導線抗舞動智能控制機器人的製作方法
2023-06-05 18:51:56
本發明屬於線路檢測自動機器人技術領域，尤其涉及一種導線抗舞動智能控制機器人。
背景技術：
輸電線路上覆冰，可能嚴重危害到電網的安全穩定運行，2008年初，我國南方大部 分地區遭受雨雪冰凍災害，引起輸電線路的結冰倒塌，造成數以千計的電力線路斷路，致使 部分城市甚至個別省份大面積長時間停電，給國家建設與工農業生產造成嚴重的損失。因 此輸電線路特別是高壓輸電線路的覆冰問題的解決有著重要意義。
與傳統除冰融冰方法相比，採用機器人除冰在能耗、成本及安全性等方面具有優 勢。作為一個新興的研究領域，目前，國內外對除冰機器人的研究尚處在起步階段，現有除 冰機器人主要專注於機械除冰方式，研究重點包括機械式、衝擊式、銑削式除冰方式。
技術實現要素：
本發明所要解決的問題是克服現有技術的上述不足，本發明提出了一種導線抗舞動智能控制機器人，本發明使用方便、除冰效果好、維護費用極低、勞動強度小、安全係數高。
為解決上述技術問題，本發明所採取的技術方案是：一種導線抗舞動智能控制機器人，包括兩個門字形框，兩個門字形框通過上橫杆和下橫杆連接，所述上橫杆上設有振動傳感器，所述上橫杆下設有兩個上柱體，所述下橫杆上設有與上橫杆對應的兩個下方形孔，所述下方形孔內設有下柱體，所述上柱體下通過轉軸設有上導線輪，所述下柱體上通過轉軸設有下導線輪，所述下橫杆下設有中間方形孔，所述中間方形孔內設有中間下柱體，所述中間下柱體上端通過轉軸設有下導線輪，所述下橫杆下設有下柱體頂緊機構，所述門字形框一側設有CT取電裝置，所述上橫杆上設有驅動轉換機構，所述驅動轉換機構包括設置在上橫杆上的架體和設置在架體上的驅動電機，所述架體上設有兩個傳動軸，所述傳動軸與驅動電機的驅動軸通過鏈條傳動，所述傳動軸與上導線輪的轉軸線傳動，所述CT取電裝置與驅動電機連接，所述驅動電機連接可編程控制器，所述振動傳感器與可編程控制器連接，所述中間下柱體下設有螺紋套，所述螺紋套內設有與之螺紋連接的螺栓，所述螺栓與中間下柱體通過拉力軸承連接，所述螺紋套上設有與之轉動連接的齒輪，所述下橫杆下設有驅動齒輪轉動的減速電機，所述齒輪上設有驅動杆，所述螺栓下端搖臂，所述搖臂上設有供驅動杆穿過的通孔，所述中間下柱體一側設有供導線進入的卡口。
所述拉力軸承包括筒體和插入筒體的T形卡件，所述T形卡件與筒體下端之間設有若干個鋼珠。
所述下橫杆下設有與齒輪嚙合的棘輪。
所述棘輪採用電動控制棘輪。
所述螺栓上設有矩形孔。
所述下柱體頂緊機構採用電動蝸輪絲杆升降機。
所述電動控制棘輪包括通過支杆設置在下橫杆上的棘輪和設置在支杆上與之鉸接的棘爪，所述支杆與棘爪之間通過電動伸縮杆連接。所述電動伸縮杆的兩端與支杆和棘爪均鉸接連接。
導線輪內設有耐磨導線橡膠保護層。
所述下橫杆上設有蓄電池，蓄電池與CT取電裝置連接。
所述耐磨導線橡膠保護層，由下列重量份的原料製成：丁腈橡膠45～52份、丁苯橡膠15～25份、聚矽氧烷20～28份、白礦油3～6份、二氧化鈦10～12份、碳纖維14～23份、氧化鎂4～6份、鎢粉2～3份、氨基甲酸乙酯3.6～4.0份質量分數組成。
