一种输电线路除冰机器人的制作方法

　　1、在气温低、湿度高和雨雪天气等因素共同作用下，架空输电线路导、地线往往会出现大范围的覆冰现象，一旦输电线路结冰，会导致电力设备出现短路、断线、跳闸等故障，甚至出现电力中断的情况，从而造成巨大的经济损失。针对覆冰情况，通常会采取以下措施：增加检修频次：在降雪或降雨之前，提前增加输电线路的检修频次，及时清理线路上的雪、冰、水等；增强线路保温能力：通过加装保温材料或者增加防冻剂等措施，采取对输电线路进行保温的方式，提高线路的耐冰能力；安装防冰设备：在输电线路上安装冰防设备，如冰抛器、震动器等，以减少冰的黏附和积聚；人工除冰：在极端情况下，用高压水枪等设备对线路进行清洗，通过人工除冰的方式，清除积雪和冰层。

　　2、由于人工利用绝缘拉杆敲打电线震落积雪的方法危险性高且费时费力，随着科技发展，各种电网除雪设备应运而生。例如中国专利cn5.8，公开了一种基于无人机的高空线缆除雪绝缘棒结构，控制无人机本体加速向线缆飞行到目标位置，利用除雪棒本体距离撞击位置合适位置时刹车，使除雪棒本体向前甩动撞击线缆进行除冰除雪。该方案的缺点在于除雪棒对线缆进行撞击除雪除冰时，由于天气原因或是操作人员操控技术原因，连接除雪棒的绳子容易缠绕在电线上，绳子一旦缠绕在电线上，不容易取下，为除冰操作带来不便，会对线缆产生损伤，并且除冰效果不佳，特别是一些冰锥，不能直接对其进行清除，需要多次撞击线缆才能实现清除。

　　1、本技术为了克服现有技术中的除冰方式容易将连接绳缠绕在线缆上的问题，提供一种输电线路除冰机器人，可以解决现有技术中的除冰方式容易将连接绳缠绕在线、为了达到上述目的，本技术采用如下技术方案：一种输电线路除冰机器人，包括无人机、第一安装架、卷绕机构、牵引绳、支撑管、第二安装架和除冰爪，所述第一安装架固定于无人机下方，支撑管的上端与第一安装架连接，支撑管的下端抵接于第二安装架上端，卷绕机构、安装于第一安装架，牵引绳的上端卷绕于所述卷绕机构、牵引绳的下端穿过所述支撑管并固定于所述第二安装架，所述除冰爪安装于第二安装架并能套抓线、采用上述技术方案后，本方案的作业方式是，无人机升空前先悬停至一定高度，将第一安装架上的支撑管调整至竖直位置，再通过卷绕机构将第二安装架收紧至抵紧在支撑管下端，使无人机和除冰爪相对刚性连接，随后无人机升到需要除冰线缆上方的指定位置，然后无人机下降，使除冰爪套抓在线缆上，随后无人机上升，卷绕机构将牵引绳放松，使无人机与除冰爪之间成为软性连接，之后无人机能够沿着线缆的延伸方向飞行，除冰爪被牵引绳拉动，顺着线缆进行除冰作业，在接触到冰锥等障碍物时，除冰爪能够对冰锥进行直接撞击，由于无人机与除冰爪之间为软性连接，因此除冰爪的撞击不会影响无人机的飞行，使该条线缆上的冰锥被清除，清除完毕后，待无人机和线缆均停止移动后，除冰爪松开线缆，卷绕机构通过牵引绳将第二安装架和除冰爪收回至支撑管下端，之后再进行下一条线缆的除冰作业。本技术具有如下优点：通过卷绕机构和牵引绳，使第二安装架能够抵紧在支撑杆的下端，将无人机和除冰爪连接为相对刚性连接，避免无人机升空过程中牵引绳带动第二安装架晃动，以及避免了第二安装架在除冰爪套抓牵引绳时晃动，增加了除冰爪套抓线缆的准确度，以及放置牵引绳缠绕在线缆上，而后无人机与除冰爪之间为软性连接，因此除冰爪的撞击不会影响无人机的飞行，除冰爪的除冰方式是直接对冰锥进行撞击，避免了撞击线缆，使线缆的表面受到损伤，并且直接对冰锥的撞击提高了除冰的效率，减少了除冰所需的时间，增加了便利性，由于牵引绳的存在，无人机与线缆能够成为软性连接，在无人机带动除冰爪移动时，除冰爪会有一定的滞后性，但同时也能够具有较大的惯性用以撞击冰锥，且不会影响到无人机的飞行。

　　4、进一步的，所述除冰爪包括第一除冰板和第二除冰板，第一除冰板和第二除冰板分别通过轴杆转动设置在第二安装架下端的两侧；第一除冰板和第二除冰板均呈s形；初始状态下，第一除冰板的第一端和第二除冰板的第一端均处于轴杆的上方且均朝外设置，第一除冰板的第二端和第二除冰板的第二端均位于轴杆的下方，且第一除冰板的下部和第二除冰板的下部交错设置；第一除冰板的第一端和第二除冰板的第一端之间设置有连接组件，连接状态下，所述连接组件能够将第一除冰板的第一端和第二除冰板的第一端连接。

　　5、除冰爪的套抓步骤是：首先将第二安装架从线缆的正上方往下降，直到第一除冰板和第二除冰板靠近第二端的下部接触到线缆后，继续下降，迫使第一除冰板和第二除冰板绕着轴杆转动，直到第一除冰板的第一端和第二除冰板的第一端转动到电线的下方并且交错，使得第一除冰板和第二除冰板的第一端之间的连接组件相互接触并连接，完成除冰爪对线缆的套抓，保证在除冰爪沿着线缆除冰时，不会脱离线缆，增加可靠性。采用前述技术方案，第一除冰板和第二除冰板通过接触线缆后完成翻转并套抓的方式，无需携带过多的控制部件就能完成套抓，使无人机的负载更轻，并且操作简单直接，易于操作，降低了套抓的难度。

