[发明专利]一种考虑风载荷的巡检机器人平衡装置及平衡方法

说明书

本发明涉及一种考虑风载荷的巡检机器人平衡装置及平衡方法，巡检机器人平衡装置是与巡检机器人机身相连接的质心调节装置；巡检机器人包括机身及行走机械臂，质心调节装置由质心箱、质心箱位置调节机构、质心箱角度调节机构、风向风速传感器及控制系统组成；质心箱设于机身下方，质心箱通过质心箱角度调节机构与设于机身上的质心箱位置调节机构相连；行走机械臂、质心箱上分别设位置传感器；本发明可以有效解决风载情况下的巡检机器人平衡问题，有效减少风载荷对巡检机器人工作的影响，提高巡检机器人在风载荷条件下的工作稳定性；装置结构简单，运行可靠。

技术领域

本发明涉及巡检机器人平衡控制技术领域，尤其涉及一种考虑风载荷的巡检机器人平衡装置及平衡方法。

背景技术

巡检机器人代替人工定期巡检超高压输电线路，是超高压输电线路维护技术的发展趋势之一，采用巡检机器人可以降低成本、提高巡检的准确率。超高压输电线一般架设在距地面60m以上的高空，其工作状态主要受风、覆冰和气温等环境因素的影响，其中风力影响最为频繁。巡检机器人在架空线路上行驶时，风作用于机器人的机体上形成风压，产生水平方向上的载荷，风速越高，风压越大，风载荷也越大，对巡检机器人的行驶安全性与巡检可靠性极为不利。因此，如何保证风载荷作用下巡检机器人能够平衡、平稳工作，显得尤为重要。

公开号为CN104765365A的中国专利申请公开了“一种电力巡检机器人的重心平衡机构及平衡方法”，电力线巡检机器人的重心平衡机构包括机身、配重块滑轨和配重块，电力线巡检机器人的手臂通过手臂滑块与机身滑动连接，配重块滑轨通过配重块滑轨支撑架与机身滑动连接，配重块通过配重块支撑架与配重块滑轨滑动连接。其能够在电力线巡检中实现更好的重心平衡功能，提高了电力线巡检机器人的越障能力。但是其没有考虑到横向风载对巡检机器人的影响，不能解决风载荷作用下巡检机器人的平稳工作问题。

论文“风载荷下巡检机器人姿态检测与作业优化”(洪展等著，《机械设计与制造》,2016(12):197-200]，通过优化巡检机器人的越障姿态、改变越障方式，减少风载荷对巡检机器人的影响，但其只针对巡检机器人在越障过程中风载荷的影响，而不是解决巡检机器人沿架空线路行驶时受风载荷影响不能稳定工作的问题。

发明内容

本发明提供了一种考虑风载荷的巡检机器人平衡装置及平衡方法，可以有效解决风载情况下的巡检机器人平衡问题，有效减少风载荷对巡检机器人工作的影响，提高巡检机器人在风载荷条件下的工作稳定性；装置结构简单，运行可靠。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种考虑风载荷的巡检机器人平衡装置，所述巡检机器人包括机身及行走机械臂，机身通过行走机械臂悬挂在电力线下方并能够沿电力线走行；巡检机器人平衡装置是与机身相连接的质心调节装置；质心调节装置由质心箱、质心箱位置调节机构、质心箱角度调节机构、风向风速传感器及控制系统组成；质心箱设于机身下方，质心箱通过质心箱角度调节机构与设于机身上的质心箱位置调节机构相连；行走机械臂、质心箱上分别设位置传感器；质心箱角度调节机构的驱动端、质心箱位置调节机构的驱动端分别连接控制系统，控制系统另外连接设于机身上的风向风速传感器的信号输出端，以及设于行走机械臂及质心箱上的位置传感器的信号输出端。

进一步的，所述行走机械臂为2组，相对设置于机身的两端。

进一步的，所述质心箱位置调节机构由平移电机、丝杠及调节滑块组成；机身上沿纵向开设滑道，丝杠设于滑道内并与机身转动连接；平移电机设于机身外端，平移电机的电机轴与丝杠的一端相连；调节滑块设于丝杠上并与丝杠传动连接，丝杠在平移电机带动下转动时，调节滑块沿丝杠往复移动。

进一步的，所述质心箱为2个，每个质心箱均通过对应的质心箱角度调节机构连接对应的质心箱位置调节机构；质心箱位置调节机构为2组，2组质心箱位置调节机构中的滑道平行且对称设置于机身的两侧，2组质心箱位置调节机构中的平移电机分别设置于机身的两端。