本发明属于机器人技术领域，具体涉及一种多分裂输电线作业机器人的上下线机构及方法。
背景技术：
目前架空高压输电线路的巡检及作业都是依靠人工登塔上线进行，而高压架空输电线路在国民经济中的重要性决定了这些工作要带电进行，这就对作业人员的人身安全造成了严重威胁。随着人们对安全生产的愈发重视，针对异物清除、断股修复、防震锤复位等具体功能需求的作业机器人逐渐替代人工。而作业机器人的上下线技术一直未能有效突破。传统的巡检机器人上下线方式主要有攀爬铁塔、高空举升、绳索提升、飞行落线等。而攀爬铁塔的上下线方式存在攀爬可靠性差、效率低、上下线绝缘问题。高空举升方式存在上下线需在路边进行，应用环境受限制。伸缩提升方式需解决滑轮、绳索的放置问题。飞行落线方式需解决载荷能力小、飞行机架破坏绝缘距离的问题。因此，本领域亟需一种适应性强，安全性高，对环境、地面无特殊要求的机器人上下线技术。
技术实现要素：
为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决现有技术中人工辅助输电线路作业机器人上下输电线方法存在的适应性差、安全性低的问题。本发明提供以下方案：
方案一：一种多分裂输电线作业机器人的起吊装置，所述起吊装置包括本体结构件，所述起吊装置上端部设置有用于与外部物体连接的起吊部，下端部设置有用于挂接多分裂输电线的挂线机构；
所述挂线机构包括分别设置于所述本体结构件左右两侧的第一转动组件和第二转动组件，所述第一转动组件和所述第二转动组件均与所述本体结构件铰接；
所述第一转动组件与所述本体结构件的铰接处设置有用于与多分裂输电线配合的第一卡合部，所述第一转动组件设置有第一调节机构，通过所述第一调节机构可以调节所述第一转动组件与所述本体结构件的夹角，以使所述第一卡合部张开或闭合；
所述第二转动组件包括l型构件、第二调节机构和第一复位机构，所述l型构件一端与所述本体结构件铰接，另一端与所述本体结构件抵触，所述l型构件另一端与所述本体结构件抵触时能够形成与多分裂输电线配合的第二卡合部，所述l型构件的另一端能够在外力和所述第二调节机构的控制下与所述本体结构件分离，此时第二卡合部打开；所述l型构件在与所述本体结构件分离后能够通过所述第一复位机构复位，以使所述第二卡合部关闭。
方案二：根据方案一，所述第一转动组件包括转轴、勾爪以及勾爪连接梁，所述转轴、所述勾爪连接梁与所述本体结构件等长，两个所述勾爪设置于所述本体结构件的前后两侧，且所述勾爪一端与所述转轴连接，另一端与所述勾爪连接梁连接，两个所述勾爪、所述勾爪连接梁、所述转轴围成菱形框架；所述勾爪连接梁上设置有所述起吊部，所述本体结构件前后两端均设置有转动爪，所述本体结构件通过所述转动爪穿设于所述转轴绕所述转轴旋转，所述勾爪设置有所述第一卡合部，所述转动爪绕所述转轴相对于所述勾爪转动时，所述第一卡合部张开或闭合。
方案三：根据方案二，所述第一调节机构包括翻转组件和第二复位机构，
所述翻转组件包括翻转轴和分别设置于所述本体结构件两端的两个转动杆，两个所述转动杆均一端与所述翻转轴连接，另一端与所述转轴铰接，并能相对于所述转轴转动，初始状态时，所述转动杆与所述勾爪紧密贴合，
所述翻转轴上设置有第一连接件，所述第一连接件被施加外部拉力时能够带动所述翻转轴、所述转动杆绕所述转轴旋转；所述转动杆与所述转轴铰接处设置延伸端，所述延伸端设置有翻转顶块，所述翻转顶块用于限制所述转动爪相对于所述勾爪的转动自由度；
所述第二复位机构与所述翻转组件连接，所述第二复位机构能够在所述第一连接件不被施加外部拉力时，带动所述翻转组件复位。
方案四：根据方案三，所述第一复位机构和所述第二复位机构均包括弹性元件，所述弹性元件为扭矩弹簧。
方案五：根据方案一，所述第二调节机构包括钢丝绳，所述钢丝绳和所述l型构件与所述本体结构件抵触的一端连接，通过拉动所述钢丝绳能够带动所述l型构件相对于所述本体结构件旋转。
方案六：一种多分裂输电线作业机器人上下线的搭载装置，所述搭载装置包括用于承载目标的承载架本体，以及从上到下依次固设于所述承载架本体的导向架、吊装纵梁和导轨梁，
所述导向架包括沿所述承载架本体前后方向平行设置的两个w型构件，两个所述w型构件上端部用于与多分裂输电线卡合，下端部固设于所述承载架本体；
所述导向架下方设置有吊装纵梁，所述吊装纵梁沿纵向设置于所述两个w型构件之间，所述吊装纵梁两端均与所述承载架本体连接，所述吊装纵梁上设置有位置可调的旋转吊环，所述搭载装置搭载目标时，通过调整所述旋转吊环相对于所述吊装纵梁的位置可调节所述搭载装置重心；
所述吊装纵梁下方设置有导轨梁，所述导轨梁一端固设于所述承载架本体，另一端设置有与目标配合的拼接部。
方案七：根据方案六，所述导轨梁包括顶板、侧板、底板；
