一種鐵塔巡視機器人及其工作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種鐵塔巡視機器人，包括上機身、下機身和控制器，上機身安裝上電磁吸盤和控制器，前端安裝攝像頭，下機身安裝下電磁吸盤、蓄電池和電動絞盤，后端安裝攝像頭，下機身內(nèi)安裝有帶左齒輪和右齒輪的左驅(qū)動電機和右驅(qū)動電機，左齒輪、左齒條、左彈簧、左萬向節(jié)依次連接，右齒輪、右齒條、右彈簧、右萬向節(jié)依次連接，左萬向節(jié)和右萬向節(jié)的止端與上機身連接；攝像頭、上電磁吸盤、下電磁吸盤、左驅(qū)動電機、右驅(qū)動電機、電動絞盤和蓄電池分別與控制器電性連接。本發(fā)明同時還提供了鐵塔攀爬機器人的工作方法，通過本發(fā)明可代替工作人員在鐵塔上攀爬，通過機器人攜帶的儀器對鐵塔進行巡視，降低了危險性。
【專利說明】
一種鐵塔巡視機器人及其工作方法
技術(shù)領域
[0001 ]本發(fā)明屬于機器人技術(shù)領域，尤其涉及一種鐵塔巡視機器人及其工作方法。【背景技術(shù)】
[0002]電力系統(tǒng)鐵塔現(xiàn)在廣泛應用于輸電線路，新建的輸電線路大都采用鐵塔支撐導線，需要定期對鐵塔進行檢修和維護，以確保輸電線路的安全可靠運行。
[0003]輸電線路往往電壓等級較高，線對線，線對地的安全距離也較大，造成了輸電鐵塔往往較高。巡視人員日常巡視時只能通過在塔下對鐵塔進行巡視，此方法往往對于一些細微的缺陷不能及時發(fā)現(xiàn)，使鐵塔及線路帶病運行，增加了不安全運行系數(shù)，人工攀登桿塔巡視，往往費時費力，且攀登鐵塔也會極大地增加人的危險系數(shù)。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對現(xiàn)有現(xiàn)象存在的問題，本發(fā)明提供了一種鐵塔巡檢機器人，可在鐵塔各區(qū)域攀爬，并避開螺絲等障礙物，通過攜帶的攝像頭，便于通過手持式控制終端觀察了解鐵塔各部位情況，及時排除存在的安全隱患。
[0005]本發(fā)明解決其上述問題所采用的技術(shù)方案是:
[0006]提供一種鐵塔巡視機器人，包括上機身、下機身和控制器。
[0007]所述上機身為框型結(jié)構(gòu)，在上機身底板上方安裝有上電磁吸盤，在上機身內(nèi)安裝有控制器，控制器無線連接有手持式控制終端，在上機身上端面安裝有攝像頭。
[0008]所述下機身為框型結(jié)構(gòu)，在下機身底板上方安裝有下電磁吸盤，在下機身內(nèi)安裝有蓄電池，在下機身下端面安裝有攝像頭。
[0009]在下機身內(nèi)設置有左驅(qū)動電機和右驅(qū)動電機，在左驅(qū)動電機和右驅(qū)動電機輸出軸上分別安裝左齒輪和右齒輪，所述左齒輪、右齒輪分別與左齒條、右齒條嗤合，所述左齒條和右齒條通過下機身內(nèi)的軸承縱向平行貫穿安裝在下機身內(nèi)，所述左齒條和右齒條上部末端分別連接左彈簧和右彈簧的一端，左彈簧和右彈簧另一端與左萬向節(jié)和右萬向節(jié)的一端固定連接，左萬向節(jié)和右萬向節(jié)的另一端分別與上機身固定連接，所述電動絞盤安裝在下機身內(nèi)部靠近上機身一側(cè)，其上盤繞的鋼絲繩穿過下機身固定在上機身上，所述左萬向節(jié)、 左彈簧、左齒條、右萬向節(jié)、右彈簧和右齒條任一面向鐵塔的一面與上機身和下機身與鐵塔接觸一面之間的垂直高度大于障礙物的高度。
