本发明公开了单根输电线除冰机器人及方法，它包括一号抓手，一号抓手与运动机构相配合，运动机构内部安装有二号抓手，所述运动机构的顶部安装有除冰机构。所述一号抓手包括弧形抓杆，两个弧形抓杆的中间部位通过销轴铰接，两弧形抓杆的底端通过一号液压缸固定相连，所述弧形抓杆、销轴和一号液压缸都设置在一号矩形箱体内部，一号矩形箱体的两侧面固定有一号连接杆，两根一号连接杆的末端连接有长齿条，所述一号矩形箱体的侧面固定有一号液压驱动装置。此机器人在遇到障碍时能够自动升高，张开夹紧装置从而越过障碍，同时能够有效的去除电线上的冰块，达到除冰的目的。
1.单根输电线除冰机器人，其特征在于：它包括一号抓手（1），一号抓手（1）与运动机构（4）相配合，运动机构（4）内部安装有二号抓手（2），所述运动机构（4）的顶部安装有除冰机构（3）；
所述一号抓手（1）包括弧形抓杆（101），两个弧形抓杆（101）的中间部位通过销轴（102）铰接，两弧形抓杆（101）的底端通过一号液压缸（103）固定相连，所述弧形抓杆（101）、销轴（102）和一号液压缸（103）都设置在一号矩形箱体（106）内部，一号矩形箱体（106）的两侧面固定有一号连接杆（104），两根一号连接杆（104）的末端连接有长齿条（105），所述一号矩形箱体（106）的侧面固定有一号液压驱动装置（107）；
所述除冰机构（3）包括左板（302），左板（302）和右板（304）之间安装有滚轮（303），滚轮（303）主轴的左端固定在左板（302）上，右端与设置在右板（304）上的安装孔相配合，滚轮（303）与电缆相配合，支撑整个装置的重量，所述右板（304）的顶部固定安装有三面角板（305），三面角板（305）的顶部固定安装有一号电机（306），一号电机（306）通过带传动与带轮（308）构成带传动，带轮（308）主轴的另一端安装有一号锥齿轮（309），一号锥齿轮（309）与二号锥齿轮（310）啮合，二号锥齿轮（310）同时与三号锥齿轮（315）啮合，所述一号锥齿轮（309）、二号锥齿轮（310）和三号锥齿轮（315）的主轴上都安装有除冰飞轮（316），所述二号锥齿轮（310）的主轴顶部安装有四号锥齿轮（313），所述二号锥齿轮（310）主轴安装在连接板（311）上，所述连接板（311）固定在三面角板（305）上，所述四号锥齿轮（313）和五号锥齿轮（317）相啮合，五号锥齿轮（317）的主轴另一端安装有敲冰杆（312），所述敲冰杆（312）安装在三面角板（305）上；所述左板（302）和右板（304）之间连接有二号液压缸（307）；所述二号液压缸（307）与二号液压驱动装置（314）相连提供动力；所述左板（302）和右板（304）的底部平行固定安装有轨道槽（301）；
所述运动机构（4）包括矩形箱体（401），矩形箱体（401）的前后两侧面加工有通孔（404），通孔（404）上穿有一号抓手（1）的长齿条（105），矩形箱体（401）的前后侧面固定安装有滑杆（403），滑杆（403）上套装有滑套（406），滑套（406）固定在实心长方体（402）的两侧面，实心长方体（402）的顶部安装有轨道（405），轨道（405）与除冰机构（3）的轨道槽（301）相配合；
所述二号抓手（2）的结构和一号抓手（1）的结构相同。
2.根据权利要求1所述的单根输电线除冰机器人，其特征在于：所述运动机构（4）还包括一号主动齿（407），一号主动齿（407）由一号主运动电机通过带传动驱动，一号主动齿（407）与二号抓手（2）的二号齿条（409）构成齿轮齿条啮合传动，二号主动齿（408）由二号主运动电机通过带传动驱动，二号主动齿（408）与一号抓手（1）的长齿条（105）构成齿轮齿条啮合传动，在矩形箱体（401）的底部固定安装有三号液压缸（410），三号液压缸（410）的顶部固定在实心长方体（402）的底部，三号液压缸（410）和三号液压驱动装置（411）相连。
