一种高架结构电力线路除冰机器人及其除冰方法与流程

1.本发明涉及高架线路除冰技术领域，具体涉及一种高架结构电力线路除冰机器人及其除冰方法。


背景技术：

2.当冰雪环境等极端情况下，电力系统高架线路上会覆盖一层。这层冰不仅会增加高架线路的负重，同时冰覆在电线上还使得线路低温变脆，容易发生断裂等风险。
3.因此，中国发明专利cn115207861b公开了一种输电线除冰装置，其通过驱动电机驱动旋冰行走机构旋转，旋冰行走机构内设有多个旋转冰刀组件，通过旋转冰刀组件用于对电缆上的冰块进行去除。
4.但是，在实际应用中，上述专利存在以下问题：首先，电力系统高架线路一般通过很多竖向的支架进行安装，除冰装置在进行移动时需要考虑经过障碍物的问题，上述输电线除冰装置显然难以通过障碍物；其次，采用旋转冰刀组件对电缆上的冰块进行去除，若线路老化变形，存在将线路外表面进行损伤的风险。
5.基于此，本发明设计了一种高架结构电力线路除冰机器人及其除冰方法以解决上述问题。


技术实现要素：

6.针对现有技术所存在的上述缺点，本发明提供了一种高架结构电力线路除冰机器人及其除冰方法。
7.为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种高架结构电力线路除冰机器人，包括机箱，所述机箱的上端安装有用于带动机箱、敲打组件、位置感应组件和热风去冰组件移动，并进行及时避障的避障式驱动组件；所述避障式驱动组件包括用于带动驱动组件、中间辅助滚动组件、敲打组件、位置感应组件和热风去冰组件调节方位的三组方位调节组件，用于驱动机箱、敲打组件、位置感应组件和热风去冰组件移动的两组驱动组件，以及用于辅助两组驱动组件进行移动支撑的中间辅助滚动组件；中间辅助滚动组件位于两组驱动组件之间；左侧的方位调节组件上安装有用于对电力系统高架线路进行敲打除冰的敲打组件和用于感应障碍物的位置感应组件；中部的方位调节组件上安装有用于对一次除冰后的电力系统高架线路进行热风去冰的热风去冰组件；右侧的方位调节组件上安装有用于对电力系统高架线路再次进行敲打除冰的敲打组件；所述机箱的内部固定安装有无线收发器、控制器和蓄电池；控制器通过无线收发器与外部的遥控器连接，控制器与蓄电池连接；方位调节组件、驱动组件、位置感应组件和热风去冰组件均与控制器连接。
8.更进一步的，所述方位调节组件包括竖向驱动组件和转动组件；竖直驱动组件与机箱固定连接，竖直驱动组件与转动组件连接；中间的方位调节组件的转动组件与中间辅助滚动组件连接，两侧的方位调节组件的转动组件上连接有驱动组件和敲打组件；左侧的方位调节组件的转动组件上还连接有位置感应组件。
9.更进一步的，所述竖向驱动组件包括固定筒、第一驱动电机、螺纹杆、第一滑杆、第一直槽和连接圆板；固定筒固定安装在机箱的顶部，固定筒的内壁上开设有第一直槽，第一直槽内贴合滑动连接有第一滑杆，第一滑杆固定连接在连接圆板的侧壁上，连接圆板的中部通过螺纹套与螺纹杆螺纹连接，螺纹杆的底部与第一驱动电机的输出端固定连接，且第一驱动电机固定安装在机箱的内顶部。
10.更进一步的，所述转动组件包括内筒、螺旋槽、第二直槽、第二滑杆、连接轴承和直板；连接圆板的顶部外沿固定连接有连接轴承，连接轴承的外壁上固定连接有内筒，内筒的外壁固定连接有第二滑杆，固定筒的内壁下端开设有第二直槽，固定筒在第二直槽的顶部处开设有螺旋槽，且第二滑杆与第二直槽和螺旋槽的内壁贴合滑动连接，内筒的顶部固定连接有直板。
11.更进一步的，所述驱动组件包括第一转动轴、驱动轮和第二电机；两侧的直板的外壁上均固定连接有第二电机，第二电机的输出端固定连接有第一转动轴，第一转动轴上固定连接有驱动轮，驱动轮的底部与电力系统高架线路的顶部转动连接。
12.更进一步的，所述中间辅助滚动组件包括第二转动轴和从动轮；中间的直板通过轴承与第二转动轴转动连接，第二转动轴上固定连接有从动轮，且从动轮的底部与驱动轮的底部齐平，从动轮的底部与电力系统高架线路的顶部转动连接。
13.更进一步的，所述敲打组件包括第一半球座、安装环、直筒、连接座、连接直板、敲打杆、滑板、弹簧、滑动板、第二半球座和直杆；两侧直板的靠近电力系统高架线路的一侧壁上固定连接有连接座，连接座的顶部固定连接有直筒，直筒内安装有弹簧，弹簧的顶部连接有滑动板，滑动板与直筒的内壁贴合滑动连接，滑动板的顶部固定连接有滑板，且滑板的外壁与直筒顶部开设的滑孔贴合滑动连接，滑动板的上端一侧固定连接有连接直板，连接直板上固定连接有敲打杆，敲打杆在电力系统高架线路的上方；滑板的顶部固定连接有第二半球座；第一转动轴上固定安装有安装环，安装环的周向上等间距固定连接有若干直杆，直杆的外端固定连接有与第二半球座配合的第一半球座。
14.更进一步的，所述位置感应组件包括感应雷达和感应雷达安装板；感应雷达安装板固定安装在左侧的直板的侧壁上，感应雷达固定安装在感应雷达安装板上，感应雷达安装板位于左侧的敲打杆的左侧。
