一种输电线路双导线多功能除冰机器人的制作方法

本实用新型涉及输电线除冰装置领域，特别是一种输电线路双导线多功能除冰机器人。

背景技术：

目前，我国很多地区由于常出现雾凇和雨凇现象，造成架空输电线路严重覆冰，使线路发生舞动、闪络甚至断线倒杆等严重的电气事故，给输电线路电网结构和安全运行带来严重损失，但由于情况紧急和工作环境恶劣危险，甚至工作人员用带电操作杆或其它绝缘棒很难除掉大部分覆冰，因此人工除冰越来越难，逐渐被机器人除冰取代。当今国内外大多采用的导线除冰方法主要有热力除冰和机械除冰两类，而对于比较为严重的导线覆冰一般以人工上线除冰为主，而人工除冰效率较低且具有很大的危险性。因此，研制安全有效的除冰机械以代替人工进行导线除冰具有较好的应用前景。本文提出并设计了一种高效且安全可靠的除冰机器人来解决此问题。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种输电线路双导线多功能除冰机器人，能够自动、高效的除掉高压输电线路导线上的覆冰，不仅能和传统除冰机器人一样除掉单根导线上的覆冰和实现跨越障碍物，而且还能同时同步对分裂导线上的两股导线除冰，大大提高除冰机器人作业效率。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种输电线路双导线多功能除冰机器人，包括主机控制箱和行走箱，主机控制箱上设有对称的两根机器臂和两个摄像头，机器臂为两节式结构，两节机器臂之间、机器臂主机控制箱之间均为铰接连接，机器臂端头上设有与机器臂垂直的主伸缩臂，机器臂与主伸缩臂的连接点位于主伸缩臂的中点，主伸缩臂两端设有旋转机构。

优选的方案中，所述的主机控制箱上设有红外检测仪。

优选的方案中，所述的主伸缩臂两端的旋转机构端头上分别设有行走箱和除冰箱。

优选的方案中，所述的行走箱固定设置在主伸缩臂上，行走箱通过两个带有半圆弧的第一夹紧夹夹紧固定在输电线上，第一夹紧夹上设有第一夹紧电机，第一夹紧夹上还设有行走轮电机，行走轮电机转轴与第一夹紧电机转轴垂直，行走轮电机的转轴上设有行走轮。

优选的方案中，所述的除冰箱固定设置在主伸缩臂上，除冰箱上设有除冰轮和铣刀，除冰箱通过两个带有半圆弧的第二夹紧夹夹紧固定在输电线上，第二夹紧夹上设有第二夹紧电机，除冰轮和铣刀分别设置在第二夹紧夹两侧，铣刀和除冰轮均通过铣刀电机驱动。

优选的方案中，所述的除冰箱上还设有光电传感器。

优选的方案中，所述的主机控制箱内设有倾角传感器和控制器。

优选的方案中，所述的旋转机构采用伸缩杆，旋转机构与主伸缩臂连接端上设有推杆电机和旋转电机。

本实用新型所提供的一种输电线路双导线多功能除冰机器人，通过采用上述结构，具有以下有益效果：

（1）实现了自动跨越障碍物目的，在遇到输电线上有障碍物的情况下，除冰机器人能够自动跨越障碍物，避免因障碍物导致出兵机器人的掉落影响正常除冰作业的进行；

（2）采用双线同时除冰的方式，提升了除冰作业的效率，在此基础上，可进一步增加除冰结构的数量，根据需求选择更合适的除冰方式；

（3）机器人上安装有红外线检测仪，能够通过红外线检测仪对线路进行检测，若线路出现故障，能及时检测出来，并发现故障，将信息传递给工作人员以采取有效措施，实现了一机多用。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：

