(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211081461.7 (22)申请日 2022.09.05 (71)申请人 华能 （广东） 能源开发有限公司汕头 电厂 地址 515000 广东省汕头市濠江区澳头后 港 申请人 华能 （广东） 能源开发有限公司 　 汕头轻工装备研究院 (72)发明人 陈鸿伟　孙伟鹏　孙伟生　吴嘉俊　 陈泽荣　郭子扬　江永　王浩光　 林典鹏　黄坚华　唐健　冯增辉　 王双喜　纪煜　沈洋　陈鹏　 徐梓渊　张世贵　庄义颖　秦楠　 张洵锴　许奕滨　张立杰　林起锋　 徐鸿楷　罗大翔　姚丽娜　(74)专利代理 机构 北京睿博行远知识产权代理 有限公司 1 1297 专利代理师 林再颐 (51)Int.Cl. B08B 7/00(2006.01) B08B 1/04(2006.01) B08B 1/00(2006.01) B08B 13/00(2006.01) B64C 39/02(2006.01) B64C 27/08(2006.01) B64D 47/00(2006.01) (54)发明名称 一种基于无人机搭载的绝缘子激光清洗除 污系统与方法 (57)摘要 本发明涉及绝缘子清洗技术领域， 具体为一 种基于无人机搭载的绝缘子激光清洗除污系统 与方法， 系统包括清洗控制组件、 激光发射组件 和清洗执行 组件， 清洗控制组件与激光发射组件 和清洗执行 组件通讯连接， 激光发射组件与清洗 执行组件通过传输光纤连接； 清洗控制组件包括 控制模块和PC机； 激光发射组件为清洗用激光 器； 所述清洗执行组件包括无人机本体、 六轴联 动机器人和激光清洗头， 所述六轴联动机器人首 端安装在无人机本体上， 所述六轴联动机器人末 端与激光清洗头夹持连接。 采用无人机搭载激光 清洗头进行绝缘子的清洗相较于人工清扫、 绝缘 杆带电擦拭、 带电水冲洗、 干冰清洗及化学清洗 剂清洗， 实现了绝缘子的高效、 快捷、 安全和低成 本清洗。 权利要求书3页 说明书8页 附图2页 CN 115446035 A 2022.12.09 CN 115446035 A 1.一种基于无人机搭载的绝缘子激光清洗除污系统， 其特征在于， 包括清洗控制组件、 激光发射组件和清洗执行组件， 所述清洗控制组件与所述激光发射组件和所述清洗执行组 件通讯连接， 所述激光 发射组件与所述清洗执行组件通过传输光纤(4)连接， 所述清洗执行 组件包括无人机本体(1)、 六轴联动机器人(2)和激光清洗头(11)， 所述六轴联动机器人(2) 首端安装在无 人机本体(1)上， 所述六轴联动机器人(2)末端与激光清洗 头(11)夹持连接 。 2.根据权利要求1所述的一种基于无人机搭载的绝缘子激光清洗除污系统， 其特征在 于， 所述清洗控制组件包括控制模块(6)和PC机(7)， 所述激光发射组件为清洗用激光器 (5)， 所述控制模块(6)两端分别通过线缆与PC机(7)和清洗用激光器(5)连接， 所述PC机(7) 通过无线模块与无 人机本体(1)、 六轴联动机器人(2)和激光清洗 头(11)通讯连接 。 3.根据权利要求1所述的一种基于无人机搭载的绝缘子激光清洗除污系统， 其特征在 于， 所述无人机本体(1)通过供电线缆(14)与供电模块连接， 所述供电模块采用无人机高压 电源技术对无人机本体(1)进行持续供电。 4.根据权利要求1所述的一种基于无人机搭载的绝缘子激光清洗除污系统， 其特征在 于， 所述无 人机本体(1)安装有北斗卫星定位系统。 5.根据权利要求1所述的一种基于无人机搭载的绝缘子激光清洗除污系统， 其特征在 于， 所述无 人机本体(1)还 包括： 第一摄像机(9)和第二摄像机(13)， 所述第一摄像机(9)和第二摄像机(13)对称 设置在 所述无人机本体(1)上， 所述第一摄像机(9)和第二摄像机(13)与所述清洗控制组件的PC机 (7)通讯连接， 所述第一摄像机(9)和第二摄像机(13)用于采集绝缘子表面的实时图像， 并 将采集图像传输 至PC机(7)； 第一高光谱成像仪(10)和第二 高光谱成像仪(12)， 所述第一 高光谱成像仪(10)和第二 高光谱成像仪(12)对称设置在所述无人机本体(1)上， 所述第一高光谱成像仪(10)和第二 高光谱成像仪(12)与所述PC机(7)通讯连接， 第一高光谱成像仪(10)和第二高光谱成像仪 (12)用于采集 绝缘子表面的光谱信号， 并将光谱信号传输 至PC机(7)。 6.根据权利要求1所述的一种基于无人机搭载的绝缘子激光清洗除污系统， 其特征在 于， 所述激光清洗头(11)的振镜结构包括可适应性的线扫结构和可适应性的面扫结构中的 任意一种， 且激光清洗 头(11)的激光焦距范围为10 0‑1500mm。 