[0010]所述攝像頭、上電磁吸盤、下電磁吸盤、左驅(qū)動電機、右驅(qū)動電機、電動絞盤和蓄電池分別與控制器電性連接。[〇〇11]優(yōu)選的，所述上機身和下機身外層設有太陽能板，所述太陽能板和蓄電池電性連接。
[0012]優(yōu)選的，所述攝像頭為旋轉(zhuǎn)高清攝像頭。
[0013]優(yōu)選的，所述手持式控制終端含有監(jiān)控屏幕。
[0014]同時，基于以上的一種鐵塔巡視機器人，本發(fā)明還提供了一種鐵塔巡視機器人的使用方法，包括如下步驟:
[0015]步驟1:上下攀爬
[0016]手持式控制終端通過控制器控制左驅(qū)動電機和右驅(qū)動電機上的左齒輪和右齒輪分別處于左齒條和右齒條的上部末端，同時上電磁吸盤和下電磁吸盤通電，使巡視機器人豎直固定在鐵塔上。
[0017]向上攀爬時，控制器控制上電磁吸盤斷電，同時保持下電磁吸盤通電，左驅(qū)動電機和右驅(qū)動電機接通正向工作電路，帶動左齒輪和右齒輪正向轉(zhuǎn)動，左齒輪和右齒輪帶動左齒條和右齒條穿過下機身向上運動，頂動上機身向上運動，同時電動絞盤松繩工作，松開盤繞在其上的鋼絲繩，當左齒條和右齒條運動到左齒輪和右齒輪位于左齒條和右齒條下部末端時，左驅(qū)動電機和右驅(qū)動電機停止工作，上電磁吸盤通電，使上機身電磁吸附在鐵塔上。
[0018]下電磁吸盤斷電，同時保持上電磁吸盤通電，左驅(qū)動電機和右驅(qū)動電機接通反向工作電路，帶動左齒輪和右齒輪反向轉(zhuǎn)動，左齒輪和右齒輪沿左齒條和右齒條向上運動，拉動下機身向上運動，同時電動絞盤緊繩工作，鋼絲繩收縮，當下機身內(nèi)的左齒輪和右齒輪上升到左齒條和右齒條上部末端時，下電磁吸盤通電，使下機身吸附在鐵塔上，同時上電磁吸盤斷電，此時完成一個向上攀爬周期，持續(xù)向上攀爬一直重復以上工作流程。
[0019]向下攀爬時，工作流程與以上操作流程相反。
[0020]步驟2:左右小幅轉(zhuǎn)向[0021 ]小幅度右轉(zhuǎn)時，手持式控制終端通過控制器控制上電磁吸盤斷電，同時保持下電磁吸盤通電，右驅(qū)動電機停止工作，左驅(qū)動電機接通正向工作電路，左齒輪帶動左齒條穿過下機身向上運動，帶動左齒條頂動上機身以右萬向節(jié)為中心向右側(cè)小幅轉(zhuǎn)向，同時電動絞盤松繩工作，松開盤繞在其上的鋼絲繩。
[0022]小幅度左轉(zhuǎn)時，工作流程與以上操作流程相反。[〇〇23] 步驟3:左右大幅轉(zhuǎn)向
[0024]大幅度右轉(zhuǎn)時，手持式控制終端通過控制器控制上電磁吸盤斷電，同時保持下電磁吸盤通電，右驅(qū)動電機接通反向工作電路，右齒輪帶動右齒條穿過下機身向下運動，左驅(qū)動電機接通正向工作電路，左齒輪帶動左齒條穿過下機身向上運動，使上機身向右側(cè)大幅轉(zhuǎn)向，同時電動絞盤松繩工作，松開盤繞在其上的鋼絲繩。
[0025]大幅度左轉(zhuǎn)時，工作流程與以上操作流程相反。[〇〇26] 步驟4:跨越障礙[〇〇27] 上機身越障
[0028] 控制機器人上機身上端面靠近障礙物，并使左齒輪和右齒輪分別處于左齒條和右齒條的上部末端，控制器控制上電磁吸盤斷電，同時保持下電磁吸盤通電，左驅(qū)動電機和右驅(qū)動電機接通正向工作電路，帶動左齒輪和右齒輪正向轉(zhuǎn)動，左齒輪和右齒輪帶動左齒和右齒條穿過下機身向上運動，頂動上機身向上運動，同時電動絞盤不工作，隨著左齒輪和右齒輪的運動，鋼絲繩處于拉緊狀態(tài)，逐漸拉動上機身以左彈簧和右彈簧為中心向遠離鐵架方向伸展，當上機身與鐵塔的距離高于障礙物后，電動絞盤在保持上機身與鐵塔的距離高于障礙物的狀態(tài)下松繩工作，讓上機身跨越障礙物，當上機身跨越障礙后，電動絞盤繼續(xù)松繩工作，松開鋼絲繩，同時上電磁吸盤通電，憑借彈簧的恢復彈性，左彈簧和右彈簧復位使上機身吸附在鐵架上。