15.更进一步的，所述热风去冰组件包括弧形喷管、连接管、连接管安装板、软管和电热风机；电热风机固定安装在机箱的内底部，电热风机的输出端固定连接有软管，软管的上端固定连接有连接管，连接管的上端固定连接有弧形喷管，且连接管固定连接有连接管安装板，连接管安装板固定安装在中间的直板的侧壁上，除冰时，弧形喷管套在电力系统高架线路的外侧。
16.本发明还公开了一种高架结构电力线路除冰机器人的除冰方法，包括以下步骤：一、驱动组件的第二电机带动第一转动轴转动，第一转动轴带动驱动轮转动，驱动轮沿着电力系统高架线路的顶部移动，从而带动整个设备沿着电力系统高架线路移动；在
驱动轮的驱动下，中间辅助滚动组件的从动轮沿着电力系统高架线路移动；二、第一转动轴带动敲打组件的安装环转动，安装环带动直杆转动，直杆带动第一半球座转动，第一半球座与第二半球座接触，间歇推动第二半球座向下移动，第二半球座带动滑板向下移动，滑板带动连接直板向下移动，连接直板带动敲打杆向下移动至与电力系统高架线路接触，第一半球座与第二半球座分开后，在弹簧的弹性恢复力作用下，弹簧带动滑动板向上复位移动，滑动板通过连接直板带动敲打杆向上复位移动，敲打杆上下往复摆动，敲打杆对电力系统高架线路的表面进行敲打；从动轮与电力系统高架线路接触时，热风去冰组件的电热风机产生热空气，热空气通过软管和连接管传递至弧形喷管，从弧形喷管喷出至电力系统高架线路，对电力系统高架线路的一次敲击未掉落的冰进行热融化处理，然后右侧进行二次敲打；三、当位置感应组件的感应雷达感应到障碍物时，将信号传输给控制器，控制器控制左侧的方位调节组件的竖向驱动组件的第一驱动电机带动螺纹杆转动，在第一直槽和第一滑杆的配合下，螺纹杆带动连接圆板沿着固定筒的内壁做向上竖直运动，同时，连接圆板通过连接轴承带动内筒移动，内筒带动第二滑杆在第二直槽内做向上竖直运动，然后第二滑杆在螺旋槽内做边旋转边上升运动，内筒先向上竖直运动再做边旋转边上升运动，直板先向上竖直运动再做边旋转边上升运动，左侧的驱动组件、左侧的敲打组件和位置感应组件先向上竖直运动再做边旋转边上升运动，转动至障碍物的外侧；通过右侧的方位调节组件继续驱动整个装置移动，然后等左侧的方位调节组件避开之后即可复位，左侧的驱动轮与电力系统高架线路重新接触；四、然后控制器控制中间的方位调节组件的竖向驱动组件的第一驱动电机带动螺纹杆转动，在第一直槽和第一滑杆的配合下，螺纹杆带动连接圆板沿着固定筒的内壁做向上竖直运动，同时，连接圆板通过连接轴承带动内筒移动，内筒带动第二滑杆在第二直槽内做向上竖直运动，然后第二滑杆在螺旋槽内做边旋转边上升运动，内筒先向上竖直运动再做边旋转边上升运动，直板先向上竖直运动再做边旋转边上升运动，中间辅助滚动组件和热风去冰组件先向上竖直运动再做边旋转边上升运动，转动至障碍物的外侧；通过方位调节组件继续驱动整个装置移动，然后等中间的方位调节组件避开之后即可复位，从动轮与电力系统高架线路重新接触；五、最后控制器控制右侧的方位调节组件的竖向驱动组件的第一驱动电机带动螺纹杆转动，在第一直槽和第一滑杆的配合下，螺纹杆带动连接圆板沿着固定筒的内壁做向上竖直运动，同时，连接圆板通过连接轴承带动内筒移动，内筒带动第二滑杆在第二直槽内做向上竖直运动，然后第二滑杆在螺旋槽内做边旋转边上升运动，内筒先向上竖直运动再做边旋转边上升运动，直板先向上竖直运动再做边旋转边上升运动，右侧的驱动组件和右侧的敲打组件先向上竖直运动再做边旋转边上升运动，转动至障碍物的外侧；通过左侧的方位调节组件继续驱动整个装置移动，然后等右侧的方位调节组件避开之后即可复位，右侧的驱动轮与电力系统高架线路重新接触。
有益效果
17.本发明通过两组驱动组件和一组中间辅助滚动组件实现带动机箱、敲打组件、位置感应组件和热风去冰组件移动，同时通过敲打组件先对电力系统高架线路进行敲打除
冰，之后再通过热风去冰组件对一次除冰后的电力系统高架线路进行热风去冰，之后再通过敲打组件对电力系统高架线路再次进行敲打除冰；当通过位置感应组件感应到障碍物时，左侧的方位调节组件先带动左侧的驱动组件、敲打组件和位置感应组件调节方位以避开障碍物，然后等左侧的方位调节组件避开之后即可复位，之后通过中间的方位调节组件带动中间辅助滚动组件和热风去冰组件调节方位以避开障碍物，然后等中间的方位调节组件避开之后即可复位，最后右侧的方位调节组件带动右侧的驱动组件和敲打组件调节方位以避开障碍物，保证在一组进行避障时，另外两组始终与电力系统高架线路接触，以保证移动的平衡稳定性；本发明可以在进行移动时避开障碍物，同时，采用敲打组件和热风去冰组件的配合对电缆上的冰块进行去除，不会对线路外表面进行损伤，且二次敲打除冰和热风除冰，效果更好。
附图说明
