一种上线的绝缘绳防侧滑装置及方法与流程

本发明涉及电气设备领域，尤其涉及一种上线的绝缘绳防侧滑装置及方法。

背景技术：

目前，我国电力系统中带电作业主要依靠人工进行，操作人员直接接触高压导线，存在安全隐患。存在的高压输电线路机器人通常用于高压线路巡检，尽管其能够替代人工巡检，并具备作业质量稳定，效率高等等优点，但其无法进行基本的维护作业，例如绝缘子串更换、耐张线夹螺栓紧固等工作，这些工作还需人工带电操作，存在较大的安全隐患。为降低工人操作危险，可以构想的是，在机器人上加装机械臂，并采用不同的机械臂末端来实现各种带电操作。

针对上述问题，我国近年来所开展的利用机器人进行带电作业的研究，取得了一定的成果。但是目前几乎所有的带电作业机器人都还需要作业人员在上下导线甚至作业过程中与导线近距离操作或者直接接触导线：升降机式机器人一般需要操作人员坐在与车斗中操作，而等电位机器人尽管一般采用遥控的方式，也需要人员将机器人安装在导线上。其中，等电位带电作业机器人还没有能够完全独立上下线，即使十分简单的任务，作业人员仍需登高辅助，甚至需要作业人员进入等电位协助，实际上并未降低人身安全风险。

例如：

在以往实践中，机器人通常通过人工和纤绳牵拉来上升到导线上。然后通过作业机器人的机械臂吊挂至导线上。但是在吊挂过程中需要在水平面中旋转作业机器人，使其机械臂与导线错开，使得机器人的机械臂可以上升至导线上方而不会受到导线妨碍，从而方便机器人机械臂的夹持。在现有技术中通常通过操作者在机器人下方通过拉绳来使带电作业机器人旋转，然而这通常需要人工首先在导线上安装滑轮，且地面需要5-7个人的人力来执行该操作，并且人工操作的稳定性较差，通常会浪费时间和人力。

通过无人机将绝缘绳挂到导线上是不需要人工上线的一种可行方案，但由于导线上没有安装任何固定装置，在机器人起重过程中绳索与导线可能发生相对运动，容易造成危险。

技术实现要素：

本发明实施例提供了一种上线的绝缘绳防侧滑装置及方法，更新了机器人在线路上作业的起始步骤。该装置在高压作业机器人上线的过程中，具备自借力锁定输电线路的能力。

本发明的第一方面提供了一种上线的绝缘绳防侧滑装置，包括：

齿轮组、第一传动带、第二传动带、安装件、固定板、转动组件、第一抓钩和第二抓钩；

所述安装件固定于所述固定板，用于穿过绝缘绳；

所述齿轮组包括第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮和第四齿轮；

所述第一齿轮、所述第二齿轮、所述第三齿轮和所述第四齿轮固定在所述固定板；

所述第四齿轮在第一方向转动，所述第一齿轮和所述第四齿轮同轴连接，所述第二齿轮与所述第一齿轮连接，所述第二齿轮在第二方向转动，所述第一方向与所述第二方向垂直，所述第二齿轮与所述第三齿轮同轴连接；

