一种基于视觉识别的输电线路带电补装螺母检修机器人的制作方法

本发明涉及线上检修，特别涉及一种基于视觉识别的输电线路带电补装螺母检修机器人。

背景技术：

1、四、六分裂输电线路承担着区域间大容量电力传输的重任，其联板、金具及紧固件长期处于高海拔、强风振及覆冰等恶劣环境中，极易诱发螺母松动、脱落等机械故障。由于线路电压等级高且作业空间悬空狭窄，此类缺陷的排查与修复对作业的安全性、精准度及响应速度均提出了严苛要求，是保障电网长周期稳定运行的关键环节。

2、现有技术中，人工检修仍是主流手段，作业人员需借助绝缘斗臂车或沿耐张段攀爬走线，携带工具在高电位环境下手动完成紧固与补装。这种方式不仅劳动强度大、作业窗口受天气制约严重，且人员直面触电与高空坠落风险，同时在微风振动导致的导线晃动下，人工难以保证螺母对接的精度，极易出现套筒偏磨或打滑现象，作业质量稳定性较差。

3、传统巡检机器人虽在一定程度上替代了人工巡视，但在执行紧固或补螺母作业时存在显著局限：设备缺乏有效的轴向进给感知机制，无法精确判断螺母套筒是否准确套接到位，常出现盲拧导致螺纹咬死或虚拧；再加上设备上线依赖人工吊装，缺乏对螺栓位置的触觉反馈，难以适应金具背面或遮挡区域的复杂工况。

技术实现思路

1、为了解决上述背景技术中提出的技术缺陷，本发明的目的是提供一种基于视觉识别的输电线路带电补装螺母检修机器人，通过设置接触开关实时监测螺母套筒进给深度，解决了传统设备无法确认对接状态的技术难题，显著提升了带电作业的可靠性与成功率。

2、为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、一种基于视觉识别的输电线路带电补装螺母检修机器人，包括：

4、机架，所述机架上端设有供无人机吊挂的吊钩；

5、行走机构，包括设于所述机架前端两侧的前行走组件、设于所述机架后端两侧的后行走组件，所述前行走组件与所述后行走组件均行走于导线上；

6、机械手，设于所述机架上；

7、正向补螺母机构，连接于所述机械手的执行端，并包括：

8、支架，可拆卸固定于所述机械手的执行端；

9、导向杆，固定在所述支架上；

10、杆套，与所述导向杆滑动配合；

11、弹性复位件，套设于所述导向杆外侧，两端分别抵接所述支架与所述杆套；

12、旋转驱动器，与所述杆套固定连接；

13、螺母套筒，与所述旋转驱动器的驱动轴传动连接；

14、接触开关，设于所述支架朝向所述旋转驱动器一侧的端面。

15、具体的，所述正向补螺母机构还包括固定于所述支架上的第一摄像头，所述第一摄像头朝向所述螺母套筒的对接侧。

16、具体的，所述弹性复位件为弹簧。

17、具体的，所述机械手的执行端固定有连接板，所述支架通过锁紧件可拆卸地固定于所述连接板上。

18、具体的，所述机架内侧底部设有前后调节组件，所述前后调节组件包括固定在所述机架内侧底部的底座、固定在所述底座上的滑轨、与所述滑轨滑动配合的滑块、固定在所述滑块上的滑动座、以及用于驱动所述滑动座沿前后方向移动的第一丝杆模组，所述机械手固定在所述滑动座上。

19、具体的，所述机架前端设有朝向前方的第二摄像头；

20、所述机架后端设有朝向后方的第三摄像头；

21、机架上端左右两侧均设有朝下的第四摄像头；

22、机架上端设有朝向上方的第五摄像头。

23、具体的，所述前行走组件包括固定在所述机架上的前调节轨道、与所述前调节轨道沿左右方向滑动配合的前平移座、固定在所述前平移座上的前行走驱动电机、连接于所述前行走驱动电机输出轴的前行走轮、以及用于锁紧所述前平移座的前锁销，所述前调节轨道上沿左右方向设有若干第一定位孔，所述前锁销选择性地与任一位置的第一定位孔锁紧配合；

24、具体的，所述后行走组件包括固定在所述机架上的后调节轨道、与所述后调节轨道沿左右方向滑动配合的后平移座、固定在所述后平移座上的后行走驱动电机、连接于所述后行走驱动电机输出轴的后行走轮、以及用于锁紧所述后平移座的后锁销，所述后调节轨道上沿左右方向设有若干第二定位孔，所述后锁销选择性地与任一位置的第二定位孔锁紧配合。

