【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及输电线路运维的电力设备，特别涉及一种基于电磁吸附的自动拆装安全绳机器人及其工作方法。
技术介绍
1、输电线路作为电力系统不可或缺的重要组成部分，其运维工作的质量与效率直接关系到电力供应的安全与稳定。随着国内电力事业的蓬勃发展，输电线路的运维需求日益增长，对运维工作的安全性、高效性提出了更高要求。其中，输电线路铁塔作为支撑输电线路的关键设施，其人工巡检、故障排查及抢修恢复等运维作业不可或缺，而这些作业往往伴随着高空坠落的风险。
2、为确保高空作业人员的安全，防坠落装置的使用显得尤为重要。目前，企业普遍采用的防坠器械为安全绳，它通常与保护装置（如保险器、登山扣）结合使用，通过系在腰腹部的安全绳连接，确保攀爬者在绝大部分情况下都能安全落地。然而，安全绳的成本较高，且多数输电线路铁塔并未自带安全绳。高空作业人员仍需频繁在塔材上拆装挂钩，使用塔材双钩安全绳进行作业。这种作业方式不仅增加了作业人员的体力消耗，还有较大的安全隐患，降低作业效率和安全性。
3、在现有技术中，虽然已有一些针对输电线路铁塔的临时安全绳安装与拆卸的装置与方法，但这些方法大多存在操作复杂、效率低下、稳定性不足等问题。例如，一些装置需要人工辅助进行安全绳的安装与拆卸，不仅增加了作业人员的劳动强度，还可能因人为操作失误而导致安全隐患。另一些装置则采用机械结构进行安全绳的固定，但这些机械结构往往结构复杂，维护成本高，且在面对复杂多变的输电线路铁塔结构时，适应性较差。
4、此外，现有技术中的防坠落装置大多依赖于天气、信号等因素，
5、鉴于上述现有技术中存在的问题，本专利技术提出了一种基于电磁吸附的自动拆装安全绳机器人，旨在通过自动化、智能化的技术手段，实现输电线路铁塔上临时安全绳的快速、稳定安装与拆卸，提高作业效率和安全性，降低作业人员的劳动强度和安全风险。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题是，提供一种基于电磁吸附的自动拆装安全绳机器人及其工作方法，解决现有输电线路运维过程中，人工登塔作业风险大、防坠落装置安装与拆卸不便，以及安全绳使用成本高且效率低的问题。
2、为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：基于电磁吸附的自动拆装安全绳机器人，包括机器人本体，机器人本体包括一组侧板和外部支撑架，供电组件、中央控制组件分别固定于左右侧板之间，攀爬驱动组件嵌装在侧板前后两端，并通过外部支撑架进一步固定，电磁吸附式履带与攀爬驱动组件的外圈相连接，同时外部支撑架的前端撑起拆装固定组件，通过供电组件对电磁吸附式履带供电的同时，运行攀爬驱动组件，实现携带安全绳的机器人在输电线路铁塔上的攀爬。
3、优选的方案中，所述电磁吸附式履带外侧交错排布两条电磁吸附式吸盘，电磁吸附式履带内侧嵌装有两条贯穿履带的正极接口和两条贯穿履带的负极接口。
4、优选的方案中，所述攀爬驱动组件包括驱动马达和轮盘，驱动马达采用外置的结构，即驱动马达位于电磁吸附式履带的外部两侧，由侧板和外部支撑架固定。
5、优选的方案中，所述外部支撑架还包括设置在外部支撑架正前方的伸缩器，以及设置在外部支撑架尾部的u型卡槽，伸缩器顶端与拆装固定组件固定。
6、优选的方案中，所述电磁吸附式吸盘包括电磁吸附式吸盘主体和电磁吸盘触发式插头，电磁吸附式吸盘主体包括电磁铁、与电磁吸附式履带相连的吸盘底座、固定在电磁铁下方两端的吸盘上支架、固定在吸盘底座上方两端的吸盘下支架、设置于吸盘上支架与下支架之间的稳定器，以及电磁铁与吸盘底座之间的主弹性组件。
7、优选的方案中，所述电磁吸盘触发式插头包括外层绝缘的吸盘保护壳、在吸盘保护壳与电磁铁之间的次弹性组件、以及一端连接在吸盘保护壳内侧一端贯穿电磁铁的插头正极和插头负极，插头正极和插头负极的上端分别与电磁铁的正极和负极电连接，插头负极还内置有吸盘控制组件。
