一种电力机器人巡检方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种电力巡检方法，特别是涉及一种电力机器人巡检方法。
【背景技术】
[0002] 本发明所指的电力巡检为巡检电网的输电线路。目前输电线路巡检的方式多为1、 大型无人直升机或无人旋翼机；2、悬挂式巡检机器人；3、地面两栖机器人。受限于当前无 人机飞行技术、GPS导航技术和摄像技术，无人机巡检方式有成本高，精度低，控制难度大， 地面作业人员误操作造成的损失风险高的劣势。悬挂式巡检机器人需要将机器人挂在输电 线路上进行人工控制，安装拆卸过程复杂，危险性高。同时，限于机器人自身的重量，会对输 电线路安全造成隐患。地面两栖机器人受限于输电网地面环境的影响较大，对地形的条件 要求较高。综合上述情况，现需要一种自动沿输电线路检测方法，使巡检机器人始终与巡检 线路保持合适的距离；地面人员少操作或不操作的；成本低，机构简单，巡线速度可调，巡 线精度高；安装拆卸危险性低，不会对输电线路造成破坏；能够适应山地、荒原、水流等复 杂环境。
【发明内容】
[0003] 为克服上述现有技术不足，本发明提供一种电力机器人巡检方法。
[0004] 本发明所采用的技术方案是： 一种电力机器人巡检方法，包括电力巡检机器人本体和使用该机器人进行巡检的方 法，其中，电力巡检机器人，包括机体、扫描部、连续测角部、动力部、控制通讯部、起落架、直 流电源和摄像机部。所述机体为其他部件的载体，所述扫描部位于机体的顶部，连续测角部 与扫描部下部连接，实时检测扫描部的转动角度。动力部与机体固定，为巡检机器人提供动 力。控制通讯部与连续测角部连接，进而实时检测扫描部的转动角度，控制通讯部与扫描部 的Zigbee通讯模块进行无线通讯，进而获得两个测距传感器的检测数据，控制通讯部对上 述数据进行处理计算后，对动力部发出控制信号。所述起落架固定于机体下部。所述直流 电源和摄像机部固定于机体的下部。
[0005] 所述机体包括：一层载板、二层载板、三层载板、四层载板、筒杆和筒杆夹。所述机 体中央自下而上依次分布固定一层载板、二层载板、三层载板和四层载板。各载板之间通过 螺栓进行固定。
[0006] 所述一层载板为碳纤维材质镂空结构，一层载板上表面固定有直流电源。所述一 层载板下表面中央处固定有摄像机固定杆。所述二层载板和三层载板为碳纤维材质镂空结 构，中央有圆通孔，所述二层载板四个角位置下表面通过螺栓固定有四个起落架。所述二层 载板中央位置通过六角铜螺栓与控制通讯部固定。所述四层载板位于机体最上部，通过四 个长螺栓与三层载板固定。四层载板中央位置有四个安装孔，与连续测角部的上盖上表面 固定。
[0007] 所述筒杆共四个，为中空结构，筒杆一端与筒杆夹固定，并与起落架的圆通孔过盈 配合。四个筒杆之间，各筒杆之间的夹角为90度。所述筒杆夹上表面与三层载板固定，下 表面与二层载板固定。所述筒杆夹中央有通孔，通孔与筒杆一端过盈配合，进而固定筒杆的 相对位置。
[0008] 所述扫描部包括：传感器座、测距传感器、转杆、顶盘、配重块、Zigbee通讯模块、 导体针、铜片和铜片座。所述转杆两端固定有传感器座，传感器座内有测距传感器。所述转 杆上表面固定有顶盘，顶盘内有Zigbee通讯模块和配重块。所述导体针上端与转杆固定。 所述铜片固定在铜片座的上表面，铜片座与连续测角部上端固定。
[0009] 测距传感器共两个，测距传感器为激光测距传感器、超声波测距传感器、红外测距 传感器等测量距离的传感器。
[0010] 所述转杆两端为中空的杆状结构，中央为凸台，下表面有轴孔与连续测角部的转 角轴上端过盈配合，上表面与顶盘固定。转杆长度大于两个不相邻无刷电机之间的距离。两 端的杆状结构与传感器座固定，转杆两端杆为碳纤维材质。顶盘为弧面壳体，顶盘内部固定 有Zigbee通讯模块和配重块。所述Zigbee通讯模块内固定有可充电电池。
[0011] 所述铜片座为绝缘材质，铜片座与连续测角部的上盖固定，进而与机体的四层载 板固定。
[0012] 所述导体针上端与转杆固定，导体针下端与铜片座上表面接触。导体针为低阻值 圆柱形导体，导体针下表面有半球体凸起。导体针包括正极导体针和负极导体针，正极导体 针上端与Zigbee通讯模块的电源正极连接、负极导体针上端与Zigbee通讯模块的电源负 极连接。
[0013] 所述铜片为弧形，表面光滑，固定于铜片座上表面。所述铜片包括正极铜片和负极 铜片。正极铜片、负极铜片通过两根导线与控制通讯部的电源管理模块连接。所述铜片面 积大于导体针圆柱截面面积，导体针在一定的误差范围内，与铜片接触保持通路。