两个所述顶板一端分别与两个所述侧板的上端部连接，另一端悬空，两个所述顶板之间有间隙，两个所述侧板下端部对称设置于所述底板两侧，所述底板平行于所述吊装纵梁设置，所述顶板、所述侧板、所述底板围成行走空间，所述行走空间用于搭载目标。
方案八：根据方案七，所述导轨梁的拼接部为倾斜设置的喇叭口。
方案九：一种多分裂输电线作业机器人的上下线机构，所述上下线机构包括上述方案一至方案五中任一方案所述的起吊装置和上述方案六至方案九中任一方案所述的搭载装置，所述搭载装置用于搭载目标作业机器人，所述搭载装置和所述目标作业机器人在动力装置的控制下，通过所述起吊装置共同上线或下线。
方案十：一种多分裂输电线作业机器人的上下线方法，所述方法基于上述方案九的上下线机构完成作业机器人的上下线，包括以下步骤：
步骤s100，提供筋斗滑轮和无人机，将吊装绝缘绳a穿过筋斗滑轮的下滑轮,控制无人机将筋斗滑轮上滑轮与多分裂输电线的地线挂接；
步骤s200，将所述吊装绝缘绳a一端与所述起吊装置的起吊部连接，将吊装绝缘绳b一端与所述起吊装置连接，控制所述无人机拉动所述吊装绝缘绳a将所述起吊装置起吊；
步骤s300，控制所述无人机使所述第一卡合部挂接多分裂输电线，通过控制所述第一调节机构调节所述第一转动组件与所述本体结构件的夹角，以使所述第一卡合部挂接多分裂输电线闭合；此时所述第二转动组件在外力的作用下打开所述第二卡合部与多分裂输电线卡合后，通过所述第一复位机构复位，完成第二卡合部与多分裂输电线的卡合；
步骤s400，将上述吊装绝缘绳b另一端穿过电动爬升机，并将所述电动爬升机下部挂钩绑定到所述搭载装置的旋转吊环上，将目标作业机器人通过所述导轨梁安置于所述搭载装置内，调节旋转吊环在吊装纵梁上的位置，使旋转吊环位置比整体重心位置更靠近所述拼接部；
步骤s500，启动电动爬升机，将所述搭载装置连同作业机器人同步提升，当所述导向架完全卡住多分裂输电线时，电动爬升机停止爬升，控制作业机器人抱住多分裂输电线，沿其延伸方向行走，与所述搭载装置分离，至此，作业机器人上线任务完成；
步骤s600，待作业机器人完成作业任务，返回搭载装置后，启动所述电动爬升机，使作业机器人连同所述搭载装置一同下降，作业机器人返回地面，
步骤s700，通过控制所述第一调节机构、所述第二调节机构控制所述第一卡合部和第二卡合部打开，使得所述起吊装置与多分裂输电线分离，
步骤s800，拉紧所述吊装绝缘绳a，使起吊装置逐渐下降直到返回地面，至此，作业机器人的下线任务完成；
步骤s900，拉动所述筋斗滑轮上的操作绳，使筋斗滑轮从地线脱落，落地下线。
本发明的有益效果：
本发明的起吊装置结构简单、重量轻，通过控制转动组件与输电线路进行卡合，构成起吊平台，其能够应用于多种类带电作业机器人的起吊，能够节省成本且性能可靠；同时本发明的搭载装置用于搭载固定带电作业机器人，配合起吊平台辅助带电作业机器人上线和下线，其保证带电作业机器人线上安全性的同时，通过发泡充气轮在线下对带电作业机器人高效运输，适应性强，对环境、地面无特殊要求，相比于杆塔预装提升机构、绝缘斗臂车等方式更灵活。
本发明更采用模块化设计，通过更换导向架即可适应不同间距的多分裂架空输电线带电作业机器人的上下线需求。
本发明作业过程中，操作人员远离高压架空输电线，可实现无人登塔的机器人上下线，有效保护操作人员人身安全的同时，减少人力成本，提高工作效率。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明一种实施例的多分裂输电线作业机器人的上下线机构整体结构示意图；
图2为本发明一种实施例的起吊装置结构示意图一；
图3为本发明一种实施例的起吊装置结构示意图二；
图4为本发明一种实施例的第二复位机构的剖视图；
图5为本发明一种实施例的第一复位机构的剖视图；
图6为本发明一种实施例中起吊装置自然状态及翻转顶块结构示意图；
图7为本发明一种实施例的搭载装置结构示意图；
图8为本发明一种实施例中吊装纵梁的结构示意图；
图9为本发明一种实施例中导轨梁的结构示意图；
图10为本发明一种实施例的多分裂输电线作业机器人的上下线方法步骤示意图一；
图11为本发明一种实施例的多分裂输电线作业机器人的上下线方法步骤示意图二；
图12为本发明一种实施例的多分裂输电线作业机器人的上下线方法步骤示意图三；
图13为本发明一种实施例的多分裂输电线作业机器人的上下线机构运载状态示意图；
具体实施方式
为使本发明的实施例、技术方案和优点更加明显，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非旨在限制本发明的保护范围。
本发明第一方面提供一种多分裂输电线作业机器人上下线的起吊装置，所述起吊装置包括本体结构件，所述起吊装置上端部设置有用于与外部物体连接的起吊部，下端部设置有用于挂接多分裂输电线的挂线机构；
