[发明专利]一种架空线路飞走蛇形巡检机器人的巡检方法

说明书

本发明提出一种架空线路飞‑走蛇形巡检机器人的巡检方法。飞走蛇形巡检机器人主要包括：机械部分和控制系统；其中，机械部分由飞行模块、行走模块、前置摄像头、后置摄像头及维修装备搭载平台组成；控制系统用于控制飞‑走蛇形巡检机器人机械部分的运动。所述巡检方法中机器人所要完成的动作包括：飞行上下线、沿线行走、越过障碍、金具检修；其中飞行上线过程包括：飞行上升阶段、遥控寻位阶段以及变构上线阶段；沿线巡线过程包括压紧挂线阶段和沿线行走阶段；越过障碍过程包括障碍物检测阶段和变构态跨越障碍物阶段。本发明在飞行上下线和越过障碍的过程中均能够变构态，与电缆线贴合性能好，在巡检过程中稳定性好，适应力强，巡检效率高。

技术领域

本发明涉及架空线路巡检技术领域，尤其涉及一种架空线路飞走蛇形巡检机器人及巡检方法。

背景技术

架空输电线路是电力输送的中间媒介，其稳定性关系到国计民生。输电线路经常架设在高山、大河、森林等野外恶劣环境，由于长期暴露在室外，遭受风吹，雨淋等恶劣环境影响，因此需要定期进行巡检工作。目前巡检的手段多采用人工巡视，或者使用无人飞行设备进行巡视。随着机器人技术研究的深入，输电线路机器人开始在巡检作业中发挥起重要作用。

架空输电线路环境复杂多变，线路上金具的发展日新月异，杆塔结构也是多种多样，作为巡检的机器人应当完成杆塔之间的移动，因此需要其具备越障的能力。输电线路环境复杂，本身存在大量种类的金具，加上人工维修以及更换，而且有时缺乏相应的后期维护文档，导致输电线路的越障工作存在很大难度。像传统的巡线机器人大多采用2臂或3臂的刚性结构，在巡线和越障的过程中机器人的重心非常容易发生偏离，故需要加装沉重的配重箱，该种类型的机器人适合工作在特定结构的金具和杆塔环境，而蛇形机器人具有多自由度的特点可使得机器人更容易适应各类线路环境。

目前，对工作在地面的蛇形机器人研究较多，而外攀爬蛇形机器人研究主要集中在对无障碍物环境下直立圆柱攀爬的研究，对越障行为研究相对较少。架空输电线位于高空，且线路上存在包括防震锤、悬垂线夹、接续管等多种障碍物，故解决蛇形机器人上线、越障的问题是把蛇形机器人应用在架空输电线缆的必然要求。

在巡检方式上，传统巡检机器人也存在很多不足，如多臂结构的巡检机器人存在的问题主要有：（1）体积大、质量重；（2）自由度少，灵活性不足；因此多臂结构机器人在巡线及越障时很容易产生重心偏移，若挂线防护措施不到位，不但机器人无法完成巡线任务还存在安全隐患；再如旋翼巡检机器人，其越障主要通过飞行越障来实现，大大增加了电量的消耗，使得巡检无人机的续航能力无法得到保证。本发明所涉及的架空线路飞走蛇形巡检机器人是一种具有变构态的飞-走两栖蛇形机器人，蛇身由可更换的模块组成，包括飞行模块、行走模块、检修模块和摄像头等，设计充分利用了蛇形结构控制灵活和扩展性强的特点，通过蛇形机器人变构态来完成机器人对线缆的夹紧以及越障动作，大大减弱了机器人重心和电池续航对巡检过程的影响，同时对该机器人如何实现对架空输电线路检修提供了方法，飞走蛇形机器人可以分步骤完成飞行上下线、线上快速行走、线上越障、检修等功能，为架空输电线路的自动化巡检提供了一定参考。

发明内容

本发明实施例的主要目的在于提供一种架空线路飞走蛇形巡检机器人的巡检方法，将无人机技术、蛇形机器人技术融合并应用于输电线路巡检领域，发挥两种技术的各自优势，实现飞-走蛇形巡检机器人飞行上下线、线上快速行走、线上跨越障碍物、电线检修等功能。

为实现上述目的，本发明实施例提供一种架空线路飞走蛇形巡检机器人，包括前置摄像头（1）、飞行模块（2）、行走模块（3）、维修装备搭载平台（5）、后置摄像头（51）和控制系统。其中，所述前置摄像头（1）和后置摄像头（51）分别安装于机器人前后端，用于识别线缆（4）位置以及扫描并识别线上障碍，为机器人上下线及越障维修提供辅助；维修工具可安装于机器人末端维修装备搭载平台（5）上，能够根据实际需要进行更换。