3.采用权利要求1或2所述的单根输电线除冰机器人除冰的方法，其特征在于，它包括以下步骤：
1）首先，输电线穿过滚轮（303），一号抓手（1）在运动机构（4）的二号主动齿（408）驱动下伸出，通过一号液压缸（103）驱动弧形抓杆（101）夹紧前方电线，然后控制二号主动齿（408）反转，从而拉动除冰机构（3）和运动机构（4）向前走移动，同时启动一号电机（306），带动带轮（308），带轮（308）同时驱动一号锥齿轮（309）、二号锥齿轮（310）和三号锥齿轮（315），通过锥齿轮带动除冰飞轮（316），通过除冰飞轮（316）进行除冰作业，同时敲冰杆（312）动作对电线上的冰块进行敲击；
2）一段电线上的冰块清理结束之后，一号抓手（1）再次伸出，抓住前方的电线，再次进行除冰作业，当运动过程中遇到倾斜的电线时，启动二号抓手（2），通过二号抓手（2）夹紧后侧的电线，保证整个装置不断向前运动；
3）当遇到障碍时，控制一号抓手（1），让一号抓手（1）抓住障碍物前方的输电线，控制二号抓手（2）抓住障碍物后方的输电线，再启动三号液压驱动装置（411），三号液压驱动装置（411）驱动三号液压缸（410），通过三号液压缸（410）将除冰机构（3）顶起，使除冰机构（3）的滚轮（303）与输电线分离，然后再启动二号液压驱动装置（314），二号液压驱动装置（314）驱动二号液压缸（307），通过二号液压缸（307）使右板（304）和左板（302）分离，再其顶部形成贯穿的通道，使其能够穿过输电线上的障碍物，再控制驱动一号主动齿（407）和二号主动齿（408）带动除冰机构（3）和运动机构（4）向前移动，进而跨过障碍物；
4）越过障碍物之后，使除冰机构（3）的滚轮（303）重新和输电线相配合，同时使一号抓手（1）和二号抓手（2）重新抓住输电线，再次启动除冰机构（3）进行除冰作业。
单根输电线除冰机器人及方法
技术领域
[0001] 本发明属于除冰机器人装置领域，具体涉及一种单根输电线除冰机器人。
背景技术
[0002] 输电线覆冰导致的各种故障一直是国内外电力系统的严重灾害之一。现在我国的输电线除冰基本还是人工除冰方法，劳动强度大、费用高、危险性大。所以急需有可以取代人进行输电线除冰的方法和设备。虽然现有许多的除冰机器人，但机器人越障成为难题。有一些越障功能的除冰机器人，可能力有限，且造价较高。
发明内容
[0003] 本装置的目的是为克服上述现有技术的不足，提供单根输电线除冰机器人及方法，此机器人在遇到障碍时能够自动升高，张开夹紧装置从而越过障碍，同时能够有效的去除电线上的冰块，达到除冰的目的。
[0004] 为实现上述目的，本实用性所采用的技术方案为：单根输电线除冰机器人，它包括一号抓手，一号抓手与运动机构相配合，运动机构内部安装有二号抓手，所述运动机构的顶部安装有除冰机构。
[0005] 所述一号抓手包括弧形抓杆，两个弧形抓杆的中间部位通过销轴铰接，两弧形抓杆的底端通过一号液压缸固定相连，所述弧形抓杆、销轴和一号液压缸都设置在一号矩形箱体内部，一号矩形箱体的两侧面固定有一号连接杆，两根一号连接杆的末端连接有长齿条，所述一号矩形箱体的侧面固定有一号液压驱动装置。
