【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及高压线巡检，具体涉及一种高压输电线全程越障仿生巡线机器人。
技术介绍
1、输电线路作为电力系统的核心组成部分，在电力传输中一直起着至关重要的决定。几十公里甚至几百公里的输电线路长期暴露在复杂地形、多变天气甚至恶劣环境等条件时，会存在氧化、腐蚀、劣化等一系列问题，这些问题不仅会影响电网的稳定运行，还会直接导致设备故障，给电力传输及使用带来威胁。因此，如何安全、稳定、高效的对输电线路进行检修和维护对于保障电力的安全供应和经济的平稳运行至关重要。
2、传统的输电线路巡检方式主要为人工巡检以及无人机巡检，但人工巡检效率低、工作风险高，而无人机也依赖于天气条件，且检测精度与供电能源有限，无法完成长时间、大范围、高精度的检测工作。随着机器人技术的发展，巡检机器人作为一种新兴的检测技术也应运而生，巡检机器人具有良好的智能化和环境适应能力，在复杂环境中也可以保证较好的稳定性和安全性，另外通过搭载各类高精度检测设备和检修设备，可以可靠的完成输电线路的检修以及维护工作。但在机器人巡检过程中，如何跨越输电线上的障碍物是目前面临的重要难题，另外输电线为了保证线路安全稳定存在一定的陡度，这也会给机器人越障带来一定的困难，同时许多机器人需要人工搬运或者无人机操控送上塔，费时费力。因此，设计可适应工作环境并且可跨越具有陡度输电线上障碍物的巡检机器人对于输电线检修与维护工作具有至关重要的意义。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种高压输电线全程越障仿生巡线机器人
2、本专利技术是采用如下技术方案实现的：
3、高压输电线全程越障仿生巡线机器人，能够在竖直方向上倾斜设置的攀爬梯上攀爬行走至攀爬梯上方的沿前后方向设置并与攀爬梯垂直且异面的高压线的下方，并能够对高压线进行夹持、除冰以及在高压线上沿前后方向移动；
4、包括一个沿前后方向设置的矩形板状的机械人底座，机械人底座的下方固定设置有一个攀爬臂移动装置，攀爬臂移动装置上有四个按照矩形的四个角点位置设置的能够夹持攀爬梯的扶手并沿前后方向的转动轴线转动以带攀爬臂移动装置和动机械人底座在攀爬梯上攀爬行走的攀爬臂装置，攀爬臂移动装置能够带动前后两侧的两组攀爬臂装置同时向外或向内移动以调整两组攀爬臂装置之间的距离，机械人底座上设置有能够在机械人底座上沿前后方向移动的、左右对称的两部分能够上下移动且向外张开和向内闭合以夹紧或放开高压线并对高压线的表面进行除冰的除冰夹紧装置；
5、机械人底座上位于除冰夹紧装置的左右两侧有两个对称设置的能够顶紧高压线并带动机械人底座在高压线上沿前后方向移动的机械臂行走装置，机械臂行走装置中设置有由滑块座电机驱动上下移动并由槽轮电机驱动沿左右方向的轴线转动的槽轮，机械臂行走装置中设置有位于槽轮下方的由夹紧滚珠气缸驱动上下移动进而将高压线与槽轮顶紧或松开的夹紧滚珠，当夹紧滚珠将高压线与槽轮顶紧后，槽轮电机驱动槽轮转动进而带动机械人底座沿前后方向移动，机械人底座的底部前侧设置有配重块，机械人底座的底部后侧设置有为攀爬臂移动装置、攀爬臂装置、除冰夹紧装置、机械臂行走装置中的滑块座电机、槽轮电机和夹紧滚珠气缸供电的电池。
6、进一步的技术方案包括：
