一种架空线路用的智能除冰机器人的制作方法

本实用新型涉及除冰机器人领域，具体涉及一种架空线路用的智能除冰机器人。

背景技术：

高压架空输电线和避雷线在寒冷的冬天可能出现覆冰的情况，若不及时清除覆冰可能导致线路和杆塔倒塌等危害。现有架空输电线和避雷线除冰大多数以人工除冰为主，但人工除冰只能在线路下方路况较好的平地下能实施，对架设于高山和河流之上的架空线路难以操作。

目前不少高校和研究机构对除冰效率较高的机械除冰展开了研究。但大多数除冰机器人除冰机构复杂，机器笨重，难以安装到架空线路上，且不少除冰机器人爬坡能力较差，行走速度固定，针对不同线径的线路除冰需要对结构进行预先调整，操作较为繁琐。

技术实现要素：

有鉴于此，为解决上述现有技术中的问题，本实用新型公开了一种架空线路用的智能除冰机器人，使得除冰机器人可以用无人机吊挂并安装到架空线路上，并且除冰机构结构能根据不同线路的线径和实时坡度自适应调整敲击除冰位置，具有较强的行走爬坡能力和较高的除冰效率。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案如下。

一种架空线路用的智能除冰机器人，包括机身主体、行走机构和除冰机构，所述机身主体为T字型结构，所述行走机构和除冰机构均固定安装在机身主体上；所述行走机构包括由直流电机同轴驱动的主动轮、从动轮和由直线推杆控制的两个压紧轮，所述主动轮和从动轮安装在机身主体的上端板下方的左右两处，所述两个压紧轮安装在机身主体的调节板上方左右两处，并位于主动轮和从动轮之间；所述除冰机构包括T型旋转杆、敲击电机和丝杆滑块结构，所述敲击电机安装在丝杆滑块结构的滑块上，带动T型旋转杆转动进行除冰。

进一步地，所述机身主体的上端板正中间上方还装有吊装结构，所述吊装结构为“凸”字型结构，用于供无人机勾吊。

进一步地，所述机身主体上还装有进线机构，所述进线机构包括引导钢条和导线挡板，用于将除冰机器人安装至架空线路。

进一步地，所述调节板中装有压力传感器，纵轴方向装有推杆电机，所述压力传感器安装在推杆电机的顶部，用于测出主动轮、从动轮和两个压紧轮对架空线路的压力，并通过推杆电机固定。

进一步地，所述T型旋转杆的两端还装有锤头，用于在架空线路上通过转动进行除冰。

进一步地，还装有智能控制系统，所述智能控制系统包括检测装置、智能视觉系统和控制器，所述检测装置和智能视觉系统用于对架空路线进行定位和获取位置信息，所述控制器用于控制行走机构和除冰机构的运动。

与现有技术比较，本实用新型具有以下优点和有益效果：

1)可直接利用无人机将除冰机器人安装到架空线路上，无需人工背负机器攀爬杆塔进行安装；

2)提高的压紧轮装置可以提高行走机构和输电导线的摩檫力，进而提高设备的爬坡能力；

3)除冰机器人能根据冰层厚度、除冰效果和速度，调整行进的方向和速度，提高除冰效率；

4)除冰机器人的除冰机构能实时调整敲击位置，以对不同线径和不同坡度的架空线路进行除冰，通用性较强。

附图说明

图1为本实用新型的一种架空线路用的智能除冰机器人的结构示意图。

图2为本实用新型的进线机构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图和具体的实施例对本实用新型的具体实施作进一步说明。需要指出的是，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例，本申请的关键在于对结构部分提出的技术方案，以下实施例若有涉及需要软件实现的部分，均是本领域技术人员可根据现有技术实现的。

