会员体验
专利管家(专利管理)
工作空间(专利管理)
风险监控(情报监控)
数据分析(专利分析)
侵权分析(诉讼无效)
联系我们
交流群
官方交流:
QQ群: 891211   
微信请扫码    >>>
现在联系顾问~
首页 / 专利库 / 除冰 / 除冰机器人、除冰系统及除冰方法

除冰机器人、除冰系统及除冰方法

申请号 CN202310839560.5 申请日 2023-07-10 公开(公告)号 CN116937475A 公开(公告)日 2023-10-24
申请人 武汉理工大学; 发明人 王贡献; 王月盈; 梁文峰; 孙晖;
摘要 本申请实施例提供了一种除冰机器人、除冰系统及除冰方法。除冰机器人包括行走箱、第一除冰装置、第二除冰装置、夹紧装置、越障行走装置、控制系统和传感响应系统:其中,越障行走装置包括第一旋转模组、第一伸缩模组、第二旋转模组和第二伸缩模组;第一除冰装置包括铣刀,第二除冰装置包括锯片铣刀;夹紧装置连接于行走箱;控制系统和传感响应系统均连接于行走箱。本申请实施例中的除冰机器人通过夹紧装置夹紧高压输电线,在越障过程中可以避免机器人在半空中翻车,提高稳定性。在除冰过程中,除冰机器人的第一端与第二端分别设有不同的除冰装置,采用不同的除冰方式,可以解决除冰不充分的问题。该除冰机器人原理简单、易实现、除冰成本低。
权利要求

1.一种除冰机器人,其特征在于,包括行走箱、第一除冰装置、第二除冰装置、夹紧装置、越障行走装置、控制系统和传感响应系统:其中,所述越障行走装置包括第一旋转模组、第一伸缩模组、第二旋转模组和第二伸缩模组,所述第一旋转模组连接于所述行走箱的第一端,所述第一伸缩模组分别连接于所述第一旋转模组和所述第一除冰装置,所述第二旋转模组连接于所述行走箱的第二端,所述第二伸缩模组分别连接于所述第二旋转模组和所述第二除冰装置;

所述第一除冰装置远离所述行走箱的一侧设置有铣刀,所述第二除冰装置远离所述行走箱的一侧设置有锯片铣刀;

所述夹紧装置连接于所述行走箱且位于所述第一旋转模组和所述第二旋转模组之间;

所述控制系统和所述传感响应系统均连接于所述行走箱,所述控制系统分别与所述传感响应系统、所述第一除冰装置、所述第二除冰装置、所述夹紧装置、所述越障行走装置信号连接。

2.根据权利要求1所述的除冰机器人,其特征在于,所述行走箱包括上轴、下轴和稳固支架,两个所述稳固支架分别位于所述下轴的两端且分别与所述第一旋转模组、所述第二旋转模组连接,所述上轴平行于所述下轴。

3.根据权利要求1所述的除冰机器人,其特征在于,所述第一除冰装置还包括第一除冰驱动电机、挤压楔形块、铣刀联轴器和第一除冰支架;

所述第一除冰支架与所述第一伸缩模组连接,所述第一除冰驱动电机、所述挤压楔形块固定连接于所述第一除冰支架,所述第一除冰驱动电机的输出端通过所述铣刀联轴器与所述铣刀连接。

4.根据权利要求1所述的除冰机器人,其特征在于,所述第二除冰装置还包括第二除冰支架、垫片、挡板、第二除冰驱动电机和短轴;

多个所述锯片铣刀间隔分布,每个所述锯片铣刀的两侧分别设置有所述垫片,多个所述锯片铣刀和多个所述垫片均位于两个所述挡板之间;

所述第二除冰支架与所述第二伸缩模组连接,所述第二除冰驱动电机固定连接于所述第二除冰支架,所述第二除冰驱动电机的输出端与所述短轴连接,所述短轴穿过且键连接于多个所述锯片铣刀、多个所述垫片和两个所述挡板。

5.根据权利要求1所述的除冰机器人,其特征在于,所述夹紧装置包括夹紧块、夹紧底座、夹紧小齿轮、夹紧大齿轮、夹紧驱动电机、夹紧传动轴和螺杆;

所述夹紧底座与所述行走箱连接,所述夹紧驱动电机固定连接于所述夹紧底座,所述夹紧驱动电机的输出端通过所述夹紧传动轴与所述夹紧小齿轮连接,所述夹紧小齿轮与所述夹紧大齿轮啮合,所述螺杆连接于所述夹紧大齿轮,两个所述夹紧块相对设置且分别啮合于所述螺杆的两端。

6.根据权利要求1所述的除冰机器人,其特征在于,所述越障行走装置还包括第一行走轮机构和第二行走轮机构;

