[发明专利]一种可飞行式高空作业机器人及其方法

说明书

技术领域

本发明属于作业机构领域，尤其涉及一种可飞行式高空作业机器人及其方法。

背景技术

高处作业是指人在一定位置为基准的高处进行的作业。国家标准GB/T 3608-2008《高处作业分级》规定：“凡在坠落高度基准面2m以上(含2m)有可能坠落的高处进行作业，都称为高处作业。”根据这一规定，在建筑业中涉及到高处作业的范围是相当广泛的。在建筑物内作业时，若在2m以上的架子上进行操作，即为高处作业。

传统的高空作业均是作业人员亲自操作，而且进行攀登作业时作业人员由于没有作业平台，只能攀登在可借助物的架子上作业，要借助一手攀，一只脚勾或用腰绳来保持平衡，身体重心垂线不通过脚下，作业难度大，危险性大，若有不慎就可能坠落。

下面以巡线作业机器人为例：目前，巡线机器人越来越多地用在电力巡视作业领域，代替人工进行电力线路的监测、检修等工作。电力巡视过程中，当电力线路发生绝缘子闪络、局部短路等故障时，最直接的表现便是局部温度过高。另外，电力线路还存在断股、附件脱落等故障。因此，电力线路巡线监测是一个非常关键的环节。传统的巡线机器人由于高压线路及杆塔结构复杂，巡线机器人不仅要完成巡视、检修工作，还要不断跨越线路上的结构障碍，影响巡线机器人的工作效率。

近年来，随着无人机技术的提升，无人机也越来越多的用于巡线。无人机具有灵活高效，不受线路环境约束的优点，但是单纯采用无人机也存在明显的缺点：无人机续航通常较短，需要频繁地充电，有效工作时间有限；为保证安全，无人机不能距离线路太近，这就导致一些复杂区域可能会有遗漏的监测项目，留下安全隐患。

现有的高空作业机器人存在以下缺陷：高空作业机器人需要借助外力或设备搭载作业机构相应工作地点，当高空作业点地理环境复杂时，不易设置架子或吊索等结构，使得高空作业机器人受地理环境因素影响，并不能适用于所有地理环境的地点进行工作。此外，高空作业机器人一般占地空间大，重量大，消耗的能源多，当作业机构需要跨越大型或复杂的障碍物时，可能会发生故障，此时，需要人为将高空作业机器人卸载，耗费大量的人力和物力，降低了高空作业机器人的工作效率。

发明内容

为了解决现有技术的缺点，本发明的第一目的是提供一种可飞行式高空作业机器人。

本发明的一种可飞行式高空作业机器人，包括：飞行机构和作业机构，所述飞行机构包括飞行本体，飞行本体内设有第一控制器，飞行本体连接有若干个机臂，每个机臂连接有旋翼；第一控制器通过控制旋翼驱动模块来驱动旋翼工作；所述作业机构包括电控箱，电控箱内设置有第二控制器，第二控制器用于控制所述作业机构动作；

所述飞行本体用于搭载作业机构至空中设定位置，可飞行式高空作业机器人到达设定位置之后，所述飞行机构和作业机构两者保持共同工作状态或两者分开独立工作状态。

进一步地，电控箱的底部还设置有圆柱形锁止部，锁止部内安装有电控锁，电控锁与第一控制器相连；

飞行机构的上表面还设置有凹箱，凹箱为上宽下窄的锥桶结构；所述凹箱用于承载与其相匹配的作业机构电控箱，且使得所述可飞行式高空作业机器人飞行时保持平衡；凹箱的底部还设置有上窄下宽的柱形台，柱形台用于容纳锁止部；

当飞行机构和作业机构两者需要共同工作时，第一控制器控制电控锁处于上锁状态，使得飞行机构和作业机构两者结合；当作业机构需要单独作业时，第一控制器控制电控处于开锁状态，使得作业机构脱离所述飞行机构而独立工作。

本发明通过凹箱结构，将飞行机构和作业机构共同工作或分开独立工作：当飞行机构和作业机构两者需要共同工作时，第一控制器控制电控锁处于上锁状态，使得飞行机构和作业机构两者结合；当作业机构需要单独作业时，第一控制器控制电控处于开锁状态，使得作业机构脱离所述飞行机构而独立工作。本发明一方面减轻负重，节约能耗；另一方面，降低系统的复杂性，减小产生故障的几率；当作业机构需要跨越大型或复杂的障碍物时，飞行机构可作业机构结合。

进一步地，电控箱的底部还设置有磁性层；所述飞行本体上还安装有电磁吸盘，其与第一控制器相连；电磁吸盘用于承载所述作业机构且使得所述可飞行式高空作业机器人飞行时保持平衡；

当飞行机构和作业机构两者需要共同作业时，第一控制器控制电磁吸盘通电产生磁场，使得电磁吸盘吸附具有磁性层的电控箱，达到飞行机构和作业机构两者结合的目的；当作业机构需要单独作业时，第一控制器控制电磁吸盘断电消除磁场，使得电磁吸盘脱离具有磁性层的电控箱，达到飞行机构和作业机构两者脱离的目的。