18.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1为本发明的一种高架结构电力线路除冰机器人主体结构立体图一。
20.图2为本发明的一种高架结构电力线路除冰机器人结构正视图。
21.图3为本发明的一种高架结构电力线路除冰机器人主体结构立体图二。
22.图4为本发明的一种高架结构电力线路除冰机器人主体结构立体图三。
23.图5为本发明的一种高架结构电力线路除冰机器人主体结构立体图四。
24.图6为沿着图2的a-a方向剖视图一。
25.图7为沿着图2的a-a方向剖视图二。
26.图8为沿着图2的a-a方向剖视图三。
27.图9为图6中b处的放大图。
28.图10为图8中c处的放大图。
29.图11为图8中d处的放大图。
30.图中的标号分别代表：1、机箱；2、避障式驱动组件；21、方位调节组件；211、固定筒；212、第一驱动电机；213、螺纹杆；214、内筒；215、第一滑杆；216、第一直槽；217、螺旋槽；218、第二直槽；219、第二滑杆；2110、连接轴承；2111、连接圆板；2112、直板；22、驱动组件；221、第一转动轴；222、驱动轮；223、第二电机；23、中间辅助滚动组件；231、第二转动轴；232、从动轮；3、敲打组件；31、第一半球座；32、安装环；33、直筒；34、连接座；35、连接直板；36、敲打杆；37、滑板；38、弹簧；39、滑动板；310、第二半球座；311、直杆；4、位置感应组件；41、感应雷达；42、感应雷达安装板；5、热风去冰组件；51、弧形喷管；52、连接管；53、连接管安装板；54、软管；55、电热风机；6、无线收发器；7、控制器；8、蓄电池。
实施方式
31.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
32.下面结合实施例对本发明作进一步的描述。
33.在一些实施例中，请参阅说明书附图1-11，一种高架结构电力线路除冰机器人，包括机箱1，机箱1的上端安装有用于带动机箱1、敲打组件3、位置感应组件4和热风去冰组件5移动，并进行及时避障的避障式驱动组件2；避障式驱动组件2包括用于带动驱动组件22、中间辅助滚动组件23、敲打组件3、位置感应组件4和热风去冰组件5调节方位的三组方位调节组件21，用于驱动机箱1、敲打组件3、位置感应组件4和热风去冰组件5移动的两组驱动组件22，以及用于辅助两组驱动组件22进行移动支撑的中间辅助滚动组件23；中间辅助滚动组件23位于两组驱动组件22之间；左侧的方位调节组件21上安装有用于对电力系统高架线路进行敲打除冰的敲打组件3和用于感应障碍物的位置感应组件4；中部的方位调节组件21上安装有用于对一次除冰后的电力系统高架线路进行热风去冰的热风去冰组件5；右侧的方位调节组件21上安装有用于对电力系统高架线路再次进行敲打除冰的敲打组件3；机箱1的内部固定安装有无线收发器6、控制器7和蓄电池8；控制器7通过无线收发器6与外部的遥控器连接，控制器7与蓄电池8连接；方位调节组件21、驱动组件22、位置感应组件4和热风去冰组件5均与控制器7连接；通过蓄电池8对控制器7和无线收发器6进行供电，通过无线收发器6实现与外部的遥控器连接；本发明通过两组驱动组件22和一组中间辅助滚动组件23实现带动机箱1、敲打组件3、位置感应组件4和热风去冰组件5移动，同时通过敲打组件3先对电力系统高架线路进行敲打除冰，之后再通过热风去冰组件5对一次除冰后的电力系统高架线路进行热风去冰，之后再通过敲打组件3对电力系统高架线路再次进行敲打除冰；当通过位置感应组件4感应到障碍物时，左侧的方位调节组件21先带动左侧的驱动组件22、敲打组件3和位置感应组件4调节方位以避开障碍物，然后等左侧的方位调节组件21避开之后即可复位，之后通过中间的方位调节组件21带动中间辅助滚动组件23和热风去冰组件5调节方位以避开障碍物，然后等中间的方位调节组件21避开之后即可复位，最后右侧的方位调节组件21带动右侧的驱动组件22和敲打组件3调节方位以避开障碍物，保证在一组进行避障时，另外两组始终与电力系统高架线路接触，以保证移动的平衡稳定性；本发明可以在进行移动时避开障碍物，同时，采用敲打组件3和热风去冰组件5的配合对电缆上的冰块进行去除，不会对线路外表面进行损伤，且二次敲打除冰和热风除冰，效果更好。
34.在一些实施例中，优选的，方位调节组件21包括竖向驱动组件和转动组件；竖直驱动组件与机箱1固定连接，竖直驱动组件与转动组件连接；中间的方位调节组件21的转动组
