一种基于图像识别的电力通信线路检测机器人的制作方法

1.本发明涉及一种机器人，特别涉及一种基于图像识别的电力通信线路检测机器人。


背景技术：

2.电力通信网是为了保证电力系统的安全稳定运行而应运而生的。它同电力系统的继电保护及安全稳定控制系统、调度自动化系统被人们合称为电力系统安全稳定运行的三大支柱。它更是电网调度自动化、网络运营市场化和管理现代化的基础；是确保电网安全、稳定、经济运行的重要手段；是电力系统的重要基础设施。由于电力通信网对通信的可靠性、保护控制信息传送的快速性和准确性具有及严格的要求，因此需要对电力通信线路进行定期检测。
3.公开号为cn210525076u公开了一种用于线路检修的机器人，包括调控箱、驱动输送装置、检测装置和限位导向结构，所述驱动输送装置包括主动凹槽轮、电机、电动伸缩杆、支板和从动凹槽轮，所述主动凹槽轮两侧的转轴通过轴承与对应的u形板内壁转动连接，电机设置于对应的u形板左壁，电机的输出轴穿过u形板的左壁通孔并通过联轴器与主动凹槽轮左侧的转轴固定连接，电动伸缩杆设置于对应的u形板右侧横向板体上，支板设置于电动伸缩杆的伸缩端顶部，从动凹槽轮右侧的转轴通过轴承与支板的左壁转动连接，主动凹槽轮和从动凹槽轮对应配合设置，电机和电动伸缩杆的输入端均电连接 plc控制器的输出端，实现装置能够在电线上稳定的驱动输送。
4.由于电力通信线路在每个连接处分别设有线路支架，而现有线路检修机器人工作时需要通过主动凹槽轮和从动凹槽轮将线路夹住中间并卡在线路上，当遇到线路支架时无法通过，因此现有线路检修机器人不适合在电力通信线路上进行线路检测。


