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三臂越障输电线路封网机器人有效专利 实用

技术领域

[0001] 本实用新型涉及输电线路安装施工设备领域,尤其涉及一种三臂越障输电线路封网机器人。

相关背景技术

[0002] 现有的输电线路主要分为架空线路和输电线路,其中架空线路通过杆塔架设在地面之上,输电线路线安装在杆塔之间。线路改造、新建线路等工程面临跨越施工难题,现主要是停电封网或带电跨越施工,当地形复杂或高电压跨越时只能封网施工,以防止输电线路下落造成人员伤害。
[0003] 传统人工封网方式是两个施工人员坐飞车出线,每人拿着封网绳的一端,沿导线一条一条的将网绳固定在架空线上;收封网绳时,两个人再坐飞车沿路返回,将网绳一条一条解开取回。针对高压输电线路现有的人工飞车和搭设跨越架等传统作业方式存在高摔、触电、自动化水平低、安全隐患严重问题。
[0004] 现有输电线路机器人的应用主要是用于线路巡检,如中国发明专利CN202110320892.3中公开的一种架空线路三臂巡检机器人,而非封网。实用新型内容
[0005] 本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能够封网的三臂越障输电线路封网机器人。
[0006] 为解决上述技术问题,本实用新型所采取的技术方案是:
[0007] 三臂越障输电线路封网机器人,其特征在于,包括两个镜像设置的移动机构,每一所述移动机构包括:
[0008] 底座,于底座的底部固定有控制器,于底座的前端固定有图像采集模块和距离传感器;
[0009] 三个升降臂,纵向排布并竖直的固定于底座上,所述升降臂的上端能够上下伸缩;
[0010] 三个导向轮,分别可转动的固定于每一升降臂的上端,所述导向轮上具有导槽,能够沿输电线路行走,所述导向轮连接有驱动其旋转的电机A;
[0011] 三个升降座,分为位于每一导向轮的下方,并可升降的固定于底座上;
[0012] 两组夹持轮组,分别位于前、后两个升降座上;
[0013] 基座,固定于中间的升降座上,所述基座上具有夹座;及
[0014] 线夹,其底部具有能够与夹座固定或受力分离的底块,其上端为夹持端,所述夹持端能够在驱动部A的驱动下张开夹在输电线路上;
[0015] 其中,所述控制器的信号输入端与图像采集模块和距离传感器连接,控制输出端与升降臂、升降座、电机A和驱动部A连接;
[0016] 两个所述线夹之间固定有封网用的线束。
[0017] 进一步的技术方案在于,所述导向轮上的导槽呈V形。
[0018] 进一步的技术方案在于,所述线夹的夹持端具有两个夹臂,所述驱动部A包括齿轮A、齿轮B和齿轮C,所述齿轮A和齿轮B分别固定于两个夹臂的下端,所述齿轮A与齿轮B和齿轮C均啮合,所述齿轮C连接有驱动其旋转的电机B,所述控制器的控制输出端与电机B连接。
[0019] 进一步的技术方案在于,所述齿轮A和齿轮B位于防护罩内,所述齿轮C位于底块内。
[0020] 进一步的技术方案在于,所述底块的侧面的上部具有上楔形面,下部具有下楔形面,所述上楔形面的下端与下楔形面的上端交汇并向外凸出;
[0021] 所述夹座包括横向相对设置的两个夹块,两个夹块之间形成与底块形状匹配的夹槽,所述底块与基座可转动连接,且所述底块的外侧与基座之间具有斜向的支撑弹簧。
[0022] 进一步的技术方案在于,所述夹座还包括两个挡块,所述挡块与基座固定,两个挡块分设于夹槽纵向的两端,并与底块的端面为竖直的平面接触。
[0023] 采用上述技术方案所产生的有益效果在于:
[0024] 该三臂越障输电线路封网机器人通过图像采集模块和距离传感器能够发现输电线上的障碍物进行越障,在越障时,升降臂依次上升,导向轮上抬,升降座下降,夹持轮组下降,对应的升降臂完成越障后升降臂和升降座复位,使导向轮和夹持轮组配合,稳定的夹持在输电线路上。
[0025] 当封网机器人携带网片运行到指定位置后,中间的升降座上升,同时线夹的夹持端张开,当线夹夹在输电线路上后,中间的升降座下移,使线夹底部的底块向上与基座脱离,实现两线夹夹在输电线路上,替代传统人工封网方式,实现自动化封网作业。