所述第一行走轮机构包括第一行走轮驱动电机、第一行走轮传动轴、第一行走轮支架和第一行走轮,所述第一行走轮支架与所述第一伸缩模组连接,所述第一行走轮传动轴固定连接于所述第一行走轮支架,所述第一行走轮驱动电机的输出端与所述第一行走轮传动轴连接,所述第一行走轮传动轴与所述第一行走轮键连接;

所述第二行走轮机构包括第二行走轮驱动电机、第二行走轮传动轴、第二行走轮支架和第二行走轮,所述第二行走轮支架与所述第二伸缩模组连接,所述第二行走轮传动轴固定连接于所述第二行走轮支架,所述第二行走轮驱动电机的输出端与所述第二行走轮传动轴连接,所述第二行走轮传动轴与所述第二行走轮键连接。

7.根据权利要求1所述的除冰机器人,其特征在于,所述第一旋转模组包括旋转驱动电机、旋转大齿轮、旋转小齿轮和旋转轴;

所述旋转驱动电机与所述旋转小齿轮连接,所述旋转小齿轮与所述旋转大齿轮啮合,所述旋转轴穿过且键连接于所述旋转大齿轮,所述旋转轴与所述第一伸缩模组连接;

所述第一伸缩模组包括上箱体、下箱体、伸缩电机、联轴器、丝杆和螺母;

所述伸缩电机和所述丝杆螺母位于所述下箱体的内侧,所述伸缩电机的输出端通过所述联轴器与所述丝杆螺母连接,所述下箱体与所述第一旋转模组连接,所述上箱体部分套设于所述下箱体的外侧且与所述丝杆、所述螺母连接。

8.根据权利要求1所述的除冰机器人,其特征在于,所述传感响应系统包括温湿度传感器、障碍传感器和力平衡式传感器;

所述温湿度传感器、所述障碍传感器均设置于所述行走箱的其中一端,所述力平衡式传感器位于所述行走箱远离所述夹紧装置的一侧,所述温湿度传感器、所述障碍传感器和所述力平衡式传感器均与所述控制系统信号连接。

9.一种除冰系统,其特征在于,包括高压输电线和如权利要求1 8中任一项所述的除冰~机器人;

所述高压输电线依次穿过所述除冰机器人中的第一除冰装置、夹紧装置和第二除冰装置。

10.一种除冰方法,其特征在于,采用如权利要求1 8中任一项所述的除冰机器人,包括~以下步骤:

控制系统收到传感响应系统的冰层信号,驱使所述除冰机器人在高压输电线上移动;

所述控制系统驱使第一除冰装置和第二除冰装置运行;

所述控制系统收到所述传感响应系统的障碍信号,驱使所述第一除冰装置和所述第二除冰装置停止运行,越障行走装置和夹紧装置运行,第一旋转模组、第一伸缩模组使得所述第一除冰装置脱离所述高压输电线,所述夹紧装置夹紧所述高压输电线,所述除冰机器人继续移动;

当所述第一除冰装置越过障碍后,所述控制系统驱使所述第一除冰装置挂线,所述夹紧装置松开所述高压输电线,所述除冰机器人继续移动;

当所述夹紧装置越过障碍后,所述控制系统驱使所述夹紧装置夹紧所述高压输电线,第二旋转模组、第二伸缩模组使得所述第二除冰装置脱离所述高压输电线,所述除冰机器人继续移动;

当所述第二除冰装置越过障碍后,所述控制系统驱使所述第二除冰装置挂线,所述除冰机器人完成越障。

说明书全文

除冰机器人、除冰系统及除冰方法

技术领域

[0001] 本申请涉及输电线除冰技术领域,具体而言,本申请涉及一种除冰机器人、除冰系统及除冰方法。

背景技术

[0002] 随着我国经济的快速发展,目前我国拥有庞大的输电网络,大量的输电线路出现了大量的超高压、大容量的输电线路,电力系统的远距离输电能力和运行电压等级不断提高。而高压输电线面临的最大挑战就是高压输电线覆冰,由于“雾凇”、“雪凇”等天气,轻则引起相位线闪络,重则导致电塔倒塌,严重影响电力系统的安全。
[0003] 目前国内的输电线路覆冰清除工作大多还采用人工除冰方法,采用人工用棒棍敲击的方式除冰,这样需要较多人员投入和资源投入而且达不到所需要的效率,也很难保障除冰人员的生命安全;或者采用高压线融冰的方法,但是高压线融冰过于耗费能量,而应用机械方法除冰的能量消耗远小于大电流融冰。大电流融冰法效率较高,但耗资巨大,操作复杂,对系统安全有较大影响。另外同传统的除冰方法相比,采用机器人对高压线路进行除冰具有无人员伤亡、无需转移负载和停电等优点。因此将机器人与机械式除冰法相结合会达到很好的效果。
[0004] 机械式除冰法是通过机械装置直接作用于输电线冰层,通常采用振动式、碾压式、铲、打击等作用方式,机械式除冰法成本低、无污染,但为了避免损伤输电线,往往只能除去距输电线一定高度以上的积冰,剩下与输电线结合紧密的冰层,难以彻底清理,所以很难达到“有效除冰”;而除冰机器人在越障的问题上也存在较大困难。因此,如何有效地改善除冰机器人的除冰效果,以提升其安全性、有效性和低成本已成为当前亟待解决的关键问题。