所述挂线机构包括分别设置于所述本体结构件左右两侧的第一转动组件和第二转动组件，所述第一转动组件和所述第二转动组件均与所述本体结构件铰接；
所述第一转动组件与所述本体结构件的铰接处设置有用于与多分裂输电线配合的第一卡合部，所述第一转动组件设置有第一调节机构，通过所述第一调节机构可以调节所述第一转动组件与所述本体结构件的夹角，以使所述第一卡合部张开或闭合；
所述第二转动组件包括l型构件、第二调节机构和第一复位机构，所述l型构件一端与所述本体结构件铰接，另一端与所述本体结构件抵触，所述l型构件另一端与所述本体结构件抵触时能够形成与多分裂输电线配合的第二卡合部，所述l型构件的另一端能够在外力和所述第二调节机构的控制下与所述本体结构件分离，此时第二卡合部打开；所述l型构件在与所述本体结构件分离后能够通过所述第一复位机构复位，以使所述第二卡合部关闭。
为了更清晰地对本发明多分裂输电线作业机器人上下线的起吊装置进行说明，下面结合附图对本发明一种优选实施例进行展开详述。
参阅图2，本发明的起吊装置包括本体结构件，在本实施例中，所述本体结构件包括把手(1.10)、转动爪(1.11)、转动爪连接轴(1.14)、吊梁(1.15)、转动吊环(1.16)构成的刚性组件，其中转动爪(1.11)的数量为两个，分别设置于转动爪连接轴(1.14)的两端，吊梁(1.15)的两端分别与两个转动爪(1.11)的顶部通过螺钉固定连接，转动吊环(1.16)通过螺钉固定于吊梁(1.15)的中心，把手(1.10)通过螺钉固定在转动爪(1.11)外侧。
进一步地，本发明的起吊装置上端部设置有用于与外部物体连接的起吊部，具体地，参阅图2，所述起吊部包括转动吊环(1.16)和旋转式吊环(1.17)，所述转动吊环(1.16)和旋转式吊环(1.17)均设置有能够与外部物体连接的连接部。
本发明的起吊装置下端部设置有用于挂接多分裂输电线的挂线机构，继续参阅图2，挂线机构包括分别设置于本体结构件左右两侧的第一转动组件和第二转动组件，第一转动组件和第二转动组件均与所述本体结构件铰接。第一转动组件与本体结构件的铰接处设置有用于与多分裂输电线配合的第一卡合部，第一转动组件设置有第一调节机构，通过第一调节机构可以调节第一转动组件与本体结构件的夹角，以使第一卡合部张开或闭合；
第二转动组件包括l型构件、第二调节机构和第一复位机构(1.20)，本实施例中优选l型构件为如图所述的挂钩(1.13)，挂钩(1.13)一端与本体结构件铰接，另一端与本体结构件抵触，即挂钩(1.13)一端与本体结构件铰接，另一端与本体结构件抵触但是不连接。挂钩(1.13)另一端与本体结构件抵触时能够形成与多分裂输电线配合的第二卡合部，挂钩(1.13)的另一端能够在外力和第二调节机构的控制下与本体结构件分离，此时第二卡合部打开；挂钩(1.13)在与本体结构件分离后能够通过第一复位机构(1.20)复位，以使第二卡合部关闭。
需要说明的是，第一转动组件和第二转动组件也可以在控制器的控制下同时运动，以使得第一转动组件和第二转动组件分别通过第一卡合部和第二卡合部与输电线路卡合。本实施例的转动组件仅为一种优选实施例，本发明起吊装置的转动组件也可由机械臂代替，通过控制机械臂相对于本体结构件转动，完成抱线和脱线动作，同样能够完成起吊装置的无人辅助上下线。
具体地，在本实施例中，挂线机构的第一转动组件优选包括转轴(1.6)、勾爪(1.8)以及勾爪连接梁(1.18)，所述转轴(1.6)、所述勾爪连接梁(1.18)与本体结构件等长，两个勾爪(1.8)设置于本体结构件的前后两侧，且勾爪(1.8)一端与转轴(1.6)连接，另一端与勾爪连接梁(1.18)连接，两个勾爪(1.8)、所述勾爪连接梁(1.18)、所述转轴(1.6)围成菱形框架；勾爪连接梁(1.18)上还设置有旋转式吊环(1.17)，本体结构件前后两端的转动爪(1.11)穿设于转轴(1.6)，并能带动本体结构件绕转轴(1.6)旋转，勾爪(1.8)设置有所述第一卡合部，所述转动爪(1.11)绕转轴(1.6)相对于勾爪(1.8)转动时，第一卡合部张开或闭合。
进一步地，所述第一调节机构包括翻转组件和第二复位机构(1.19)，翻转组件包括翻转轴(1.2)和分别设置于本体结构件两端的两个转动杆(1.1)，两个转动杆均一端与翻转轴(1.2)连接，另一端与转轴(1.6)铰接，并能相对于转轴(1.6)转动，初始状态时，转动杆(1.1)与勾爪(1.8)紧密贴合。
翻转轴(1.2)上设置有第一连接件，当第一连接件被施加外部拉力时能够带动翻转轴(1.2)、转动杆(1.1)绕转轴(1.6)旋转；转动杆(1.1)与转轴(1.6)铰接处设置延伸端，所述延伸端设置有翻转顶块(1.21)，翻转顶块(1.21)用于限制转动爪(1.11)相对于勾爪(1.8)的转动自由度；本发明第一连接件优选为绝缘绳。
所述第二复位机构(1.19)与翻转组件连接，第二复位机构(1.19)能够在第一连接件不被施加外部拉力时，带动翻转组件复位。