[0029]下機身越障
[0030]隨后控制器控制機器人下機身上端面靠近障礙物，并使左齒輪和右齒輪分別處于左齒條和右齒條的下部末端，下電磁吸盤斷電，同時保持上電磁吸盤通電，電動絞盤緊繩工作，拉緊鋼絲繩，逐漸拉動下機身以左彈簧和右彈簧為中心向遠離鐵架方向伸展，當下機身與鐵塔的距離高于障礙物后，在保持下機身與鐵塔的距離高于障礙物的狀態(tài)下，左驅(qū)動電機和右驅(qū)動電機接通反向工作電路，帶動左齒輪和右齒輪反向轉(zhuǎn)動，左齒輪和右齒輪沿左齒條和右齒條向上運動，拉動下機身向上運動，當下機身跨越障礙后，電動絞盤繼續(xù)松繩工作，松開鋼絲繩，同時下電磁吸盤通電，憑借彈簧的恢復彈性，左彈簧和右彈簧復位使下機身吸附在鐵架上，完成跨越障礙。
[0031]步驟5:鐵塔巡視
[0032]通過以上步驟讓機器人在鐵塔上攀爬，通過上機身和下機身上的可旋轉(zhuǎn)的攝像頭探查鐵塔情況，通過手持式控制終端將探查情況試試顯示到監(jiān)控屏幕，供地面人員進行判斷問題，及時處理缺陷，同時太陽能板吸收太陽光產(chǎn)生的電量可使機器人增加工作時間。
[0033]實施本發(fā)明的鐵塔巡檢機器人，具有以下有益效果:
[0034]1、通過電磁吸盤裝置，減少了攀爬組價，減輕了重量，提高了設備的可控性
[0035]1、通過旋轉(zhuǎn)高清攝像頭，工作人員可以近距離的查看鐵塔出現(xiàn)的問題，及時發(fā)現(xiàn)缺陷；
[0036]2、通過無線控制終端，工作人員可以在塔下進行設備操作，避免人工攀爬出現(xiàn)意外；
[0037]3、通過可以實現(xiàn)上下左右和越障攀爬，到達鐵塔任意位置；
[0038]4、整體結(jié)構(gòu)簡單，體積小，適應面廣，能在各種鐵質(zhì)表面移動；
[0039]5、可以攜帶多種小型設備進行工作，通用性強?！靖綀D說明】
[0040]下面將結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步說明；[0041 ]圖1是本發(fā)明優(yōu)選實施例的俯視圖結(jié)構(gòu)示意圖；
[0042]圖2是本發(fā)明優(yōu)選實施例的側(cè)視圖結(jié)構(gòu)示意圖。
[0043]附圖中:
[0044]1-上機身，11-上電磁吸盤，12-攝像頭，
[0045]2-下機身，21-下電磁吸盤，22-蓄電池，[〇〇46]231-左萬向節(jié)，232-左彈簧，233-左齒條，234-左齒輪，235-左驅(qū)動電機，[〇〇47]241-右萬向節(jié)，242-右彈簧，243-右齒條，244-右齒輪，245-右驅(qū)動電機，[〇〇48]251-電動絞盤，252-鋼絲繩，253-軸承，
[0049]3-控制器；【具體實施方式】
[0050]現(xiàn)在結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳細的說明。這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本發(fā)明有關(guān)的構(gòu)成。
