本發(fā)明涉及一種以輸電線路中導線為通道的巡線機器人。

背景技術(shù)：

目前，巡線作業(yè)是輸電線路工作中較為重要并且經(jīng)常需要開展的工作，通過巡線能夠及時了解線路的運行情況，若線路發(fā)生故障，也能夠通過巡線找到缺陷的具體位置和缺陷情況，然而，對于一些需要經(jīng)常巡視的重要線路，需要巡線的次數(shù)也相應增加，但是以人力計算，碰到山高路遠時一個人一天也只能巡視一基桿塔，且效率較低，巡完一條線路就需花費數(shù)天時間，這種情況形成了目前輸電線路運行的要求與運行人員數(shù)量之間極端的矛盾，現(xiàn)行的機器人大多配備太陽能電池板或者蓄電池對機器人供電，但是遇到陰雨天氣或者陽光照射不足，太陽能電池板無法穩(wěn)定工作，用蓄電池作為動力源不僅重量和體積過大，還有電量用完或電池壞掉時機器人成為導線異物的風險。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題就是提供一種以輸電線路中導線為通道的巡線機器人，解決現(xiàn)有巡線機器人整體重量和體積大的問題。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：一種以輸電線路中導線為通道的巡線機器人，包括本體、伸縮臂和自動行走在導線上的抓手，伸縮臂的頂端與抓手相連用于控制抓手的高度，伸縮臂的底端活動連接在本體上用于控制抓手大小的及抓手的位置，本體上設有采集輸電線路基本信息的信號采集裝置，信號采集裝置與伸縮臂相連用于控制伸縮臂的工作，信號采集裝置上設有無線通信模塊用于數(shù)據(jù)的傳輸，本體上還設有供電電源，供電電源分別與信號采集裝置、抓手、伸縮臂相連，本體上設有與供電電源相連的電磁感應充電系統(tǒng)，電磁感應充電系統(tǒng)包括設置在本體上的電能接收裝置及置于桿塔上的電能發(fā)射裝置。

優(yōu)選的，電能接收裝置包括電能接收模塊及接收線圈，接收線圈通過電能接收模塊與供電電源相連，電能發(fā)射裝置包括發(fā)射線圈及電能發(fā)射模塊，發(fā)射線圈設置在電能發(fā)射模塊上，電能發(fā)射模塊用于將低頻交流電轉(zhuǎn)換為高頻交流電，地面發(fā)射線圈用于通過高頻交變電流產(chǎn)生高頻的交流磁場，接收線圈位于發(fā)射線圈產(chǎn)生的交流磁場時，產(chǎn)生相應的交變電流，并由電能接收模塊轉(zhuǎn)換為直流電并提供給供電電源存儲，通過感應非接觸式充電系統(tǒng)就能對供電電源完成充電，無需人工干預，大大避免了現(xiàn)有機器人充電的工作量，提高了充電效率，降低了生產(chǎn)成本，且提高了機器人的工作效率。

優(yōu)選的，電能發(fā)射裝置還包括設置在抱箍和設置在抱箍上的導向桿，導向桿上滑動連接有導向套，電能發(fā)射模塊數(shù)字在導向套上，且導向套上設有控制發(fā)射線圈與接收線圈對準的激光傳感器，能實現(xiàn)發(fā)射裝置在導向桿上滑動，并通過激光傳感器實現(xiàn)發(fā)射線圈與接收線圈的對準，使電磁感應充電系統(tǒng)在最佳的充電位置，提高充電效率。

優(yōu)選的，抓手包括第一滾輪和第二滾輪，第一滾輪和第二滾輪之間形成夾緊導線的夾緊孔，第一滾輪和第二滾輪的底端均設有一伸縮臂，第一滾輪或第二滾輪上連接有行走電機，第一滾輪和第二滾輪之間設有傳動帶，通過第一滾輪和第二滾輪夾緊導線，并通過行走電機轉(zhuǎn)動帶動第一滾輪或第二滾輪轉(zhuǎn)動，然后通過傳動帶實現(xiàn)第一滾輪和第二滾輪在導線上的自動行走，相對于人工巡線的方法，大大的降低了人工的工作量及人力成本，且大大提高了導線巡線的效率。

