[发明专利]一种输电线路巡检机器人及其作业控制方法

权利要求书

1.一种输电线路巡检机器人的作业控制方法，其特征在于，所述巡检机器人包括至少两个移动单元和至少一个垂直旋转关节；其中，任意两个所述移动单元通过对应的一个所述垂直旋转关节连接；所述移动单元包括行走机构、水平旋转关节和控制箱，所述行走机构通过所述水平旋转关节与所述控制箱连接；所述垂直旋转关节的一端与位于所述机器人前端的一个所述移动单元连接，另一端与位于所述机器人后端的另一个所述移动单元连接；所述控制箱能控制所述行走机构沿着输电线行走；所述控制箱还能控制所述水平旋转关节的一端绕竖直方向转动，带动所述行走机构脱离所述输电线或落放在所述输电线上；所述控制箱还能控制所述垂直旋转关节的一端绕水平方向转动，带动位于所述机器人前端的所述移动单元绕水平方向转动；

其中，在一个所述移动单元中，所述行走机构的数量为至少两个，且包括第一行走机构和第二行走机构；所述水平旋转关节的数量为至少两个，且包括第一水平旋转关节和第二水平旋转关节；

所述第一行走机构通过所述第一水平旋转关节与所述控制箱连接，所述第二行走机构通过所述第二水平旋转关节与所述控制箱连接，所述第一行走机构和所述第二行走机构相对错位地安装在同一水平高度上，且行走方向在同一直线上；

其中，所述行走机构包括传动轴、轴承、支撑架、行走轮和第二驱动电机；其中，所述第二驱动电机的输出轴与所述传动轴连接，所述行走轮通过键与所述传动轴连接，所述传动轴的两端分别通过所述轴承与所述支撑架的两端对应连接；

其中，所述水平旋转关节包括第三连接件、第三驱动电机和第四连接件；其中，所述第三驱动电机与所述第三连接件的一端固定连接，还与所述第四连接件的一端传动连接，能驱动所述第四连接件绕竖直方向转动；所述第三连接件的另一端与所述控制箱连接；所述第四连接件的另一端与所述行走机构连接；

其中，所述控制箱的控制系统采用分布式控制方式，且所述第二驱动电机的控制系统和所述第三驱动电机的控制系统分布式设置在所述控制箱的分布式控制系统中；

所述控制方法包括：

S1、将机器人放置在待作业的输电线上，以使所有移动单元的行走机构落放在所述输电线上，并通过控制箱控制所述行走机构沿着所述输电线行走；

S2、当所述机器人的第一移动单元行走至与所述输电线的防振锤的距离在预设的第一阈值内时，所述控制箱控制所述行走机构停止行走；

S3、控制所述第一移动单元的第一水平旋转关节的一端绕竖直方向转动，以带动所述第一移动单元的第一行走机构脱离所述输电线；

S4、控制落放在所述输电线上的其他所述行走机构沿着所述输电线继续行走，直至所述机器人的所述第一移动单元的第二行走机构行走至与所述输电线的防振锤的距离在预设的第二阈值内；

S5、控制所述第一移动单元的第一水平旋转关节的一端绕竖直方向反向转动，以带动所述第一移动单元的第一行走机构落放在所述输电线上；

S6、控制所述第一移动单元的第二水平旋转关节的一端绕竖直方向转动，以带动所述第一移动单元的第二行走机构脱离所述输电线；

S7、控制落放在所述输电线上的其他所述行走机构沿着所述输电线继续行走，直至所述机器人的第一移动单元的第二行走机构跨越所述防振锤，控制所述第一移动单元的第二水平旋转关节的一端绕竖直方向反向转动，以带动所述第一移动单元的第二行走机构落放在所述输电线上；

S8、当下一个移动单元行走至与所述输电线的防振锤的距离在所述第一阈值内时，以下一个移动单元代替所述第一移动单元，重复上述步骤S2至步骤S7，直至所述机器人完全跨越所述防振锤；

所述控制方法还包括：

T1、在所述机器人沿着所述输电线行走过程中，当所述机器人的第一移动单元的前端行走至与所述输电线前方的线夹的距离在预设的第三阈值内时，所述控制箱控制所述行走机构停止行走；

T2、分别控制所述第一移动单元的第一水平旋转关节的一端和第二水平旋转关节的一端绕竖直方向转动，以带动所述第一移动单元的第一行走机构和第二行走机构脱离所述输电线；

T3、控制落放在所述输电线上的其他所述行走机构沿着所述输电线继续行走，直至所述机器人的所述第一移动单元跨越所述输电线的线夹；

T4、控制与所述第一移动单元的后端连接的垂直旋转关节的一端绕水平方向转动，带动所述第一移动单元的转动，以调节所述第一行走机构和所述第二行走机构相对于所述输电线的角度，以使所述第一行走机构和所述第二行走机构方便落放在所述输电线上；

T5、分别控制所述第一移动单元的第一水平旋转关节的一端和第二水平旋转关节的一端绕竖直方向转动，以带动所述第一移动单元的第一行走机构和第二行走机构落放在所述输电线上；

T6、当下一个移动单元的前端行走至与所述输电线的所述线夹的距离在所述第三阈值内时，以下一个移动单元代替所述第一移动单元，重复上述步骤T2至步骤T5，直至所述机器人完全跨越所述线夹。