[0051]此外，需要說明的是，除非特別說明或者指出，否則說明書中的可能涉及的術(shù)語“上”、“下”、“左”、“右”等描述僅僅用于區(qū)分說明書中的各個組件、元素、步驟等，而不是用于表示各個組件、元素、步驟之間的邏輯關(guān)系或者順序關(guān)系等。
[0052]左驅(qū)動電機和右驅(qū)動電機的“正向工作” “反向工作”的相關(guān)詞語僅是用于描述的方便，不代表電機的具體運行方向。[〇〇53] 如圖1和我圖2所示，一種鐵塔巡視機器人，包括上機身1、下機身2和控制器3。[〇〇54]所述上機身1為框型結(jié)構(gòu)，在上機身1底板上方安裝有上電磁吸盤11，在上機身1內(nèi)安裝有控制器3,控制器3無線連接有手持式控制終端，在上機身1上端面安裝有攝像頭12。
[0055]所述下機身2為框型結(jié)構(gòu)，在下機身2底板上方安裝有下電磁吸盤21，在下機身2內(nèi)安裝有蓄電池22,在下機身2下端面安裝有攝像頭12。[〇〇56]進一步的，所述上機身1和下機身2外層設有太陽能板，所述太陽能板和蓄電池22 電性連接。[〇〇57]進一步的，所述攝像頭12為旋轉(zhuǎn)高清攝像頭。[〇〇58] 在下機身2內(nèi)設置有左驅(qū)動電機235和右驅(qū)動電機245,在左驅(qū)動電機235和右驅(qū)動電機245輸出軸上分別安裝左齒輪234和右齒輪244,所述左齒輪234、右齒輪244分別與左齒條233、右齒條243嚙合，所述左齒條233和右齒條243通過下機身2內(nèi)的軸承253縱向平行貫穿安裝在下機身2內(nèi)，所述左齒條233和右齒條243上部末端分別連接左彈簧232和右彈簧 242的一端，左彈簧232和右彈簧242另一端與左萬向節(jié)231和右萬向節(jié)241的一端固定連接， 左萬向節(jié)231和右萬向節(jié)241的另一端分別與上機身1固定連接，所述電動絞盤251安裝在下機身2內(nèi)部靠近上機身1 一側(cè)，其上盤繞的鋼絲繩252穿過下機身2固定在上機身1上，所述左萬向節(jié)231、左彈簧232、左齒條233、右萬向節(jié)241、右彈簧242和右齒條243任一面向鐵塔的一面與上機身1和下機身2與鐵塔接觸一面之間的垂直高度大于障礙物的高度。[〇〇59] 所述攝像頭12、上電磁吸盤11、下電磁吸盤21、左驅(qū)動電機235、右驅(qū)動電機245、電動絞盤251和蓄電池22分別與控制器3電性連接。
[0060]進一步的，所述手持式控制終端含有監(jiān)控屏幕。
[0061]進一步的，為更好的理解本發(fā)明，還提供了本發(fā)明的使用方法，包括如下步驟:
[0062]步驟1:上下攀爬[〇〇63] 手持式控制終端通過控制器3控制左驅(qū)動電機235和右驅(qū)動電機245上的左齒輪 234和右齒輪244分別處于左齒條233和右齒條243的上部末端，同時上電磁吸盤11和下電磁吸盤21通電，使巡視機器人豎直固定在鐵塔上。
[0064]向上攀爬時，控制器3控制上電磁吸盤11斷電，同時保持下電磁吸盤21通電，左驅(qū)動電機235和右驅(qū)動電機245接通正向工作電路，帶動左齒輪234和右齒輪244正向轉(zhuǎn)動，左齒輪234和右齒輪244帶動左齒條233和右齒條243穿過下機身2向上運動，頂動上機身1向上運動，同時電動絞盤251松繩工作，松開盤繞在其上的鋼絲繩252,當左齒條233和右齒條243 運動到左齒輪234和右齒輪244位于左齒條233和右齒條243下部末端時，左驅(qū)動電機235和右驅(qū)動電機245停止工作，上電磁吸盤11通電，使上機身1電磁吸附在鐵塔上。