件与中间辅助滚动组件23连接，两侧的方位调节组件21的转动组件上连接有驱动组件22和敲打组件3；左侧的方位调节组件21的转动组件上还连接有位置感应组件4；竖向驱动组件包括固定筒211、第一驱动电机212、螺纹杆213、第一滑杆215、第一直槽216和连接圆板2111；固定筒211固定安装在机箱1的顶部，固定筒211的内壁上开设有第一直槽216，第一直槽216内贴合滑动连接有第一滑杆215，第一滑杆215固定连接在连接圆板2111的侧壁上，连接圆板2111的中部通过螺纹套与螺纹杆213螺纹连接，螺纹杆213的底部与第一驱动电机212的输出端固定连接，且第一驱动电机212固定安装在机箱1的内顶部；转动组件包括内筒214、螺旋槽217、第二直槽218、第二滑杆219、连接轴承2110和直板2112；连接圆板2111的顶部外沿固定连接有连接轴承2110，连接轴承2110的外壁上固定连接有内筒214，内筒214的外壁固定连接有第二滑杆219，固定筒211的内壁下端开设有第二直槽218，固定筒211在第二直槽218的顶部处开设有螺旋槽217，且第二滑杆219与第二直槽218和螺旋槽217的内壁贴合滑动连接，内筒214的顶部固定连接有直板2112；方位调节组件21的竖向驱动组件的第一驱动电机212带动螺纹杆213转动，在第一直槽216和第一滑杆215的配合下，螺纹杆213带动连接圆板2111沿着固定筒211的内壁做向上竖直运动，同时，连接圆板2111通过连接轴承2110带动内筒214移动，内筒214带动第二滑杆219在第二直槽218内做向上竖直运动，然后第二滑杆219在螺旋槽217内做边旋转边上升运动，实现内筒214先向上竖直运动再做边旋转边上升运动，实现直板2112先向上竖直运动再做边旋转边上升运动，再实现驱动组件22、中间辅助滚动组件23、位置感应组件4、热风去冰组件5先向上竖直运动再做边旋转边上升运动，从而实现方位调节，转动至障碍物的外侧，实现避障；驱动组件22包括第一转动轴221、驱动轮222和第二电机223；两侧的直板2112的外壁上均固定连接有第二电机223，第二电机223的输出端固定连接有第一转动轴221，第一转动轴221上固定连接有驱动轮222，驱动轮222的底部与电力系统高架线路的顶部转动连接；驱动组件22的第二电机223带动第一转动轴221转动，第一转动轴221带动驱动轮222转动，驱动轮222沿着电力系统高架线路的顶部移动，从而带动整个设备沿着电力系统高架线路移动；中间辅助滚动组件23包括第二转动轴231和从动轮232；中间的直板2112通过轴承与第二转动轴231转动连接，第二转动轴231上固定连接有从动轮232，且从动轮232的底部与驱动轮222的底部齐平，从动轮232的底部与电力系统高架线路的顶部转动连接；在驱动轮222的驱动下，中间辅助滚动组件23的从动轮232沿着电力系统高架线路移动；敲打组件3包括第一半球座31、安装环32、直筒33、连接座34、连接直板35、敲打杆36、滑板37、弹簧38、滑动板39、第二半球座310和直杆311；两侧直板2112的靠近电力系统高架线路的一侧壁上固定连接有连接座34，连接座34的顶部固定连接有直筒33，直筒33内安装有弹簧38，弹簧38的顶部连接有滑动板39，滑动板39与直筒33的内壁贴合滑动连接，滑动板39的顶部固定连接有滑板37，且滑板37的外壁与直筒33顶部开设的滑孔贴合滑动连接，滑动板39的上端一侧固定连接有连接直板35，连接直板35上固定连接有敲打杆36，敲打杆36在电力系统高架线路的上方；滑板37的顶部固定连接有第二半球座310；第一转动轴221
上固定安装有安装环32，安装环32的周向上等间距固定连接有若干直杆311，直杆311的外端固定连接有与第二半球座310配合的第一半球座31；第一转动轴221带动敲打组件3的安装环32转动，安装环32带动直杆311转动，直杆311带动第一半球座31转动，第一半球座31与第二半球座310接触，间歇推动第二半球座310向下移动，第二半球座310带动滑板37向下移动，滑板37带动连接直板35向下移动，连接直板35带动敲打杆36向下移动至与电力系统高架线路接触，第一半球座31与第二半球座310分开后，在弹簧38的弹性恢复力作用下，弹簧38带动滑动板39向上复位移动，滑动板39通过连接直板35带动敲打杆36向上复位移动，实现敲打杆36上下往复摆动，实现敲打杆36对电力系统高架线路的表面进行敲打，起到除冰效果；位置感应组件4包括感应雷达41和感应雷达安装板42；感应雷达安装板42固定安装在左侧的直板2112的侧壁上，感应雷达41固定安装在感应雷达安装板42上，感应雷达安装板42位于左侧的敲打杆36的左侧；当位置感应组件4的感应雷达41感应到障碍物时，将信号传输给控制器7，控制器7控制左侧的方位调节组件21的竖向驱动组件的第一驱动电机212带动螺纹杆213转动，在第一直槽216和第一滑杆215的配合下，螺纹杆213带动连接圆板2111沿着固定筒211的内壁做向上竖直运动，同时，连接圆板2111通过连接轴承2110带动内筒214移动，内筒214带动第二滑杆219在第二直槽218内做向上竖直运动，然后第二滑杆219在螺旋槽217内做边旋转边上升