[发明专利]绝缘子串智能检测机器人系统及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种机器人，尤其是一种绝缘子串智能检测机器人系统及其控制方法。

背景技术

目前，随着我国电力系统的不断发展，电网安全、稳定运行越来越受到重视。尤其在近年来大力发展的超高压、特高压输电系统中，绝缘子的安全运行直接决定了整个系统的投资及安全水平，为保证高压输电线路的电气安全，在高压输电线路运行使用一段时间后，需要检测线路的电气性能，特别是绝缘子的绝缘安全性能，防止短路或断路等现象的发生。

绝缘子是架空高压输电线路上用于导线与铁塔连接的绝缘元件，具有两个基本作用，即支撑和防止电流回地，这两个作用必须得到保证，绝缘子不应该由于环境和电负荷条件发生变化导致各种电应力而失效，否则绝缘子就不会产生所需的作用，会损害整条线路的使用和运行寿命。

随着人性化作业推广的需要和智能机器人的发展，目前，越来越多的智能机器人应用于电力线路巡检或者设备检测上。在如中国第CN201331558Y号发明专利中，公开了一种具有双履带轮结构的绝缘子检测机器人，用于水平双联绝缘子串的检测，其通过履带跨越所述形体空间，并通过两边的阻挡装置进行行走方向的导向。不过显然诸如履带和轮式结构的机器人并不适合于垂直绝缘子串的检测，为了保证机器人能可靠运行，通常需要在辅助在行进方向的导向结构，结构比较复杂。另外显见的一点是，绝缘子串很多是瓷质件，表面非常光滑，很难使机器人获得良好的驱动环境。该机器人无法攀爬悬垂式绝缘子串；使用具有很大的局限性；

中国第CN1165775C号发明专利则公开了一种具有可组设于绝缘子本体周边的环形支架的机器人，在该环形支架上设置爬行机构和检测探头，显然，由于绝缘子串两端连接，环形支架组装在绝缘子串上需要通过辅助结构进行配合，否则无法完成组装，该辅助的结构，如两节或者两节以上拼对口和的结构，造成了其自身结构的复杂性。另外，其仍然采用导轨式结构，并配合卡爪结构，体积仍然比较大，体形笨重而难以携带。同时，卡爪结构动作比较缓慢，检测效率比较低。通常，这类检测机器人需要在断电的情况下进行检测，影响线路的正常运运行。

中国专利申请CN102608474A公开了一种绝缘子串带电检测机器人，其包括若干导向杆机构、至少一个绝缘子检测装置、控制装置以及至少一组旋转驱动装置，所述导向杆机构连接设置于旋转驱动装置的两侧，控制装置和绝缘子检测装置均固定于导向杆机构上，所述绝缘子检测装置、驱动旋转装置的驱动电机均与控制装置电连接。由于此机器人在绝缘子串上运动时每次都是搭接上下三片绝缘子片，而且机器人整体尺寸较大，工人携带上电塔不太方便。

美国专利申请公开号为：US2010/0100239A 1公开了一种绝缘子串检测机器人机械结构，机器人本体沿带电悬垂绝缘子串往复运动，包括上下可调节环绕绝缘子支架，安装在机器人本体移动的驱动模块，电子检测模块，用于将机器人本体和安装卸载机构连接的连接模块，手动将机器人从绝缘子上拆除的开关翼模块，两侧绝缘子电特性的测量模块，控制机器人动作的控制器以及探测绝缘子缺损的缺损探测单元。但是，该专利申请主要针对的是带电悬垂绝缘子串的检测，其结构包括3个驱动模块，每个驱动模块分别由3个电机驱动，在控制过程中控制3个电机同步比较困难，很容易造成机器人整体重心偏移难以控制。

《仪器仪表学报》2008年4月第29卷第4期增刊592-595页公开了一种《绝缘子检测机器人步法设计及控制系统实现》，该技术利用机器人对绝缘子进行在线自动检测很好地解决了高压输电线路绝缘子低值检测问题。给出了三组并行卡爪攀援式检测机器人机械结构，对机器人沿垂直绝缘子串自动往返行走原理进行分析，设计了其行走步法，并完成了多电机多传感器自动控制系统，行走实验结果验证了机器人步法规划及控制系统的有效性。此机器人在绝缘子上运动时，也是联接三片绝缘子片，而且整体结构尺寸较大，工人携带不便。

发明内容

本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种绝缘子串智能检测机器人系统及其控制方法。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种绝缘子串智能检测机器人系统，包括两组对称设置的驱动机构，两驱动机构相对一侧通过抱紧机构铰接，相对另一侧上分别通过夹块固定安装有一个导向臂，抱紧机构上安装有绝缘子检测仪，其中一个夹块上安装有电控盒，电控盒中设有与驱动机构、抱紧机构和绝缘子检测仪电连接的控制系统；