7、除冰夹紧装置的左右对称的两部分为两个除冰夹紧装置外壳，除冰夹紧装置外壳包括一个上部为半圆环形、下部为连接半圆环形端部的竖直设置的矩形部的除冰夹紧装置外壳上部和一个带有竖直设置的矩形槽结构的伸缩气缸槽的矩形块结构的除冰夹紧装置外壳下部，除冰夹紧装置外壳上部的矩形部的下端插入伸缩气缸槽中并通过一个伸缩气缸连接块与一个通过伸缩气缸固定板和伸缩气缸固定螺栓固定设置在伸缩气缸槽中的伸缩气缸的推杆固定连接，夹紧装置外壳上部的半圆环形部位的沿其径向开有一个关于过半圆环形部位的圆心的直径的水平线对称的开口逐渐增大的梯形槽结构的除冰槽，除冰槽内设置有除冰装置，除冰装置包括一个固定在除冰槽内的丝杠电机，丝杠电机的输出轴为一个带有外螺纹的丝杠电机丝杠，丝杠电机丝杠与一个长圆形板状的直槽板中部的内螺纹孔螺纹连接，丝杠电机丝杠的前端过盈配合在一个丝杠电机丝杠轴承中，丝杠电机丝杠轴承通过一个丝杠电机丝杠轴承座固定在除冰槽内的槽壁上，直槽板两端的凹槽均通过一个连接卯与一个条形板状的除冰连接杆的一端铰接，除冰连接杆的另一端与一个圆柱形的除冰电机固定连接，除冰电机的转动轴与一个圆盘形的带有齿的除冰齿固定连接，除冰连接杆的中部套装有一个u型槽结构的除冰滑块，除冰滑块底部中心处与一个圆柱形的滑块连接杆的上端铰接，使得除冰滑块能够绕滑块连接杆的圆心转动，滑块连接杆的下端固定在除冰槽内的槽壁上，使两个除冰连接杆能够在除冰滑块的导向下移动，进而带动两个除冰齿向外张开或向内收拢；
8、夹紧装置外壳上部的半圆环形部位的沿其径向开有一个以过半圆环形部位的圆心的直径的水平线对称的直角三角形的槽状结构的夹紧槽，夹紧槽的每个直角边的中线上均固定有一个与该直角边垂直的气缸固定板，每个气缸固定板上均固定设置有一个夹紧气缸，使得夹紧气缸的推杆的轴线处于对应的夹紧槽的直角边的中线上，夹紧气缸的推杆通过两个夹紧板固定螺栓与一个圆弧形的夹紧板的外表面的中部固定连接；
9、机械人底座的中部沿前后方向设置有由电机驱动丝杠转动的中部丝杠滑轨，一个矩形板结构的除冰夹紧装置底座通过底部中心处设置的带有内螺纹的除冰夹紧装置底座螺纹孔与中部丝杠滑轨中的中部丝杠螺纹连接并通过除冰夹紧装置底座底部两侧设置的除冰夹紧装置底座滑块座与中部丝杠两侧的两个中部滑轨配合形成导向，除冰夹紧装置底座的上表面并排设置有一个左侧除冰夹紧装置电机和一个右侧除冰夹紧装置电机，左侧除冰夹紧装置电机的输出轴和右侧除冰夹紧装置电机的输出轴通过位于电机联轴器外壳中的两个联轴器分别连接左连接轴的一端和右连接轴的一端，左连接轴的另一端和右连接轴的另一端支承在带有轴承的连接轴放置台中，两个除冰夹紧装置外壳下部均通过一个除冰夹紧装置外壳下部连接孔分别与左连接轴和右连接轴固定连接；
10、中部丝杠滑轨的电机、伸缩气缸、丝杠电机、两个除冰电机、夹紧气缸、左侧除冰夹紧装置电机以及右侧除冰夹紧装置电机均由电池供电。
11、机械臂行走装置包括一个矩形板状的机械臂底座，机械人底座的左侧沿前后方向设置有由电机驱动丝杠转动的左侧丝杠滑轨，机械人底座的右侧沿前后方向设置有由电机驱动丝杠转动的右侧丝杠滑轨，位于左侧的机械臂行走装置的机械臂底座通过底部中心处设置的带有内螺纹的机械臂螺纹孔与左侧丝杠滑轨中的左侧丝杠螺纹连接并通过机械臂底座底部两侧设置的机械臂滑槽与左侧丝杠两侧的两个左侧滑轨配合形成导向，位于右侧的机械臂行走装置的机械臂底座通过底部中心处设置的带有内螺纹的机械臂螺纹孔与右侧丝杠滑轨中的右侧丝杠螺纹连接并通过机械臂底座底部两侧设置的机械臂滑槽与右侧丝杠两侧的两个右侧滑轨配合形成导向；
12、机械臂底座上固定设置有一个输出轴的轴线沿前后方向设置的机械臂摆动电机，机械臂摆动电机的输出轴支承在两个间隔且对称本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.高压输电线全程越障仿生巡线机器人，能够在竖直方向上倾斜设置的攀爬梯(76)上攀爬行走至攀爬梯(76)上方的沿前后方向设置并与攀爬梯(76)垂直且异面的高压线(1)的下方，并能够对高压线(1)进行夹持、除冰以及在高压线(1)上沿前后方向移动；