运动，实现内筒214先向上竖直运动再做边旋转边上升运动，实现直板2112先向上竖直运动再做边旋转边上升运动，再实现左侧的驱动组件22、左侧的敲打组件3和位置感应组件4先向上竖直运动再做边旋转边上升运动，从而实现方位调节，转动至障碍物的外侧；通过右侧的方位调节组件21继续驱动整个装置移动，然后等左侧的方位调节组件21避开之后即可复位，左侧的驱动轮222与电力系统高架线路重新接触；然后控制器7控制中间的方位调节组件21的竖向驱动组件的第一驱动电机212带动螺纹杆213转动，在第一直槽216和第一滑杆215的配合下，螺纹杆213带动连接圆板2111沿着固定筒211的内壁做向上竖直运动，同时，连接圆板2111通过连接轴承2110带动内筒214移动，内筒214带动第二滑杆219在第二直槽218内做向上竖直运动，然后第二滑杆219在螺旋槽217内做边旋转边上升运动，实现内筒214先向上竖直运动再做边旋转边上升运动，实现直板2112先向上竖直运动再做边旋转边上升运动，再实现中间辅助滚动组件23和热风去冰组件5先向上竖直运动再做边旋转边上升运动，从而实现方位调节，转动至障碍物的外侧；通过方位调节组件21继续驱动整个装置移动，然后等中间的方位调节组件21避开之后即可复位，从动轮232与电力系统高架线路重新接触；最后控制器7控制右侧的方位调节组件21的竖向驱动组件的第一驱动电机212带动螺纹杆213转动，在第一直槽216和第一滑杆215的配合下，螺纹杆213带动连接圆板2111沿着固定筒211的内壁做向上竖直运动，同时，连接圆板2111通过连接轴承2110带动内筒214移动，内筒214带动第二滑杆219在第二直槽218内做向上竖直运动，然后第二滑杆219在螺旋槽217内做边旋转边上升运动，实现内筒214先向上竖直运动再做边旋转边上升运动，实现直板2112先向上竖直运动再做边旋转边上升运动，再实现右侧的驱动组件22和右侧的敲打组件3先向上竖直运动再做边旋转边上升运动，从而实现方位调节，转动至障碍物的外侧；通过左侧的方位调节组件21继续驱动整个装置移动，然后等右侧的方位调节组件21避开之后即可复位，右侧的驱动轮222与电力系统高架线路重新接触；保证在一组进行避障
时，另外两组始终与电力系统高架线路接触，以保证移动的平衡稳定性；热风去冰组件5包括弧形喷管51、连接管52、连接管安装板53、软管54和电热风机55；电热风机55固定安装在机箱1的内底部，电热风机55的输出端固定连接有软管54，软管54的上端固定连接有连接管52，连接管52的上端固定连接有弧形喷管51，且连接管52固定连接有连接管安装板53，连接管安装板53固定安装在中间的直板2112的侧壁上，除冰时，弧形喷管51套在电力系统高架线路的外侧；从动轮232与电力系统高架线路接触时，热风去冰组件5的电热风机55产生热空气，热空气通过软管54和连接管52传递至弧形喷管51，从弧形喷管51喷出至电力系统高架线路，对电力系统高架线路的一次敲击未掉落的冰进行热融化处理，然后右侧3进行二次敲打，便于右侧的敲打组件3进行二次敲打除冰，保证电力系统高架线路上的冰能够完全除去；热风去冰组件5跟随中间的方位调节组件21进行同步移动避障；优选的，第一驱动电机212、第二电机223、感应雷达41和电热风机55均与控制器7连接。
35.在一些实施例中，一种高架结构电力线路除冰机器人的除冰方法，包括以下步骤：一、驱动组件22的第二电机223带动第一转动轴221转动，第一转动轴221带动驱动轮222转动，驱动轮222沿着电力系统高架线路的顶部移动，从而带动整个设备沿着电力系统高架线路移动；在驱动轮222的驱动下，中间辅助滚动组件23的从动轮232沿着电力系统高架线路移动；二、第一转动轴221带动敲打组件3的安装环32转动，安装环32带动直杆311转动，直杆311带动第一半球座31转动，第一半球座31与第二半球座310接触，间歇推动第二半球座310向下移动，第二半球座310带动滑板37向下移动，滑板37带动连接直板35向下移动，连接直板35带动敲打杆36向下移动至与电力系统高架线路接触，第一半球座31与第二半球座310分开后，在弹簧38的弹性恢复力作用下，弹簧38带动滑动板39向上复位移动，滑动板39通过连接直板35带动敲打杆36向上复位移动，敲打杆36上下往复摆动，敲打杆36对电力系统高架线路的表面进行敲打；从动轮232与电力系统高架线路接触时，热风去冰组件5的电热风机55产生热空气，热空气通过软管54和连接管52传递至弧形喷管51，从弧形喷管51喷出至电力系统高架线路，对电力系统高架线路的一次敲击未掉落的冰进行热融化处理，然后右侧3进行二次敲打；三、当位置感应组件4的感应雷达41感应到障碍物时，将信号传输给控制器7，控制器7控制左侧的方位调节组件21的竖向驱动组件的第一驱动电机212带动螺纹杆213转动，在第一直槽