　　6、进一步的，所述第一除冰板的重心位于其第二端与相应轴杆之间，所述第二除冰板的重心位于其第二端与相应轴杆之间，以使所述第一除冰板和第二除冰板保持在初始状态；

　　7、或，所述第一除冰板与第二安装架之间设有第一扭簧，所述第二除冰板与第二安装架之间设有第二扭簧，以使所述第一除冰板和第二除冰板保持在初始状态。

　　8、采用前述第一个技术方案，通过将第一除冰板和第二除冰板的重心设置在相应的轴杆和第二端之间，使第一除冰板和第二除冰板能够通过重力自然下垂至合适位置，降低后续套抓动作时的难度，只需利用很小的力即可翻转第一除冰板和第二除冰板，节省成本，降低除冰难度。

　　9、采用第二个方案，能够减少无人机在空中时环境带来的影响，例如高空的风力较大，会影响第一除冰板和第二除冰板的转动。

　　10、采用上述两种方案均需要在初始位置和套抓完成的位置设置限位部，避免第一除冰板和第二除冰板反方向转动或是转动过头。

　　11、进一步的，所述的连接组件包括滑动块、第一弹性件和电磁铁；第一除冰板的第一端设有第一下沉槽，第二除冰板的第一端设有第二下沉槽，滑动块通过第一弹性件弹性滑动设置在第一下沉槽内，电磁铁固定安装在第二下沉槽内；当电磁铁和滑动块相对时，电磁铁将滑动块吸附，进而使第一除冰板和第二除冰板连接。

　　12、采用前述技术方案，利用电磁铁和滑动块的配合来实现第一除冰板和第二除冰板的连接，不需要额外携带复杂的控制部件来控制连接与断开，相比于需要通过电机、连杆等复杂机械结构来实现连接与解锁的设计，大大简化了除冰爪的结构。

　　13、进一步的，所述第二除冰板上设有电池和遥控线路板，所述电池与所述遥控线路板电连接，所述电磁铁与所述遥控线、采用前述技术方案，电磁铁与遥控线路板电连接，使得操作人员可以通过遥控器对电磁铁的通断电进行远程控制，在除冰过程中，操作人员可以根据实际情况，在合适的时机通过遥控器发送指令，让遥控线路板控制电磁铁通电吸合或断电断开，从而实现对第一除冰板和第二除冰板连接状态的精确控制。

　　15、进一步的，所述支撑管的下端设有支撑孔，所述第二安装架的上端固定有连接块，所述连接块上固定有与支撑孔适配的顶块，所述顶块连接于所述支撑孔内时，所述支撑管与所述第二安装架径向固定，所述牵引绳下端固定于所述顶块。

　　16、采用前述技术方案，通过顶块与支撑管下端支撑孔内壁的适配连接，以及连接块与支撑管底部相抵接，能够增加第二安装架与支撑管的相对固定性，即使在卷绕机构出现松动，依旧可以通过顶块与支撑孔的适配连接，避免发生第二安装架的晃动。

　　17、进一步的，所述支撑孔内安装有压力传感器，所述顶块的上端与所述支撑孔的底面夹紧所述压力传感器。

　　18、采用前述技术方案，通过在支撑孔内设置压力传感器，使遥控线路板在未收到压力传感器受到压力作用时，控制电磁铁持续通电和通磁，以使除冰爪能够始终抓住线缆，进行除冰作业，此方案是为了避免无人机在飞行作业时，操作人员的信号不良导致电磁铁断电，因此通过压力传感器来保证电磁铁的供电平稳。

　　19、进一步的，所述第一安装架上转动安装有转轴，转轴和第一安装架之间设置有用于锁紧或解锁所述转轴的锁紧件，支撑管的上端与转轴固定连接。

　　20、采用前述技术方案，通过在转轴处设置锁紧件，使得支撑管能够在解锁状态下相对第一安装架转动，能够配合无人机在降落时，折叠支撑管使无人机的脚架落地，而支撑管能够在上锁状态下相对第一安装架固定，避免高空的环境影响支撑管晃动。

　　21、进一步的，所述锁紧件包括定位球和第二弹性件，所述转轴上设有滑槽，所述定位球和第二弹性件设于所述滑槽，所述第一安装架设有定位孔，所述支撑管竖直设置时，所述定位孔与所述滑槽对应设置，所述第二弹性件将所述定位球部分顶入所述定位孔。

　　22、采用前述技术方案，当支撑管需要转动时，由于第二弹性件的弹性作用，定位球可以在滑槽内移动，使得定位球离开定位孔，此时转轴能够自由转动，从而实现支撑管相对第一安装架的转动，当支撑管处于竖直状态时，定位球在第二弹性件的作用下部分顶入定位孔中，实现了支撑管与第一安装架的径向固定。这样在高空作业时，即使受到风力等外界因素的影响，支撑管也不会随意晃动，保证了除冰装置的稳定性和安全性。

　　23、进一步的，所述卷绕机构包括电机和绕线轮，所述绕线轮转动连接于所述第一安装架，所述电机安装于第一安装架并与绕线轮传动连接，所述牵引绳上端卷绕于绕线、采用前述技术方案，通过电机能够方便地控制绕线轮的旋转，用以将牵引绳缠绕在绕线轮上，方便操作人员对牵引绳的控制。