[〇〇65]下電磁吸盤21斷電，同時保持上電磁吸盤11通電，左驅(qū)動電機235和右驅(qū)動電機 245接通反向工作電路，帶動左齒輪234和右齒輪244反向轉(zhuǎn)動，左齒輪234和右齒輪244沿左齒條233和右齒條243向上運動，拉動下機身2向上運動，同時電動絞盤251緊繩工作，鋼絲繩 252收縮，當下機身2內(nèi)的左齒輪234和右齒輪244上升到左齒條233和右齒條243上部末端時，下電磁吸盤21通電，使下機身2吸附在鐵塔上，同時上電磁吸盤11斷電，此時完成一個向上攀爬周期，持續(xù)向上攀爬一直重復以上工作流程。
[0066]向下攀爬時，工作流程與以上操作流程相反。[〇〇67] 步驟2:左右小幅轉(zhuǎn)向
[0068]小幅度右轉(zhuǎn)時，手持式控制終端通過控制器3控制上電磁吸盤11斷電，同時保持下電磁吸盤21通電，右驅(qū)動電機245停止工作，左驅(qū)動電機235接通正向工作電路，左齒輪234 帶動左齒條233穿過下機身2向上運動，帶動左齒條233頂動上機身1以右萬向節(jié)241為中心向右側(cè)小幅轉(zhuǎn)向，同時電動絞盤251松繩工作，松開盤繞在其上的鋼絲繩252。
[0069]小幅度左轉(zhuǎn)時，工作流程與以上操作流程相反。
[0070]步驟3:左右大幅轉(zhuǎn)向
[0071]大幅度右轉(zhuǎn)時，手持式控制終端通過控制器3控制上電磁吸盤11斷電，同時保持下電磁吸盤21通電，右驅(qū)動電機245接通反向工作電路，右齒輪244帶動右齒條243穿過下機身 2向下運動，左驅(qū)動電機235接通正向工作電路，左齒輪234帶動左齒條233穿過下機身2向上運動，使上機身1向右側(cè)大幅轉(zhuǎn)向，同時電動絞盤251松繩工作，松開盤繞在其上的鋼絲繩 252。
[0072]大幅度左轉(zhuǎn)時，工作流程與以上操作流程相反。[〇〇73] 步驟4:跨越障礙[〇〇74] 上機身1越障[〇〇75] 控制機器人上機身1上端面靠近障礙物，并使左齒輪234和右齒輪244分別處于左齒條233和右齒條243的上部末端，控制器3控制上電磁吸盤11斷電，同時保持下電磁吸盤21 通電，左驅(qū)動電機235和右驅(qū)動電機245接通正向工作電路，帶動左齒輪234和右齒輪244正向轉(zhuǎn)動，左齒輪234和右齒輪244帶動左齒233和右齒條243穿過下機身2向上運動，頂動上機身1向上運動，同時電動絞盤251不工作，隨著左齒輪234和右齒輪244的運動，鋼絲繩252處于拉緊狀態(tài)，逐漸拉動上機身1以左彈簧232和右彈簧242為中心向遠離鐵架方向伸展，當上機身1與鐵塔的距離高于障礙物后，電動絞盤251在保持上機身1與鐵塔的距離高于障礙物的狀態(tài)下松繩工作，讓上機身1跨越障礙物，當上機身1跨越障礙后，電動絞盤251繼續(xù)松繩工作，松開鋼絲繩252,同時上電磁吸盤11通電，憑借彈簧的恢復彈性，左彈簧232和右彈簧 242復位使上機身1吸附在鐵架上。[〇〇76] 下機身2越障[〇〇77]隨后控制器3控制機器人下機身2上端面靠近障礙物，并使左齒輪234和右齒輪244 分別處于左齒條233和右齒條243的下部末端，下電磁吸盤21斷電，同時保持上電磁吸盤11 通電，電動絞盤251緊繩工作，拉緊鋼絲繩252,逐漸拉動下機身2以左彈簧232和右彈簧242 為中心向遠離鐵架方向伸展，當下機身2與鐵塔的距離高于障礙物后，在保持下機身2與鐵塔的距離高于障礙物的狀態(tài)下，左驅(qū)動電機235和右驅(qū)動電機245接通反向工作電路，帶動左齒輪234和右齒輪244反向轉(zhuǎn)動，左齒輪234和右齒輪244沿左齒條233和右齒條243向上運動，拉動下機身2向上運動，當下機身2跨越障礙后，電動絞盤251繼續(xù)松繩工作，松開鋼絲繩 252,同時下電磁吸盤21通電，憑借彈簧的恢復彈性，左彈簧232和右彈簧242復位使下機身2 吸附在鐵架上，完成跨越障礙。[〇〇78] 步驟5:鐵塔巡視
