[发明专利]四电缆同步除冰机器人及除冰方法

说明书

本发明提供一种四电缆同步除冰机器人及除冰方法，其包括横梁、两个摆臂、动台、四个旋翼直升机、四个锥轮组、丝杠电机、两个导轮和四根电缆。锥轮组包括主、辅锥轮和电机。电机轴与主锥轮键连接，主、辅锥轮的齿轮啮合传动；横梁和摆臂都与电机固连，都与主、辅锥轮转动联接。横梁与摆臂转动联接；动台与丝杠电机、四个旋翼直升机的支座固连，与两个导轮轴连接；摆臂的弧形槽与导轮滚动接触。丝杠电机的丝杠与横梁的螺纹孔螺旋连接。除冰时，横梁的两个锥轮组夹到两根电缆，动台由导轮推动摆臂带动锥轮组夹到另两根电缆行走除冰；除冰结束时，丝杠电机驱动摆臂相互反转，使锥轮组脱离电缆，旋翼直升机携该机器人飞行到地面或待除冰电缆上。

技术领域

本发明涉及一种高空机器人，尤其是涉及一种四电缆同步除冰机器人及除冰方法。

背景技术

四电缆同步除冰机器人是基于一般高压电缆除冰装置技术发展起来的一类特种电缆除冰机器人。目前在各国高压电缆供电系统中，已经广泛采用四条相互平行靠近电缆代替单电缆。在雨雪混合天气，这类高压电缆更容易结冰，若不及时除冰，会因雪冰负载过重导致输电线断裂和铁塔倒塌，给人类带来巨大灾难和经济损失。由于电缆除冰机器人可以及时为电缆除冰，因此多年来各国对电缆除冰装置的研究十分重视，多种技术融合，结构简单，轻质，控制容易，高效除冰、快速行走和跨越电锤等障碍一直是电缆除冰机器人研究的发展方向。至今人们已研制出多种电缆除冰技术和相应的机器人。近年来，加拿大、中国等曾经遭遇严重冰雪袭击，导致许多电缆严重结冰和塔架坍塌，激发一些专家提出多种发明技术，如专利号CN200810124321.7，公开一种线缆除冰机器人除冰机器人，由机架、除冰盾、电源、夹持机构和行走机构构成，采用夹持导轮，行走机构采用行走电机和线缆驱动轮构成。上述发明虽然具有单电缆除冰的功能，但目前在高压四条相互平行靠近电缆供电系统中，如何解决四条相互平行靠近电缆倾斜方位同步高效除冰、快速行走和自动跨越保持四条相互平行的保持架等障碍，一直是尚待解决的难题。

发明内容

针对现有技术的不足之处，本发明提供了一种四电缆同步除冰机器人及除冰方法，该除冰机器人能自动飞行到高架电缆作业位置，稳固定位于四条平行电缆，实现四条平行电缆的倾斜方位的同步高效除冰。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：该四电缆同步除冰机器人包括横梁、两个摆臂、四个锥轮组、四个旋翼直升机、动台、丝杠电机、两个导轮和四根电缆，所述摆臂的上端设有弧形通孔，所述导轮能沿弧形通孔滚动，所述导轮与所述动台进行转动联接，所述摆臂的中部设有第一通孔，第一通孔与所述横梁端部的水平通孔进行转动联接，所述摆臂的下端与所述锥轮组相连；所述动台的上表面固连有四个旋翼直升机，所述丝杠电机固连于所述动台的上表面中心，所述丝杠电机的丝杠轴穿过动台的中心通孔，与横梁中心的螺纹通孔进行螺纹联接，所述横梁连接有两个锥轮组；所述锥轮组包括电机、主锥轮和辅锥轮，所述电机的驱动轴与所述主锥轮同轴线相连，所述主锥轮的大端齿轮与所述辅锥轮的大端齿轮相互啮合，所述主锥轮的轴线与所述辅锥轮的轴线相互平行。

优选地，所述摆臂的下端设有第二通孔和第三通孔，所述电机与第二通孔同轴线固连，所述主锥轮与第二通孔、所述辅锥轮与第三通孔分别组成转动副；两个摆臂沿所述横梁的中间平面对称设置。

优选地，所述横梁设有四个轴线相互平行的垂直通孔，分别与两个锥轮组的主锥轮、辅锥轮相连，两个锥轮组的电机均固连于横梁的上表面，且沿横梁的中间平面对称设置，所述横梁两端的水平通孔沿横梁的中间平面对称设置。

优选地，所述旋翼直升机的驱动电机为矢量舵机，四个旋翼直升机的轴线相互平行，且绕所述丝杠电机的中心轴线均匀分布。