第一复位机构和第二复位机构均包括弹性元件，所述弹性元件优选为扭矩弹簧。本领域技术人员也可根据实际情况灵活设置弹性元件的具体结构。
所述第二调节机构包括开扣钢丝绳(1.5)，开扣钢丝绳(1.5)和挂钩(1.13)与本体结构件抵触的一端连接，通过拉动开扣钢丝绳(1.5)能够带动挂钩(1.13)相对于本体结构件旋转。
更进一步地，对于上述实施例更具体的实施例结构描述如下，起吊装置包括：转动杆(1.1)、翻转轴(1.2)、翻转环限位套(1.3)、翻转环(1.4)、开扣钢丝绳(1.5)(1.9)、转轴(1.6)、钢丝绳固定夹(1.7)、勾爪(1.8)、把手(1.10)、转动爪(1.11)、挂钩限位块(1.12)、挂钩(1.13)、转动爪连接轴(1.14)、吊梁(1.15)、转动吊环(1.16)、旋转式吊环(1.17)、勾爪连接梁(1.18)、第二复位机构(1.19)、第一复位机构(1.20)。转动杆(1.1)、勾爪(1.8)、转动爪(1.11)、挂钩(1.13)数量均为两个，且左右对称布置。其中转动杆(1.1)顶部通过螺钉与翻转轴(1.2)连接，底部通过轴孔配合与转轴(1.6)连接。勾爪(1.8)上部通过螺钉与勾爪连接梁(1.18)连接，旋转式吊环(1.17)通过螺钉与勾爪连接梁(1.18)固定，勾爪(1.8)下部通过螺钉与转轴(1.6)固定。把手(1.10)通过螺钉固定在转动爪(1.11)外侧。挂钩限位块(1.12)通过螺钉固定在转动爪(1.11)外侧，用于限定挂钩(1.13)的零位。挂钩(1.13)通过孔轴连接方式与转动爪连接轴(1.14)连接且可在动爪连接轴(1.14)上转动。转动爪(1.11)安装挂钩(1.13)的一侧通过螺钉与转动爪连接轴(1.14)固定。转动爪(1.11)顶部通过螺钉与吊梁(1.15)固定。转动吊环(1.16)通过螺钉与吊梁(1.15)固定。
结合图4，第二复位机构(1.19)包括转动杆(1.1)、转轴(1.6)、勾爪(1.8)、转动爪(1.11)、挡片(1.19.1)、小铜套(1.19.2)、扭簧卡(1.19.3)、挂钩铜套(1.19.4)、大铜套(1.19.5)、拉杆复位扭簧(1.19.6)、大铜套(1.19.7)。
挡片(1.19.1)通过螺钉固定在转轴(1.6)外端。小铜套(1.19.2)位于挡片(1.19.1)与扭簧卡(1.19.3)之间，起到减小摩擦的作用。扭簧卡(1.19.3)通过螺钉与转动杆(1.1)固定。转动爪(1.11)位于转动杆(1.1)与勾爪(1.8)之间，且有大铜套(1.19.5)(1.19.7)间隔，其中大铜套(1.19.5)(1.19.7)起到减小摩擦的作用。拉杆复位扭簧(1.19.6)内部穿过转轴(1.6)，外部穿过挂钩铜套(1.19.4)中孔，一头穿过勾爪(1.8)，一头穿过小铜套(1.19.2)与扭簧卡(1.19.3)。其中挂钩铜套(1.19.4)通过螺钉与勾爪(1.8)固定。
转动杆(1.1)可绕挂钩铜套(1.19.4)外圆柱面转动，且在转动外力消失后，转动杆(1.1)可在拉杆复位扭簧(1.19.6)的作用下回复的原位。
结合图5，第一复位机构(1.20)，包括转动爪(1.11)、挂钩(1.13)、转动爪连接轴(1.14)、挂钩挡片(1.20.1)、挂钩小铜套(1.20.2)、小扭簧卡(1.20.3)、挂钩扭簧(1.20.4)、挂钩套轴(1.20.5)。
挂钩挡片(1.20.1)通过螺钉固定在转动爪连接轴(1.14)外端。挂钩小铜套(1.20.2)位于挂钩挡片(1.20.1)与小扭簧卡(1.20.3)之间，起到减小摩擦的作用。小扭簧卡(1.20.3)通过螺钉与挂钩(1.13)固定。挂钩(1.13)与挂钩套轴(1.20.5)通过孔轴连接。挂钩扭簧(1.20.4)内部穿过转动爪连接轴(1.14)，外部穿过挂钩套轴(1.20.5)，一头穿过小扭簧卡(1.20.3)，一头穿过挂钩套轴(1.20.5)与转动爪(1.11)。其中，挂钩套轴(1.20.5)通过螺钉与转动爪连接轴(1.14)固定。
挂钩(1.13)可绕挂钩套轴(1.20.5)外圆柱面转动，且在转动外力消失后，挂钩(1.13)可在挂钩扭簧(1.20.4)的作用下回复到原位。
结合图6，在转动杆(1.1)内侧用螺钉与翻转顶块(1.21)固定。当拉动所述第一连接件时，转动杆(1.1)绕转轴(1.6)转动，并且使翻转顶块(1.21)顶住转动爪(1.11)绕转轴(1.6)轴线转动，使其从自然下垂状态转动到水平状态。可拉动所述的钢丝绳(1.5)，使起吊装置(1)两端的挂钩(1.13)转动打开，当开扣钢丝绳(1.5)卸去外力后，挂钩(1.13)在挂钩扭簧(1.20.4)的作用下复位，并且顶部紧贴在挂钩限位块(1.12)侧面。
