除冰机器人、除冰系统及除冰方法技术方案

本申请实施例提供了一种除冰机器人、除冰系统及除冰方法。除冰机器人包括行走箱、第一除冰装置、第二除冰装置、夹紧装置、越障行走装置、控制系统和传感响应系统：其中，越障行走装置包括第一旋转模组、第一伸缩模组、第二旋转模组和第二伸缩模组；第一除冰装置包括铣刀，第二除冰装置包括锯片铣刀；夹紧装置连接于行走箱；控制系统和传感响应系统均连接于行走箱。本申请实施例中的除冰机器人通过夹紧装置夹紧高压输电线，在越障过程中可以避免机器人在半空中翻车，提高稳定性。在除冰过程中，除冰机器人的第一端与第二端分别设有不同的除冰装置，采用不同的除冰方式，可以解决除冰不充分的问题。该除冰机器人原理简单、易实现、除冰成本低。成本低。成本低。

【技术实现步骤摘要】
除冰机器人、除冰系统及除冰方法


[0001]本申请涉及输电线除冰
，具体而言，本申请涉及一种除冰机器人、除冰系统及除冰方法。

技术介绍

[0002]随着我国经济的快速发展，目前我国拥有庞大的输电网络，大量的输电线路出现了大量的超高压、大容量的输电线路，电力系统的远距离输电能力和运行电压等级不断提高。而高压输电线面临的最大挑战就是高压输电线覆冰，由于“雾凇”、“雪凇”等天气，轻则引起相位线闪络，重则导致电塔倒塌，严重影响电力系统的安全。
[0003]目前国内的输电线路覆冰清除工作大多还采用人工除冰方法，采用人工用棒棍敲击的方式除冰，这样需要较多人员投入和资源投入而且达不到所需要的效率，也很难保障除冰人员的生命安全；或者采用高压线融冰的方法，但是高压线融冰过于耗费能量，而应用机械方法除冰的能量消耗远小于大电流融冰。大电流融冰法效率较高，但耗资巨大，操作复杂，对系统安全有较大影响。另外同传统的除冰方法相比，采用机器人对高压线路进行除冰具有无人员伤亡、无需转移负载和停电等优点。因此将机器人与机械式除冰法相结合会达到很好的效果。
[0004]机械式除冰法是通过机械装置直接作用于输电线冰层，通常采用振动式、碾压式、铲、打击等作用方式，机械式除冰法成本低、无污染，但为了避免损伤输电线，往往只能除去距输电线一定高度以上的积冰，剩下与输电线结合紧密的冰层，难以彻底清理，所以很难达到“有效除冰”；而除冰机器人在越障的问题上也存在较大困难。因此，如何有效地改善除冰机器人的除冰效果，以提升其安全性、有效性和低成本已成为当前亟待解决的关键问题。