发明内容

[0005] 本申请针对现有方式的缺点,提出一种除冰机器人、除冰系统及除冰方法,拟从结构简单、易实现、成本低出发,结合“左右移动,除冰充分”的创新理念,突破“无效除冰”的问题。
[0006] 本申请实施例提供了一种除冰机器人、除冰系统及除冰方法,具体包括:第一方面,本申请实施例提供了一种除冰机器人,包括行走箱、第一除冰装置、第
二除冰装置、夹紧装置、越障行走装置、控制系统和传感响应系统:
其中,所述越障行走装置包括第一旋转模组、第一伸缩模组、第二旋转模组和第二
伸缩模组,所述第一旋转模组连接于所述行走箱的第一端,所述第一伸缩模组分别连接于所述第一旋转模组和所述第一除冰装置,所述第二旋转模组连接于所述行走箱的第二端,所述第二伸缩模组分别连接于所述第二旋转模组和所述第二除冰装置;
所述第一除冰装置远离所述行走箱的一侧设置有铣刀,所述第二除冰装置远离所
述行走箱的一侧设置有锯片铣刀;
所述夹紧装置连接于所述行走箱且位于所述第一旋转模组和所述第二旋转模组
之间;
所述控制系统和所述传感响应系统均连接于所述行走箱,所述控制系统分别与所
述传感响应系统、所述第一除冰装置、所述第二除冰装置、所述夹紧装置、所述越障行走装置信号连接。
[0007] 在本申请的一些实施例中,所述行走箱包括上轴、下轴和稳固支架,两个所述稳固支架分别位于所述下轴的两端且分别与所述第一旋转模组、所述第二旋转模组连接,所述上轴平行于所述下轴。
[0008] 在本申请的一些实施例中,所述第一除冰装置还包括第一除冰驱动电机、挤压楔形块、铣刀联轴器和第一除冰支架;所述第一除冰支架与所述第一伸缩模组连接,所述第一除冰驱动电机、所述挤压
楔形块固定连接于所述第一除冰支架,所述第一除冰驱动电机的输出端通过所述铣刀联轴器与所述铣刀连接。
[0009] 在本申请的一些实施例中,所述第二除冰装置还包括第二除冰支架、垫片、挡板、第二除冰驱动电机和短轴;多个所述锯片铣刀间隔分布,每个所述锯片铣刀的两侧分别设置有所述垫片,多
个所述锯片铣刀和多个所述垫片均位于两个所述挡板之间;
所述第二除冰支架与所述第二伸缩模组连接,所述第二除冰驱动电机固定连接于
所述第二除冰支架,所述第二除冰驱动电机的输出端与所述短轴连接,所述短轴穿过且键连接于多个所述锯片铣刀、多个所述垫片和两个所述挡板。
[0010] 在本申请的一些实施例中,所述夹紧装置包括夹紧块、夹紧底座、夹紧小齿轮、夹紧大齿轮、夹紧驱动电机、夹紧传动轴和螺杆;所述夹紧底座与所述行走箱连接,所述夹紧驱动电机固定连接于所述夹紧底座,
所述夹紧驱动电机的输出端通过所述夹紧传动轴与所述夹紧小齿轮连接,所述夹紧小齿轮与所述夹紧大齿轮啮合,所述螺杆连接于所述夹紧大齿轮,两个所述夹紧块相对设置且分别啮合于所述螺杆的两端。
[0011] 在本申请的一些实施例中,所述越障行走装置还包括第一行走轮机构和第二行走轮机构;所述第一行走轮机构包括第一行走轮驱动电机、第一行走轮传动轴、第一行走轮
支架和第一行走轮,所述第一行走轮支架与所述第一伸缩模组连接,所述第一行走轮传动轴固定连接于所述第一行走轮支架,所述第一行走轮驱动电机的输出端与所述第一行走轮传动轴连接,所述第一行走轮传动轴与所述第一行走轮键连接;
所述第二行走轮机构包括第二行走轮驱动电机、第二行走轮传动轴、第二行走轮
支架和第二行走轮,所述第二行走轮支架与所述第二伸缩模组连接,所述第二行走轮传动轴固定连接于所述第二行走轮支架,所述第二行走轮驱动电机的输出端与所述第二行走轮传动轴连接,所述第二行走轮传动轴与所述第二行走轮键连接。
[0012] 在本申请的一些实施例中,所述第一旋转模组包括旋转驱动电机、旋转大齿轮、旋转小齿轮和旋转轴;所述旋转驱动电机与所述旋转小齿轮连接,所述旋转小齿轮与所述旋转大齿轮啮
合,所述旋转轴穿过且键连接于所述旋转大齿轮,所述旋转轴与所述第一伸缩模组连接;
所述第一伸缩模组包括上箱体、下箱体、伸缩电机、联轴器、丝杆和螺母;
所述伸缩电机和所述丝杆螺母位于所述下箱体的内侧,所述伸缩电机的输出端通
过所述联轴器与所述丝杆螺母连接,所述下箱体与所述第一旋转模组连接,所述上箱体部分套设于所述下箱体的外侧且与所述丝杆、所述螺母连接。
[0013] 在本申请的一些实施例中,所述传感响应系统包括温湿度传感器、障碍传感器和力平衡式传感器;所述温湿度传感器、所述障碍传感器均设置于所述行走箱的其中一端,所述力平
衡式传感器位于所述行走箱远离所述夹紧装置的一侧,所述温湿度传感器、所述障碍传感器和所述力平衡式传感器均与所述控制系统信号连接。
[0014] 第二方面,本申请实施例提供了一种除冰系统,包括高压输电线和如第一方面中任一实施例所述的除冰机器人;所述高压输电线依次穿过所述除冰机器人中的第一除冰装置、夹紧装置和第二除
冰装置。
[0015] 第三方面,本申请实施例提供了一种除冰方法,采用如第一方面中任一实施例所述的除冰机器人,包括以下步骤:控制系统收到传感响应系统的冰层信号,驱使所述除冰机器人在高压输电线上移
动;
所述控制系统驱使第一除冰装置和第二除冰装置运行;
所述控制系统收到所述传感响应系统的障碍信号,驱使所述第一除冰装置和所述
第二除冰装置停止运行,越障行走装置和夹紧装置运行,第一旋转模组、第一伸缩模组使得所述第一除冰装置脱离所述高压输电线,所述夹紧装置夹紧所述高压输电线,所述除冰机器人继续移动;
当所述第一除冰装置越过障碍后,所述控制系统驱使所述第一除冰装置挂线,所
述夹紧装置松开所述高压输电线,所述除冰机器人继续移动;
当所述夹紧装置越过障碍后,所述控制系统驱使所述夹紧装置夹紧所述高压输电
线,第二旋转模组、第二伸缩模组使得所述第二除冰装置脱离所述高压输电线,所述除冰机器人继续移动;
当所述第二除冰装置越过障碍后,所述控制系统驱使所述第二除冰装置挂线,所
述除冰机器人完成越障。
[0016] 本申请实施例提供的技术方案带来的有益技术效果包括:在越障过程中,本申请实施例中的除冰机器人通过夹紧装置夹紧高压输电线,可以避免机器人在半空中翻车,而且如果遇到极端恶劣的天气,需要停止工作时,可将机器人牢牢地固定在电缆上,提高稳定性。在除冰过程中,该除冰机器人的第一端与第二端分别设有不同的除冰装置,采用不同的除冰方式,可以解决除冰不充分的问题。该除冰机器人原理简单、易实现、除冰成本低。
[0017] 本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出,这些将从下面的描述中变得明显,或通过本申请的实践了解到。