有益效果：本發明提供的導線抗舞動智能控制機器人包括兩個門字形框，兩個門字形框通過上橫杆和下橫杆連接，所述上橫杆上設有振動傳感器，所述上橫杆下設有兩個上柱體，所述下橫杆上設有與上橫杆對應的兩個下方形孔，所述下方形孔內設有下柱體，所述上柱體下通過轉軸設有上導線輪，所述下柱體上通過轉軸設有下導線輪，所述下橫杆下設有中間方形孔，所述中間方形孔內設有中間下柱體，所述中間下柱體上端通過轉軸設有下導線輪，所述下橫杆下設有下柱體頂緊機構，所述門字形框一側設有CT取電裝置，所述上橫杆上設有驅動轉換機構，所述驅動轉換機構包括設置在上橫杆上的架體和設置在架體上的驅動電機，所述架體上設有兩個傳動軸，所述傳動軸與驅動電機的驅動軸通過鏈條傳動，所述CT取電裝置與驅動電機連接，所述驅動電機連接可編程控制器，所述振動傳感器與可編程控制器連接，所述中間下柱體下設有螺紋套，所述螺紋套內設有與之螺紋連接的螺栓，所述螺栓與中間下柱體通過拉力軸承連接，所述螺紋套上設有與之轉動連接的齒輪，所述下橫杆下設有驅動齒輪轉動的減速電機，所述齒輪上設有驅動杆，所述螺栓下端搖臂，所述搖臂上設有供驅動杆穿過的通孔。在線路發生舞動後，振動傳感器將導線舞動數據傳輸給可編程控制器，可編程控制器內設置導線舞動值（振動頻率），當導線舞動值超過設置的振動頻率（高值），說明導線此時舞動太大，容易出現事故，此時可編程控制器控制驅動電機工作，帶動導線抗舞動智能控制機器人從一端向另一端移動，導線抗舞動智能控制機器人自身重量大，相當於防震錘，當導線舞動值低於設置的振動頻率，可編程控制器控制驅動電機停止工作，說明此時導線抗舞動智能控制機器人停在此處能夠滿足供電正常需求，此時輸電線處於正常狀態，不會因舞動發生事故；上橫杆上設置風速傳感器，當風速降低後，風速低於設定值，設定值的風速不會引起導線舞動值超高設置的振動頻率（高值），可編程控制器控制驅動電機工作將舞動除冰機構移動到導線一端，減輕導線負載延長導線使用壽命。
附圖說明
下面結合附圖對本發明作進一步描述：
圖1是本發明的側視結構示意圖；
圖2是本發明的結構示意圖；
圖3是本發明的拉力軸承連接處結構示意圖；
圖4是本發明的中間下柱體側視結構圖；
圖5是本發明的筒體結構圖；
圖6是本發明的電動控制棘輪結構圖。
具體實施方式
下面結合附圖和實施例對本發明做進一步說明。
實施例一：如圖1、2、3、4、5所示，一種導線抗舞動智能控制機器人，包括遙控飛機，架體上設有掛鈎5，掛鈎掛在遙控飛機的下的掛環內，兩個門字形框30，兩個門字形框通過上橫杆1和下橫杆35連接，所述上橫杆1上設有振動傳感器8，所述上橫杆下設有兩個上柱體11，所述下橫杆35上設有與上橫杆對應的兩個下方形孔，所述下方形孔內設有下柱體15，所述上柱體11下通過轉軸設有上導線輪12，所述下柱體15上通過轉軸36設有下導線輪14，所述下橫杆下設有中間方形孔，所述中間方形孔內設有中間下柱體17，所述中間下柱體上端通過轉軸設有下導線輪14，所述下橫杆下設有下柱體電動絲槓升降機37，所述門字形框一側設有CT取電裝置13，所述上橫杆1上設有驅動轉換機構，所述驅動轉換機構包括設置在上橫杆上的架體3和設置在架體上的驅動電機6，所述架體1上設有兩個傳動軸7，所述傳動軸與驅動電機的驅動軸通過鏈條4傳動，所述傳動軸與上導線輪的轉軸線傳動，所述CT取電裝置與驅動電機連接，所述振動傳感器8、驅動電機6和電動絲槓升降機37均與可編程控制器9連接，所述中間下柱體下設有螺紋套28，所述螺紋套28內設有與之螺紋連接的螺栓22，所述螺栓22與中間下柱體17通過拉力軸承21連接，所述螺紋套28上設有與之轉動連接的齒輪26，所述下橫杆下設有驅動齒輪26轉動的減速電機38，所述齒輪26上設有驅動杆25，所述螺栓下端搖臂24，所述搖臂24上設有供驅動杆穿過的通孔23，所述中間下柱體一側設有供導線進入的卡口40。