技术实现思路

[0005]本申请针对现有方式的缺点，提出一种除冰机器人、除冰系统及除冰方法，拟从结构简单、易实现、成本低出发，结合“左右移动，除冰充分”的创新理念，突破“无效除冰”的问题。
[0006]本申请实施例提供了一种除冰机器人、除冰系统及除冰方法，具体包括：第一方面，本申请实施例提供了一种除冰机器人，包括行走箱、第一除冰装置、第二除冰装置、夹紧装置、越障行走装置、控制系统和传感响应系统：其中，所述越障行走装置包括第一旋转模组、第一伸缩模组、第二旋转模组和第二伸缩模组，所述第一旋转模组连接于所述行走箱的第一端，所述第一伸缩模组分别连接于所述第一旋转模组和所述第一除冰装置，所述第二旋转模组连接于所述行走箱的第二端，所述第二伸缩模组分别连接于所述第二旋转模组和所述第二除冰装置；所述第一除冰装置远离所述行走箱的一侧设置有铣刀，所述第二除冰装置远离所述行走箱的一侧设置有锯片铣刀；所述夹紧装置连接于所述行走箱且位于所述第一旋转模组和所述第二旋转模组
之间；所述控制系统和所述传感响应系统均连接于所述行走箱，所述控制系统分别与所述传感响应系统、所述第一除冰装置、所述第二除冰装置、所述夹紧装置、所述越障行走装置信号连接。
[0007]在本申请的一些实施例中，所述行走箱包括上轴、下轴和稳固支架，两个所述稳固支架分别位于所述下轴的两端且分别与所述第一旋转模组、所述第二旋转模组连接，所述上轴平行于所述下轴。
[0008]在本申请的一些实施例中，所述第一除冰装置还包括第一除冰驱动电机、挤压楔形块、铣刀联轴器和第一除冰支架；所述第一除冰支架与所述第一伸缩模组连接，所述第一除冰驱动电机、所述挤压楔形块固定连接于所述第一除冰支架，所述第一除冰驱动电机的输出端通过所述铣刀联轴器与所述铣刀连接。
[0009]在本申请的一些实施例中，所述第二除冰装置还包括第二除冰支架、垫片、挡板、第二除冰驱动电机和短轴；多个所述锯片铣刀间隔分布，每个所述锯片铣刀的两侧分别设置有所述垫片，多个所述锯片铣刀和多个所述垫片均位于两个所述挡板之间；所述第二除冰支架与所述第二伸缩模组连接，所述第二除冰驱动电机固定连接于所述第二除冰支架，所述第二除冰驱动电机的输出端与所述短轴连接，所述短轴穿过且键连接于多个所述锯片铣刀、多个所述垫片和两个所述挡板。
[0010]在本申请的一些实施例中，所述夹紧装置包括夹紧块、夹紧底座、夹紧小齿轮、夹紧大齿轮、夹紧驱动电机、夹紧传动轴和螺杆；所述夹紧底座与所述行走箱连接，所述夹紧驱动电机固定连接于所述夹紧底座，所述夹紧驱动电机的输出端通过所述夹紧传动轴与所述夹紧小齿轮连接，所述夹紧小齿轮与所述夹紧大齿轮啮合，所述螺杆连接于所述夹紧大齿轮，两个所述夹紧块相对设置且分别啮合于所述螺杆的两端。
[0011]在本申请的一些实施例中，所述越障行走装置还包括第一行走轮机构和第二行走轮机构；所述第一行走轮机构包括第一行走轮驱动电机、第一行走轮传动轴、第一行走轮支架和第一行走轮，所述第一行走轮支架与所述第一伸缩模组连接，所述第一行走轮传动轴固定连接于所述第一行走轮支架，所述第一行走轮驱动电机的输出端与所述第一行走轮传动轴连接，所述第一行走轮传动轴与所述第一行走轮键连接；所述第二行走轮机构包括第二行走轮驱动电机、第二行走轮传动轴、第二行走轮支架和第二行走轮，所述第二行走轮支架与所述第二伸缩模组连接，所述第二行走轮传动轴固定连接于所述第二行走轮支架，所述第二行走轮驱动电机的输出端与所述第二行走轮传动轴连接，所述第二行走轮传动轴与所述第二行走轮键连接。
[0012]在本申请的一些实施例中，所述第一旋转模组包括旋转驱动电机、旋转大齿轮、旋转小齿轮和旋转轴；所述旋转驱动电机与所述旋转小齿轮连接，所述旋转小齿轮与所述旋转大齿轮啮合，所述旋转轴穿过且键连接于所述旋转大齿轮，所述旋转轴与所述第一伸缩模组连接；
所述第一伸缩模组包括上箱体、下箱体、伸缩电机、联轴器、丝杆和螺母；所述伸缩电机和所述丝杆螺母位于所述下箱体的内侧，所述伸缩电机的输出端通过所述联轴器与所述丝杆螺母连接，所述下箱体与所述第一旋转模组连接，所述上箱体部分套设于所述下箱体的外侧且与所述丝杆、所述螺母连接。