[0006] 所述除冰机构包括左板，左板和右板之间安装有滚轮，滚轮主轴的左端固定在左板上，右端与设置在右板上的安装孔相配合，滚轮与电缆相配合，支撑整个装置的重量，所述右板的顶部固定安装有三面角板，三面角板的顶部固定安装有一号电机，一号电机通过带传动与带轮构成带传动，带轮主轴的另一端安装有一号锥齿轮，一号锥齿轮与二号锥齿轮啮合，二号锥齿轮同时与三号锥齿轮啮合，所述一号锥齿轮、二号锥齿轮和三号锥齿轮的主轴上都安装有除冰飞轮，所述二号锥齿轮的主轴顶部安装有四号锥齿轮，所述二号锥齿轮主轴安装在连接板上，所述连接板固定在三面角板上，所述四号锥齿轮和五号锥齿轮相啮合，五号锥齿轮的主轴另一端安装有敲冰杆，所述敲冰杆安装在三面角板上；所述左板和右板之间连接有二号液压缸；所述二号液压缸与二号液压驱动装置相连提供动力；所述左板和右板的底部平行固定安装有轨道槽。
[0007] 所述运动机构包括矩形箱体，矩形箱体的前后两侧面加工有通孔，通孔上穿有一号抓手的长齿条，矩形箱体的前后侧面固定安装有滑杆，滑杆上套装有滑套，滑套固定在实心长方体的两侧面，实心长方体的顶部安装有轨道，轨道与除冰机构的轨道槽相配合。
[0008] 所述运动机构还包括一号主动齿，一号主动齿由一号主运动电机通过带传动驱动，一号主动齿与二号抓手的二号齿条构成齿轮齿条啮合传动，二号主动齿由二号主运动电机通过带传动驱动，二号主动齿与一号抓手的长齿条构成齿轮齿条啮合传动，在矩形箱体的底部固定安装有三号液压缸，三号液压缸的顶部固定在实心长方体的底部，三号液压缸和三号液压驱动装置相连。
[0009] 所述二号抓手的结构和一号抓手的结构相同。
[0010] 采用所述的单根输电线除冰机器人除冰的方法，它包括以下步骤：
[0011] 1）首先，输电线穿过滚轮，一号抓手在运动机构的二号主动齿驱动下伸出，通过一号液压缸驱动弧形抓杆夹紧前方电线，然后控制二号主动齿反转，从而拉动除冰机构和运动机构向前走移动，同时启动一号电机，带动带轮，带轮同时驱动一号锥齿轮、二号锥齿轮和三号锥齿轮，通过锥齿轮带动除冰飞轮，通过除冰飞轮进行除冰作业，同时敲冰杆动作对电线上的冰块进行敲击。
[0012] 2）一段电线上的冰块清理结束之后，一号抓手再次伸出，抓住前方的电线，再次进行除冰作业，当运动过程中遇到倾斜的电线时，启动二号抓手，通过二号抓手夹紧后侧的电线，保证整个装置不断向前运动。
[0013] 3）当遇到障碍时，控制一号抓手，让一号抓手抓住障碍物前方的输电线，控制二号抓手抓住障碍物后方的输电线，再启动三号液压驱动装置，三号液压驱动装置驱动三号液压缸，通过三号液压缸将除冰机构顶起，使除冰机构的滚轮与输电线分离，然后在启动二号液压驱动装置，二号液压驱动装置驱动二号液压缸，通过二号液压缸使右板和左板分离，再其顶部形成贯穿的通道，使其能够穿过输电线上的障碍物，再控制驱动一号主动齿和二号主动齿带动除冰机构和运动机构向前移动，进而跨过障碍物。
[0014] 4）越过障碍物之后，使除冰机构的滚轮重新和输电线相配合，同时使一号抓手和二号抓手重新抓住输电线，再次启动除冰机构进行除冰作业。
[0015] 本发明的优点与有益效果在于：
[0016] 1、通过采用机器人进行除冰作业，提高了人工作业，提高了输电线路除冰作业的安全性，同时也提高了作业的效率，保证了除冰的质量。
[0017] 2、通过安装一号抓手和二号抓手能够方便整个除冰机构和运动机构在输电线上移动。
[0018] 3、通过锥齿轮传动能够带动除冰飞轮的转动，进而对输电线上的覆冰进行旋转切除。
[0019] 4、通过敲冰杆的转动能够敲击输电线上的冰块，使其能够进行除冰作业。
[0020] 6、通过弧形抓杆能够夹紧输电线，进而保证整个除冰机构正常移动。
[0021] 7、通过左板和右板安装在轨道上能够保证右板和左板能够分开，进而使其能够产生通道，使其能够越过障碍物。
[0022] 8、通过三号液压缸能够将除冰机构顶升，进而使滚轮与输电线分离，方便越障。
[0023] 9、通过一号抓手和二号抓手与运动机构进行齿轮齿条配合，能够方便整个除冰装置在输电线上移动。
附图说明