216和第一滑杆215的配合下，螺纹杆213带动连接圆板2111沿着固定筒211的内壁做向上竖直运动，同时，连接圆板2111通过连接轴承2110带动内筒214移动，内筒214带动第二滑杆219在第二直槽218内做向上竖直运动，然后第二滑杆219在螺旋槽217内做边旋转边上升运动，内筒214先向上竖直运动再做边旋转边上升运动，直板2112先向上竖直运动再做边旋转边上升运动，左侧的驱动组件22、左侧的敲打组件3和位置感应组件4先向上竖直运动再做边旋转边上升运动，转动至障碍物的外侧；通过右侧的方位调节组件21继续驱动整个装置移动，然后等左侧的方位调节组件21避开之后即可复位，左侧的驱动轮222与电力系统高架线路重新接触；四、然后控制器7控制中间的方位调节组件21的竖向驱动组件的第一驱动电机212
带动螺纹杆213转动，在第一直槽216和第一滑杆215的配合下，螺纹杆213带动连接圆板2111沿着固定筒211的内壁做向上竖直运动，同时，连接圆板2111通过连接轴承2110带动内筒214移动，内筒214带动第二滑杆219在第二直槽218内做向上竖直运动，然后第二滑杆219在螺旋槽217内做边旋转边上升运动，内筒214先向上竖直运动再做边旋转边上升运动，直板2112先向上竖直运动再做边旋转边上升运动，中间辅助滚动组件23和热风去冰组件5先向上竖直运动再做边旋转边上升运动，转动至障碍物的外侧；通过方位调节组件21继续驱动整个装置移动，然后等中间的方位调节组件21避开之后即可复位，从动轮232与电力系统高架线路重新接触；五、最后控制器7控制右侧的方位调节组件21的竖向驱动组件的第一驱动电机212带动螺纹杆213转动，在第一直槽216和第一滑杆215的配合下，螺纹杆213带动连接圆板2111沿着固定筒211的内壁做向上竖直运动，同时，连接圆板2111通过连接轴承2110带动内筒214移动，内筒214带动第二滑杆219在第二直槽218内做向上竖直运动，然后第二滑杆219在螺旋槽217内做边旋转边上升运动，内筒214先向上竖直运动再做边旋转边上升运动，直板2112先向上竖直运动再做边旋转边上升运动，右侧的驱动组件22和右侧的敲打组件3先向上竖直运动再做边旋转边上升运动，转动至障碍物的外侧；通过左侧的方位调节组件21继续驱动整个装置移动，然后等右侧的方位调节组件21避开之后即可复位，右侧的驱动轮222与电力系统高架线路重新接触。
36.以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不会使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

技术特征：
1.一种高架结构电力线路除冰机器人，包括机箱（1），其特征在于：所述机箱（1）的上端安装有用于带动机箱（1）、敲打组件（3）、位置感应组件（4）和热风去冰组件（5）移动，并进行及时避障的避障式驱动组件（2）；所述避障式驱动组件（2）包括用于带动驱动组件（22）、中间辅助滚动组件（23）、敲打组件（3）、位置感应组件（4）和热风去冰组件（5）调节方位的三组方位调节组件（21），用于驱动机箱（1）、敲打组件（3）、位置感应组件（4）和热风去冰组件（5）移动的两组驱动组件（22），以及用于辅助两组驱动组件（22）进行移动支撑的中间辅助滚动组件（23）；中间辅助滚动组件（23）位于两组驱动组件（22）之间；左侧的方位调节组件（21）上安装有用于对电力系统高架线路进行敲打除冰的敲打组件（3）和用于感应障碍物的位置感应组件（4）；中部的方位调节组件（21）上安装有用于对一次除冰后的电力系统高架线路进行热风去冰的热风去冰组件（5）；右侧的方位调节组件（21）上安装有用于对电力系统高架线路再次进行敲打除冰的敲打组件（3）；所述机箱（1）的内部固定安装有无线收发器（6）、控制器（7）和蓄电池（8）；控制器（7）通过无线收发器（6）与外部的遥控器连接，控制器（7）与蓄电池（8）连接；方位调节组件（21）、驱动组件（22）、位置感应组件（4）和热风去冰组件（5）均与控制器（7）连接。2.根据权利要求1所述的一种高架结构电力线路除冰机器人，其特征在于，所述方位调节组件（21）包括竖向驱动组件和转动组件；竖直驱动组件与机箱（1）固定连接，竖直驱动组件与转动组件连接；中间的方位调节组件（21）的转动组件与中间辅助滚动组件（23）连接，两侧的方位调节组件（21）的转动组件上连接有驱动组件（22）和敲打组件（3）；左侧的方位调节组件（21）的转动组件上还连接有位置感应组件（4）。3.