[0079]通過以上步驟讓機器人在鐵塔上攀爬，通過上機身1和下機身2上的可旋轉(zhuǎn)的攝像頭12探查鐵塔情況，通過手持式控制終端將探查情況試試顯示到監(jiān)控屏幕，供地面人員進行判斷問題，及時處理缺陷，同時太陽能板吸收太陽光產(chǎn)生的電量可使機器人增加工作時間。
[0080]綜上所述，僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并非用來限定本發(fā)明的范圍，通過上述的說明內(nèi)容，相關(guān)工作人員完全可以在不偏離本項發(fā)明技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進行多樣的變更以及修改。本項發(fā)明的技術(shù)性范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容，凡依本發(fā)明的要求范圍所述的形狀、構(gòu)造、特征及精神所謂的均等變化與修飾，均應包括與本發(fā)明的權(quán)利要求范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種鐵塔巡視機器人，其特征在于:包括上機身(1)、下機身(2)和控制器(3);所述上機身(1)為框型結(jié)構(gòu)，在上機身(1)底板上方安裝有上電磁吸盤(11 )，在上機身(1)內(nèi)安裝有控制器(3)，控制器(3)無線連接有手持式控制終端，在上機身(1)上端面安裝 有攝像頭(12);所述下機身(2)為框型結(jié)構(gòu)，在下機身(2)底板上方安裝有下電磁吸盤(21)，在下機身(2)內(nèi)安裝有蓄電池(22)，在下機身(2)下端面安裝有攝像頭(12);在下機身(2)內(nèi)設置有左驅(qū)動電機(235)和右驅(qū)動電機(245)，在左驅(qū)動電機(235)和右 驅(qū)動電機(245)輸出軸上分別安裝左齒輪(234)和右齒輪(244)，所述左齒輪(234)、右齒輪(244)分別與左齒條(233)、右齒條(243)嚙合，所述左齒條(233)和右齒條(243)通過下機身 (2)內(nèi)的軸承(253)縱向平行貫穿安裝在下機身(2)內(nèi)，所述左齒條(233)和右齒條(243)上 部末端分別連接左彈簧(232)和右彈簧(242)的一端，左彈簧(232)和右彈簧(242)另一端與 左萬向節(jié)(231)和右萬向節(jié)(241)的一端固定連接，左萬向節(jié)(231)和右萬向節(jié)(241)的另一 端分別與上機身(1)固定連接，所述電動絞盤(251)安裝在下機身(2)內(nèi)部靠近上機身(1)一 偵L其上盤繞的鋼絲繩(252)穿過下機身(2)固定在上機身(1)上，所述左萬向節(jié)(231)、左彈 簧(232)、左齒條(233)、右萬向節(jié)(241)、右彈簧(242)和右齒條(243)任一面向鐵塔的一面 與上機身(1)和下機身(2)與鐵塔接觸一面之間的垂直高度大于障礙物的高度；所述攝像頭(12 )、上電磁吸盤(11 )、下電磁吸盤(21 )、左驅(qū)動電機(235 )、右驅(qū)動電機(245)、電動絞盤(251)和蓄電池(22)分別與控制器(3)電性連接。