电力专用爬杆机器人在电力行业的研究和探讨

电力专用爬杆机器人在电力行业的研究和探讨

张焕燊

关键词：爬杆机器人

引言

电力工作人员对电线杆上面电力设备进行检修维护更换时都需要爬上电线杆的顶端进行作业，称之为爬杆。爬杆是每个电力工作人员的必备的技能，同时也是一项危险的作业。在实际作业过程中，整个电力行业已经发生多起人身伤亡事件，其中包括人身触电，高空滑倒坠落等等。因此，研究一种能够协助作业人员进行爬杆作业，大大提高安全水平和工作效率，具有重要意义和市场价值。

一、该研究领域的现状和存在问题

电力工作人员在高空作业时，由于周围环境嘈杂，与在地面进行作业指挥的工作负责人，专责监护人对话困难，存在沟通不畅的问题。作业人员携带工器具在高空作业，增加了作业的难度和风险性，一旦发现使用的工器具未携带齐全，需爬下杆塔拿取工器具，大大降低的爬杆作业的效率，增加停电时间。因此在电力爬杆作业中，存在安全、沟通不畅、工作效率地下三大问题。

二、研究的必要性

电力爬杆作业是一项常规作业，每天都在广泛的开展中，研究一种专用多功能爬杆机器人具有广泛应用场景和市场价值。电力爬杆存在安全、沟通不畅、工作效率低下三大问题是亟需解决的问题，解决这三个问题，对降低电力爬杆作业的安全风险，提高作业效率具有重大的意义。

三、主要研究内容

我们研究的是一种专用多功能爬杆机器人，专门用在电力爬杆作业中，通过遥控操作，能够稳定快速在电线杆中上下移动，并实现以下功能：

1、具备实时验电功能，辅助检测电线杆导线是否带电，一旦发生突然来电时，发出告警信号，通知作业人员远离导线。

2、爬杆机器人具备足够的制动力，爬杆机器人上面由专用拉勾，作业人员向上或者向下爬过时，将高空作业安全带的安全勾扣在拉勾上面，机器人检测到拉勾被拉时，立刻紧急制动，加力抱紧电线杆，拉住作业人员，防止坠落。

3、爬杆机器人具备足够的拉力，能够携带运输检修维护所使用的工器具，减少作业人员的负担，提高工作效率。

4、机器人机身有麦克风和喇叭，爬杆作业人员通过机器人，实现与地面遥控指挥人员的沟通。

四、设计方案

根据研究的内容，经过不断研究和试验，制定出了一种皮带式捆绑固定电动推杆牵引爬杆机器人的设计方案，包括上皮带式捆绑机构、下皮带式捆绑结构、连接上下两部分的一根电动推杆和四根固定滑动杆、皮带锁紧扣锁，夹紧推杆组成。

爬杆机器人工作步骤如下：

1、电动推杆收缩，将上下两个捆绑结构收到一起；两根夹紧推杆向外伸出，通过两条皮带与电杆抱紧在一起，利用皮带锁紧扣锁将皮带锁紧。

2、将上夹紧推杆向内收缩，上皮带式捆绑机构与电杆之间处于松开状态，电动推杆伸出，将上皮带式捆绑机构沿着电杆往上推，到一定距离时停止，上夹紧推杆向外伸出，通过皮带与电杆抱紧在一起，上皮带式捆绑机构与电杆之间处于抱紧状态。

3、将下夹紧推杆向内收缩，下皮带式捆绑机构与电杆之间处于松开状态，电动推杆收缩，将下皮带式捆绑机构沿着电杆往上拉，当上下两个捆绑结构收到一起时停止，下夹紧推杆向外伸出，通过皮带与电杆抱紧在一起，下皮带式捆绑机构与电杆之间处于抱紧状态。

通过这3个步骤，实现爬杆机器人沿着电杆向上爬，将顺序调整之后，同样可以实现爬杆机器人沿着电杆向下爬。

本皮带式捆绑固定电动推杆牵引爬杆机器人，利用皮带与夹紧推杆相结合的结构，可以抱紧任意形状、任意尺寸的电杆，并且在夹紧推杆强大的推力下，皮带与电杆之间形成一个巨大的静摩擦力，保证机器人牢固抱紧电杆。通过电动推杆实现上下皮带式捆绑机构的伸缩运动，提供强大的拉力，确保机器人能够携带各种作业所需物体向上或者向下爬动。

结束语

针对电力爬杆作业是难点和痛点，主要是电力爬杆存在安全、沟通不畅、工作效率低下三大问题是亟需解决的问题，本研究通过技术改进和创新，提出了解决方案，开发出一种电力专用爬杆机器人，能够有效解决电力爬杆作业面临的问题，对降低电力爬杆作业的安全风险，提高作业效率具有重大的意义。