附图说明

[0018] 本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:图1为本申请实施例提中一种除冰机器人的结构示意图;
图2为本申请实施例中一种除冰机器人的正视图;
图3为本申请实施例中一种第一除冰装置的结构示意图;
图4为本申请实施例中一种第二除冰装置的结构示意图;
图5为本申请实施例中一种夹紧装置的结构示意图;
图6为本申请实施例中一种第一行走轮机构的结构示意图;
图7为本申请实施例中一种行走箱的结构示意图;
图8为本申请实施例中一种第一旋转模组的结构示意图。
附图标记:
1—第一除冰装置;2—夹紧装置;3—第二除冰装置;4—第二伸缩模组;5—行走
箱;6—第一旋转模组;7—第一伸缩模组;8—伸缩电机;9—联轴器;10—丝杆;11—螺母;
12—上箱体;13—下箱体;14—铣刀;15—铣刀联轴器;16—第一除冰驱动电机;17—第一除冰支架;18—挤压楔形块;19—挡板;20—垫片;21—锯片铣刀;22—第二除冰支架;23—第二除冰驱动电机;24—短轴;25—传动轴;26—轴承;27—夹紧驱动电机;28—夹紧底座;
29—夹紧块;30—螺杆;31—夹紧大齿轮;32—夹紧小齿轮;33—第一行走轮;34—第一行走轮传动轴;35—第一行走轮轴承;36—第一行走轮支架;37—第一行走轮驱动电机;38—下轴;39—上轴;40—稳固支架;41—旋转支架;42—旋转轴承;43—旋转轴;44—旋转大齿轮;
45—旋转小齿轮;46—旋转联轴器;47—旋转驱动电机。