根据权利要求2所述的一种高架结构电力线路除冰机器人，其特征在于，所述竖向驱动组件包括固定筒（211）、第一驱动电机（212）、螺纹杆（213）、第一滑杆（215）、第一直槽（216）和连接圆板（2111）；固定筒（211）固定安装在机箱（1）的顶部，固定筒（211）的内壁上开设有第一直槽（216），第一直槽（216）内贴合滑动连接有第一滑杆（215），第一滑杆（215）固定连接在连接圆板（2111）的侧壁上，连接圆板（2111）的中部通过螺纹套与螺纹杆（213）螺纹连接，螺纹杆（213）的底部与第一驱动电机（212）的输出端固定连接，且第一驱动电机（212）固定安装在机箱（1）的内顶部。4.根据权利要求3所述的一种高架结构电力线路除冰机器人，其特征在于，所述转动组件包括内筒（214）、螺旋槽（217）、第二直槽（218）、第二滑杆（219）、连接轴承（2110）和直板（2112）；连接圆板（2111）的顶部外沿固定连接有连接轴承（2110），连接轴承（2110）的外壁上固定连接有内筒（214），内筒（214）的外壁固定连接有第二滑杆（219），固定筒（211）的内壁下端开设有第二直槽（218），固定筒（211）在第二直槽（218）的顶部处开设有螺旋槽（217），且第二滑杆（219）与第二直槽（218）和螺旋槽（217）的内壁贴合滑动连接，内筒（214）的顶部固定连接有直板（2112）。5.根据权利要求4所述的一种高架结构电力线路除冰机器人，其特征在于，所述驱动组件（22）包括第一转动轴（221）、驱动轮（222）和第二电机（223）；两侧的直板（2112）的外壁上均固定连接有第二电机（223），第二电机（223）的输出端固定连接有第一转动轴（221），第一
转动轴（221）上固定连接有驱动轮（222），驱动轮（222）的底部与电力系统高架线路的顶部转动连接。6.根据权利要求5所述的一种高架结构电力线路除冰机器人，其特征在于，所述中间辅助滚动组件（23）包括第二转动轴（231）和从动轮（232）；中间的直板（2112）通过轴承与第二转动轴（231）转动连接，第二转动轴（231）上固定连接有从动轮（232），且从动轮（232）的底部与驱动轮（222）的底部齐平，从动轮（232）的底部与电力系统高架线路的顶部转动连接。7.根据权利要求6所述的一种高架结构电力线路除冰机器人，其特征在于，所述敲打组件（3）包括第一半球座（31）、安装环（32）、直筒（33）、连接座（34）、连接直板（35）、敲打杆（36）、滑板（37）、弹簧（38）、滑动板（39）、第二半球座（310）和直杆（311）；两侧直板（2112）的靠近电力系统高架线路的一侧壁上固定连接有连接座（34），连接座（34）的顶部固定连接有直筒（33），直筒（33）内安装有弹簧（38），弹簧（38）的顶部连接有滑动板（39），滑动板（39）与直筒（33）的内壁贴合滑动连接，滑动板（39）的顶部固定连接有滑板（37），且滑板（37）的外壁与直筒（33）顶部开设的滑孔贴合滑动连接，滑动板（39）的上端一侧固定连接有连接直板（35），连接直板（35）上固定连接有敲打杆（36），敲打杆（36）在电力系统高架线路的上方；滑板（37）的顶部固定连接有第二半球座（310）；第一转动轴（221）上固定安装有安装环（32），安装环（32）的周向上等间距固定连接有若干直杆（311），直杆（311）的外端固定连接有与第二半球座（310）配合的第一半球座（31）。8.根据权利要求7所述的一种高架结构电力线路除冰机器人，其特征在于，所述位置感应组件（4）包括感应雷达（41）和感应雷达安装板（42）；感应雷达安装板（42）固定安装在左侧的直板（2112）的侧壁上，感应雷达（41）固定安装在感应雷达安装板（42）上，感应雷达安装板（42）位于左侧的敲打杆（36）的左侧。9.根据权利要求8所述的一种高架结构电力线路除冰机器人，其特征在于，所述热风去冰组件（5）包括弧形喷管（51）、连接管（52）、连接管安装板（53）、软管（54）和电热风机（55）；电热风机（55）固定安装在机箱（1）的内底部，电热风机（55）的输出端固定连接有软管（54），软管（54）的上端固定连接有连接管（52），连接管（52）的上端固定连接有弧形喷管（51），且连接管（52）固定连接有连接管安装板（53），连接管安装板（53）固定安装在中间的直板（2112）的侧壁上，除冰时，弧形喷管（51）套在电力系统高架线路的外侧。10.一种如权利要求9所述的高架结构电力线路除冰机器人的除冰方法，其特征在于，包括以下步骤：一、驱动组件（22）的第二电机（223）带动第一转动轴（221）转动，第一转动轴（221）带动驱动轮（222）转动，驱动轮（222）沿着电力系统高架线路的顶部移动，从而带动整个设备沿着电力系统高架线路移动；在驱动轮（222）的驱动下，中间辅助滚动组件（23）的从动轮（232）沿着电力系统高架线路移动；二、第一转动轴（221）带动敲打组件（3）的安装环（32）转动，安装环（32）带动直杆（311）转动，直杆（311）带动第一半球座（31）转动，第一半球座（31）与第二半球座（310）接触，间歇推动第二半球座（310）向下移动，第二半球座（310）带动滑板（37）向下移动，滑板（37）带动连接直板（35）向下移动，连接直板（35）带动敲打杆（36）向下移动至与电力系统高架线路接触，第一半球座（31）与第二半球座（310）分开后，在弹簧（38）的弹性恢复力作用下，弹簧（38）带动滑动板（39）向上复位移动，滑动板（39）通过连接直板（35）带动敲打杆（36）向上复