所述第一抓钩一端和所述第二抓钩的一端通过转轴连接，所述第二抓钩的另一端固定在所述固定板；

所述转动组件包括第一转动件、第二转动件和第三转动件，第二所述转轴与所述第二转动件连接；

所述第一转动件固定在所述固定板；

所述第一传动带通过所述第一转动件和所述第二转动件转动；

所述第三转动件固定在所述固定板，所述第三转动件与所述第二转动件同轴连接，所述第二传动带通过所述第三转动件和所述第三齿轮转动。

本申请第一方面的一种可能设计中，所述固定板包括第一固定板和第二固定板；

所述第一固定板和所述第二固定板固定连接且对称设置；

所述装置包括两个所述第一抓钩以及两个第二抓钩；

两个所述第一抓钩分别设置在所述第一固定板和所述第二固定板；

两个所述第二抓钩分别设置在所述第一固定板和所述第二固定板；

两个所述第一抓钩对称设置，两个所述第二抓钩对称设置。

本申请第一方面的一种可能设计中，所述第一转动件和所述第二转动件固定在所述第一固定板，所述第三转动件固定在所述第二固定板。

本申请第一方面的一种可能设计中，所述上线的绝缘绳防侧滑装置安装于所述绝缘绳的中间部位。

本发明的第二方面提供了一种上线的绝缘绳防侧滑分法，包括：

将绝缘绳拉上导线，将所述上线的绝缘绳防侧滑装置通过安装件安装于绝缘绳中部位置；

拉所述绝缘绳的一端使得所述绝缘绳防侧滑装置通过所述绝缘绳上升中，越过四分裂导线的下层导线；

当所述绝缘绳防侧滑装置抵达所述四分裂导线的上层导线时，所述第二抓钩挂住所述导线，以使得所述绝缘绳与所述绝缘绳防侧滑装置发生相对运动，依次驱动第四齿轮、第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮带动第二传动带转动，使得第二抓钩压紧所述导线，所述绝缘绳防侧滑装置与所述导线相对位置被固定。

本发明的第三方面提供了一种上线的绝缘绳防侧滑装置，包括：

驱动模块，用于将绝缘绳拉上导线，将所述上线的绝缘绳防侧滑装置通过安装件安装于绝缘绳中部位置；

拉所述绝缘绳的一端使得所述绝缘绳防侧滑装置通过所述绝缘绳上升中，越过四分裂导线的下层导线；

当所述绝缘绳防侧滑装置抵达所述四分裂导线的上层导线时，所述第二抓钩挂住所述导线，以使得所述绝缘绳与所述绝缘绳防侧滑装置发生相对运动，依次驱动第四齿轮、第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮带动第二传动带转动，使得第二抓钩压紧所述导线，所述绝缘绳防侧滑装置与所述导线相对位置被固定。

从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：

本发明实施例中，提供了一种上线的绝缘绳防侧滑装置，包括：齿轮组、第一传动带、第二传动带、安装件、固定板、转动组件、第一抓钩和第二抓钩；所述安装件固定于所述固定板，用于穿过绝缘绳；所述齿轮组包括第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮和第四齿轮；所述第一齿轮、所述第二齿轮、所述第三齿轮和所述第四齿轮固定在所述固定板；所述第四齿轮在第一方向转动，所述第一齿轮和所述第四齿轮同轴连接，所述第二齿轮与所述第一齿轮连接，所述第二齿轮在第二方向转动，所述第一方向与所述第二方向垂直，所述第二齿轮与所述第三齿轮同轴连接；所述第一抓钩一端和所述第二抓钩的一端通过转轴连接，所述第二抓钩的另一端固定在所述固定板；所述转动组件包括第一转动件、第二转动件和第三转动件，第二所述转轴与所述第二转动件连接；所述第一转动件固定在所述固定板；所述第一传动带通过所述第一转动件和所述第二转动件转动；所述第三转动件固定在所述固定板，所述第三转动件与所述第二转动件同轴连接，所述第二传动带通过所述第三转动件和所述第三齿轮转动。装置可通过绳索的拉扯直接安装在导线上，无需人工近距离安装，实现了人员不用登高的关键目标，人身安全风险彻底解决。由于抓钩的辅助固定作用，防止因为机器人上升过程中绝缘绳和导线的相对滑动影响到机器人本身的位置稳定性，提高机器人整体的安全稳定性。装置设计适用于单导线、双分裂导线、四分裂导线等多种导线形式，破解长期以来分裂导线机器人上线难的问题。