具体实施方式

[0019] 下面结合本申请中的附图描述本申请的实施例。应理解,下面结合附图所阐述的实施方式,是用于解释本申请实施例的技术方案的示例性描述,对本申请实施例的技术方案不构成限制。
[0020] 本技术领域技术人员可以理解,除非特意声明,这里使用的单数形式“一”“一个”“上述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是,本申请的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件,但不排除实现为本技术领域所支持其他特征、信息、数据、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组合等。应该理解,当我们称一个元件被“连接”到另一元件时,该一个元件可以直接连接到另一元件,也可以指该一个元件和另一元件通过中间元件建立连接关系。此外,这里使用的“连接”可以包括无线连接。
[0021] 为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本申请实施方式做进一步详细描述。需要指出的是,下述实施方式之间可以相互参考、借鉴或结合,对于不同实施方式中相同的术语、相似的特征以及相似的实施步骤等,不再重复描述。
[0022] 本申请实施例提供了一种除冰机器人、除冰系统及除冰方法,具体包括:第一方面,本申请实施例提供了一种除冰机器人,如图1 图8所示,图1为本申请实
~
施例提中一种除冰机器人的结构示意图;图2为本申请实施例中一种除冰机器人的正视图;
图3为本申请实施例中一种第一除冰装置1的结构示意图;图4为本申请实施例中一种第二除冰装置3的结构示意图;图5为本申请实施例中一种夹紧装置2的结构示意图;图6为本申请实施例中一种第一行走轮33机构的结构示意图;图7为本申请实施例中一种行走箱5的结构示意图;图8为本申请实施例中一种第一旋转模组6的结构示意图。
[0023] 除冰机器人,包括行走箱5、第一除冰装置1、第二除冰装置3、夹紧装置2、越障行走装置、控制系统和传感响应系统:其中,所述越障行走装置包括第一旋转模组6、第一伸缩模组7、第二旋转模组和第
二伸缩模组4,所述第一旋转模组6连接于所述行走箱5的第一端,所述第一伸缩模组7分别连接于所述第一旋转模组6和所述第一除冰装置1,所述第二旋转模组连接于所述行走箱5的第二端,所述第二伸缩模组4分别连接于所述第二旋转模组和所述第二除冰装置3;
所述第一除冰装置1远离所述行走箱5的一侧设置有铣刀14,所述第二除冰装置3
远离所述行走箱5的一侧设置有锯片铣刀21;
所述夹紧装置2连接于所述行走箱5且位于所述第一旋转模组6和所述第二旋转模
组之间;
所述控制系统和所述传感响应系统均连接于所述行走箱5,所述控制系统分别与
所述传感响应系统、所述第一除冰装置1、所述第二除冰装置3、所述夹紧装置2、所述越障行走装置信号连接。
[0024] 在本实施例中,高压输电线依次穿过所述第一除冰装置1、所述夹紧装置2和所述第二除冰装置3。
[0025] 所述传感响应系统可以感应空气温湿度,所述控制系统通过所述传感响应系统的感应结果来控制所述第一除冰装置1和所述第二除冰装置3沿着高压输电线行走,并对高压输电线进行相应的除冰操作。
[0026] 所述传感响应系统还可以感应障碍物,所述控制系统通过所述传感响应系统的感应结果来控制所述第一除冰装置1、所述第二除冰装置3和所述可越障行走装置的电机驱动齿轮转动,使所述第一除冰装置1和所述第二除冰装置3旋转交错于高压输电线两侧,并且控制所述夹紧装置2的电机驱动齿轮转动,通过螺杆30带动夹紧装置2夹紧高压输电线,以保证机器人不脱落。
[0027] 在本申请的一些实施例中,所述行走箱5包括上轴39、下轴38和稳固支架40,两个所述稳固支架40分别位于所述下轴38的两端且分别与所述第一旋转模组6、所述第二旋转模组连接,所述上轴39平行于所述下轴38。
[0028] 如图1和图7所示,所述上轴39处于所述行走箱5内部上方,其作用是穿过并支撑所述夹紧装置2;所述下轴38处于行走箱5内部下方,并且两侧分别设有所述稳固支架40;所述稳固支架40分别处于所述下轴38两端,并且其外侧与所述第一旋转模组6相连接。
[0029] 在本申请的一些实施例中,所述第一除冰装置1还包括第一除冰驱动电机16、挤压楔形块18、铣刀联轴器15和第一除冰支架17;所述第一除冰支架17与所述第一伸缩模组7连接,所述第一除冰驱动电机16、所述
挤压楔形块18固定连接于所述第一除冰支架17,所述第一除冰驱动电机16的输出端通过所述铣刀联轴器15与所述铣刀14连接。