所述下柱體下設有下柱體頂緊機構。
所述拉力軸承包括筒體37和插入筒體的T形卡件38，所述T形卡件38與筒體37下端之間設有若干個鋼珠39。
所述門字形框一側設有開口31。
所述下橫杆35下設有與齒輪嚙合的棘輪27。
所述棘輪採用電動控制棘輪。
所述下橫杆上設有中間下柱體扶正導向套16。
所述下柱體頂緊機構包括設置在下橫杆下套在下柱體上的螺套18，所述螺套內設有與之螺紋連接的螺杆20。所述螺套上設有定位螺釘19。
所述電動控制棘輪包括通過支杆29設置在下橫杆下的棘輪27和設置在支杆28上與之鉸接的棘爪33，所述支杆28與棘爪33之間通過電動伸縮杆32連接。所述電動伸縮杆的兩端與支杆和棘爪均鉸接連接。
導線輪內設有耐磨導線橡膠保護層。
所述下橫杆上設有蓄電池，蓄電池與CT取電裝置連接。
所述中間下柱體17與拉力軸承間設有壓力傳感器，當導線鬆動向下懸，壓力傳感器將壓力信息傳輸給可編程控制器，壓力低於設定低值（導線鬆動向下懸），可編程控制器控制減速電機工作，帶動螺栓逆時針轉動擰出螺紋套，螺栓將中間下柱體向下帶動，當壓力達到設定高值（此時導線向下鬆動正常）可編程控制器控制曲柄電機所述螺紋套內設有與之螺紋連接的螺栓，所述螺栓與中間下柱體通過拉力軸承連接，所述螺紋套上設有與之轉動連接的齒輪，所述下橫杆下設有驅動齒輪轉動的減速電機，所述齒輪上設有驅動杆，所述螺栓下端搖臂，所述搖臂上設有供驅動杆穿過的通孔，所述中間下柱體一側設有供導線進入的卡口26停止工作，此時導線不鬆動。
所述門字形框一側設有傾斜電動伸縮杆，所述傾斜電動伸縮杆下端設有U形凹槽，驅動轉軸穿過伸縮杆下端，切割刀片位於與驅動轉軸上位於凹槽內，刀片伸出凹槽。所述門字形框上設有用於觀察導線的攝像頭，攝像頭與可編程控制器連接，通訊模塊將數據信息傳輸給後臺，當導線上有異物時驅動軸帶動鋼絲2轉動，鋼絲帶動驅動轉軸轉動，驅動轉軸帶動圓形切割刀片轉動，通過傾斜電動伸縮杆控制使刀片距離導線0.1mm將異物清除。
所述架體上設有2個傳動軸，所述傳動軸與驅動電機的驅動軸通過鏈條傳動，架體一側的傳動軸與轉軸一一傳動連接，驅動電機能夠帶動下柱體上的轉軸同向轉動，同時驅動，移動穩定，線傳動為通過鋼絲傳動，鋼絲轉動帶動轉軸轉動，主軸帶動導線輪轉動。
所述上導線輪與下導線輪之間的空隙供導線穿過同時在中間下柱體向下頂作用下使導線彎曲為V形。
所述上導線輪和下導線輪內均設有耐磨導線橡膠保護層，耐磨導線橡膠保護層的厚度為4mm。
所述門字形框一側設有供導線穿過的可攜式X光機，所述可攜式X光機與可編程控制器連接，所述可編程控制器連接有無線數傳模塊，可攜式X機採用威海艾提夫醫用可攜式x射線機。CT取電裝置採用北京藍派克電力科技有限公司生產的CT取電裝置。