優(yōu)選的，本體上還設有水平板，水平板上設有直線導軌，直線導軌上設有滑塊，伸縮臂的底端設置在滑塊上，伸縮臂依靠滑塊在直線導軌上滑動來調(diào)節(jié)夾緊孔的大小，使其第一滾輪和第二滾輪的夾緊孔大小可調(diào)，能根據(jù)導線的環(huán)境來自動調(diào)節(jié)控制，當導線上出現(xiàn)障礙物或?qū)Ь€發(fā)生變化時，能自動實現(xiàn)跨越。

優(yōu)選的，第一滾輪和第二滾輪均通過支架設置在伸縮臂上，行走電機設置在支架上，能保證第一滾輪和第二滾輪在高度調(diào)節(jié)時的平穩(wěn)性。

優(yōu)選的，支架包括豎直連接套、定位板和定位梁，定位板設置在豎直連接套的上部，定位梁設置在豎直連接套的中部，定位梁和定位板之間設有轉(zhuǎn)動軸，豎直連接套與伸縮臂的頂端相連，結(jié)構(gòu)簡單，能保證第一滾輪和第二滾輪的豎直方向的直線度，且能根據(jù)第一滾輪和第二滾輪的型號來設定定位梁及轉(zhuǎn)動軸的高度，適應不同的場合。

優(yōu)選的，伸縮臂的底端通過轉(zhuǎn)軸設置在滑塊上，且轉(zhuǎn)軸上連接有控制電機，控制電機與轉(zhuǎn)軸之間通過相互嚙合傳動的齒輪組連接，能使抓手跨越導線上的不同方向的障礙物。

優(yōu)選的，本體包括盒體和設置在盒體上的定位板，定位板與水平板相連，盒體設置在定位板的底端，信號采集裝置設置在盒體上，供電電源設置在盒體內(nèi)，能優(yōu)化本體的整體結(jié)構(gòu)，保證行走時本體的平穩(wěn)性，降低整體的成本。

優(yōu)選的，信號采集裝置包括攝像機和紅外線傳感器，攝像機通過三角架傾斜設置在盒體上，紅外線傳感器通過螺栓組件設置在盒體上，紅外線傳感器與伸縮臂相連，通過攝像機對輸電線路的基本信息進行采集，采集的范圍廣，有利于運維人員觀看、分析，提高巡線的質(zhì)量，并能根據(jù)不同的導線環(huán)境，設置傾斜板的傾斜角度，通過螺栓組件將紅外線傳感器設置在盒體上，能對導線上的障礙物進行有效檢測，并控制伸縮臂的活動量，保證跨越障礙物時本體的平穩(wěn)性。

綜上所述，本發(fā)明的優(yōu)點：1.通過電磁感應充電系統(tǒng)對供電電源實現(xiàn)充電，實現(xiàn)了本體能安全穩(wěn)定運行，且電磁感應充電系統(tǒng)設置成設置在本體上的電能接收裝置及置于桿塔上的電能發(fā)射裝置，有效的減少了本體的體積和重量，將會縮減線路巡視所需成本，提高線路運行的經(jīng)濟效益；

2.通過抓手將本體設置在導線上，能使巡線機器人能全天候安全運行，無需將巡線機器人收回，只需故障時維護，提高了巡線的效率；

3.通過伸縮臂來控制抓手的高度，使巡線機器人適應不同環(huán)境下的導線安裝巡檢；

4.通過伸縮臂在本體上的活動連接來控制抓手的大小及抓手的位置，能實現(xiàn)抓手自動跨越導線上的障礙物，并通過信號采集裝置控制伸縮臂的工作，能根據(jù)障礙物的大小來控制抓手的大小及抓手的位置，靈敏度高，跨越時的安全性能高；

5.信號采集裝置的設置，能將導線所在的鐵塔、導線、通道的線路基本信息全數(shù)記錄，并通過無線通信模塊反饋至作業(yè)人員，并能將缺陷情況及時、準確的反饋至作業(yè)人員上，能使作業(yè)人員第一時間進行檢修，提高了供電的穩(wěn)定性。