[0030] 如图1和图3所示,所述第一除冰驱动电机16处于所述第一除冰支架17上方,其输出端通过所述铣刀联轴器15与所述铣刀14相连接;所述挤压楔形块18处于所述第一除冰支架17下方,并与所述第一除冰支架17固连。当开始除冰时,先利用铣刀14从覆冰的中间铣出一条裂缝,覆冰的其它部分便会裂开,其后的挤压楔形块18再对覆冰进行挤压,覆冰被挤压掉后,导线的首次除冰完成。
[0031] 在本申请的一些实施例中,所述第二除冰装置3还包括第二除冰支架22、垫片20、挡板19、第二除冰驱动电机23和短轴24;多个所述锯片铣刀21间隔分布,每个所述锯片铣刀21的两侧分别设置有所述垫片
20,多个所述锯片铣刀21和多个所述垫片20均位于两个所述挡板19之间;
所述第二除冰支架22与所述第二伸缩模组4连接,所述第二除冰驱动电机23固定
连接于所述第二除冰支架22,所述第二除冰驱动电机23的输出端与所述短轴24连接,所述短轴24穿过且键连接于多个所述锯片铣刀21、多个所述垫片20和两个所述挡板19。
[0032] 如图1和图4所示,所述锯片铣刀21有四片,其中两片直径大于另外两片,并分别处于直径较小的两片所述锯片铣刀21两侧,且之间用所述垫片20隔开;所述挡板19处于四片所述锯片铣刀21最外侧,并且由所述垫片20隔开;所述后臂除冰驱动电机处于所述第二除冰装置3后方,其输出端与所述短轴24相连接;所述短轴24横穿四片所述锯片铣刀21、所述垫片20和所述挡板19,所述短轴24转动时通过与其键连接,从而带动所述第二除冰装置3转动。在除冰过程中,所述第二除冰装置3与所述第一除冰装置1同时工作,当所述第一除冰装置1对一段高压输电线除冰完成后,所述第二除冰装置3再次对这段高压输电线上未除净的覆冰进行二次除冰,达到充分除冰的目的。
[0033] 在本申请的一些实施例中,所述夹紧装置2包括夹紧块29、夹紧底座28、夹紧小齿轮32、夹紧大齿轮31、夹紧驱动电机27、夹紧传动轴25和螺杆30;所述夹紧底座28与所述行走箱5连接,所述夹紧驱动电机27固定连接于所述夹紧
底座28,所述夹紧驱动电机27的输出端通过所述夹紧传动轴25与所述夹紧小齿轮32连接,所述夹紧小齿轮32与所述夹紧大齿轮31啮合,所述螺杆30连接于所述夹紧大齿轮31,两个所述夹紧块29相对设置且分别啮合于所述螺杆30的两端。
[0034] 如图1和图5所示,所述夹紧驱动电机27处于所述夹紧底座28下方,其输出端与夹紧传动轴25相连接驱动所述夹紧小齿轮32转动,从而带动与其啮合的夹紧大齿轮31转动;所述夹紧传动轴25固定于支架上,并通过轴承26进行支撑;所述螺杆30端部与所述夹紧大齿轮31连接,并且跟随夹紧大齿轮31转动;所述夹紧块29处于所述夹紧底座28上方,且分别位于螺杆30两端,并与螺杆30啮合。所述夹紧装置2的功能是在越障时,当任何一条胳膊处于悬臂状态时,通过箱子中央的夹持器将导线夹住,以确保整体的刚度,确保越障工作的顺利、可靠;当遇到极端天气时,机器人必须停止工作时,能将机器人牢牢地挂在电缆上。
[0035] 在本申请的一些实施例中,所述越障行走装置还包括第一行走轮33机构和第二行走轮机构;所述第一行走轮33机构包括第一行走轮驱动电机37、第一行走轮传动轴34、第一
行走轮支架36和第一行走轮33,所述第一行走轮支架36与所述第一伸缩模组7连接,所述第一行走轮传动轴34固定连接于所述第一行走轮支架36,所述第一行走轮驱动电机37的输出端与所述第一行走轮传动轴34连接,所述第一行走轮传动轴34与所述第一行走轮33键连接;
所述第二行走轮机构包括第二行走轮驱动电机、第二行走轮传动轴25、第二行走
轮支架和第二行走轮,所述第二行走轮支架与所述第二伸缩模组4连接,所述第二行走轮传动轴25固定连接于所述第二行走轮支架,所述第二行走轮驱动电机的输出端与所述第二行走轮传动轴25连接,所述第二行走轮传动轴25与所述第二行走轮键连接。
[0036] 如图1、图2、图6和图8所示,可以理解的是,下面以第一行走轮33机构、第一伸缩模组7、第一旋转模组6举例介绍,第二行走轮机构、第二伸缩模组4、第二旋转模组与之同理,不再赘述。
[0037] 所述第一行走轮驱动电机37分别处于所述第一伸缩模组7和所述第二伸缩模组4的上箱体12内侧;所述第一伸缩模组7和所述第二伸缩模组4分别处于所述行走箱5两侧,并且与所述第一旋转模组6相连接;所述第一旋转模组6分别处于行走箱5两侧,从而带动所述第一伸缩模组7和所述第二伸缩模组4进行旋转;所述行走轮机构处于所述第一伸缩模组7和所述第二伸缩模组4的上箱体12内侧,并且由所述第一行走轮驱动电机37控制转动。