7.根据权利要求1所述的一种基于无人机搭载的绝缘子激光清洗除污系统， 其特征在 于， 所述清洗执行组件还包括第一固定分离式起落架(3)和第二固定分离式起落架(8)， 所 述第一固定 分离式起落架(3)和第二固定 分离式起落架(8)设置在地面上， 用于无人机本体 (1)的着机 。 8.根据权利要求1所述的一种基于无人机搭载的绝缘子激光清洗除污系统， 其特征在 于， 所述清洗执 行组件还包括无人机着机组件(15)， 所述无 人机着机组件(15)包括： 底座(150)， 所述底座(150)螺栓连接在着机点地面， 所述底座(150)内固定连接有安装 板(1500)； 两对称布置的无人机着机板(1501)， 所述无人机着机板(1501)包括板体(1502)和杆体 (1503)， 所述板体(1502)固定连接在杆体(1503)上， 所述杆体(1503)上下滑动 连接在所述 底座(150)内， 所述杆体(1503)位于所述底座(150)外的一端上套设有第一弹性件(1504)， 所述杆体(1503)位于底座(150)内的一端与所述底座(150)内壁之间固定连接有第二弹性权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115446035 A 2件(1505)； 两对称布置的支撑台(1506)， 所述支撑台(1506)通过第三弹性件(1534)固定连接在所 述安装板(1500)上表面， 所述安装板(1500)上固定连接有导向短杆(1507)， 所述支撑台 (1506)滑动 连接在所述导向短杆(1507)上， 所述支撑台(1506)上转动连接有丝杆(1508)， 所述丝杆(1508)远离所述支撑台(1506)的一端转动连接有提示组件(1509)， 所述支撑台 (1506)上设有导电接触体(1519)， 所述底座(150)内壁上设有与导电接触体(1519)对应的 驱动件供电组件(152)， 导电接触体(1519)用于与驱动件供电组件(152)电连接， 所述丝杆 (1508)上设有转动驱动件， 所述转动驱动件用于驱动所述丝杆(1508)转动， 所述转动驱动 件与所述 导电接触 体(1519)电连接； 两对称布置的安全罩(151)， 所述安全罩(151)分别螺纹连接在两丝杆(1508)上， 所述 安全罩(151)上设有第一插接孔(1510)和第二插接头(1511)， 所述支撑台(1506)上设有第 二插接孔(1512)和第一插接头(1513)， 所述第一插接孔(1510)用于与所述第一插接头 (1513)相互配合， 所述第二插接孔(1512)用于与所述第二插接 头(1511)相互配合； 第一齿条(1514)和第一齿轮(1515)， 所述第一齿条(1514)固定连接在所述杆体(1503) 上， 所述第一齿轮(1515)转动连接在所述底座(150)内， 所述第一齿轮(1515)用于与所述第 一齿条(1514)相互啮合， 所述第一齿轮(1515)对应的转轴上缠绕有拉绳(1516)， 所述拉绳 (1516)远离所述第一齿轮(1515)转轴的一端固定连接有挡块(1517)， 所述挡块(1517)通过 第四弹性件(1518)左右滑动连接在所述底座(150)内， 所述挡块(1517)用于与所述支撑台 (1506)上表面相互配合； 第二齿条(1520)、 第二齿轮(1521)和第一锥齿轮(1522)， 所述第二齿条(1520)固定连 接在所述杆体(1503)上， 第二齿轮(1521)和第一锥齿轮(1522)同轴转动连接在所述底座 (150)内， 所述第二齿条(1520)用于与第二齿轮(1521)相互啮合； 两对称布置的第一转轴(1523)和两对称布置的第二转轴(1524)， 所述第一转轴(1523) 转动连接在所述安装板(1500)底面， 所述第二转轴(1524)转动连接在所述底座(150)内壁， 所述第一转轴(1523)上固定连接有第二锥齿轮(1525)和第一带轮(1526)， 所述第二锥齿轮 (1525)用于与所述第一锥齿轮(1522)相互啮合， 所述第二转轴(1524)上固定连接有第二带 轮(1527)和凸轮(1529)， 所述第一带轮(152 6)与所述第二带轮(1527)通过传 送带(1528)连 接； 电机安装座(153)， 所述电机安装座(153)上下滑动连接在 所述底座(150)的前后内壁， 所述电机安装座(153)上设有与所述凸轮(1529)相互配合的凸轮安装槽(1530)， 所述电机 安装座(15 3)内固定连接有驱动电机(15 31)； T型擦拭头(1532)， 所述T型擦拭头(1532)转动连接在所述安装板(1500)上， 所述T型擦 拭头(1532)用于对所述激光清洗头(11