2.如權(quán)利要求1所述的一種鐵塔巡視機器人，其特征在于:所述上機身(1)和下機身(2) 外層設有太陽能板，所述太陽能板和蓄電池(22)電性連接。3.如權(quán)利要求1所述的一種鐵塔巡視機器人，其特征在于:所述攝像頭(12)為旋轉(zhuǎn)高清 攝像頭。4.如權(quán)利要求1所述的一種鐵塔巡視機器人，其特征在于:所述手持式控制終端含有監(jiān)控屏幕。5.使用如權(quán)利要求1至4任一所述的一種鐵塔巡視機器人，本發(fā)明提供了如下工作步 驟:步驟1:上下攀爬手持式控制終端通過控制器(3)控制左驅(qū)動電機(235)和右驅(qū)動電機(245)上的左齒輪 (234)和右齒輪(244)分別處于左齒條(233)和右齒條(243)的上部末端，同時上電磁吸盤 (11)和下電磁吸盤(21)通電，使巡視機器人豎直固定在鐵塔上；向上攀爬時，控制器(3)控制上電磁吸盤(11)斷電，同時保持下電磁吸盤(21)通電，左 驅(qū)動電機(235)和右驅(qū)動電機(245)接通正向工作電路，帶動左齒輪(234)和右齒輪(244)正 向轉(zhuǎn)動，左齒輪(234)和右齒輪(244)帶動左齒條(233)和右齒條(243)穿過下機身(2)向上 運動，頂動上機身(1)向上運動，同時電動絞盤(251)松繩工作，松開盤繞在其上的鋼絲繩 (252)，當左齒條(233)和右齒條(243)運動到左齒輪(234)和右齒輪(244)位于左齒條(233) 和右齒條(243)下部末端時，左驅(qū)動電機(235)和右驅(qū)動電機(245)停止工作，上電磁吸盤 (11)通電，使上機身(1)電磁吸附在鐵塔上；下電磁吸盤(21)斷電，同時保持上電磁吸盤(11)通電，左驅(qū)動電機(235)和右驅(qū)動電機(245)接通反向工作電路，帶動左齒輪(234)和右齒輪(244)反向轉(zhuǎn)動，左齒輪(234)和右齒 輪(244)沿左齒條(233)和右齒條(243)向上運動，拉動下機身(2)向上運動，同時電動絞盤(251)緊繩工作，鋼絲繩(252)收縮，當下機身(2)內(nèi)的左齒輪(234)和右齒輪(244)上升到左 齒條(233)和右齒條(243)上部末端時，下電磁吸盤(21)通電，使下機身(2)吸附在鐵塔上， 同時上電磁吸盤(11)斷電，此時完成一個向上攀爬周期，持續(xù)向上攀爬一直重復以上工作 流程；向下攀爬時，工作流程與以上操作流程相反；步驟2:左右小幅轉(zhuǎn)向小幅度右轉(zhuǎn)時，手持式控制終端通過控制器(3)控制上電磁吸盤(11)斷電，同時保持下 電磁吸盤(21)通電，右驅(qū)動電機(245)停止工作，左驅(qū)動電機(235)接通正向工作電路，左齒 輪(234)帶動左齒條(233)穿過下機身(2)向上運動，帶動左齒條(233)頂動上機身(1)以右 萬向節(jié)(241)為中心向右側(cè)小幅轉(zhuǎn)向，同時電動絞盤(251)松繩工作，松開盤繞在其上的鋼 絲繩(252);小幅度左轉(zhuǎn)時，工作流程與以上操作流程相反；步驟3:左右大幅轉(zhuǎn)向大幅度右轉(zhuǎn)時，手持式控制終端通過控制器(3)控制上電磁吸盤(11)斷電，同時保持下 電磁吸盤(21)通電，右驅(qū)動電機(245)接通反向工作電路，右齒輪(244)帶動右齒條(243)穿 