1.本技术涉及移动机器人技术领域，具体涉及一种非同步展臂的巡检机器人、位姿调整方法、位姿调整装置及存储介质。


背景技术：

2.输电线路是电力系统的重要组成部分，为了保证电力输送的安全，需要定期进行巡检，使用巡检机器人来进行输电线的巡检可以克服一些地理环境的限制，对于高海拔、高寒地区及人迹罕至的路段可进行巡检，并且提高了巡检效率。由于输电线路上设置有防震锤、绝缘子、耐张塔等障碍物，并且线路是起伏变化的，机器人沿线滑行时要能跨越防震锤、绝缘子、耐张塔等障碍物，并且要不断经历上坡和下坡。
3.现有巡检机器人在大坡度线路上行走时，为了保证行走顺畅、不打滑，通常使用较大电机来驱动行走轮或者通过加大压紧轮的压紧力来实现。行走轮加载大的电机对能耗的消耗较大，需要更多的电量，对于巡检机器人在线上作业这种工作环境，频繁充电会降低电池的寿命，同时降低了机器人巡检的工作效率。加大压紧轮的压紧力，会导致机器人在线路上行走的时候增加对线路的磨损，可能损坏线路。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本技术的目的在于提供了一种非同步展臂的巡检机器人、位姿调整方法、位姿调整装置及存储介质。
5.第一方面，本技术实施例提供了一种非同步展臂的巡检机器人，包括：机体、臂距调节组件、左右两侧的第一机械臂和第二机械臂、以及固定在所述第一机械臂上的第一行走轮和固定在所述第二机械臂上的第二行走轮；所述第一机械臂和所述第二机械臂安装在所述臂距调节组件上，所述臂距调节组件能够非同步调节所述第一机械臂和所述第二机械臂的移动距离；所述巡检机器人上还设置有倾角传感器；还包括控制单元，所述控制单元信号连接所述倾角传感器和所述臂距调节组件，所述控制单元包括数据采集模块、最佳平衡位置计算模块和臂距调节驱动模块；所述数据采集模块，用于获取机体倾角和所述第一机械臂的移动距离；所述最佳平衡位置计算模块，用于根据机体倾角和所述第一机械臂的移动距离计算使左右两个机械臂上机体重力的转矩相互抵消或者差值最小的第二机械臂的目标移动距离；所述臂距调节驱动模块，用于驱动第二机械臂移动到目标移动距离的位置。
6.在一些实施例中，所述臂距调节组件上所述第一机械臂的移动路线和所述第二机械臂的移动路线相接呈一直线。
7.在一些实施例中，所述臂距调节组件包括第一丝杆、第二丝杆、第一电机、第二电机、丝杆螺母，所述第一丝杆和第二丝杆相抵接呈一直线，所述第一电机能驱动第一丝杆旋转，所述第二电机能驱动第二丝杆旋转，第一机械臂和第二机械臂分别通过丝杆螺母装配到第一丝杆和第二丝杆上。
8.在一些实施例中，所述臂距调节组件上所述第一机械臂的移动路线和所述第二机
械臂的移动路线平行并列设置。
9.在一些实施例中，所述臂距调节组件包括第一丝杆、第二丝杆、第一电机、第二电机、丝杆螺母，所述第一丝杆和第二丝杆平行并列设置，所述第一电机能驱动第一丝杆旋转，所述第二电机能驱动第二丝杆旋转，第一机械臂和第二机械臂分别通过丝杆螺母装配到第一丝杆和第二丝杆上。
10.在一些实施例中，所述第一电机和所述第二电机均为伺服电机。
11.在一些实施例中，所述机体的底部安装有配重组件，所述配重组件包括固定架、第三电机、第四丝杆、第四丝杆滑座和配重块，所述第三电机和第四丝杆固定在固定架上，所述固定架固定在所述机体的底部，所述第三电机的输出端连接第四丝杆，第四丝杆滑座安装在所述第四丝杆上，所述配重块固定在所述第四丝杆滑座。