本發明提供的導線抗舞動智能控制機器人包括兩個門字形框，兩個門字形框通過上橫杆和下橫杆連接，所述上橫杆上設有振動傳感器，所述上橫杆下設有兩個上柱體，所述下橫杆上設有與上橫杆對應的兩個下方形孔，所述下方形孔內設有下柱體，所述上柱體下通過轉軸設有上導線輪，所述下柱體上通過轉軸設有下導線輪，所述下橫杆下設有中間方形孔，所述中間方形孔內設有中間下柱體，所述中間下柱體上端通過轉軸設有下導線輪，所述下橫杆下設有下柱體頂緊機構，所述門字形框一側設有CT取電裝置，所述上橫杆上設有驅動轉換機構，所述驅動轉換機構包括設置在上橫杆上的架體和設置在架體上的驅動電機，所述架體上設有兩個傳動軸，所述傳動軸與驅動電機的驅動軸通過鏈條傳動，所述CT取電裝置與驅動電機連接，所述驅動電機連接可編程控制器，所述振動傳感器與可編程控制器連接，所述中間下柱體下設有螺紋套，所述螺紋套內設有與之螺紋連接的螺栓，所述螺栓與中間下柱體通過拉力軸承連接，所述螺紋套上設有與之轉動連接的齒輪，所述下橫杆下設有驅動齒輪轉動的減速電機，所述齒輪上設有驅動杆，所述螺栓下端搖臂，所述搖臂上設有供驅動杆穿過的通孔。在線路發生舞動後，振動傳感器將導線舞動數據傳輸給可編程控制器，可編程控制器內設置導線舞動值（振動頻率），當導線舞動值超過設置的振動頻率（高值），說明導線此時舞動太大，容易出現事故，此時可編程控制器控制驅動電機工作，帶動導線抗舞動智能控制機器人從一端向另一端移動，導線抗舞動智能控制機器人自身重量大，相當於防震錘，當導線舞動值低於設置的振動頻率，可編程控制器控制驅動電機停止工作，說明此時導線抗舞動智能控制機器人停在此處能夠滿足供電正常需求，此時輸電線處於正常狀態，不會因舞動發生事故；上橫杆上設置風速傳感器10，當風速降低後，風速低於設定值，設定值的風速不會引起導線舞動值超高設置的振動頻率（高值），可編程控制器控制驅動電機工作將舞動除冰機構移動到導線一端，減輕導線負載延長導線使用壽命。當導線上有覆冰，控制器控制驅動電機工作帶動機器人從一端移動到另一端，導線彎曲的過程中覆冰跌落；驅動電機連接遙控開關接收器，採用美國POWER公司生產的開關電源晶片LNK304控制電源，通過遙控器遠程控制驅動電機工作與停止。
實施例二：如圖1、2、3、4、5所示，一種導線抗舞動智能控制機器人，包括遙控飛機，架體上設有掛鈎5，掛鈎掛在遙控飛機的下的掛環內，兩個門字形框30，兩個門字形框通過上橫杆1和下橫杆35連接，所述上橫杆1上設有振動傳感器8，所述上橫杆下設有兩個上柱體11，所述下橫杆35上設有與上橫杆對應的兩個下方形孔，所述下方形孔內設有下柱體15，所述上柱體11下通過轉軸設有上導線輪12，所述下柱體15上通過轉軸36設有下導線輪14，所述下橫杆下設有中間方形孔，所述中間方形孔內設有中間下柱體17，所述中間下柱體上端通過轉軸設有下導線輪14，所述下橫杆下設有下柱體電動絲槓升降機37，所述門字形框一側設有CT取電裝置13，所述上橫杆1上設有驅動轉換機構，所述驅動轉換機構包括設置在上橫杆上的架體3和設置在架體上的驅動電機6，所述架體1上設有兩個傳動軸7，所述傳動軸與驅動電機的驅動軸通過鏈條4傳動，所述傳動軸與上導線輪的轉軸線傳動，所述CT取電裝置與驅動電機連接，所述振動傳感器8、驅動電機6和電動絲槓升降機37均與可編程控制器9連接，所述中間下柱體下設有螺紋套28，所述螺紋套28內設有與之螺紋連接的螺栓22，所述螺栓22與中間下柱體17通過拉力軸承21連接，所述螺紋套28上設有與之轉動連接的齒輪26，所述下橫杆下設有驅動齒輪26轉動的減速電機38，所述齒輪26上設有驅動杆25，所述螺栓下端搖臂24，所述搖臂24上設有供驅動杆穿過的通孔23。