[0014] 所述连续测角部由90度绝缘圈、270度导体圈、180度绝缘圈、180度导体圈、360 度导体圈、下壳体、转角轴、绝缘垫圈、指针部、上盖、联轴器和直流减速电机组成。所述90 度绝缘圈与270度导体圈位于180度绝缘圈与180度导体圈上侧，所述180度绝缘圈与180 度导体圈位于360度导体圈上侧，所述绝缘圈和导体圈均固定于下壳体内壁上。所述上盖 与下壳体的上表面固定。所述转角轴位于下壳体中央位置，转角轴与指针部固定，指针部的 指针尖端与导体圈或绝缘圈的V形槽槽面贴合。
[0015] 所述90度绝缘圈为绝缘材质弧形圈，固定于下壳体内壁表面，绝缘圈两个端面的 夹角为90度，圈内侧有V形槽，与一号顶针接触，保持一号顶针位置。
[0016] 所述270度导体圈为导体材质弧形圈，固定于下壳体内壁表面，导体圈两个端面 的夹角为270度，圈内侧有V形槽，V形槽形状、大小与90度绝缘圈内侧V形槽一致，V形槽 与一号顶针接触，保持导体圈与一号顶针的导通状态。270度导体圈为具有一定阻值的导 体，弧形圈一侧固定有正方体导体凸起，穿过下壳体的270度绝缘孔，与控制通讯部进行接 线。270度导体圈一端端面与180度导体圈一端端面的夹角为22. 5度。270度导体圈另一 端端面与180度导体圈另一端端面的夹角同为22. 5度。
[0017] 所述180度绝缘圈为绝缘材质弧形圈，固定于下壳体内壁表面，绝缘圈两个端面 的夹角为180度，圈内侧有V形槽，可与二号顶针接触，保持二号顶针位置。
[0018] 所述180度导体圈为导体材质弧形圈，固定于下壳体内壁表面，导体圈两个端面 的夹角为180度，圈内侧有V形槽，V形槽形状、大小与180度绝缘圈内侧V形槽一致，V形 槽与二号顶针接触，保持导体圈与二号顶针的导通状态。180度导体圈为具有一定阻值的导 体，弧形圈一侧固定有正方体导体凸起，穿过下壳体的180度绝缘孔，与控制通讯部进行接 线。
[0019] 所述360度导体圈为导体材质环形圈，固定于下壳体内壁表面，圈内侧有V形槽， 保持导体圈与三号顶针的导通状态。360度导体圈为具有一定阻值的导体，环形圈外侧固定 有正方体导体凸起，穿过下壳体的360度绝缘孔，与控制通讯部进行接线。
[0020] 所述绝缘垫圈为环形薄垫圈，所述绝缘垫圈共四个，360度导体圈与下壳体之间有 一个绝缘垫圈，360度导体圈与180度导体圈之间有一个绝缘垫圈，180度导体圈与270度 导体圈之间有一个绝缘垫圈，270度导体圈与上盖之间有一个绝缘垫圈。
[0021] 所述下壳体为筒形绝缘壳体，侧面有三个正方形孔，自上而下依次为270度绝缘 孔、180度绝缘孔和360度绝缘孔。270度绝缘孔与180度绝缘孔正中间有零度线，安装时， 将零度线对准机器人正前方。下壳体的上表面有四个安装孔，四个安装孔沿径向等夹角分 布。下壳体下表面中央处有轴孔，轴孔与下轴承外壁过盈配合，下轴承内壁与转角轴下端过 盈配合，使转角轴相对下壳体发生相对转动。
[0022] 所述转角轴中央有键形凸起，转角轴与指针部过盈配合，转角轴下侧有轴肩，定位 指针部相对于转角轴的位置。转角轴上端通过上轴承与上盖转动配合，转角轴下端通过下 轴承与下壳体转动配合。转角轴的下端与直流减速电机的输出轴上端通过联轴器固定。转 角轴的上端与扫描部的转杆固定。
[0023] 所述指针部包括一号指针、二号指针、三号指针和指针座。所述指针部固定于转角 轴的中央位置。所述指针为低阻值针形结构，一号指针、二号指针和三号指针的尖头端与绝 缘圈或导体圈的V形槽面贴合，另一端固定与指针座固定。指针座为镂空结构，指针座中央 有轴孔，与转角轴过盈配合。
[0024] 所述一号指针与三号指针通过导体连接；二号指针与三号指针通过导体连接；所 述二号指针与三号指针无导体连接。270度导体圈、一号指针、三号指针和360度导体圈组 成检测第一回路。180度导体圈、二号指针、三号指针和360度导体圈组成检测第二回路。
[0025] 所述上盖为绝缘材质，上盖中央有轴孔，上盖有八个安装孔沿径向等夹角分布。其 中四个为下壳体安装孔，四个为机体安装孔。
[0026] 直流减速电机的输出轴通过联轴器与转角轴的下端固定，直流减速电机与控制通 讯部连接。直流减速电机上表面有四个安装孔，通过四个螺栓与四层载板固定，进而与机体 固定。
[0027] 所述动力部包括无刷电机、电调和螺旋桨。所述无刷电机与电调连接，电调与控制 通讯部连接，螺旋桨与无刷电机的输出轴固定。所述无刷电机共四个、电调共四个、螺旋桨 共四个。
[0028] 所述控制通讯部与动力部的四个电调、直流减速电机、摄像机部、直流电源、连续 测角部的360度导体圈、270度导体圈、180度