12.第二方面，本技术实施例中还提供了一种非同步展臂的巡检机器人的位姿调整方法，所述非同步展臂的巡检机器人包括左右两侧的第一机械臂和第二机械臂，包括步骤：获取机体倾角和第一机械臂的移动距离；根据机体倾角和所述第一机械臂的移动距离计算使左右两个机械臂上机体重力的转矩相互抵消或者差值最小的第二机械臂的目标移动距离；控制驱动第二机械臂移动到目标移动距离的位置。
13.第三方面，本技术实施例中还提供了一种非同步展臂的巡检机器人的位姿调整方法，所述非同步展臂的巡检机器人包括左右两侧的第一机械臂和第二机械臂，包括步骤：控制巡检机器人移动设定的距离值，获取一次机体倾角；计算相邻两次获取的机体倾角的差值，并判断差值与坡度变化预设值的大小，差值大于坡度变化预设值，则获取当前机体倾角和第一机械臂的移动距离，根据当前机体倾角和所述第一机械臂的移动距离计算使左右两个机械臂上机体重力的转矩相互抵消或者差值最小的第二机械臂的目标移动距离，控制驱动第二机械臂移动到目标移动距离的位置。
14.第四方面，本技术实施例中还提供了一种非同步展臂的巡检机器人的位姿调整装置，所述非同步展臂的巡检机器人包括左右两侧的第一机械臂和第二机械臂，包括数据采集模块、最佳平衡位置计算模块和臂距调节驱动模块；所述数据采集模块，用于获取机体倾角和第一机械臂的移动距离；所述最佳平衡位置计算模块，用于根据机体倾角和所述第一机械臂的移动距离计算使左右两个机械臂上机体重力的转矩相互抵消或者差值最小的第二机械臂的目标移动距离；所述臂距调节驱动模块，用于驱动第二机械臂移动到目标移动距离的位置。
15.第五方面，本技术实施例中还提供了一种非同步展臂的巡检机器人，包括处理器、存储器和通信总线，所述存储器存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当所述巡检机器人运行时，所述处理器与所述存储器之间通过通信总线通信，所述机器可读指令被所述处理器执行时执行如上述任一实施例中所述的一种非同步展臂的巡检机器人的位姿调整方法。
16.第六方面，本技术实施例中提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器运行时执行如上述任一实施例中所述的一种非同步展臂的巡检机器人的位姿调整方法。
17.本技术所提供的一种非同步展臂的巡检机器人，包括臂距调节组件，所述臂距调节组件能够非同步调节所述第一机械臂和所述第二机械臂的移动距离，所述巡检机器人上
还设置有倾角传感器，所述控制单元能够获取机体倾角和第一机械臂的移动距离，根据机体倾角和所述第一机械臂的移动距离计算使左右两个机械臂上机体重力的转矩相互抵消或者差值最小的第二机械臂的目标移动距离，并控制驱动第二机械臂移动到目标移动距离的位置，从而能够在机器人上坡或者下坡时调整机器人两机械臂的位置使两个行走轮的机械臂上机体重力的转矩相互抵消（或者差值最小），从而使压紧轮不需要施加太大的力，行走电机不需要太大的功率便可保证机器人行走不打滑。由于不需要加大行走电机，机器人的功耗不会额外增大很多，不需要加大压紧轮的压紧力，机器人压紧电机功率不会额外增大，同时对线路的磨损不会加大，机器人两个手臂之间的相对位置可以随线路不同倾角而改变，通过建立的方程式可以很快的计算出两个手臂的最佳位置，通过输入线路倾角可自动计算出两个手臂的位置，调整方便。
18.为使本技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
