的转轴通过支架前后连为一体，支架的中间位置连接于直线电动推杆伸缩杆体的上端，直线电动推杆伸缩杆体的固定外壳上连接有压紧轮，行走轮和压紧轮共直线布置。

上述技术方案的一种实施方式中，所述机架的顶板前侧连接有竖直朝上的碰检板。

上述技术方案的一种实施方式中，所述摄像头包括镜头沿地线方向的直线摄像头和镜头沿竖直方向的垂线摄像头。

上述技术方案的一种实施方式中，所述直线电动推杆的下端连接有云台，云台上连接有巡视摄像头。

本发明还提供给了一种前述输电线路巡视机器人的巡线方法，包括以下步骤：

(1)打开GPS移动接收站，从地面GPS接收机接收到输电线路地线的绝对位置坐标，螺旋桨工作，使机器人起飞至靠近地线；