[0038] 如图6所示,所述行走轮机构包括第一行走轮驱动电机37、第一行走轮传动轴34、第一行走轮支架36和第一行走轮33,所述第一行走轮驱动电机37处于第一行走轮支架36外侧,其输出端与所述第一行走轮传动轴34相连;所述第一行走轮传动轴34安装在所述第一行走轮支架36上,其端部与第一行走轮33键连接,且由第一行走轮轴承35支撑。行走轮的表面涂有抗摩擦橡胶,可以增强与金属丝之间的摩擦,保证机器人行进过程中的安全稳定。
[0039] 如图1、图2和图8所示,通过所述旋转驱动电机47驱动所述旋转小齿轮45转动,带动与所述旋转小齿轮45啮合的所述旋转大齿轮44转动,从而旋转大齿轮44带动旋转轴43旋转,所述旋转轴43穿过与其键连接的所述旋转大齿轮44,并且其上端与所述第一伸缩模组7和所述第二伸缩模组4的下箱体13固连,从而带动所述第一伸缩模组7和所述第二伸缩模组4进行旋转;所述旋转轴43由旋转支架41支撑,并且所述旋转支架41内部装有旋转轴承42。
旋转联轴46连接旋转小齿轮45和旋转驱动电机47。
[0040] 在本申请的一些实施例中,所述第一旋转模组6包括旋转驱动电机47、旋转大齿轮44、旋转小齿轮45和旋转轴43;
所述旋转驱动电机47与所述旋转小齿轮45连接,所述旋转小齿轮45与所述旋转大
齿轮44啮合,所述旋转轴43穿过且键连接于所述旋转大齿轮44,所述旋转轴43与所述第一伸缩模组7连接;
所述第一伸缩模组7包括上箱体12、下箱体13、伸缩电机8、联轴器9、丝杆10和螺母
11;
所述伸缩电机8和所述丝杆10螺母11位于所述下箱体13的内侧,所述伸缩电机8的
输出端通过所述联轴器9与所述丝杆10螺母11连接,所述下箱体13与所述第一旋转模组6连接,所述上箱体12部分套设于所述下箱体13的外侧且与所述丝杆10、螺母11连接。
[0041] 如图1和图2所示,所述上箱体12套在下箱体13上方,并且与螺母11相连接;所述下箱体13处于所述行走箱5两侧的第一旋转模组6上方,其内部包含所述伸缩电机8、所述丝杆10和所述螺母11;所述伸缩电机8的输出端与所述丝杆10端部通过所述联轴器9连接。在越障过程中,需要手臂进行伸缩时,所述伸缩电机8驱动所述丝杆10旋转,所述螺母11在所述丝杆10上进行轴向移动,带动所述上箱体12进行轴向移动,从而实现手臂伸缩的目的。
[0042] 在本申请的一些实施例中,所述传感响应系统包括温湿度传感器、障碍传感器和力平衡式传感器;所述温湿度传感器、所述障碍传感器均设置于所述行走箱5的其中一端,所述力平
衡式传感器位于所述行走箱5远离所述夹紧装置2的一侧,所述温湿度传感器、所述障碍传感器和所述力平衡式传感器均与所述控制系统信号连接。
[0043] 第二方面,本申请实施例提供了一种除冰系统,包括高压输电线和如第一方面中任一实施例所述的除冰机器人;所述高压输电线依次穿过所述除冰机器人中的第一除冰装置1、夹紧装置2和第二
除冰装置3。
[0044] 第三方面,本申请实施例提供了一种除冰方法,采用如第一方面中任一实施例所述的除冰机器人,包括以下步骤:控制系统收到传感响应系统的冰层信号,驱使所述除冰机器人在高压输电线上移
动;
所述控制系统驱使第一除冰装置1和第二除冰装置3运行;
所述控制系统收到所述传感响应系统的障碍信号,驱使所述第一除冰装置1和所
述第二除冰装置3停止运行,越障行走装置和夹紧装置2运行,第一旋转模组6、第一伸缩模组7使得所述第一除冰装置1脱离所述高压输电线,所述夹紧装置2夹紧所述高压输电线,所述除冰机器人继续移动;
当所述第一除冰装置1越过障碍后,所述控制系统驱使所述第一除冰装置1挂线,
所述夹紧装置2松开所述高压输电线,所述除冰机器人继续移动;
当所述夹紧装置2越过障碍后,所述控制系统驱使所述夹紧装置2夹紧所述高压输
电线,第二旋转模组、第二伸缩模组4使得所述第二除冰装置3脱离所述高压输电线,所述除冰机器人继续移动;
当所述第二除冰装置3越过障碍后,所述控制系统驱使所述第二除冰装置3挂线,
所述除冰机器人完成越障。
[0045] 本实施例的高压输电线可越障式除冰机器人工作过程为:当温湿度传感器感应到高压输电线的温度在0℃ 5℃、湿度大于60%时,表示高压
~
输电线上覆有冰层,除冰机器人的控制系统的微处理器经脉宽调制控制器启动可越障行走装置、第一除冰装置1、第二除冰装置3和第一行走轮驱动电机37,第一行走轮驱动电机37驱动行走轮转动,实现机器人在高压输电线上行走。与此同时,控制系统的微处理器控制第一除冰驱动电机16和第二除冰驱动电机23开始工作,并随着除冰机器人的行进过程中,先由第一除冰装置1利用铣刀14从覆冰的中间铣出一条裂缝,覆冰的其它部分便会裂开,其后的挤压楔形块18同时对覆冰进行挤压,覆冰被挤压掉后,完成导线的首次除冰,清除高压输电线上的大部分覆冰;再由第二除冰装置3再次对这段高压输电线上未除净的覆冰进行二次除冰,清除高压输电线上的小部分覆冰,达到充分除冰的目的。