8、优选的方案中，所述电磁吸盘触发式插头还包括贯穿吸盘底座并分别与电磁吸附式履带中的正极接口与负极接口电连接的吸盘正极触点和吸盘负极触点；吸盘正极触点和吸盘负极触点中间分别空出与插头正极和插头负极粗细相适应的部分。
9、优选的方案中，所述拆装固定组件包括固定支架、固定在固定支架后方的安全绳、以及固定支架前端开口处连接的单向开关，单向开关末端金属片通过气动弹簧与固定支架相连接。
10、基于电磁吸附的自动拆装安全绳机器人的工作方法，是采用上述任意一项所述的基于电磁吸附的自动拆装安全绳机器人，所述方法包含如下步骤：
11、step1：基于电磁吸附的自动拆装安全绳机器人安装调试合格后，先打开设备进入待机状态，确保各部件之间联通，并且保证与操作人员的控制系统通讯正常，再将机器人沿着目标攀爬方向放置于输电线路铁塔之上；
12、step2：当机器人的底面与输电线路铁塔贴合时，电磁吸附式吸盘上的吸盘保护壳受到挤压时，次弹性组件收缩，从而使插头正极和插头负极的下端分别插入吸盘正极触点和吸盘负极触点并且电连接，最终使与插头电连接的电磁铁工作；同时吸盘控制组件能够调整电磁铁的吸附强度，保证机器人吸附在竖直的输电线路铁塔之上；
13、step3：机器人接收到向上攀爬信号后，攀爬驱动组件驱动履带向前转动，履带前方的电磁吸附式吸盘接触到输电线路铁塔表面，重复step2过程，在驱动的同时实现吸盘的吸附功能，在电磁吸附吸盘电连接而工作的基础上，在攀爬过程中若遇到凸起障碍，电磁吸附式吸盘上端进一步受到挤压，此时，在稳定器的作用下主弹性组件稳定压缩，使电磁吸附式吸盘的纵向距离适应吸盘所吸附的地形；该机器人可接着在攀爬驱动组件的带动下攀爬以完成越障任务；
14、step4：当机器人将要攀爬至输电线路顶端后，机器人接收到调整拆装固定组件高度的信号，伸缩器可自动调节其高度；最终随着机器人向上的攀爬，输电线路顶端的架杆挤压单向开关使其向内开启，在架杆进入固定支架内部一段距离后，单向开关闭合，从而实现拆装固定组件的固定；
15、step5：当机器人接收到返回的信号后，气动弹簧撑开单向开关，同时驱动组件运作，使输电线路顶端架杆脱离固定支架；最终驱动组件反向作用，在向下的方向重复step4过程，实现机器人原路返回至起始位置。
16、本专利技术所提供的基于电磁吸附的自动拆装安全绳机器人及其工作方法，具有如下有益效果：
17、1、本专利技术解决了现有输电线路运维过程中，人工登塔作业风险大、防坠落装置安装与拆卸不便，以及安全绳使用成本高且效率低的问题；
18、2、本专利技术电磁吸附式履带的设计，通过电磁吸附力实现机器人在输电线路铁塔上的稳定攀爬，提高了攀爬的效率和安全性；
19、3、本专利技术使用履带式机器人攀爬本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.基于电磁吸附的自动拆装安全绳机器人，其特征在于，包括机器人本体，机器人本体包括一组侧板（1）和外部支撑架（6），供电组件（4）、中央控制组件（5）分别固定于左右侧板（1）之间，攀爬驱动组件（3）嵌装在侧板（1）前后两端，并通过外部支撑架（6）进一步固定，电磁吸附式履带（2）与攀爬驱动组件（3）的外圈相连接，同时外部支撑架（6）的前端撑起拆装固定组件（8），通过供电组件（4）对电磁吸附式履带（2）供电的同时，运行攀爬驱动组件（3），实现携带安全绳的机器人在输电线路铁塔上的攀爬。
2.根据权利要求1所述的一种基于电磁吸附的自动拆装安全绳机器人，其特征在于：所述电磁吸附式履带（2）外侧交错排布两条电磁吸附式吸盘（7），电磁吸附式履带（2）内侧嵌装有两条贯穿履带的正极接口（21）和两条贯穿履带的负极接口（22）。
3.根据权利要求2所述的基于电磁吸附的自动拆装安全绳机器人，其特征在于：所述攀爬驱动组件（3）包括驱动马达（31）和轮盘（32），驱动马达（31）采用外置的结构，即驱动马达（31）位于电磁吸附式履带（2）的外部两侧，由侧板（1）和外部支撑架（6）固定
4.根据权利要求3所述的基于电磁吸附的自动拆装安全绳机器人，其特征在于：所述外部支撑架（6）还包括设置在外部支撑架（6）正前方的伸缩器（61），以及设置在外部支撑架（6）尾部的U型卡槽（62），伸缩器（61）顶端与拆装固定组件（8）固定。