附图说明

图1为本发明实施例中一种上线的绝缘绳防侧滑装置的一个结构示意图；

图2为本发明实施例中一种上线的绝缘绳防侧滑装置的一个结构示意图；

图3为本发明实施例中一种上线的绝缘绳防侧滑装置的一个结构示意图；

图4为本发明实施例中一种上线的绝缘绳防侧滑装置的一个结构示意图；

图5为本发明实施例中一种上线的绝缘绳防侧滑分法的一个流程示意图；

图6为本发明实施例中一种上线的绝缘绳防侧滑装置的一个结构示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种上线的绝缘绳防侧滑装置及方法，更新了机器人在线路上作业的起始步骤。该装置在高压作业机器人上线的过程中，具备自借力锁定输电线路的能力。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

请参阅图1和图2，本发明实施例中一种上线的绝缘绳防侧滑装置一个实施例包括：

齿轮组1、第一传动带3、第二传动带2、安装件7、固定板、转动组件、第一抓钩5和第二抓钩6；

所述安装件7固定于所述固定板，用于穿过绝缘绳；

所述齿轮组1包括第一齿轮1.1、第二齿轮1.2、第三齿轮1.3和第四齿轮1.4；

所述第一齿轮1.1、所述第二齿轮1.2、所述第三齿轮1.3和所述第四齿轮1.4固定在所述固定板；

所述第四齿轮1.4在第一方向转动，所述第一齿轮1.1和所述第四齿轮1.4同轴连接，所述第二齿轮1.2与所述第一齿轮1.1连接，所述第二齿轮1.2在第二方向转动，所述第一方向与所述第二方向垂直，所述第二齿轮1.2与所述第三齿轮1.3同轴连接；

所述第一抓钩5一端和所述第二抓钩6的一端通过转轴10连接，所述第二抓钩6的另一端固定在所述固定板；

所述转动组件包括第一转动件11、第二转动件4和第三转动件12，第二所述转轴10与所述第二转动件4连接；

所述第一转动件11固定在所述固定板；

所述第一传动带3通过所述第一转动件11和所述第二转动件4转动；

所述第三转动件12固定在所述固定板，所述第三转动件12与所述第二转动件4同轴连接，所述第二传动带2通过所述第三转动件12和所述第三齿轮1.3转动。

可选的，所述固定板包括第一固定板8和第二固定板9；

所述第一固定板8和所述第二固定板9固定连接且对称设置；

所述装置包括两个所述第一抓钩5以及两个第二抓钩6；

两个所述第一抓钩5分别设置在所述第一固定板8和所述第二固定板9；

两个所述第二抓钩6分别设置在所述第一固定板8和所述第二固定板9；

两个所述第一抓钩5对称设置，两个所述第二抓钩6对称设置。

可选的，所述第一转动件11和所述第二转动件4固定在所述第一固定板8，所述第三转动件12固定在所述第二固定板9。

可选的，所述上线的绝缘绳防侧滑装置安装于所述绝缘绳的中间部位。

本发明实施例中，提供了一种上线的绝缘绳防侧滑装置，包括：齿轮组1、第一传动带3、第二传动带2、安装件7、固定板、转动组件、第一抓钩5和第二抓钩6；所述安装件7固定于所述固定板，用于穿过绝缘绳；所述齿轮组1包括第一齿轮1.1、第二齿轮1.2、第三齿轮1.3和第四齿轮1.4；所述第一齿轮1.1、所述第二齿轮1.2、所述第三齿轮1.3和所述第四齿轮1.4固定在所述固定板；所述第四齿轮1.4在第一方向转动，所述第一齿轮1.1和所述第四齿轮1.4同轴连接，所述第二齿轮1.2与所述第一齿轮1.1连接，所述第二齿轮1.2在第二方向转动，所述第一方向与所述第二方向垂直，所述第二齿轮1.2与所述第三齿轮1.3同轴连接；所述第一抓钩5一端和所述第二抓钩6的一端通过转轴10连接，所述第二抓钩6的另一端固定在所述固定板；所述转动组件包括第一转动件11、第二转动件4和第三转动件12，第二所述转轴10与所述第二转动件4连接；所述第一转动件11固定在所述固定板；所述第一传动带3通过所述第一转动件11和所述第二转动件4转动；所述第三转动件12固定在所述固定板，所述第三转动件12与所述第二转动件4同轴连接，所述第二传动带2通过所述第三转动件12和所述第三齿轮1.3转动。装置可通过绳索的拉扯直接安装在导线上，无需人工近距离安装，实现了人员不用登高的关键目标，人身安全风险彻底解决。由于抓钩的辅助固定作用，防止因为机器人上升过程中绝缘绳和导线的相对滑动影响到机器人本身的位置稳定性，提高机器人整体的安全稳定性。装置设计适用于单导线、双分裂导线、四分裂导线等多种导线形式，破解长期以来分裂导线机器人上线难的问题。