翻转环限位套(1.3)共两个并通过紧定螺钉固定在翻转轴(1.2)中部，二者中间设有翻转环(1.4)，翻转环(1.4)可绕翻转轴(1.2)自由转动。翻转环(1.4)下部可系第一连接件，操作员拉动第一连接件时，可使两侧转动杆(1.1)同时绕转轴(1.6)轴线转动，并且当第一连接件上的外力卸载之后，两侧转动杆(1.1)可回复到原位，并且使翻转轴(1.2)紧贴在勾爪(1.8)背面。
所述的旋转式吊环(1.17)系有吊装绝缘绳a，同样的，转动吊环(1.16)也系有吊装绝缘绳b。所述的吊装绝缘绳a上部与筋斗滑轮连接。所述的吊装绝缘绳b下部通过电动爬升机。
所述的起吊装置(1)，在带电作业机器人上线过程中，首先利用所述的吊装绝缘绳a将起吊装置(1)起吊，在重力作用下，转动爪(1.11)绕转轴(1.6)自然下垂。在转动杆(1.1)内侧用螺钉与翻转顶块(1.21)固定。当拉动所述第一连接件时，转动杆(1.1)绕转轴(1.6)转动，并且使翻转顶块(1.21)顶住转动爪(1.11)绕转轴(1.6)轴线转动，使其从自然下垂状态转动到水平状态。
本发明第二方面提供一种多分裂输电线作业机器人上下线的搭载装置，其包括用于承载目标的承载架本体，以及从上到下依次固设于承载架本体的导向架(2.1)、吊装纵梁(2.6)和导轨梁(2.8)，
导向架(2.1)包括沿承载架本体前后方向平行设置的两个w型构件，两个所述w型构件上端部用于与多分裂输电线卡合，下端部固设于所述承载架本体；
导向架(2.1)下方设置有吊装纵梁(2.6)，吊装纵梁(2.6)沿纵向设置于两个w型构件之间，吊装纵梁(2.6)两端均与承载架本体连接，吊装纵梁(2.6)上设置有位置可调的旋转吊环(2.20)，搭载装置搭载目标时，通过调整旋转吊环(2.20)相对于吊装纵梁(2.6)的位置可调节搭载装置的重心；
吊装纵梁(2.6)下方设置有导轨梁(2.8)，导轨梁(2.8)一端固设于承载架本体，另一端设置有与目标配合的拼接部。本发明者目标为带电作业机器人。具体地，导轨梁(2.8)包括顶板、侧板、底板；两个顶板一端分别与两个侧板的上端部连接，另一端悬空，两个顶板之间有间隙，两个侧板下端部对称设置于底板两侧，底板平行于吊装纵梁设置，顶板、侧板、底板围成行走空间，所述行走空间用于搭载目标。导轨梁(2.8)的拼接部为倾斜设置的喇叭口，以方便目标进入搭载装置。
更进一步地，对于上述实施例更具体的实施例结构描述如下，搭载装置(2)包括导向架(2.1)、导向连接梁(2.2)、导向支撑架(2.3)、吊装横梁(2.4)、吊梁连接块(2.5)、吊装纵梁(2.6)、主支腿(2.7)、导轨梁(2.8)、主支腿连接梁(2.9)、地脚(2.10)、导轨支撑(2.11)、充气轮支腿(2.12)、发泡充气轮(2.13)、铜条(2.14)、旋转环(2.15)、脚轮支撑横梁(2.16)、吊梁小连接块(2.17)、吊装小横梁(2.18)、把手(2.19)、旋转吊环(2.20)。承载架本体为上述连接件构成的刚性本体结构框架。
导向架(2.1)共2个，分布于导向连接梁(2.2)两端，且通过螺钉固定。导向支撑架(2.3)共2个，通过螺钉固定在导向连接梁(2.2)下方。吊装横梁(2.4)上部通过螺钉与导向支撑架(2.3)固定，两端通过螺钉与主支腿(2.7)固定，中部与吊装纵梁(2.6)通过吊梁连接块(2.5)固定，吊梁连接块(2.5)起到提高连接强度的作用。底部与地脚(2.10)相连。
所述的吊装纵梁(2.6)为悬臂梁结构，其中部与旋转吊环(2.20)通过螺钉固定。其头部通过吊梁小连接块(2.17)与吊装小横梁(2.18)固定，且在吊装小横梁(2.18)上方通过螺钉与导向支撑架(2.3)固定。所述的主支导轨梁(2.8)、腿连接梁(2.9)、导轨支撑(2.11)均通过螺钉与主支腿(2.7)固定。所述的发泡充气轮支腿(2.12)上部通过螺钉与导轨梁(2.8)固定，下部通过螺钉与发泡充气轮固定。发泡充气轮能够使得在地面进行带电作业机器人运输时，通过轮子可以方便运输至指定位置。需要补充说明的是，本发明的导轨梁(2.8)与目标带电作业机器人连接时，仅为滑动连接，因此在线下运输时，需要借助柔性连接件等对目标带电作业机器人与搭载装置进行固定，而后进行运输，以保证目标的稳定性。同时主支腿用于平稳时固定搭载装置与带电作业机器人。
主支腿连接梁(2.9)两端通过螺钉与主支腿(2.7)固定，脚轮支撑横梁(2.16)两端通过螺钉与充气轮支腿(2.12)固定，中部通过螺钉与旋转环(2.15)固定。把手(2.19)通过螺钉固定在导向架(2.1)外侧。旋转吊环(2.20)通过螺钉与吊装纵梁(2.6)固定，并且吊环与电动爬升机下方挂钩相连，当电动爬升机工作时，将带动搭载装置(2)及其位于其中的带电作业机器人爬升。铜条(2.14)共4条，每两条通过螺钉固定在导轨梁(2.8)上方。所述铜条起到耐磨作用。