[0024] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
[0025] 图1是本发明的整体结构示意图。
[0026] 图2是本发明的一号抓手的局部结构示意图。
[0027] 图3是本发明的一号抓手的整体结构示意图。
[0028] 图4是本发明的除冰机构的整体结构示意图。
[0029] 图5是本发明的除冰结构去边右板之后的主视图。
[0030] 图6是本发明的除冰结构的左视图。
[0031] 图7是本发明的除冰飞轮的整体结构示意图。
[0032] 图8是本发明的运动机构的整体结构示意图。
[0033] 图9是本发明的运动机构的内部结构主视图。
[0034] 图10是本发明的运动机构的内部结构附视图。
[0035] 图中：一号抓手1、二号抓手2、除冰机构3、运动机构4；
[0036] 弧形抓杆101、销轴102、一号液压缸103、一号连接杆104、长齿条105、一号矩形箱体106、一号液压驱动装置107；
[0037] 轨道槽301、左板302、滚轮303、右板304、三面角板305、一号电机306、二号液压缸307、带轮308、一号锥齿轮309、二号锥齿轮310、连接板311、敲冰杆312、四号锥齿轮313、二号液压驱动装置314、三号锥齿轮315、除冰飞轮316、五号锥齿轮317；
[0038] 矩形箱体401、实心长方体402、滑杆403、通孔404、轨道405、滑套406、一号主动齿407、二号主动齿408、二号齿条409、三号液压缸410、三号液压驱动装置411。
具体实施方式
[0039] 下面结合附图对本发明的实施方式做进一步的说明。
[0040] 实施例1：
[0041] 如图1-10所示，单根输电线除冰机器人，它包括一号抓手1，一号抓手1与运动机构4相配合，运动机构4内部安装有二号抓手2，所述运动机构4的顶部安装有除冰机构3。
[0042] 进一步的，所述一号抓手1包括弧形抓杆101，两个弧形抓杆101的中间部位通过销轴102铰接，两弧形抓杆101的底端通过一号液压缸103固定相连，所述弧形抓杆101、销轴102和一号液压缸103都设置在一号矩形箱体106内部，一号矩形箱体106的两侧面固定有一号连接杆104，两根一号连接杆104的末端连接有长齿条105，所述一号矩形箱体106的侧面固定有一号液压驱动装置107。通过一号液压驱动装置107驱动一号液压缸103进行伸缩，能够实现弧形抓杆101的开启和关闭，进而保证其能够抓紧输电线。
[0043] 进一步的，所述除冰机构3包括左板302，左板302和右板304之间安装有滚轮303，滚轮303主轴的左端固定在左板302上，右端与设置在右板304上的安装孔相配合，滚轮303与电缆相配合，支撑整个装置的重量，所述右板304的顶部固定安装有三面角板305，三面角板305的顶部固定安装有一号电机306，一号电机306通过带传动与带轮308构成带传动，带轮308主轴的另一端安装有一号锥齿轮309，一号锥齿轮309与二号锥齿轮310啮合，二号锥齿轮310同时与三号锥齿轮315啮合，所述一号锥齿轮309、二号锥齿轮310和三号锥齿轮315的主轴上都安装有除冰飞轮316，所述二号锥齿轮310的主轴顶部安装有四号锥齿轮313，所述二号锥齿轮310主轴安装在连接板311上，所述连接板311固定在三面角板305上，所述四号锥齿轮313和五号锥齿轮317相啮合，五号锥齿轮317的主轴另一端安装有敲冰杆312，所述敲冰杆312安装在三面角板305上；所述左板302和右板304之间连接有二号液压缸307；所述二号液压缸307与二号液压驱动装置314相连提供动力；所述左板302和右板304的底部平行固定安装有轨道槽301。