技术实现要素：

5.本发明所要解决的技术问题是要提供一种能够在电力通信线路上进行进行线路检测的基于图像识别的电力通信线路检测机器人。
6.本发明的技术方案是：
7.一种基于图像识别的电力通信线路检测机器人，包括旋转导向架，该旋转导向架是由前侧导向环、螺旋导向环和后侧导向环连接而成，用于为该机器人起到运行导向和骨架支撑作用；
8.在旋转导向架的螺旋导向环上沿圆周方向均布设有多个行走驱动装置，用于卡在电力通信线路上驱动该机器人行走；
9.所述行走驱动装置包括安装支架，安装支架的二个支臂一端固接在旋转导向架的螺旋导向环上，在安装支架的二个支臂之间通过轮轴安装有可旋转的行走轮，在行走轮外缘设有弧形凹槽，用于紧贴电力通信线路；并在弧形凹槽两侧沿圆周方向均布有若干侧向滚珠，侧向滚珠凸出弧形凹槽内缘，以便该机器人在遇到线路支架时能够沿电力通信线路
旋转；
10.所述轮轴一端与设在安装支架上的驱动电机传动连接，在安装支架上还设有供电电池、电控系统和摄像头，供电电池通过电控系统与驱动电机电连接，用于控制驱动电机工作；所述摄像头为二个且对应设在二个支臂上，用于对电力通信线路进行图像或视频拍摄。
11.作为进一步优选，所述旋转导向架是由钢管弯曲加工而成的封闭环状，其中螺旋导向环为二圈螺旋状；所述行走驱动装置为五个且相邻二个行走驱动装置之间的夹角为144度。
12.作为进一步优选，在行走轮外缘位于弧形凹槽两侧沿圆周方向均布有若干个限位凸起，每个侧向滚珠分别设在相邻二个限位凸起之间，用于避免该机器人在电力通信线路上旋转时行走轮从线路上脱落。
13.作为进一步优选，所述安装支架是由电机支撑板和固定在电机支撑板上的二个所述支臂构成，所述支臂分别由下支臂和上支臂通过螺钉连接而成，所述行走轮安装在二个下支臂之间，二个摄像头分别设在上支臂上，所述上支臂一端固接在所述螺旋导向环上，以便于使用时安装到电力通信线路上。
14.作为进一步优选，所述上支臂为l型，且二个上支臂沿轮轴的轴向对称连接在二个下支臂上，以避免该机器人在电力通信线路上旋转时刮碰线路支架。
15.本发明的有益效果是：
16.1、由于该电力通信线路检测机器人包括旋转导向架，在旋转导向架的螺旋导向环上沿圆周方向均布设有多个行走驱动装置，因此该机器人通过行走驱动装置的行走轮能够卡在电力通信线路上并驱动该机器人行走；由于在行走驱动装置的安装支架上设有二个摄像头且对应设在安装支架的二个支臂上，因此该机器人在行走过程中通过摄像头能够对电力通信线路进行图像或视频拍摄，从而通过下传的图形或视频便可检测电力通信线路是否存在破损或者对应线路支架的连接处是否有松动。
17.2、由于该机器人的旋转导向架是由前侧导向环、螺旋导向环和后侧导向环连接而成，通过旋转导向架不仅能够为该机器人起到骨架支撑作用；而且在电力通信线路上遇到线路支架时能够起到运行导向的作用，即通过前侧导向环或后侧导向环碰撞线路支架能够实现该机器人在电力通信线路上自动旋转，将线路支架导入螺旋导向环中，直至该机器人与线路支架完全脱离，应该该机器人在遇到线路支架时能够自动旋转并通过，无需人工干预。
附图说明
18.图1是本发明在电力通信线路上运行时的立体结构示意图。
19.图2是图1的侧视图。
20.图3是本发明旋转导向架的结构示意图。
21.图4是本发明行走驱动装置的结构示意图。
22.图5是本发明行走轮的结构示意图。
23.图6是图5的左视图。
24.图中：旋转导向架1，前侧导向环101，螺旋导向环102，后侧导向环103，行走驱动装置2，电力通信线路3，线路支架4，驱动电机5，电机支撑板6，下支臂7，上支臂8，摄像头9，电
控系统10，供电电池11，侧向滚珠12，行走轮13，轮轴14，同步带机构15。
具体实施方式
25.如图1—图3所示，本发明涉及的一种基于图像识别的电力通信线路检测机器人，包括一个旋转导向架1，该旋转导向架1是由前侧导向环101、螺旋导向环102和后侧导向环103三部分依次连接而成，用于为该机器人起到运行导向和骨架支撑作用；该旋转导向架1是由钢管弯曲加工而成的封闭环状，其中螺旋导向环102为二圈螺旋状，前侧导向环101和后侧导向环103 形状相同。
26.在旋转导向架1的螺旋导向环102内缘沿圆周方向均布设有多个行走驱动装置2，每个行走驱动装置2沿螺旋导向环102的径向布置，用于卡在电力通信线路3上驱动该机器人行走。所述行走驱动装置2为五个且相邻二个行走驱动装置2之间的夹角为144度。
27.如图4—图6所示，每个行走驱动装置2包括一个安装支架，该安装支架是由电机支撑板6和固定在电机支撑板6上面的二个支臂构成，所述支臂分别由下支臂7和上支臂8通过螺钉连接而成，以便于使用时安装到电力通信线路3上；所述安装支架的二个上支臂8一端焊接在旋转导向架1的螺旋导向环102内缘，在安装支架的二个下支臂7之间通过轮轴14和轴承安装有可旋转的行走轮13，在行走轮13外缘设有弧形凹槽131，用于行走时紧贴电力通信线路3；在行走轮13上位于弧形凹槽131两侧沿圆周方向均布有若干侧向滚珠12，侧向滚珠12凸出弧形凹槽131内缘，以便该机器人在遇到线路支架时能够沿电力通信线路3旋转；
28.在行走轮13外缘位于弧形凹槽两侧沿圆周方向均布有若干个限位凸起 132，每个侧向滚珠12分别可旋转安装在相邻二个限位凸起132之间，用于避免该机器人在电力通信线路3上旋转时行走轮13从线路上脱落；
29.在所述电机支撑板6下面固定有驱动电机5，所述轮轴14一端穿过对应的下支臂7并与驱动电机5通过同步带机构15传动连接，用于驱动行走轮 13转动实现行走；在安装支架上还设有供电电池11、电控系统10和摄像头 9，所述供电电池11和电控系统10分别固定在二个上支臂8外侧，供电电池 11通过电控系统10与驱动电机5电连接，用于控制驱动电机5工作；所述摄像头9为二个且通过螺钉对应固定在二个上支臂8上，二个摄像头9的镜头分别指向行走轮13外缘的前后两侧，用于对电力通信线路3进行图像或视频拍摄。所述摄像头9通过电控系统10中的无线通讯模块与地面控制端无线连接。
30.所述上支臂8为l型且横截面为梯形，二个上支臂8沿轮轴14的轴向对称连接在二个下支臂7上，以避免该机器人在电力通信线路3上旋转时刮碰线路支架。
31.安装时，先将每个行走驱动装置2的下支臂7和上支臂8之间的螺钉拆除，使安装支架分离，将旋转导向架1连同每个行走驱动装置2的上支臂8 套设在在电力通信线路3上；再将每个行走驱动装置2的剩余部分通过下支臂7与对应的上支臂8使用螺钉相互连接，使该机器人卡在电力通信线路上，并使电力通信线路由每个行走驱动装置2的行走轮13外缘的弧形凹槽内穿过，如图1所示，连接好电控系统10与驱动电机5之间的电路后，即可开始工作。
32.工作时，该机器人具有二种运动模式：直线运动模式和旋转运动模式。直线运动模式即该机器人在电力通信线路上未遇到线路支架4时，通过多个行走驱动装置2的电控系统10控制驱动电机5同时启动，通过同步带机构 15带动行走轮13转动，便可实现该机器人在
电力通信线路上的直线行走。
33.旋转运动模式即当该机器人在电力通信线路上直线行走遇到线路支架4 时，旋转导向架1的前侧导向环101或后侧导向环103率先接触到线路支架 4，由于前侧导向环101、后侧导向环103存在一定弧度，当该机器人继续向前行驶时，在前侧导向环101或后侧导向环103的作用下，会导致该机器人围绕电力通信线路进行转动，将线路支架4导入螺旋导向环102中，如图1 所示。随着该机器人继续行走转动，直到该机器人的旋转导向架1与线路支架4完全脱离；脱离后该机器人自动按照第一种运动模式运动沿电力通信线路直线行走。
34.该机器人在二种运动模式下的行走过程中通过摄像头9能够对电力通信线路表面进行图像或视频拍摄，拍摄的图像或视频通过电控系统10中的无线通讯模块传到地面控制端，地面控制端通过下传的图形或视频便可检测电力通信线路是否存在破损或者对应线路支架4的连接处是否有松动。
35.尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。