结合图8，吊装纵梁(2.6)固定中部设有一排等间距通孔，可调整旋转吊环(2.20)的固定位置。
结合图9，导轨梁(2.8)前部为斜坡、喇叭口，当带电作业机器人返回搭载装置时起导向作用，便于带电作业机器人进入。导轨梁(2.8)上方的铜条(2.14)之间为开口长槽，用以对带电作业机器人进行导向及限位。
本发明第三方面提供一种多分裂输电线作业机器人的上下线机构，其包括上述的起吊装置1和搭载装置2，具体参阅图1，其中，搭载装置2用于搭载目标作业机器人，搭载装置2和目标作业机器人在动力装置的控制下，通过起吊装置1共同完成上线或下线。需要说明的是动力装置优选为卷扬机、电动爬升机等建筑常用起重设备。
进一步地，本发明第四方面提供一种利用上述多分裂输电线作业机器人上下线机构进行上下线的方法，包括以下步骤：
步骤s100，提供筋斗滑轮和无人机，将吊装绝缘绳a穿过筋斗滑轮的下滑轮,控制无人机将筋斗滑轮上滑轮与多分裂输电线的地线挂接；
步骤s200，将所述吊装绝缘绳a一端与所述起吊装置的起吊部连接，将吊装绝缘绳b一端与所述起吊装置连接，控制所述无人机拉动所述吊装绝缘绳a将所述起吊装置起吊；
步骤s300，控制所述无人机使所述第一卡合部挂接多分裂输电线，通过控制所述第一调节机构调节所述第一转动组件与所述本体结构件的夹角，以使所述第一卡合部挂接多分裂输电线闭合；此时所述第二转动组件在外力的作用下打开所述第二卡合部与多分裂输电线卡合后，通过所述第一复位机构复位，完成第二卡合部与多分裂输电线的卡合；
步骤s400，将上述吊装绝缘绳b另一端穿过电动爬升机，并将所述电动爬升机下部挂钩绑定到所述搭载装置的旋转式吊环上，将目标作业机器人通过所述导轨梁安置于所述搭载装置内，调节旋转式吊环在吊装纵梁上的位置，使旋转式吊环位置比整体重心位置更靠近所述拼接部；
步骤s500，启动电动爬升机，将所述搭载装置连同作业机器人同步提升，当所述导向架完全卡住多分裂输电线时，电动爬升机停止爬升，控制作业机器人抱住多分裂输电线，沿其延伸方向行走，与所述搭载装置分离，至此，作业机器人上线任务完成；
步骤s600，待作业机器人完成作业任务，返回搭载装置后，启动所述电动爬升机，使作业机器人连同所述搭载装置一同下降，作业机器人返回地面，
步骤s700，通过控制所述第一调节机构、所述第二调节机构控制所述第一卡合部和第二卡合部打开，使得所述起吊装置与多分裂输电线分离，
步骤s800，拉紧所述吊装绝缘绳a，使起吊装置逐渐下降直到返回地面，至此，作业机器人的下线任务完成；
步骤s900，拉动所述筋斗滑轮上的操作绳，使筋斗滑轮从地线脱落，落地下线。
具体地，为了更清晰的对本方法进行说明，下面结合附图对本发明的多分裂输电线作业机器人上下线机构进行上下线的方法进行详细说明。
步骤s100：筋斗滑轮上线——结合图10(a)，将吊装绝缘绳a穿过筋斗滑轮下方滑轮，并使用无人机将筋斗滑轮吊装线上端绕过多分裂架空输电线路地线。结合图10(b)，操作人员拉动筋斗滑轮上线绳，使筋斗滑轮挂到地线上。图10(c)为筋斗滑轮落到地线之后的状态。
步骤s200：提升起吊装置——结合图11(a)，将吊装绝缘绳a下部系在起吊装置(1)的旋转式吊环(1.17)上，将第一连接件系到起吊装置(1)的翻转环(1.4)上，将吊装绝缘绳b系到起吊装置(1)的转动吊环(1.16)上。拉动吊装绝缘绳a，使起吊装置(1)上升。
步骤s300：起吊装置挂线——结合图11(b)，当勾爪(1.8)勾住四分裂线左下端的一根分裂线时，保持吊装绝缘绳a张紧状态，并拉动第一连接件，如图11(c)所示，使转动杆(1.1)绕转轴(1.6)轴线转动，并使翻转顶块(1.21)顶住转动爪(1.11)绕转轴(1.6)轴线转动，使其从自然下垂状态转动到水平状态。当转动爪(1.11)接近水平状态时，四分裂线右下端的分裂线将挂钩(1.13)顶开，当转动爪(1.11)达到水平状态时，被顶开的挂钩(1.13)在挂钩扭簧(1.20.4)的作用下回复到原位，至此，起吊装置(1)将挂在四分裂线上。如图11(d)所示，松开原本张紧的第一连接件，此时，转动杆(1.1)将在拉杆复位扭簧(1.19.6)的作用下回复到原位。
步骤s400：调整吊装位置——结合图12(a)，吊装绝缘绳b穿过电动爬升机，并将电动爬升机下部挂钩绑定到旋转式吊环(2.20)上。将作业机器人安装到搭载装置(2)内。如图12(b)所示，调节旋转吊环(2.20)在吊装纵梁(2.6)上的位置，使旋转吊环(2.20)位置比整体(搭载装置与作业机器人装配后为整体)重心位置更靠近发泡充气轮(2.13)即拼接部方向，以使搭载装置(2)上线过程中保持适当倾斜，使作业机器人不会从搭载装置(2)滑出而保障安全。