附圖說明

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明：

圖1為本發(fā)明一種以輸電線路中導線為通道的巡線機器人的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明電磁感應充電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明電能發(fā)射裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明支架的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明信號采集裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5所示，一種以輸電線路中導線為通道的巡線機器人，包括本體1、伸縮臂2和自動行走在導線上的抓手3，伸縮臂2的頂端與抓手3相連用于控制抓手3的高度，伸縮臂2的底端活動連接在本體1上用于控制抓手3大小的及抓手3的位置，本體1上設有采集輸電線路基本信息的信號采集裝置4，信號采集裝置4與伸縮臂2相連用于控制伸縮臂2的工作，信號采集裝置4上設有無線通信模塊40用于數(shù)據(jù)的傳輸，本體1上還設有供電電源5，供電電源5分別與信號采集裝置4、抓手3、伸縮臂2相連，本體1上設有與供電電源5相連的電磁感應充電系統(tǒng)6，電磁感應充電系統(tǒng)6包括設置在本體1上的電能接收裝置7及置于桿塔上的電能發(fā)射裝置8。

電能接收裝置7包括電能接收模塊71及接收線圈72，接收線圈72通過電能接收模塊71與供電電源相連，電能發(fā)射裝置8包括發(fā)射線圈81及電能發(fā)射模塊82，發(fā)射線圈81設置在電能發(fā)射模塊82上，本發(fā)明中，電能發(fā)射模塊82將220v/380v、60hz的家庭/工業(yè)用低頻交流電轉(zhuǎn)換為高頻交流電，地面發(fā)射線圈81用于通過高頻交變電流產(chǎn)生高頻的交流磁場，接收線圈72位于發(fā)射線圈81產(chǎn)生的交流磁場時，產(chǎn)生相應的交變電流，并由電能接收模塊71轉(zhuǎn)換為直流電并提供給供電電源存儲，通過感應非接觸式充電系統(tǒng)就能對供電電源完成充電，無需人工干預，大大避免了現(xiàn)有機器人充電的工作量，提高了充電效率，降低了生產(chǎn)成本，且提高了機器人的工作效率。

電能發(fā)射裝置8還包括設置在抱箍83和設置在抱箍83上的導向桿84，導軌84上滑動連接有導向套85，電能發(fā)射模塊82設置在導向套85上，且導向套85上設有控制發(fā)射線圈81與接收線圈72對準的激光傳感器86，能實現(xiàn)發(fā)射裝置在導向桿上滑動，并通過激光傳感器實現(xiàn)發(fā)射線圈與接收線圈的對準，使電磁感應充電系統(tǒng)在最佳的充電位置，提高充電效率，本發(fā)明中，當機器人行走在導線上行走一定距離時，此時供電電源的電量不足，不能滿足后續(xù)的行走，而此時，發(fā)射線圈81與接收線圈72之間的距離比較遠，不能實現(xiàn)供電電源的快速充電，需要通過導向套85在導向桿上滑動，并通過激光傳感器實現(xiàn)發(fā)射線圈與接收線圈的對準，使電磁感應充電系統(tǒng)在最佳的充電位置。

抓手3包括第一滾輪31和第二滾輪32，第一滾輪31和第二滾輪32之間形成夾緊導線的夾緊孔30，第一滾輪31和第二滾輪32的底端均設有一伸縮臂2，第一滾輪31上連接有行走電機33，第一滾輪31和第二滾輪32之間設有傳動帶34，通過第一滾輪和第二滾輪夾緊導線，并通過行走電機轉(zhuǎn)動帶動第一滾輪或第二滾輪轉(zhuǎn)動，然后通過傳動帶實現(xiàn)第一滾輪和第二滾輪在導線上的自動行走，相對于人工巡線的方法，大大的降低了人工的工作量及人力成本，且大大提高了導線巡線的效率。