以下装置工作过程的使用说明。

1)无人机将牵引绳挂上导线；

2)地面工作人员将承重绝缘绳拉上导线，本发明装置安装于绝缘绳中部位置，前后留有足够下垂至地面的绝缘绳；

3)上升中，受本发明结构所限，装置将始终位于绝缘绳一侧，可越过四分裂导线的下层导线，如图3所示；

4)装置抵达四分裂导线上层导线时，因绝缘绳发生90°转弯，装置挂钩将挂住导线，不能继续随绝缘绳移动；

5)此时继续拉绝缘绳，绝缘绳与装置发生相对运动，依次驱动1.4、1.1、1.2、1.3带动皮带运动，从而是5抓钩压紧导线，金具与导线相对位置被固定；

6)绝缘绳无法继续拉动时表明金具已紧固在导线上，此时绳索、金具与导线间的位置如图4所示。

7)机器人或机器人上线辅助装置同时拉动四段下垂的绝缘绳可上升至导线高度并利用机器人行走机构的功能挂接到导线上。

优点：

1、装置可通过绳索的拉扯直接安装在导线上，无需人工近距离安装，实现了人员不用登高的关键目标，人身安全风险彻底解决。

2、由于抓钩的辅助固定作用，防止因为机器人上升过程中绝缘绳和导线的相对滑动影响到机器人本身的位置稳定性，提高机器人整体的安全稳定性。

3、装置设计适用于单导线、双分裂导线、四分裂导线等多种导线形式，破解长期以来分裂导线机器人上线难的问题。

请参阅图5，本发明实施例中一种上线的绝缘绳防侧滑分法一个实施例包括：

501、将绝缘绳拉上导线，将所述上线的绝缘绳防侧滑装置通过安装件安装于绝缘绳中部位置；

502、拉所述绝缘绳的一端使得所述绝缘绳防侧滑装置通过所述绝缘绳上升中，越过四分裂导线的下层导线；

503、当所述绝缘绳防侧滑装置抵达所述四分裂导线的上层导线时，所述第二抓钩挂住所述导线，以使得所述绝缘绳与所述绝缘绳防侧滑装置发生相对运动，依次驱动第四齿轮、第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮带动第二传动带转动，使得第二抓钩压紧所述导线，所述绝缘绳防侧滑装置与所述导线相对位置被固定。

请参阅图6，本发明实施例中一种上线的绝缘绳防侧滑装置一个实施例包括：

驱动模块601，用于将绝缘绳拉上导线，将所述上线的绝缘绳防侧滑装置通过安装件安装于绝缘绳中部位置；

拉所述绝缘绳的一端使得所述绝缘绳防侧滑装置通过所述绝缘绳上升中，越过四分裂导线的下层导线；

当所述绝缘绳防侧滑装置抵达所述四分裂导线的上层导线时，所述第二抓钩挂住所述导线，以使得所述绝缘绳与所述绝缘绳防侧滑装置发生相对运动，依次驱动第四齿轮、第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮带动第二传动带转动，使得第二抓钩压紧所述导线，所述绝缘绳防侧滑装置与所述导线相对位置被固定。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(read-onlymemory，rom)、随机存取存储器(randomaccessmemory，ram)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。