步骤s500：提升作业机器人——结合图12，启动电动爬升机，将搭载装置(2)连同作业机器人一起提升。当导向架(2.1)完全卡主四分裂线时，电动爬升机停止爬升。作业机器人抱住四分裂线，越过勾爪(1.8)、转动爪(1.11)和转动杆(1.1)，然后再越过导向架(2.1)，与搭载装置(2)分离。至此，作业机器人上线任务完成。
步骤s600：机器人下线——与图12相反的，待作业机器人完成作业任务，返回搭载装置(2)后，启动电动爬升机，使作业机器人连同搭载装置(2)一同下降，作业机器人返回地面。
步骤s700：起吊装置脱扣——与图11(c)相反的，拉动第一连接件，使转动爪(1.11)从水平位置稍微向上转动，然后保持第一连接件的张紧状态。拉动开扣钢丝绳(1.5)使挂钩(1.13)张开，保持开扣钢丝绳(1.5)张紧，然后逐渐减小第一连接件的拉力，使转动爪(1.11)逐渐回复到自然下垂状态。
步骤s800：起吊装置下线——与图11(a)相反的，拉紧吊装绝缘绳a，使起吊装置(1)逐渐下降直到返回地面。至此，作业机器人的下线任务完成。
步骤s900：筋斗滑轮下线——与图10(b)(c)相反的，拉动筋斗滑轮上的操作绳，使筋斗滑轮从地线脱落，落地下线。
需要说明的是，本发明的分裂输电线巡线机器人上下线的起吊装置、搭载装置和由起吊装置和搭载装置组合构成的上下线机构仅适用于多分裂输电线路，进一步地，由于本发明发搭载装置的结构限定，本发明的目标带电作业机器人优选目标为整体重心位于输电线路下方发带作业机器人，例如双臂移动式作业机器人。当本发明发上下线机构将目标运输至输电线路时，目标能够驱动爬行轮与输电线路卡合，并能够沿输电线路行走以脱离本发明的上下线机构。
上述本申请实施例中的技术方案中，至少具有如下的技术效果及优点：
本发明的起吊装置结构简单、重量轻，通过控制转动组件与输电线路进行卡合，构成起吊平台，其能够应用于多种类带电作业机器人的起吊，能够节省成本且性能可靠；同时本发明的搭载装置用于搭载固定带电作业机器人，配合起吊平台辅助带电作业机器人上线和下线，其保证带电作业机器人线上安全性的同时，通过发泡充气轮在线下对带电作业机器人高效运输，适应性强，对环境、地面无特殊要求，相比于杆塔预装提升机构、绝缘斗臂车等方式更灵活。
本发明更采用模块化设计，通过更换导向架即可适应不同间距的多分裂架空输电线带电作业机器人的上下线需求。
本发明作业过程中，操作人员远离高压架空输电线，可实现无人登塔的机器人上下线，有效保护操作人员人身安全的同时，减少人力成本，提高工作效率。
需要说明的是，在本发明的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
术语“包括”或者任何其它类似用语旨在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、物品或者设备/装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其它要素，或者还包括这些过程、物品或者设备/装置所固有的要素。
至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。
1.一种多分裂输电线作业机器人上下线的起吊装置，其特征在于，所述起吊装置包括本体结构件，所述起吊装置上端部设置有用于与外部物体连接的起吊部，下端部设置有用于挂接多分裂输电线的挂线机构；
所述挂线机构包括分别设置于所述本体结构件左右两侧的第一转动组件和第二转动组件，所述第一转动组件和所述第二转动组件均与所述本体结构件铰接；
所述第一转动组件与所述本体结构件的铰接处设置有用于与多分裂输电线配合的第一卡合部，所述第一转动组件设置有第一调节机构，通过所述第一调节机构可以调节所述第一转动组件与所述本体结构件的夹角，以使所述第一卡合部张开或闭合；
所述第二转动组件包括l型构件、第二调节机构和第一复位机构，所述l型构件一端与所述本体结构件铰接，另一端与所述本体结构件抵触，所述l型构件另一端与所述本体结构件抵触时能够形成与多分裂输电线配合的第二卡合部，所述l型构件的另一端能够在外力和所述第二调节机构的控制下与所述本体结构件分离，此时第二卡合部打开；所述l型构件在与所述本体结构件分离后能够通过所述第一复位机构复位，以使所述第二卡合部关闭。
2.根据权利要求1所述的多分裂输电线作业机器人上下线的起吊装置，其特征在于，所述第一转动组件包括转轴、勾爪以及勾爪连接梁，所述转轴、所述勾爪连接梁与所述本体结构件等长，两个所述勾爪设置于所述本体结构件的前后两侧，且所述勾爪一端与所述转轴连接，另一端与所述勾爪连接梁连接，两个所述勾爪、所述勾爪连接梁、所述转轴围成菱形框架；所述勾爪连接梁上设置有所述起吊部，所述本体结构件前后两端均设置有转动爪，所述本体结构件通过所述转动爪穿设于所述转轴绕所述转轴旋转，所述勾爪设置有所述第一卡合部，所述转动爪绕所述转轴相对于所述勾爪转动时，所述第一卡合部张开或闭合。