19.图1示出了本技术巡检机器人在输电线上收臂的状态示意图；图2示出了本技术巡检机器人在输电线上同步展臂的状态示意图；图3示出了本技术巡检机器人在输电线上非同步展臂的状态示意图；图4示出了本技术一种非同步展臂的巡检机器人的局部结构示意图；图5示出了本技术一种非同步展臂的巡检机器人的臂距调节组件的结构示意图；图6示出了本技术一种非同步展臂的巡检机器人的控制单元的模块示意图；图7示出了本技术一种非同步展臂的巡检机器人的坡度变化较小时的位姿调整方法；图8示出了本技术一种非同步展臂的巡检机器人的坡度变化较大时的位姿调整方法；图9示出了本技术另一种非同步展臂的巡检机器人的达到最佳平衡状态的示意图；图10示出了本技术一种具有配重块的非同步展臂的巡检机器人的原理示意图；图11示出了本技术一种非同步展臂的巡检机器人的原理图。
20.其中：1-机体、2-臂距调节组件、3-第一机械臂、4-第二机械臂、5-第一行走轮、6-第二行走轮、7-输电线、d-机械臂的长度、k-重心离机体上表面的距离、r-行走轮半径、g-巡检机器人重力、m1-同步展臂时巡检机器人重力作用在第一行走轮上的转矩、m2-同步展臂时巡检机器人重力作用在第二行走轮上的转矩、l1-同步展臂时重力作用在第一行走轮上的力臂、l2-同步展臂时重力作用在第二行走轮上的力臂、s-两机械臂之间的间距、α-机体倾角、s1-第一机械臂到机体中轴线的距离、s2-第二机械臂到机体中轴线的距离、m3-收臂状态巡检机器人重力作用在第一行走轮上的转矩、m4-收臂状态巡检机器人重力作用在第二行走轮上的转矩、l3-收臂状态重力作用在第一行走轮上的力臂、l4-收臂状态重力作用在第二行走轮上的力臂、m5-非同步展臂状态巡检机器人重力作用在第一行走轮上的转矩、m6-非同步展臂状态巡检机器人重力作用在第二行走轮上的转矩、l5-非同步展臂状态重力作用在第一行走轮上的力臂、l6-非同步展臂状态重力作用在第二行走轮上的力臂、8-第一
丝杆、9-第二丝杆、10-第一电机、11-第二电机、12-第一丝杆螺母、13-第二丝杆螺母、14-第一行走驱动电机、15-第二行走驱动电机、16-第一压紧轮组、17-第二压紧轮组、18-第一压紧轮座、19-第二压紧轮座、20-压板、21-轮座支撑架、22-滑块、23-第三丝杆、24-行星齿轮箱、25-升降电机、26-第三电机、27-第四丝杆、28-第四丝杆滑座、29-牵引绳、30-配重块、31-固定架、100-非同步展臂的巡检机器人、101-处理器、102-通信总线、103-通信接口、104-存储器、105-应用程序模块。
具体实施方式
21.本技术的说明书和权利要求书及所述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”和“第四”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
22.在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本技术的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
23.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
24.本发明申请人已经发现巡检机器人在大坡度线路上行走时，为了保证行走顺畅、不打滑，通常使用较大电机来驱动行走轮或者通过加大压紧轮的压紧力来实现。行走轮加载大的电机后，机器人整体重量和成本增加，对能耗的消耗较大，需要更多的电量，对于巡检机器人在线上作业这种工作环境，频繁充电会降低电池的寿命，同时降低了机器人巡检的工作效率。此外，加大压紧轮的压紧力，会导致机器人在线路上行走的时候增加对线路的磨损，可能损坏线路。