[0046] 当障碍传感器检测到机器人前方的高压输电线上出现障碍物时:传感响应系统控制第一除冰装置1和第二除冰装置3停止工作,并驱动可越障行走
装置开始工作,传感响应系统启动第一行走轮驱动电机37、伸缩电机8和旋转驱动电机47,伸缩电机8先驱动第一伸缩模组7的上箱体12上移,使在高压输电线上的第一除冰装置1脱离高压输电线,此时由行走箱5底部的为力平衡式传感器感应机器人的整体平衡状态,通过感应结果控制夹紧驱动电机27,从而驱动夹紧装置2进行夹紧,再由所述旋转驱动电机47驱动所述第一伸缩模组7旋转至一定角度,由第一行走轮驱动电机37驱动机器人前进,使得前臂越过障碍物,待前臂越过障碍物之后,第一伸缩模组7恢复挂线状态,机器人恢复平衡,夹紧装置2松开,第一行走轮驱动电机37驱动机器人前进,夹紧装置2越过障碍物,随后第二伸缩模组4重复第一伸缩模组7的运行过程,最终实现机器人越障。
[0047] 与现有技术相比可实现,应用本申请实施例,至少能够实现如下有益效果:在越障过程中,本申请实施例中的除冰机器人通过夹紧装置2夹紧高压输电线,可以避免机器人在半空中翻车,而且如果遇到极端恶劣的天气,需要停止工作时,可将机器人牢牢地固定在电缆上,提高稳定性。在除冰过程中,该除冰机器人的第一端与第二端分别设有不同的除冰装置,采用不同的除冰方式,可以解决除冰不充分的问题。该除冰机器人原理简单、易实现、除冰成本低。
[0048] 在本申请的描述中,词语“中心”“上”“下”“前”“后”“左”“右”“竖直”“水平”“顶”“底”“内”“外”等指示的方向或位置关系,为基于附图所示的示例性的方向或位置关系,是为了便于描述或简化描述本申请的实施例,而不是指示或暗示所指的装置或部件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。
[0049] 术语“第一”“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
[0050] 在本申请的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”“相连”“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体式连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
[0051] 在本说明书的描述中,具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0052] 本技术领域技术人员可以理解,本申请中已经讨论过的各种操作、方法、流程中的步骤、措施、方案可以被交替、更改、组合或删除。进一步地,具有本申请中已经讨论过的各种操作、方法、流程中的其他步骤、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、组合或删除。进一步地,现有技术中的具有与本申请中公开的各种操作、方法、流程中的步骤、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、组合或删除。
[0053] 应该理解的是,虽然附图的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示,但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明,这些步骤的执行并没有严格的顺序限制,其可以以其他的顺序执行。而且,附图的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段,这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成,而是可以在不同的时刻执行,其执行顺序也不必然是依次进行,而是可以与其他步骤或者其他步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
[0054] 以上所述仅是本申请的部分实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请的方案技术构思的前提下,采用基于本申请技术思想的其他类似实施手段,同样属于本申请实施例的保护范畴。