[0044] 进一步的，通过一号电机306能够通过带传动带动带轮308，通过带轮308驱动一号锥齿轮309，一号锥齿轮309带动二号锥齿轮310，二号锥齿轮310带动三号锥齿轮315，通过三个锥齿轮带动除冰飞轮316转动，进而进行除冰作业，同时通过二号锥齿轮310同步带动四号锥齿轮313，四号锥齿轮313能够带动五号锥齿轮317，五号锥齿轮317带动敲冰杆312转动，进而实现除冰作业。
[0045] 进一步的，所述运动机构4包括矩形箱体401，矩形箱体401的前后两侧面加工有通孔404，通孔404上穿有一号抓手1的长齿条105，矩形箱体401的前后侧面固定安装有滑杆403，滑杆403上套装有滑套406，滑套406固定在实心长方体402的两侧面，实心长方体402的顶部安装有轨道405，轨道405与除冰机构3的轨道槽301相配合。
[0046] 进一步的，通过将除冰机构3的底部安装轨道槽301，同时通过轨道槽301与轨道405配合，能够除冰机构3的左板302和右板304分离，通过分离之后能够形成通道，进而方便了后续的越障。通过安装滑杆403能够使得除冰机构3方便的被顶起。
[0047] 进一步的，所述运动机构4还包括一号主动齿407，一号主动齿407由一号主运动电机通过带传动驱动，一号主动齿407与二号抓手2的二号齿条409构成齿轮齿条啮合传动，二号主动齿408由二号主运动电机通过带传动驱动，二号主动齿408与一号抓手1的长齿条105构成齿轮齿条啮合传动，在矩形箱体401的底部固定安装有三号液压缸410，三号液压缸410的顶部固定在实心长方体402的底部，三号液压缸410和三号液压驱动装置411相连。
[0048] 进一步的，所述二号抓手2的结构和一号抓手1的结构相同。通过相同的结构降低了设计成本，便于加工，而且便于安装。
[0049] 实施例2：
[0050] 采用所述的单根输电线除冰机器人除冰的方法，它包括以下步骤：
[0051] 1）首先，输电线穿过滚轮303，一号抓手1在运动机构4的二号主动齿408驱动下伸出，通过一号液压缸103驱动弧形抓杆101夹紧前方电线，然后控制二号主动齿408反转，从而拉动除冰机构3和运动机构4向前走移动，同时启动一号电机306，带动带轮308，带轮308同时驱动一号锥齿轮309、二号锥齿轮310和三号锥齿轮315，通过锥齿轮带动除冰飞轮316，通过除冰飞轮316进行除冰作业，同时敲冰杆312动作对电线上的冰块进行敲击。
[0052] 2）一段电线上的冰块清理结束之后，一号抓手1再次伸出，抓住前方的电线，再次进行除冰作业，当运动过程中遇到倾斜的电线时，启动二号抓手2，通过二号抓手2夹紧后侧的电线，保证整个装置不断向前运动。
[0053] 3）当遇到障碍时，控制一号抓手1，让一号抓手1抓住障碍物前方的输电线，控制二号抓手2抓住障碍物后方的输电线，再启动三号液压驱动装置411，三号液压驱动装置411驱动三号液压缸410，通过三号液压缸410将除冰机构3顶起，使除冰机构3的滚轮303与输电线分离，然后在启动二号液压驱动装置314，二号液压驱动装置314驱动二号液压缸307，通过二号液压缸307使右板304和左板302分离，再其顶部形成贯穿的通道，使其能够穿过输电线上的障碍物，再控制驱动一号主动齿407和二号主动齿408带动除冰机构3和运动机构4向前移动，进而跨过障碍物。
[0054] 4）越过障碍物之后，使除冰机构3的滚轮303重新和输电线相配合，同时使一号抓手1和二号抓手2重新抓住输电线，再次启动除冰机构3进行除冰作业。
[0055] 上述实施例用来解释说明本发明，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明做出的任何修1改和改变，都落入本发明的保护范围。