[0013]在本申请的一些实施例中，所述传感响应系统包括温湿度传感器、障碍传感器和力平衡式传感器；所述温湿度传感器、所述障碍传感器均设置于所述行走箱的其中一端，所述力平衡式传感器位于所述行走箱远离所述夹紧装置的一侧，所述温湿度传感器、所述障碍传感器和所述力平衡式传感器均与所述控制系统信号连接。
[0014]第二方面，本申请实施例提供了一种除冰系统，包括高压输电线和如第一方面中任一实施例所述的除冰机器人；所述高压输电线依次穿过所述除冰机器人中的第一除冰装置、夹紧装置和第二除冰装置。
[0015]第三方面，本申请实施例提供了一种除冰方法，采用如第一方面中任一实施例所述的除冰机器人，包括以下步骤：控制系统收到传感响应系统的冰层信号，驱使所述除冰机器人在高压输电线上移动；所述控制系统驱使第一除冰装置和第二除冰装置运行；所述控制系统收到所述传感响应系统的障碍信号，驱使所述第一除冰装置和所述第二除冰装置停止运行，越障行走装置和夹紧装置运行，第一旋转模组、第一伸缩模组使得所述第一除冰装置脱离所述高压输电线，所述夹紧装置夹紧所述高压输电线，所述除冰机器人继续移动；当所述第一除冰装置越过障碍后，所述控制系统本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种除冰机器人，其特征在于，包括行走箱、第一除冰装置、第二除冰装置、夹紧装置、越障行走装置、控制系统和传感响应系统：其中，所述越障行走装置包括第一旋转模组、第一伸缩模组、第二旋转模组和第二伸缩模组，所述第一旋转模组连接于所述行走箱的第一端，所述第一伸缩模组分别连接于所述第一旋转模组和所述第一除冰装置，所述第二旋转模组连接于所述行走箱的第二端，所述第二伸缩模组分别连接于所述第二旋转模组和所述第二除冰装置；所述第一除冰装置远离所述行走箱的一侧设置有铣刀，所述第二除冰装置远离所述行走箱的一侧设置有锯片铣刀；所述夹紧装置连接于所述行走箱且位于所述第一旋转模组和所述第二旋转模组之间；所述控制系统和所述传感响应系统均连接于所述行走箱，所述控制系统分别与所述传感响应系统、所述第一除冰装置、所述第二除冰装置、所述夹紧装置、所述越障行走装置信号连接。2.根据权利要求1所述的除冰机器人，其特征在于，所述行走箱包括上轴、下轴和稳固支架，两个所述稳固支架分别位于所述下轴的两端且分别与所述第一旋转模组、所述第二旋转模组连接，所述上轴平行于所述下轴。3.根据权利要求1所述的除冰机器人，其特征在于，所述第一除冰装置还包括第一除冰驱动电机、挤压楔形块、铣刀联轴器和第一除冰支架；所述第一除冰支架与所述第一伸缩模组连接，所述第一除冰驱动电机、所述挤压楔形块固定连接于所述第一除冰支架，所述第一除冰驱动电机的输出端通过所述铣刀联轴器与所述铣刀连接。4.根据权利要求1所述的除冰机器人，其特征在于，所述第二除冰装置还包括第二除冰支架、垫片、挡板、第二除冰驱动电机和短轴；多个所述锯片铣刀间隔分布，每个所述锯片铣刀的两侧分别设置有所述垫片，多个所述锯片铣刀和多个所述垫片均位于两个所述挡板之间；所述第二除冰支架与所述第二伸缩模组连接，所述第二除冰驱动电机固定连接于所述第二除冰支架，所述第二除冰驱动电机的输出端与所述短轴连接，所述短轴穿过且键连接于多个所述锯片铣刀、多个所述垫片和两个所述挡板。5.根据权利要求1所述的除冰机器人，其特征在于，所述夹紧装置包括夹紧块、夹紧底座、夹紧小齿轮、夹紧大齿轮、夹紧驱动电机、夹紧传动轴和螺杆；所述夹紧底座与所述行走箱连接，所述夹紧驱动电机固定连接于所述夹紧底座，所述夹紧驱动电机的输出端通过所述夹紧传动轴与所述夹紧小齿轮连接，所述夹紧小齿轮与所述夹紧大齿轮啮合，所述螺杆连接于所述夹紧大齿轮，两个所述夹紧块相对设置且分别啮合于所述螺杆的两端。6.根据权利要求1所述的除冰机器人，其特征在于，所述越障行走装置还包括第一行走轮机构和第二行走轮机构；所述第一行走轮机构包括第一行走轮驱动电机、第一行走轮传动轴、第一行走轮支架和第一行走轮，所述第一行走轮支架与所述第一伸缩模组连接，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：王贡献，王月盈，梁文峰，孙晖，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：