3.根据权利要求2所述的多分裂输电线作业机器人上下线的起吊装置，其特征在于，所述第一调节机构包括翻转组件和第二复位机构，
所述翻转组件包括翻转轴和分别设置于所述本体结构件两端的两个转动杆，两个所述转动杆均一端与所述翻转轴连接，另一端与所述转轴铰接，并能相对于所述转轴转动，初始状态时，所述转动杆与所述勾爪紧密贴合，
所述翻转轴上设置有第一连接件，所述第一连接件被施加外部拉力时能够带动所述翻转轴、所述转动杆绕所述转轴旋转；所述转动杆与所述转轴铰接处设置延伸端，所述延伸端设置有翻转顶块，所述翻转顶块用于限制所述转动爪相对于所述勾爪的转动自由度；
所述第二复位机构与所述翻转组件连接，所述第二复位机构能够在所述第一连接件不被施加外部拉力时，带动所述翻转组件复位。
4.根据权利要求3所述的多分裂输电线作业机器人的上下线的起吊装置，其特征在于，所述第一复位机构和所述第二复位机构均包括弹性元件，所述弹性元件为扭矩弹簧。
5.根据权利要求1所述的多分裂输电线作业机器人的上下线的起吊装置，其特征在于，所述第二调节机构包括钢丝绳，所述钢丝绳和所述l型构件与所述本体结构件抵触的一端连接，通过拉动所述钢丝绳能够带动所述l型构件相对于所述本体结构件旋转。
6.一种多分裂输电线作业机器人上下线的搭载装置，其特征在于，所述搭载装置包括用于承载目标的承载架本体，以及从上到下依次固设于所述承载架本体的导向架、吊装纵梁和导轨梁，
所述导向架包括沿所述承载架本体前后方向平行设置的两个w型构件，两个所述w型构件上端部用于与多分裂输电线卡合，下端部固设于所述承载架本体；
所述导向架下方设置有吊装纵梁，所述吊装纵梁沿纵向设置于所述两个w型构件之间，所述吊装纵梁两端均与所述承载架本体连接，所述吊装纵梁上设置有位置可调的旋转吊环，所述搭载装置搭载目标时，通过调整所述旋转吊环相对于所述吊装纵梁的位置可调节所述搭载装置重心；
所述吊装纵梁下方设置有导轨梁，所述导轨梁一端固设于所述承载架本体，另一端设置有与目标配合的拼接部。
7.根据权利要求6所述的多分裂输电线作业机器人上下线的搭载装置，其特征在于，所述导轨梁包括顶板、侧板、底板；
两个所述顶板一端分别与两个所述侧板的上端部连接，另一端悬空，两个所述顶板之间有间隙，两个所述侧板下端部对称设置于所述底板两侧，所述底板平行于所述吊装纵梁设置，所述顶板、所述侧板、所述底板围成行走空间，所述行走空间用于搭载目标。
8.根据权利要求7所述的多分裂输电线作业机器人上下线的搭载装置，其特征在于，所述导轨梁的拼接部为倾斜设置的喇叭口。
9.一种多分裂输电线作业机器人的上下线机构，其特征在于，所述上下线机构包括权利要求1-5中任一项所述的起吊装置和权利要求6-9中任一项所述的搭载装置，所述搭载装置用于搭载目标作业机器人，所述搭载装置和所述目标作业机器人在动力装置的控制下，通过所述起吊装置共同上线或下线。
10.一种多分裂输电线作业机器人的上下线方法，其特征在于，所述方法基于权利要求9所述的上下线机构完成作业机器人的上下线，包括以下步骤：
步骤s100，提供筋斗滑轮和无人机，将吊装绝缘绳a穿过筋斗滑轮的下滑轮,控制无人机将筋斗滑轮上滑轮与多分裂输电线的地线挂接；
步骤s200，将所述吊装绝缘绳a一端与所述起吊装置的起吊部连接，将吊装绝缘绳b一端与所述起吊装置连接，控制所述无人机拉动所述吊装绝缘绳a将所述起吊装置起吊；
步骤s300，控制所述无人机使所述第一卡合部挂接多分裂输电线，通过控制所述第一调节机构调节所述第一转动组件与所述本体结构件的夹角，以使所述第一卡合部挂接多分裂输电线闭合；此时所述第二转动组件在外力的作用下打开所述第二卡合部与多分裂输电线卡合后，通过所述第一复位机构复位，完成第二卡合部与多分裂输电线的卡合；
步骤s400，将上述吊装绝缘绳b另一端穿过电动爬升机，并将所述电动爬升机下部挂钩绑定到所述搭载装置的旋转吊环上，将目标作业机器人通过所述导轨梁安置于所述搭载装置内，调节旋转吊环在吊装纵梁上的位置，使旋转吊环位置比整体重心位置更靠近所述拼接部；
步骤s500，启动电动爬升机，将所述搭载装置连同作业机器人同步提升，当所述导向架完全卡住多分裂输电线时，电动爬升机停止爬升，控制作业机器人抱住多分裂输电线，沿其延伸方向行走，与所述搭载装置分离，至此，作业机器人上线任务完成；
步骤s600，待作业机器人完成作业任务，返回搭载装置后，启动所述电动爬升机，使作业机器人连同所述搭载装置一同下降，作业机器人返回地面，
步骤s700，通过控制所述第一调节机构、所述第二调节机构控制所述第一卡合部和第二卡合部打开，使得所述起吊装置与多分裂输电线分离，
步骤s800，拉紧所述吊装绝缘绳a，使起吊装置逐渐下降直到返回地面，至此，作业机器人的下线任务完成；
步骤s900，拉动所述筋斗滑轮上的操作绳，使筋斗滑轮从地线脱落，落地下线。
技术总结