2.根据权利要求1所述的高压输电线全程越障仿生巡线机器人，其特征在于，除冰夹紧装置(2)的左右对称的两部分为两个除冰夹紧装置外壳，除冰夹紧装置外壳包括一个上部为半圆环形、下部为连接半圆环形端部的竖直设置的矩形部的除冰夹紧装置外壳上部和一个带有竖直设置的矩形槽结构的伸缩气缸槽(43)的矩形块结构的除冰夹紧装置外壳下部，除冰夹紧装置外壳上部的矩形部的下端插入伸缩气缸槽(43)中并通过一个伸缩气缸连接块(42)与一个通过伸缩气缸固定板(39)和伸缩气缸固定螺栓(38)固定设置在伸缩气缸槽(43)中的伸缩气缸(40)的推杆固定连接，夹紧装置外壳上部的半圆环形部位的沿其径向开有一个关于过半圆环形部位的圆心的直径的水平线对称的开口逐渐增大的梯形槽结构的除冰槽(17)，除冰槽(17)内设置有除冰装置，除冰装置包括一个固定在除冰槽(17)内的
3.根据权利要求1所述的高压输电线全程越障仿生巡线机器人，其特征在于，机械臂行走装置(3)包括一个矩形板状的机械臂底座(64)，机械人底座(4)的左侧沿前后方向设置有由电机驱动丝杠转动的左侧丝杠滑轨(67)，机械人底座(4)的右侧沿前后方向设置有由电机驱动丝杠转动的右侧丝杠滑轨(65)，位于左侧的机械臂行走装置(3)的机械臂底座(64)通过底部中心处设置的带有内螺纹的机械臂螺纹孔(61)与左侧丝杠滑轨(67)中的左侧丝杠螺纹连接并通过机械臂底座(64)底部两侧设置的机械臂滑槽(60)与左侧丝杠两侧的两个左侧滑轨配合形成导向，位于右侧的机械臂行走装置(3)的机械臂底座(64)通过底部中心处设置的带有内螺纹的机械臂螺纹孔(61)与右侧丝杠滑轨(65)中的右侧丝杠螺纹连接并通过机械臂底座(64)底部两侧设置的机械臂滑槽(60)与右侧丝杠两侧的两个右侧滑轨配合形成导向；
4.根据权利要求1所述的高压输电线全程越障仿生巡线机器人，其特征在于，攀爬臂移动装置(74)包括一个开口向上设置的U形板结构的攀爬腿安装板(78)、两个矩形板状的移动版(85)、一个齿轮旋转电机(95)驱动转动的电机驱动齿轮(84)、一个与电机驱动齿轮(84)啮合的丝杠旋转齿轮(83)和一个丝杠旋转齿轮(83)带动转动的移动板双向丝杠(87)，四个攀爬臂装置(5)按照矩形的四个角点位置设置在攀爬腿安装板(78)的水平部的下表面上，攀爬臂装置(5)包括一个带有旋转轴保护装置(82)的攀爬腿旋转轴(81)，攀爬腿旋转轴(81)的转动轴线沿前后方向水平设置，位于同侧的两个攀爬腿旋转轴(81)设置在同侧的一个矩形板状的移动板(85)的外表面上，每个攀爬腿旋转轴(81)穿过对应的移动板(85)与位于该移动板(85)内侧的旋转轴旋转电机(86)的输出轴固定连接，其中位于后方的移动板(85)的外侧设置有一个电机驱动齿轮(84)，电机驱动齿轮(84)的中心与一个通过齿轮旋转电机座(93)固定设置在攀爬腿安装板(78)的水平部的下表面的齿轮旋转电机(95)的输出轴固定连接，位于后方的移动板(85)上有供齿轮旋转电机(95)通过的圆形通孔，电机驱动齿轮(84)与丝杠旋转齿轮(83)啮合，移动板双向丝杠(87)带有两段旋向相反的外螺纹，移动板双向丝杠(87)的前段外螺纹与位于前方的移动板(85)的中心处的内螺纹孔螺纹连接后，移动板双向丝杠(87)的前端支承在一个位于该移动板(85)外侧的前侧丝杠齿轮轴承...