25、具体的，所述后平移座的前端转动连接有下延伸架，所述下延伸架的下端设有等电位轮。

26、具体的，所述后平移座的后端设有压紧组件，所述压紧组件包括固定在所述后平移座后端的框架、转动设于所述框架内侧的摆臂、转动设于所述摆臂下端的压紧底轮、以及沿左右方向设于所述框架上并用于推动或拉动所述摆臂上端的第二丝杆模组，所述压紧底轮用于压紧导线底部。

27、有益效果：

28、本申请通过无人机吊运配合v形引导架实现检修机器人的快速上线，利用前后行走组件的间距可调设计适配四、六分裂输电线路的不同线间距，通过等电位轮与压紧组件保障带电作业的安全性；正向补螺母机构采用导向杆与弹性复位件配合接触开关的设计，在机械手推进过程中通过物理触感反馈精准判定螺母套筒套接到位状态，解决了传统设备依赖视觉或电流反馈导致的对接不准问题；结合机械手的前后调节与多摄像头视觉监测，在轻量化设计的前提下显著扩大了作业范围，实现了联板正面复杂工况下的精准补螺母作业，大幅降低人工高空作业风险，提升检修效率与质量稳定性。

1.一种基于视觉识别的输电线路带电补装螺母检修机器人，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种基于视觉识别的输电线路带电补装螺母检修机器人，其特征在于，所述正向补螺母机构（10）还包括固定于所述支架（11）上的第一摄像头（18），所述第一摄像头（18）朝向所述螺母套筒（16）的对接侧。

3.根据权利要求1所述的一种基于视觉识别的输电线路带电补装螺母检修机器人，其特征在于，所述弹性复位件（14）为弹簧。

4.根据权利要求1所述的一种基于视觉识别的输电线路带电补装螺母检修机器人，其特征在于，所述机械手（50）的执行端固定有连接板（51），所述支架（11）通过锁紧件（52）可拆卸地固定于所述连接板（51）上。

5.根据权利要求1所述的一种基于视觉识别的输电线路带电补装螺母检修机器人，其特征在于，所述机架（20）内侧底部设有前后调节组件（60），所述前后调节组件（60）包括固定在所述机架（20）内侧底部的底座（61）、固定在所述底座（61）上的滑轨（62）、与所述滑轨（62）滑动配合的滑块（63）、固定在所述滑块（63）上的滑动座（64）、以及用于驱动所述滑动座（64）沿前后方向移动的第一丝杆模组（65），所述机械手（50）固定在所述滑动座（64）上。

6.根据权利要求1所述的一种基于视觉识别的输电线路带电补装螺母检修机器人，其特征在于，

7.根据权利要求1所述的一种基于视觉识别的输电线路带电补装螺母检修机器人，其特征在于，所述前行走组件（30）包括固定在所述机架（20）上的前调节轨道（31）、与所述前调节轨道（31）沿左右方向滑动配合的前平移座（32）、固定在所述前平移座（32）上的前行走驱动电机（33）、连接于所述前行走驱动电机（33）输出轴的前行走轮（34）、以及用于锁紧所述前平移座（32）的前锁销（35），所述前调节轨道（31）上沿左右方向设有若干第一定位孔（311），所述前锁销（35）选择性地与任一位置的第一定位孔（311）锁紧配合。

8.根据权利要求1所述的一种基于视觉识别的输电线路带电补装螺母检修机器人，其特征在于，所述后行走组件（40）包括固定在所述机架（20）上的后调节轨道（41）、与所述后调节轨道（41）沿左右方向滑动配合的后平移座（42）、固定在所述后平移座（42）上的后行走驱动电机（43）、连接于所述后行走驱动电机（43）输出轴的后行走轮（44）、以及用于锁紧所述后平移座（42）的后锁销（45），所述后调节轨道（41）上沿左右方向设有若干第二定位孔（411），所述后锁销（45）选择性地与任一位置的第二定位孔（411）锁紧配合。

9.根据权利要求8所述的一种基于视觉识别的输电线路带电补装螺母检修机器人，其特征在于，所述后平移座（42）的前端转动连接有下延伸架（71），所述下延伸架（71）的下端设有等电位轮（72）。

10.根据权利要求8所述的一种基于视觉识别的输电线路带电补装螺母检修机器人，其特征在于，所述后平移座（42）的后端设有压紧组件（80），所述压紧组件（80）包括固定在所述后平移座（42）后端的框架（81）、转动设于所述框架（81）内侧的摆臂（82）、转动设于所述摆臂（82）下端的压紧底轮（83）、以及沿左右方向设于所述框架（81）上并用于推动或拉动所述摆臂（82）上端的第二丝杆模组（84），所述压紧底轮（83）用于压紧导线（91）底部。