所述門字形框一側設有開口31。
所述下橫杆35下設有與齒輪嚙合的棘輪27。
所述棘輪採用電動控制棘輪。
所述下橫杆上設有中間下柱體扶正導向套16。
所述下橫杆下設有套在下柱體上的筒體18，所述筒體下設有電動絲槓升降機，電動絲槓升降機包括立式絲槓機構20和減速電機19。
所述電動控制棘輪包括通過支杆29設置在下橫杆下的棘輪27和設置在支杆28上與之鉸接的棘爪33，所述支杆28與棘爪33之間通過電動伸縮杆32連接。所述電動伸縮杆的兩端與支杆和棘爪均鉸接連接。
導線輪內設有耐磨導線橡膠保護層。
本發明的整個機器人由移動平臺、控制系統、遙控系統和傳感檢測四大部分組成。從系統總體來看，無線遙控小車有近端操作人員，遠端移動小車，操作人員在遙控作業端根據作業任務的要求，通過遙控操作平臺的人機互動接口，藉助反饋信息控制小車完成特定的作業任務。操作人員依據終端反饋的信息，根據特定作業任務的要求發送操作與控制指令信息，控制無線遙控小車前進後退，直到輸電線路舞動在合理的範圍內。
實施例三：如圖1、2、3、4、5所示，一種導線抗舞動智能控制機器人，包括遙控飛機，架體上設有掛鈎5，掛鈎掛在遙控飛機的下的掛環內，兩個門字形框30，兩個門字形框通過上橫杆1和下橫杆35連接，所述上橫杆1上設有振動傳感器8，所述上橫杆下設有兩個上柱體11，所述下橫杆35上設有與上橫杆對應的兩個下方形孔，所述下方形孔內設有下柱體15，所述上柱體11下通過轉軸設有上導線輪12，所述下柱體15上通過轉軸36設有下導線輪14，所述下橫杆下設有中間方形孔，所述中間方形孔內設有中間下柱體17，所述中間下柱體上端通過轉軸設有下導線輪14，所述下橫杆下設有下柱體電動絲槓升降機37，所述門字形框一側設有CT取電裝置13，所述上橫杆1上設有驅動轉換機構，所述驅動轉換機構包括設置在上橫杆上的架體3和設置在架體上的驅動電機6，所述架體1上設有兩個傳動軸7，所述傳動軸與驅動電機的驅動軸通過鏈條4傳動，所述傳動軸與上導線輪的轉軸線傳動，所述CT取電裝置與驅動電機連接，所述振動傳感器8、驅動電機6和電動絲槓升降機37均與可編程控制器9連接，所述中間下柱體下設有螺紋套28，所述螺紋套28內設有與之螺紋連接的螺栓22，所述螺栓22與中間下柱體17通過拉力軸承21連接，所述螺紋套28上設有與之轉動連接的齒輪26，所述下橫杆下設有驅動齒輪26轉動的減速電機38，所述齒輪26上設有驅動杆25，所述螺栓下端搖臂24，所述搖臂24上設有供驅動杆穿過的通孔23，所述中間下柱體17上的下導線輪與驅動電機驅動軸線傳動。
所述門字形框一側設有開口31。
所述下橫杆35下設有與齒輪嚙合的棘輪27。
所述棘輪採用電動控制棘輪。
所述下橫杆上設有中間下柱體扶正導向套16。
所述下橫杆下設有套在下柱體上的筒體18，所述筒體下設有電動絲槓升降機，電動絲槓升降機包括立式絲槓機構20和減速電機19。