为了解决上述问题，同时使巡检机器人消耗的驱动力矩最小，本技术中提供了一种非同步展臂的巡检机器人，包括：机体、臂距调节组件、左右两侧的第一机械臂和第二机械臂、以及固定在所述第一机械臂上的第一行走轮和固定在所述第二机械臂上的第二行走轮；所述第一机械臂和所述第二机械臂安装在所述臂距调节组件上，所述臂距调节组件能够非同步调节所述第一机械臂和所述第二机械臂的移动距离；所述巡检机器人上还设置有倾角传感器；还包括控制单元，所述控制单元信号连接所述倾角传感器和所述臂距调节组件，所述控制单元包括数据采集模块、最佳平衡位置计算模块和臂距调节驱动模块；所述数据采集模块，用于获取机体倾角和所述第一机械臂的当前移动距离和第二机械臂的当前移动距离；所述最佳平衡位置计算模块，用于根据机体倾角和所述第一机械臂的当前移动距离计算使左右两个机械臂上机体重力的转矩相互抵消或者差值最小的第二
机械臂的目标移动距离；所述臂距调节驱动模块，用于驱动第二机械臂移动到目标移动距离的位置。
25.在本技术的另一些实施例中，还提供了一种非同步展臂的巡检机器人的位姿调整方法，所述非同步展臂的巡检机器人包括左右两侧的第一机械臂和第二机械臂，包括步骤：获取机体倾角和第一机械臂的移动距离；根据机体倾角和所述第一机械臂的移动距离计算使左右两个机械臂上机体重力的转矩相互抵消或者差值最小的第二机械臂的目标移动距离；控制驱动第二机械臂移动到目标移动距离的位置。
26.在本技术的另一些实施例中，还提供了一种非同步展臂的巡检机器人的位姿调整装置，所述非同步展臂的巡检机器人包括左右两侧的第一机械臂和第二机械臂，包括数据采集模块、最佳平衡位置计算模块和臂距调节驱动模块；所述数据采集模块，用于获取机体倾角和第一机械臂的移动距离；所述最佳平衡位置计算模块，用于根据机体倾角和所述第一机械臂的移动距离计算使左右两个机械臂上机体重力的转矩相互抵消或者差值最小的第二机械臂的目标移动距离；所述臂距调节驱动模块，用于驱动第二机械臂移动到目标移动距离的位置。
27.在本技术的另一些实施例中，还提供了一种非同步展臂的巡检机器人，包括处理器、存储器和通信总线，所述存储器存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当所述巡检机器人运行时，所述处理器与所述存储器之间通过通信总线通信，所述机器可读指令被所述处理器执行时执行如上述任一实施例中所述的一种非同步展臂的巡检机器人的位姿调整方法。
28.在本技术的另一些实施例中，还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器运行时执行如上述任一实施例中所述的一种非同步展臂的巡检机器人的位姿调整方法。
29.本技术中提供的一种非同步展臂的巡检机器人、位姿调整方法、位姿调整装置及存储介质，包括臂距调节组件，所述臂距调节组件能够非同步调节所述第一机械臂和所述第二机械臂的移动距离，所述巡检机器人上还设置有倾角传感器，所述控制单元能够获取机体倾角和第一机械臂的移动距离，根据机体倾角和所述第一机械臂的移动距离计算使左右两个机械臂上机体重力的转矩相互抵消或者差值最小的第二机械臂的目标移动距离，并控制驱动第二机械臂移动到目标移动距离的位置，从而能够在机器人上坡或者下坡时调整机器人两机械臂的位置使两个行走轮的机械臂上机体重力的转矩相互抵消（或者差值最小），从而使压紧轮不需要施加太大的力，行走电机不需要太大的功率便可保证机器人行走不打滑。由于不需要加大行走电机，机器人的功耗不会额外增大很多，不需要加大压紧轮的压紧力，机器人压紧电机功率不会额外增大，同时对线路的磨损不会加大，机器人两个手臂之间的相对位置可以随线路不同倾角而改变，通过建立的方程式可以很快的计算出两个手臂的最佳位置，通过输入线路倾角可自动计算出两个手臂的位置，调整方便。