图1为本实用新型的立体结构示意图。

图2为本实用新型的俯视结构示意图。

图3为本实用新型的侧视结构示意图。

图4为本实用新型的行走箱结构示意图。

图5为本实用新型的除冰箱结构示意图。

图6-8为本实用新型跨越障碍物的过程示意图。

具体实施方式

如图中，一种输电线路双导线多功能除冰机器人，包括主机控制箱1和行走箱4，主机控制箱1上设有对称的两根机器臂6和两个摄像头3，机器臂6为两节式结构，两节机器臂6之间、机器臂6主机控制箱1之间均为铰接连接，机器臂6端头上设有与机器臂6垂直的主伸缩臂7，机器臂6与主伸缩臂7的连接点位于主伸缩臂7的中点，主伸缩臂7两端设有旋转机构8。

优选的方案中，所述的主机控制箱1上设有红外检测仪2。

优选的方案中，所述的主伸缩臂7两端的旋转机构端头上分别设有行走箱4和除冰箱5。

优选的方案中，所述的行走箱4固定设置在主伸缩臂7上，行走箱4通过两个带有半圆弧的第一夹紧夹403夹紧固定在输电线上，第一夹紧夹403上设有第一夹紧电机404，第一夹紧夹403上还设有行走轮电机402，行走轮电机402转轴与第一夹紧电机404转轴垂直，行走轮电机402的转轴上设有行走轮401。

优选的方案中，所述的除冰箱5固定设置在主伸缩臂7上，除冰箱5上设有除冰轮501和铣刀502，除冰箱5通过两个带有半圆弧的第二夹紧夹503夹紧固定在输电线上，第二夹紧夹503上设有第二夹紧电机505，除冰轮501和铣刀502分别设置在第二夹紧夹503两侧，铣刀502和除冰轮501均通过铣刀电机504驱动。

优选的方案中，所述的除冰箱5上还设有光电传感器。

优选的方案中，所述的主机控制箱1内设有倾角传感器和控制器。

优选的方案中，所述的旋转机构8采用伸缩杆，旋转机构8与主伸缩臂7连接端上设有推杆电机和旋转电机。

本新型中，机器人越障系统主要工作过程及原理如下：

1.除冰前行过程中除冰箱工作，夹紧电机启动，使夹紧夹动作，控制除冰箱的行走轨迹，使冰箱不会脱离导线，随后夹紧电机关闭，除冰箱上的除冰轮电机启动，同时，铣刀电机也启动，此时除冰轮与铣刀开始急速转动，它们共同作用，从四个不同方向切掉导线上的覆冰。

2.在除冰箱工作的同时 ，行走箱上的夹紧电机同样启动，锁定行走箱的行动轨迹沿着导线前行，随后夹紧电机关闭，行走轮电机启动，带动行走轮以理想的转速转动，促使除冰机器人前行。

3.当除冰机器人遇到障碍物时（如图6-8，此以防震锤为例），首先除冰轮电机和行走轮电机都关闭，同时除冰箱上夹紧电机动作松开导线，旋转伸缩连杆上的推杆电机启动，垂直方向推动除冰箱上升一定距离，使除冰轮离开导线，再依靠旋转伸缩杆上的旋转电机启动，使除冰箱向外侧旋转一定角度，使除冰箱充分离开导线，此时主连杆的推杆电机启动，水平方向推动使除冰箱前移，越过障碍物，随后旋转伸缩杆回转，使除冰箱回到导线上方，再依靠旋转伸缩杆收缩，使除冰箱从新回到导线上继续工作。

所述机器人的越障系统主要由越障机构和多传感器控制系统构成。其中多传感器系统由除冰箱和行走箱上安装的光电传感器和主机上安装的倾角传感器共同作用，融合各自的信息做出判定，传给主控制器来控制越障机构越障动作。其越障机构主要是由推杆电机控制伸缩主连杆构成，主伸缩连杆两端分别连接着伸缩旋转连杆，旋转伸缩连杆上分别装设有推杆电机和旋转机，以控制旋转伸缩连杆的旋转和伸缩，依靠他们之间的配合使除冰机器人跨越障碍物。

光电传感器采用漫反射型光电开关，其检测的范围为10mm—200mm，所以当障碍物进入此范围，都可以被检测出来。主机上安装的倾角传感器是双输出倾角传感器，测量范围是±20°，用于检测除冰机器人是否受到强风干扰。