5.根据权利要求4所述的基于电磁吸附的自动拆装安全绳机器人，其特征在于：所述电磁吸附式吸盘（7）包括电磁吸附式吸盘主体（71）和电磁吸盘触发式插头（72），电磁吸附式吸盘主体（71）包括电磁铁（710）、与电磁吸附式履带（2）相连的吸盘底座（711）、固定在电磁铁（710）下方两端的吸盘上支架（712）、固定在吸盘底座（711）上方两端的吸盘下支架（713）、设置于吸盘上支架（712）与下支架（713）之间的稳定器（714），以及电磁铁（710）与吸盘底座（711）之间的主弹性组件（715）。
6.根据权利要求5所述的基于电磁吸附的自动拆装安全绳机器人，其特征在于：所述电磁吸盘触发式插头（72）包括外层绝缘的吸盘保护壳（721）、在吸盘保护壳（721）与电磁铁（710）之间的次弹性组件（722）、以及一端连接在吸盘保护壳（721）内侧一端贯穿电磁铁（710）的插头正极（723）和插头负极（724），插头正极（723）和插头负极（724）的上端分别与电磁铁（710）的正极和负极电连接，插头负极（724）还内置有吸盘控制组件（725）。
7.根据权利要求6所述的基于电磁吸附的自动拆装安全绳机器人，其特征在于：所述电磁吸盘触发式插头（72）还包括贯穿吸盘底座（711）并分别与电磁吸附式履带中的正极接口（21）与负极接口（22）电连接的吸盘正极触点（727）和吸盘负极触点（728）；吸盘正极触点（727）和吸盘负极触点（728）中间分别空出与插头正极（723）和插头负极（724）粗细相适应的部分。
8.根据权利要求7所述的基于电磁吸附的自动拆装安全绳机器人，其特征在于：所述拆装固定组件（8）包括固定支架（81）、固定在固定支架（81）后方的安全绳（82）、以及固定支架（81）前端开口处连接的单向开关（83），单向开关（83）末端金属片通过气动弹簧（84）与固定支架（81）相连接。
9.基于电磁吸附的自动拆装安全绳机器人的工作方法，其特征在于，是采用权利要求1~8任意一项所述的基于电磁吸附的自动拆装安全绳机器人，所述方法包含如下步骤：
...【技术特征摘要】
1.基于电磁吸附的自动拆装安全绳机器人，其特征在于，包括机器人本体，机器人本体包括一组侧板（1）和外部支撑架（6），供电组件（4）、中央控制组件（5）分别固定于左右侧板（1）之间，攀爬驱动组件（3）嵌装在侧板（1）前后两端，并通过外部支撑架（6）进一步固定，电磁吸附式履带（2）与攀爬驱动组件（3）的外圈相连接，同时外部支撑架（6）的前端撑起拆装固定组件（8），通过供电组件（4）对电磁吸附式履带（2）供电的同时，运行攀爬驱动组件（3），实现携带安全绳的机器人在输电线路铁塔上的攀爬。
2.根据权利要求1所述的一种基于电磁吸附的自动拆装安全绳机器人，其特征在于：所述电磁吸附式履带（2）外侧交错排布两条电磁吸附式吸盘（7），电磁吸附式履带（2）内侧嵌装有两条贯穿履带的正极接口（21）和两条贯穿履带的负极接口（22）。
3.根据权利要求2所述的基于电磁吸附的自动拆装安全绳机器人，其特征在于：所述攀爬驱动组件（3）包括驱动马达（31）和轮盘（32），驱动马达（31）采用外置的结构，即驱动马达（31）位于电磁吸附式履带（2）的外部两侧，由侧板（1）和外部支撑架（6）固定。
4.根据权利要求3所述的基于电磁吸附的自动拆装安全绳机器人，其特征在于：所述外部支撑架（6）还包括设置在外部支撑架（6）正前方的伸缩器（61），以及设置在外部支撑架（6）尾部的u型卡槽（62），伸缩器（61）顶端与拆装固定组件（8）固定。
5.根据权利要求4所述的基于电磁吸附的自动拆装安全绳机器人，其特征在于：所述电磁吸附式吸盘（7）包括电磁吸附式吸盘主体（71）和电磁吸盘触发式插头（72），电磁吸附式吸盘主体（71）包括电磁铁（710）、与电磁吸附式履带（2）相连的吸盘底座（711）、固定在电磁铁（71...
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。