過下機身(2)向下運動，左驅(qū)動電機(235)接通正向工作電路，左齒輪(234)帶動左齒條(233)穿過下機身(2)向上運動，使上機身(1)向右側(cè)大幅轉(zhuǎn)向，同時電動絞盤(251)松繩工 作，松開盤繞在其上的鋼絲繩(252);大幅度左轉(zhuǎn)時，工作流程與以上操作流程相反；步驟4:跨越障礙 上機身(1)越障控制機器人上機身(1)上端面靠近障礙物，并使左齒輪(234)和右齒輪(244)分別處于 左齒條(233)和右齒條(243)的上部末端，控制器(3)控制上電磁吸盤(11)斷電，同時保持下 電磁吸盤(21)通電，左驅(qū)動電機(235)和右驅(qū)動電機(245)接通正向工作電路，帶動左齒輪(234)和右齒輪(244)正向轉(zhuǎn)動，左齒輪(234)和右齒輪(244)帶動左齒(233)和右齒條(243) 穿過下機身(2)向上運動，頂動上機身(1)向上運動，同時電動絞盤(251)不工作，隨著左齒 輪(234)和右齒輪(244)的運動，鋼絲繩(252)處于拉緊狀態(tài)，逐漸拉動上機身(1)以左彈簧 (232)和右彈簧(242)為中心向遠離鐵架方向伸展，當上機身(1)與鐵塔的距離高于障礙物 后，電動絞盤(251)在保持上機身(1)與鐵塔的距離高于障礙物的狀態(tài)下松繩工作，讓上機 身(1)跨越障礙物，當上機身(1)跨越障礙后，電動絞盤(251)繼續(xù)松繩工作，松開鋼絲繩(252)，同時上電磁吸盤(11)通電，憑借彈簧的恢復彈性，左彈簧(232)和右彈簧(242)復位 使上機身(1)吸附在鐵架上；下機身(2)越障隨后控制器(3)控制機器人下機身(2)上端面靠近障礙物，并使左齒輪(234)和右齒輪 (244)分別處于左齒條(233)和右齒條(243)的下部末端，下電磁吸盤(21)斷電，同時保持上 電磁吸盤(11)通電，電動絞盤(251)緊繩工作，拉緊鋼絲繩(252)，逐漸拉動下機身(2)以左 彈簧(232)和右彈簧(242)為中心向遠離鐵架方向伸展，當下機身(2)與鐵塔的距離高于障礙物后，在保持下機身(2)與鐵塔的距離高于障礙物的狀態(tài)下，左驅(qū)動電機(235)和右驅(qū)動 電機(245)接通反向工作電路，帶動左齒輪(234)和右齒輪(244)反向轉(zhuǎn)動，左齒輪(234)和 右齒輪(244)沿左齒條(233)和右齒條(243)向上運動，拉動下機身(2)向上運動，當下機身 (2)跨越障礙后，電動絞盤(251)繼續(xù)松繩工作，松開鋼絲繩(252)，同時下電磁吸盤(21)通 電，憑借彈簧的恢復彈性，左彈簧(232)和右彈簧(242)復位使下機身(2)吸附在鐵架上，完 成跨越障礙；步驟5:鐵塔巡視通過以上步驟讓機器人在鐵塔上攀爬，通過上機身(1)和下機身(2)上的可旋轉(zhuǎn)的攝像 頭(12)探查鐵塔情況，通過手持式控制終端將探查情況試試顯示到監(jiān)控屏幕，供地面人員 進行判斷問題，及時處理缺陷，同時太陽能板吸收太陽光產(chǎn)生的電量可使機器人增加工作 時間。
【文檔編號】B62D57/024GK105965524SQ201610550799
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年7月13日
【發(fā)明人】呂軍, 傅杰, 桑建強, 姜志明, 宮燕妮, 叢濤, 杜華芳, 于戰(zhàn)文, 姜瑛志, 肖輝全, 楊宗華
【申請人】國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)山東省電力公司威海市文登區(qū)供電公司