所述電動控制棘輪包括通過支杆29設置在下橫杆下的棘輪27和設置在支杆28上與之鉸接的棘爪33，所述支杆28與棘爪33之間通過電動伸縮杆32連接。所述電動伸縮杆的兩端與支杆和棘爪均鉸接連接。
實施例四：如圖1、2、3、4、5、6所示，一種導線抗舞動智能控制機器人，包括遙控飛機，架體上設有掛鈎5，掛鈎掛在遙控飛機的下的掛環內，兩個門字形框30，兩個門字形框通過上橫杆1和下橫杆35連接，所述上橫杆1上設有振動傳感器8，所述上橫杆下設有兩個上柱體11，所述下橫杆35上設有與上橫杆對應的兩個下方形孔，所述下方形孔內設有下柱體15，所述上柱體11下通過轉軸設有上導線輪12，所述下柱體15上通過轉軸36設有下導線輪14，所述下橫杆下設有中間方形孔，所述中間方形孔內設有中間下柱體17，所述中間下柱體上端通過轉軸設有下導線輪14，所述下橫杆下設有下柱體電動絲槓升降機37，所述門字形框一側設有CT取電裝置13，所述上橫杆1上設有驅動轉換機構，所述驅動轉換機構包括設置在上橫杆上的架體3和設置在架體上的驅動電機6，所述架體1上設有兩個傳動軸7，所述傳動軸與驅動電機的驅動軸通過鏈條4傳動，所述傳動軸與上導線輪的轉軸線傳動，所述CT取電裝置與驅動電機連接，所述振動傳感器8、驅動電機6和電動絲槓升降機37均與可編程控制器9連接，所述中間下柱體下設有螺紋套28，所述螺紋套28內設有與之螺紋連接的螺栓22，所述螺栓22與中間下柱體17通過拉力軸承21連接，所述螺紋套28上設有與之轉動連接的齒輪26，所述下橫杆下設有驅動齒輪26轉動的減速電機38，所述齒輪26上設有驅動杆25，所述螺栓下端搖臂24，所述搖臂24上設有供驅動杆穿過的通孔23。
所述門字形框一側設有開口31。
所述下橫杆35下設有與齒輪嚙合的棘輪27。
所述棘輪採用電動控制棘輪。
所述下橫杆上設有中間下柱體扶正導向套16。
所述下橫杆下設有套在下柱體上的筒體18，所述筒體下設有電動絲槓升降機，電動絲槓升降機包括立式絲槓機構20和減速電機19。
實施例五與實施例四的區別是：所述耐磨導線橡膠保護層，由下列重量份的原料製成：丁腈橡膠45份、丁苯橡膠15份、聚矽氧烷22份、白礦油3份、二氧化鈦10份、碳纖維14份、氧化鎂4份、鎢粉2份、氨基甲酸乙酯3.6份質量分數組成。
實施例六與實施例四的區別是：所述耐磨導線橡膠保護層，由下列重量份的原料製成：丁腈橡膠45份、丁苯橡膠20份、聚矽氧烷25份、白礦油5份、二氧化鈦11份、碳纖維18份、氧化鎂5份、鎢粉1.5份、氨基甲酸乙酯3.8份質量分數組成。
實施例七與實施例四的區別是：所述耐磨導線橡膠保護層，由下列重量份的原料製成：丁腈橡膠52份、丁苯橡膠25份、聚矽氧烷28份、白礦油6份、二氧化鈦12份、碳纖維23份、氧化鎂6份、鎢粉3份、氨基甲酸乙酯4.0份質量分數組成。
實施例五、六、七的導線輪的在同樣長短的兩條線路上，兩年後，採用實施例五、六、七的導線輪，導線無磨損，橡膠層無更換，基本無損壞。而實施例採用現有技術的橡膠材料，如200710200888.3，2年更換橡膠層3次，每次更換橡膠層都磨損掉，且輸電線路磨損嚴重。
以上對本發明的較佳實施例進行了描述，以說明本發明的原理和應用，但應該理解，本發明可以在不偏離這些原理的基礎上用其它方式來實現。