30.实施例1如图1-3中所示，本技术巡检机器人包括机体1、固定在机体1上方的臂距调节组件2、左右两侧的第一机械臂3和第二机械臂4、以及固定在所述第一机械臂3上的第一行走轮5和固定在所述第二机械臂4上的第二行走轮6。第一机械臂3和第二机械臂4安装在臂距调节组件2上，臂距调节组件2能够调节第一机械臂3和第二机械臂4的移动距离（或者说两个机
械臂之间的距离）。第一机械臂3上安装第一行走轮5，第二机械臂4上安装第二行走轮6，前后两个行走轮在各自行走轮驱动电机的驱动下带动巡检机器人在所述输电线7上实现上坡、下坡、驻留。本实施例中的行走轮驱动电机可以为伺服电机。
31.第一机械臂3和第二机械臂4一般相比于机体1的重量较小，又第一机械臂3和第二机械臂4可以采用质量较轻且具有一定抗拉伸能力的材质，譬如铝合金、镁合金、碳纤维、硬质塑料等，因此，第一机械臂3和第二机械臂4的移动对机器人重心的改变较小，可认为在第一机械臂3和第二机械臂4移动的过程中重心基本不变。
32.巡检机器人的重心根据内部器件的安装位置设计不同，一般情况下，认为巡检机器人的重心在机体1的竖向中轴线上。
33.如图1中所示，在输电线7上的巡检机器人的两个机械臂处于收臂状态并且处于爬坡过程中或驻留状态，此时巡检机器人重力g对两个行走轮的转矩的合力矩，即收臂状态的合力矩m’=m3+m4=g（l3+l4），其中m’是收臂状态的合力矩、m3-收臂状态巡检机器人重力作用在第一行走轮上的转矩、m4-收臂状态巡检机器人重力作用在第二行走轮上的转矩、l3-收臂状态重力作用在第一行走轮上的力臂、l4-收臂状态重力作用在第二行走轮上的力臂。如图1中的收臂状态下，巡检机器人重力g对两个行走轮的转矩的合力矩m’会偏大，从而在爬坡过程中可能导致后轮翘起，偏离输电线7，并且巡检机器人上坡所需要的行走轮驱动电机的驱动力矩较大。
34.如图2中所示，巡检机器人在具有一定坡度的输电线7上驻留或上坡运行时，巡检机器人同步展臂，此时，巡检机器人重力g作用在两行走轮上的转矩分别为m1和m2，同步展臂状态的合力矩m=m1-m2=g（l1-l2），其中m1是同步展臂时巡检机器人重力作用在第一行走轮上的转矩，m2是同步展臂时巡检机器人重力作用在第二行走轮上的转矩，m是同步展臂状态的合力矩，l1是同步展臂时重力作用在第一行走轮上的力臂，l2是同步展臂时重力作用在第二行走轮上的力臂。在第一机械臂3和第二机械臂4同步展臂的状态且l1-l2太大时，整体的合力矩m仍会偏大，从而导致后轮翘起，偏离输电线7，并且巡检机器人上坡所需要的行走轮驱动电机的驱动力矩较大。
35.如图3中所示，在能够非同步展臂的巡检机器人的上坡过程或者驻留状态，在两个机械臂的运行过程中，同时也存在这样一种状态，此状态时非同步展臂状态巡检机器人重力作用在第一行走轮上的转矩m5和非同步展臂状态巡检机器人重力作用在第二行走轮上的转矩m6相互抵消，此时，非同步展臂状态的合力矩m”为0，m”=m5-m6=g（l5-l6）=0，其中m”是非同步展臂状态的合力矩，m5是非同步展臂状态巡检机器人重力作用在第一行走轮上的转矩，m6是非同步展臂状态巡检机器人重力作用在第二行走轮上的转矩，l5是非同步展臂状态重力作用在第一行走轮上的力臂，l6是非同步展臂状态重力作用在第二行走轮上的力臂。此时机器人达到最佳平衡状态，当机器人达到最佳平衡状态时，机器人进行上坡或者下坡时行走轮驱动电机的驱动力矩最小，行走电机不需要太大的功率便可保证机器人行走不打滑，从而减小了爬坡的能耗，并且压紧轮就不需要施加太大的力，能更好的适应大坡度线路上行走。