【技术特征摘要】
1.高压输电线全程越障仿生巡线机器人，能够在竖直方向上倾斜设置的攀爬梯(76)上攀爬行走至攀爬梯(76)上方的沿前后方向设置并与攀爬梯(76)垂直且异面的高压线(1)的下方，并能够对高压线(1)进行夹持、除冰以及在高压线(1)上沿前后方向移动；
2.根据权利要求1所述的高压输电线全程越障仿生巡线机器人，其特征在于，除冰夹紧装置(2)的左右对称的两部分为两个除冰夹紧装置外壳，除冰夹紧装置外壳包括一个上部为半圆环形、下部为连接半圆环形端部的竖直设置的矩形部的除冰夹紧装置外壳上部和一个带有竖直设置的矩形槽结构的伸缩气缸槽(43)的矩形块结构的除冰夹紧装置外壳下部，除冰夹紧装置外壳上部的矩形部的下端插入伸缩气缸槽(43)中并通过一个伸缩气缸连接块(42)与一个通过伸缩气缸固定板(39)和伸缩气缸固定螺栓(38)固定设置在伸缩气缸槽(43)中的伸缩气缸(40)的推杆固定连接，夹紧装置外壳上部的半圆环形部位的沿其径向开有一个关于过半圆环形部位的圆心的直径的水平线对称的开口逐渐增大的梯形槽结构的除冰槽(17)，除冰槽(17)内设置有除冰装置，除冰装置包括一个固定在除冰槽(17)内的丝杠电机(26)，丝杠电机(26)的输出轴为一个带有外螺纹的丝杠电机丝杠(32)，丝杠电机丝杠(32)与一个长圆形板状的直槽板(25)中部的内螺纹孔螺纹连接，丝杠电机丝杠(32)的前端过盈配合在一个丝杠电机丝杠轴承(29)中，丝杠电机丝杠轴承(29)通过一个丝杠电机丝杠轴承座(31)固定在除冰槽(17)内的槽壁上，直槽板(25)两端的凹槽均通过一个连接卯(28)与一个条形板状的除冰连接杆(22)的一端铰接，除冰连接杆(22)的另一端与一个圆柱形的除冰电机(21)固定连接，除冰电机(21)的转动轴与一个圆盘形的带有齿的除冰齿(20)固定连接，除冰连接杆(22)的中部套装有一个u型槽结构的除冰滑块(23)，除冰滑块(23)底部中心处与一个圆柱形的滑块连接杆(24)的上端铰接，使得除冰滑块(23)能够绕滑块连接杆(24)的圆心转动，滑块连接杆(24)的下端固定在除冰槽(17)内的槽壁上，使两个除冰连接杆(22)能够在除冰滑块(23)的导向下移动，进而带动两个除冰齿(20)向外张开或向内收拢；
3.根据权利要求1所述的高压输电线全程越障仿生巡线机器人，其特征在于，机械臂行走装置(3)包括一个矩形板状的机械臂底座(64)，机械人底座(4)的左侧沿前后方向设置有由电机驱动丝杠转动的左侧丝杠滑轨(67)，机械人底座(4)的右侧沿前后方向设置有由电机驱动丝杠转动的右侧丝杠滑轨(65)，位于左侧的机械臂行走装置(3)的机械臂底座(64)通过底部中心处设置的带有内螺纹的机械臂螺纹孔(61)与左侧丝杠滑轨(67)中的左侧丝杠螺纹连接并通过机械臂底座(64)底部两侧设置的机械臂滑槽(60)与左侧丝杠两侧的两个左侧滑轨配合形成导向，位于右侧的机械臂行走装置(3)的机械臂底座(64)通过底部中心处设置的带有内螺纹的机械臂螺纹孔(61)与右侧丝杠滑轨(65)中的右侧丝杠螺纹连接并通过机械臂底座(64)底部两侧设置的机械臂滑槽(60)与右侧丝杠两侧的两个右侧滑轨配合形成导向；
4.根据权利要求1所述的高压输电线全程越障仿生巡线机器人，其特征在于，攀爬臂移动装置(74)包括一个开口向上设置的u形板结构的攀爬腿安装板(78)、两个矩形板状的移动版(85)、一个齿轮旋转电机(95)驱动转动的电机驱动齿轮(84)、一个与电机驱动齿轮(84)啮合的丝杠旋转齿轮(83)和一个丝杠旋转齿轮(83)带动转动的移动板双向丝杠(87)，四个攀爬臂装置(5)按照矩形的四个角点位置设置在攀爬腿安装板(78)的水平部的下表面上，攀爬臂装置(5)包括一个带有旋转轴保护装置(82)的攀爬腿旋转轴(81)，攀爬腿旋转轴(81)的转动轴线沿前后方向水平设置，位于同侧的两个攀爬腿旋转轴(81)设置在同侧的一个矩形板状的移动板(85)的外表面上，每个攀爬腿旋转轴(81)穿过对应的移动板(85...
【专利技术属性】
技术研发人员：呼咏，汤剑锋，王镇冰，谷友鹏，呼烨，冯昌盛，宋浩天，孙楠，杨子龙，郑百程，穆佳明，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：
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