本體1上還設有水平板11，水平板11上設有直線導軌12，直線導軌12上設有滑塊13，伸縮臂2的底端設置在滑塊13上，伸縮臂2依靠滑塊13在直線導軌12上滑動來調(diào)節(jié)夾緊孔30的大小，使其第一滾輪和第二滾輪的夾緊孔大小可調(diào)，能根據(jù)導線的環(huán)境來自動調(diào)節(jié)控制，當導線上出現(xiàn)障礙物或?qū)Ь€發(fā)生變化時，能自動實現(xiàn)跨越，第一滾輪31和第二滾輪32均通過支架9設置在伸縮臂2上，行走電機33設置在支架9上，能保證第一滾輪和第二滾輪在高度調(diào)節(jié)時的平穩(wěn)性，支架9包括豎直連接套91、定位板92和定位梁93，定位板92設置在豎直連接套91的上部，定位梁93設置在豎直連接套的中部，定位梁和定位板之間設有轉(zhuǎn)動軸94，豎直連接套91與伸縮臂2的頂端相連，結(jié)構(gòu)簡單，能保證第一滾輪和第二滾輪的豎直方向的直線度，且能根據(jù)第一滾輪和第二滾輪的型號來設定定位梁及轉(zhuǎn)動軸的高度，適應不同的場合，伸縮臂2的底端通過轉(zhuǎn)軸21設置在滑塊13上，且轉(zhuǎn)軸上連接有控制電機22，控制電機22與轉(zhuǎn)軸之間通過相互嚙合傳動的齒輪組連接，能使抓手跨越導線上的不同方向的障礙物。

本體1包括盒體14和設置在盒體上的定位板15，定位板與水平板相連，盒體14設置在定位板15的底端，信號采集裝置4設置在盒體上，供電電源5設置在盒體內(nèi)，能優(yōu)化本體的整體結(jié)構(gòu)，保證行走時本體的平穩(wěn)性，降低整體的成本，信號采集裝置4包括攝像機41和紅外線傳感器42，攝像機41通過三角架43傾斜設置在盒體上，紅外線傳感器42通過螺栓組件44設置在盒體上，紅外線傳感器42與伸縮臂2相連，通過攝像機對輸電線路的基本信息進行采集，采集的范圍廣，有利于運維人員觀看、分析，提高巡線的質(zhì)量，并能根據(jù)不同的導線環(huán)境，設置三角架的傾斜角度，通過螺栓組件將紅外線傳感器設置在盒體上，能對導線上的障礙物進行有效檢測，并控制伸縮臂的活動量，保證跨越障礙物時本體的平穩(wěn)性。

使用時，將第一滾輪31和第二滾輪32夾緊導線，行走時，通過行走電機33帶動第一滾輪31轉(zhuǎn)動，第一滾輪31通過傳動帶34帶動第二滾輪32轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)了第一滾輪31和第二滾輪32在導線上的自動行走，行走過程中，通過攝像機41對導線附近的基本信息進行拍攝，并通過無線通信模塊40強采集的信息反饋至作業(yè)人員手上，且行走過程中并通過紅外線傳感器42對導線的周邊環(huán)境因素進行采集，當紅外線傳感器42采集到導線上有障礙物或異物時，滑塊13接收紅外線傳感器42的信號，使滑塊13在直線導軌12上滑動，使第一滾輪31和第二滾輪32之間的夾緊孔30變大或變小，并通過伸縮臂2分別控制第一滾輪31和第二滾輪32的高度，使第一滾輪31和第二滾輪32推出或收回，或通過控制電機22使伸縮臂2在滑塊13上轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)抓手在導線上擺動，使抓手能跨越安裝在導線上的絕緣子或其他零件，依次進行操作，可以快速平穩(wěn)的實現(xiàn)抓手對導線上的障礙物進行跨越，當供電電源5電量不足時，電能發(fā)射模塊82將220v/380v、60hz的家庭/工業(yè)用低頻交流電轉(zhuǎn)換為高頻交流電，地面發(fā)射線圈81用于通過高頻交變電流產(chǎn)生高頻的交流磁場，接收線圈72位于發(fā)射線圈81產(chǎn)生的交流磁場時，產(chǎn)生相應的交變電流，并由電能接收模塊71轉(zhuǎn)換為直流電并提供給供電電源存儲，通過感應非接觸式充電系統(tǒng)就能對供電電源完成充電，實現(xiàn)巡線機器人的安全穩(wěn)定運行。

除上述優(yōu)選實施例外，本發(fā)明還有其他的實施方式，本領域技術(shù)人員可以根據(jù)本發(fā)明作出各種改變和變形，只要不脫離本發(fā)明的精神，均應屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求所定義的范圍。