如图1所示，为本实用新型的一种架空线路用的智能除冰机器人的结构示意图，包括机身主体1、行走机构和除冰机构，所述机身主体1为T字型结构，所述行走机构和除冰机构均固定安装在机身主体1上；所述行走机构包括由直流电机同轴驱动的主动轮21、从动轮22和由直线推杆控制的两个压紧轮23，所述主动轮21和从动轮22安装在机身主体1的上端板11下方的左右两处，所述两个压紧轮23安装在机身主体1的调节板24上方左右两处，并位于主动轮21和从动轮22之间；所述除冰机构包括T型旋转杆32、敲击电机33和丝杆滑块结构34，所述敲击电机33安装在丝杆滑块结构34的滑块341上，带动T型旋转杆32转动进行除冰。

如图2所示，为本实用新型的的进线机构示意图，所述机身主体1的上端板正中间上方还装有吊装结构4，所述吊装结构4为“凸”字型结构，用于供无人机勾吊。

优选的，所述机身主体1上还装有进线机构，所述进线机构包括引导钢条51和导线挡板52，用于将除冰机器人安装至架空线路25。

优选的，所述调节板24中装有压力传感器241，纵轴方向装有推杆电机242，所述压力传感器241安装在推杆电机242的顶部，用于测出主动轮21、从动轮22和两个压紧轮23对架空线路25的压力，并通过推杆电机242固定。

优选的，所述T型旋转杆32的两端还装有锤头31，用于在架空线路上通过转动进行除冰。

优选的，还装有智能控制系统，所述智能控制系统包括检测装置、智能视觉系统和控制器，所述检测装置和智能视觉系统用于对架空路线进行定位和获取位置信息，所述控制器用于控制行走机构和除冰机构的运动。

一种架空线路用的智能除冰机器人的工作方法包括以下步骤：

步骤1、将除冰机器人放置于地面，两个压紧轮23处于打开状态，使用装有刚性吊钩的无人机勾住除冰机器人的吊装结构4，无人机勾着除冰机器人飞到导线上空，除冰机器人智能控制系统中的检测装置和智能视觉系统对架空线路25进行定位，获得架空线路25的位置信息，将位置信息传送给无人机，无人机将靠近架空线路25；

步骤2、当无人机靠近到所述线路上方预定距离时，无人机侧飞一小段距离，使得引导钢条位于架空线路25的上方，此时无人机缓慢降落，所述架空线路25滑入到所述机器人的主从动轮的凹槽，最后直线推杆向上运动，使得压紧轮23往上运动锁紧线路，当压力传感器测到的压力FN满足公式所示数值时，直线推杆停止工作并物理闭锁，闭锁后无人机将除冰机器人脱钩，无人机自动返回出发处，所述公式为：

式中，a为安全系数，m为除冰机器人的质量，g是重力加速度，θ是架空线路的最大坡度角，μ为主动轮、从动轮以及压紧轮与架空线路的摩擦系数；

步骤3、具有自适应位置调整功能的除冰机构开始工作，敲击电机33旋转带动T型旋转杆32转动，丝杆滑块结构34工作带动除冰机构的敲击电机33向上移动，使得T型旋转杆32的锤头31刚好能敲击到架空线路上的冰层进行除冰，自适应调整功能在除冰机器人爬坡等过程中始终工作，通过所述的检测装置检测敲击位置并将信号传送给控制器，控制器通过控制丝杆滑块341操作对敲击的位置进行调整以保证锤头总能对冰层进行敲击；

步骤4、智能视觉系统还能对冰层的厚度和除冰的快慢进行识别，进而将信号传送给数据处理控制器，控制器控制行走机构运动的快慢；当有漏除冰层卡住轮子前进的时候，行走机构自动倒退相应距离对漏除冰层进行敲击破冰；

步骤5、除冰完成后，行走机构和除冰机构停止工作，无人机飞到除冰机器人上方，用吊钩重新勾住所述机器人的吊装结构4，压紧装置下移，无人机缓慢向左上方飞行，使得除冰机器人脱离导线并返回出发点。

综上所述，本实用新型的一种架空线路用的智能除冰机器人具有进线安装容易、具有较强的行走爬坡能力、可对不同线径和不同坡度的架空线路进行除冰、提高了除冰效率的优点。