[发明专利]基于边缘智能视觉感知的蛇形飞行机械臂电力巡检装置

说明书

本发明涉及一种基于边缘智能视觉感知的蛇形飞行机械臂电力巡检装置，包括无人机，可自主与其分离、连接的首尾双头蛇形机械臂，首尾双头蛇形机械臂包括若干依次活动连接的转动与摆动关节，多组沿首尾双头蛇形机械臂长度方向依次布置的具备自适应感知的电缆电塔抓钩组合，首尾双头蛇形机械臂的蛇头和蛇尾分别配置边缘智能视觉感知系统。与现有技术相比，本发明可以自主高效地完成电缆、电塔的近距离360度电力巡检任务，解决了传统电缆、电塔机器人的投放部署仍需操作人员登高作业的问题，且弥补了在电缆、电塔场景下工作时无人机精度不足以及无法直接作用于电缆、电塔的缺陷，同时自锁功能保护设备在极端恶劣情况下不易脱落损毁。

技术领域

本发明涉及电力巡检机器人技术领域，尤其是涉及一种基于边缘智能视觉感知的蛇形飞行机械臂电力巡检装置。

背景技术

高压电缆电塔等电力设备的检修是保障供电的关键性工作，也是内容繁杂、消耗人力且危险性较高的工作，人工作业时，检修员通常需要穿上厚重的屏蔽服，负载多种检修设备，攀爬高塔并长时间高负荷工作，安全风险高，作业效率低，在恶劣天气或地理条件下，作业变得更加困难，对于一款能够降低风险提高效率的自动化电力巡检设备的需求已经愈发明显。

考虑到高压电缆电塔作业的特殊环境可能存在强风、冰雹等恶劣天气环境，同时也存在较强的电磁辐射干扰，将影响到电力巡检装置的任务执行的稳定性、数据及信号的完整性以及任务完成度，一种能够抵抗天气干扰和电磁辐射干扰的电力巡检设备显得尤为重要。

目前已有的先进电力巡检设备中，以由Hydro-Québec位于Varennes的研究所IREQ开发的机器人LineRanger为代表，被部署到高压线上之后，由其拍摄的视频可以从高清摄像机实时传输给工作人员以直观地检查线路。另外，这款机器人还可以搭配传感器以检查电线是否出现了腐蚀等异常情况或测量电线接头的电导率。然而，LineRanger仍有尚未完善之处，这款机器人的部署仍需要多名电力工作人员登高至部署点对其进行定位、投放，作为一款前沿的电力巡检设备，LineRanger仍保留有传统电力工作存在的限制与要求。

无人机因其侦测巡航范围广、部署迅速、轻便灵活等优势，在各个领域都备受青睐，电力巡检领域中也不例外，超高的机动性和清晰的视野都为电力巡检带来了极大的便利。但在电力巡检任务中，仍存在诸多不便，如位置精度不足、恶劣天气干扰等，而无法对电缆电塔表面进行近距离检测，只能提供视觉信息，限制了无人机在电力巡检领域中的发展，因此亟需设计一种搭载操作终端的无人机平台以应对近距离环电缆360度巡检任务。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于边缘智能视觉感知的蛇形飞行机械臂电力巡检装置，实现蛇形机械臂装置的定点投放与回收以及进行电缆、电塔的近距离360度电力巡检任务。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种基于边缘智能视觉感知的蛇形飞行机械臂电力巡检装置，该装置包括无人机，可自主与无人机分离、连接的首尾双头蛇形机械臂，所述的首尾双头蛇形机械臂包括若干依次活动连接的转动与摆动关节，还包括多组沿所述的首尾双头蛇形机械臂长度方向依次布置的自适应感知电缆电塔抓钩组合，所述的自适应感知电缆电塔抓钩组合用于实现对电缆、电塔的夹紧与自锁，所述的首尾双头蛇形机械臂的蛇头和蛇尾分别配置视觉系统。

优选地，所述的自适应感知电缆电塔抓钩组合包括三组，分别位于首尾双头蛇形机械臂的蛇头、蛇尾以及中部。