具体实施方式

[0033] 下面结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
[0034] 在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型,但是本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广,因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
[0035] 如图1~图6所示,三臂越障输电线路封网机器人,包括两个镜像设置的移动机构,每一移动机构悬吊在一根输电线路上,两个移动机构携带着封网用的线束行走到指定位置后,将线束的两端固定在两根输电线路上,完成封网作业。
[0036] 每一移动机构包括底座1、三个升降臂2、三个导向轮3、三个升降座4、两组夹持轮组5、基座6和线夹7。
[0037] 底座1的底部固定有控制器,于底座1的前端固定有图像采集模块101和距离传感器,图像采集模块101采用摄像头。三个升降臂2纵向排布并竖直的固定于底座1上,升降臂2的上端能够上下伸缩。三个导向轮3分别可转动的固定于每一升降臂2的上端,导向轮3上具有导槽,能够沿输电线路行走,导向轮3连接有驱动其旋转的电机A,通过电机A的驱动,使导向轮3能够沿着输电线路主动行走,并且导向轮3上的导槽呈V形,导向轮3为采用柔性高分子聚氨基甲酸酯橡胶材料制作的梯形槽轮,在较大硬度范围内保持高强度和高弹性,梯形侧面斜坡式的开槽可以使滑轮夹紧在不同线径的导线上。三个升降座4,分为位于每一导向轮3的下方,并可升降的固定于底座1上,其中实现升降臂2和升降座4的升降均属于现有技术,如气缸等结构,在此不做赘述。两组夹持轮组5分别位于前、后两个升降座4上。基座6固定于中间的升降座4上,基座6上具有夹座601。线夹7的底部具有能够与夹座601固定或受力分离的底块701,其上端为夹持端,夹持端能够在驱动部A的驱动下张开夹在输电线路上。
[0038] 其中,控制器的信号输入端与图像采集模块101和距离传感器连接,控制输出端与升降臂2、升降座4、电机A和驱动部A连接。两个线夹7之间固定有封网用的线束。
[0039] 该三臂越障输电线路封网机器人在正常行走时导向轮3和夹持轮组5配合,稳定的夹持在输电线路上。通过图像采集模块101和距离传感器能够发现输电线上的障碍物进行越障,当图像采集模块101和距离传感器检测到前方有障碍物后,控制器控制三个升降臂2由前至后依次越障。在越障时,控制器控制升降臂2依次上升使导向轮3上抬,控制升降座4下降使夹持轮组5下降,对应的升降臂2完成越障后控制该升降臂2和升降座4复位。
[0040] 当封网机器人携带网片(或线束)运行到指定位置后,控制器控制中间的升降座4上升,同时控制驱动部A工作,使线夹7的夹持端张开,当线夹7夹在输电线路上后,夹持端闭合,中间的升降座4下移,使线夹7底部的底块701相对向上与基座6脱离,最终两线夹7夹在输电线路上,替代传统人工封网方式,实现自动化封网作业。线束具有张力,在安装前处于涨紧状态,当两线夹7夹在输电线路上后,线束复位将两端的线夹7拉至水平。
[0041] 该机械臂采用对称模块化设计,包含行走模块、夹紧模块和越障模块,三个相同构造的机械臂朝向交错安装,每个机械臂都包含行走模块、夹紧模块,而越障模块集合成一个平台,采用平动的方式控制机械臂的升降。作业人员只需远程观察、控制,不需亲自进行人力飞车作业,机器人就可代替人工自主运作,完成跨越输电线路、精准越障、封网作业等任务。
[0042] 作业时,该机器人可实现在导线上的行走,并基于双目视觉和多传感器信息融合技术,实现对机器人的控制。双目视觉技术采用左右摄像头相互协作,对输电线路障碍物进行预设取点,然后通过两个摄像头对所取点进行测距,随着机器人的前进,不断更新障碍物到摄像头的距离。通过机器人协调同步行走进行网片拖拽和固定,替代传统人工封网方式,实现自动化封网作业。
[0043] 三臂越障输电线路封网机器人结构中,线夹7的夹持端具有两个夹臂702,驱动部A包括齿轮A、齿轮B和齿轮C,齿轮A和齿轮B分别固定于两个夹臂702的下端,齿轮A与齿轮B和齿轮C均啮合,齿轮C连接有驱动其旋转的电机B,控制器的控制输出端与电机B连接。齿轮A和齿轮B位于防护罩内,齿轮C位于底块701内。通过齿轮组的驱动,可实现两个夹臂702反向运动,使两个夹臂702张开或合拢。当然,为了提高线夹7的夹持强度,可以设置多组夹持臂。
[0044] 为了使线夹7夹在输电线路上后,随着基座6下移,使二者自然分离,因此将夹座601设置成弹性的夹槽,夹槽在受力后能够调节其宽度。具体的,底块701的侧面的上部具有上楔形面701a,下部具有下楔形面701b,所述上楔形面701a的下端与下楔形面701b的上端交汇并向外凸出。夹座601包括横向相对设置的两个夹块,两个夹块之间形成与底块701形状匹配的夹槽,底块701与基座6可转动连接,且底块701的外侧与基座6之间具有斜向的支撑弹簧。
[0045] 当线夹7由上向下安装于夹座601内时,通过底块701上的下楔形面701b挤压夹槽,使底块701能够进入夹槽内,并与夹槽向配合,实现对线夹7的上下及横向限位。当底座1下移,相当于线夹7向上运动,此时通过底座1上的上楔形面701a解压夹槽,使夹槽张开,实现线夹7与基座6的自动分离。
[0046] 夹座601还包括两个挡块602,挡块602与基座6固定,两个挡块602分设于夹槽纵向的两端,并与底块701的端面为竖直的平面接触,通过两侧的挡块602,对线夹7进行纵向限位。
[0047] 该三臂越障输电线路封网机器人集合双目成像、三臂多模块化越障、抓力自适应调节等技术,有效填补了输电线路高空自动化封网领域的缺陷之满足体积小、重量轻、拉力大等特点。结构间的配合够完成在不同线径导线上顺利行走、锚定,自主跨越间隔棒、线夹7等障碍物,具备输电线路跨越施工作业机械自动封网、辅助更换导地线的核心功能。
[0048] 以上仅是本实用新型的较佳实施例,任何人根据本实用新型的内容对本实用新型作出的些许的简单修改、变形及等同替换均落入本实用新型的保护范围。

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