位移动，敲打杆（36）上下往复摆动，敲打杆（36）对电力系统高架线路的表面进行敲打；从动轮（232）与电力系统高架线路接触时，热风去冰组件（5）的电热风机（55）产生热空气，热空气通过软管（54）和连接管（52）传递至弧形喷管（51），从弧形喷管（51）喷出至电力系统高架线路，对电力系统高架线路的一次敲击未掉落的冰进行热融化处理，然后右侧（3）进行二次敲打；三、当位置感应组件（4）的感应雷达（41）感应到障碍物时，将信号传输给控制器（7），控制器（7）控制左侧的方位调节组件（21）的竖向驱动组件的第一驱动电机（212）带动螺纹杆（213）转动，在第一直槽（216）和第一滑杆（215）的配合下，螺纹杆（213）带动连接圆板（2111）沿着固定筒（211）的内壁做向上竖直运动，同时，连接圆板（2111）通过连接轴承（2110）带动内筒（214）移动，内筒（214）带动第二滑杆（219）在第二直槽（218）内做向上竖直运动，然后第二滑杆（219）在螺旋槽（217）内做边旋转边上升运动，内筒（214）先向上竖直运动再做边旋转边上升运动，直板（2112）先向上竖直运动再做边旋转边上升运动，左侧的驱动组件（22）、左侧的敲打组件（3）和位置感应组件（4）先向上竖直运动再做边旋转边上升运动，转动至障碍物的外侧；通过右侧的方位调节组件（21）继续驱动整个装置移动，然后等左侧的方位调节组件（21）避开之后即可复位，左侧的驱动轮（222）与电力系统高架线路重新接触；四、然后控制器（7）控制中间的方位调节组件（21）的竖向驱动组件的第一驱动电机（212）带动螺纹杆（213）转动，在第一直槽（216）和第一滑杆（215）的配合下，螺纹杆（213）带动连接圆板（2111）沿着固定筒（211）的内壁做向上竖直运动，同时，连接圆板（2111）通过连接轴承（2110）带动内筒（214）移动，内筒（214）带动第二滑杆（219）在第二直槽（218）内做向上竖直运动，然后第二滑杆（219）在螺旋槽（217）内做边旋转边上升运动，内筒（214）先向上竖直运动再做边旋转边上升运动，直板（2112）先向上竖直运动再做边旋转边上升运动，中间辅助滚动组件（23）和热风去冰组件（5）先向上竖直运动再做边旋转边上升运动，转动至障碍物的外侧；通过方位调节组件（21）继续驱动整个装置移动，然后等中间的方位调节组件（21）避开之后即可复位，从动轮（232）与电力系统高架线路重新接触；五、最后控制器（7）控制右侧的方位调节组件（21）的竖向驱动组件的第一驱动电机（212）带动螺纹杆（213）转动，在第一直槽（216）和第一滑杆（215）的配合下，螺纹杆（213）带动连接圆板（2111）沿着固定筒（211）的内壁做向上竖直运动，同时，连接圆板（2111）通过连接轴承（2110）带动内筒（214）移动，内筒（214）带动第二滑杆（219）在第二直槽（218）内做向上竖直运动，然后第二滑杆（219）在螺旋槽（217）内做边旋转边上升运动，内筒（214）先向上竖直运动再做边旋转边上升运动，直板（2112）先向上竖直运动再做边旋转边上升运动，右侧的驱动组件（22）和右侧的敲打组件（3）先向上竖直运动再做边旋转边上升运动，转动至障碍物的外侧；通过左侧的方位调节组件（21）继续驱动整个装置移动，然后等右侧的方位调节组件（21）避开之后即可复位，右侧的驱动轮（222）与电力系统高架线路重新接触。

技术总结
本发明公开了一种高架结构电力线路除冰机器人及其除冰方法，属于高架线路除冰技术领域，包括机箱，机箱的上端安装有避障式驱动组件；避障式驱动组件包括三组方位调节组件、两组驱动组件和中间辅助滚动组件；左侧的方位调节组件上安装有用于对电力系统高架线路进行敲打除冰的敲打组件和用于感应障碍物的位置感应组件；中部的方位调节组件上安装有用于对一次除冰后的电力系统高架线路进行热风去冰的热风去冰组件。通过上述方式，本发明可以在进行移动时避开障碍物，同时，采用敲打组件和热风去冰组件的配合对电缆上的冰块进行去除，不会对线路外表面进行损伤，且二次敲打除冰和热风除冰，效果更好。效果更好。效果更好。


技术研发人员：任东风 张鹏超 彭明江 卢俊 姚伟 李朝瑞 李小龙 李萍 聂继锋 黄潇 潘勇 车平平
受保护的技术使用者：国网湖北省电力有限公司襄阳供电公司
技术研发日：2023.04.19
技术公布日：2023/8/4