36.在一些实施例中，根据机体倾角α（也是输电线的坡度）的大小、第一机械臂3和第二机械臂4可移动的最大距离的限制，在一些情况下，即使由于第一机械臂3和第二机械臂4移动距离有限，合力矩m存在不可能为0的情况，也可以通过调整两机械臂之间的间距s实现
巡检机器人重力g对两个行走轮的转矩的合力矩最小。
37.在本实施例1中提供的一种非同步展臂巡检机器人，如图1-4中所示，包括机体1、固定在机体1上方的臂距调节组件2、安装在臂距调节组件2上的第一机械臂3和第二机械臂4、安装在第一机械臂3上的第一行走轮5和第一行走驱动电机14，以及安装在第二机械臂4上的第二行走轮6和第二行走驱动电机15。第一行走驱动电机14驱动第一行走轮5沿输电线7移动，第二行走驱动电机15驱动第二行走轮6沿输电线7移动，从而实现巡检机器人在输电线7上的滑行。
38.如图4中所示，为了能在巡检机器人上坡、下坡过程中，限制住输电线7在行走轮沟槽内，防止机器人脱轨掉落，同时增加预紧力和摩擦力，在行走轮下方设置压紧轮组件，所述压紧轮组件包括设置在第一行走轮5下方的第一压紧轮组16和设置在第二行走轮6下方的第二压紧轮组17，各压紧轮组通过压紧施加压紧力，减小机器人行走时的摆动，同时能防止打滑或溜坡。第一压紧轮组16和第二压紧轮组17均包括至少一个压紧轮。压紧轮组件还包括压紧轮座，如安装第一压紧轮组16和压板20的第一压紧轮座18，安装第二压紧轮组17和压板20的第二压紧轮座19，所述第一压紧轮座18和第二压紧轮座19分别通过轮座支撑架21固定在第一机械臂3的滑块上和第二机械臂4的滑块22上。所述压紧轮组件还包括触碰开关，压板20受到障碍物压迫能触发触碰开关。
39.所述第一机械臂3和第二机械臂4上还设置有升降组件，本实施例中所述升降组件包括滑块22、第三丝杆23、行星齿轮箱24和升降电机25，所述升降电机25通过行星齿轮箱24连接第三丝杆23，升降电机25能够通过行星齿轮箱24驱动第三丝杆23旋转，第三丝杆23与滑块22内的螺纹孔配和，第三丝杆23旋转能带动滑块22升降移动。其它一些实施例中升降组件还可以采用直线模组、电动缸等来构建，均属于等同的替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。
40.臂距调节组件2能非同步地调节第一机械臂3和第二机械臂4之间的距离。在本实施例中所述臂距调节组件2上所述第一机械臂的移动路线和所述第二机械臂的移动路线相接呈一直线。如图5中所示，臂距调节组件2包括两条独立的第一丝杆8和第二丝杆9，两条丝杆头部相抵呈一直线，尾部各自通过一个电机驱动，第一电机10能驱动第一丝杆8旋转，第二电机11能驱动第二丝杆9旋转，左右两个机械臂分别通过螺母装配到左右两条丝杆上，如图4中所示，第一丝杆螺母12安装在第一丝杆8上并与其配合，第一机械臂3安装在第一丝杆螺母12上，第二丝杆螺母13安装在第二丝杆9上并与其配合，第二机械臂4安装在第二丝杆螺母13上，两端的电机能分别驱动两边的丝杆旋转，从而使相应的螺母和其上的机械臂左右移动，来实现两个机械臂的分别移动以及调节两个机械臂之间的间距。
41.本实施例中可以分别控制第一电机10和第二电机11来实现第一机械臂3和第二机械臂4的非同步的展臂，根据其中一个机械臂的位置来调整另一个机械臂的位置，从而实现两个行走轮的机械臂上机体重力的转矩相互抵消或者差值最小。
42.本实施例中第一电机10和第二电机11可以为伺服电机，伺服电机内置编码器，通过编码器位置反馈来获取第一机械臂和第二机械臂的移动距离。
43.如图3中所示，在巡检机器人上坡过程中，通过第一机械臂3和第二机械臂4的非同步的展臂可以达到最佳平衡状态，当巡检机器人达到最佳平衡状态时（也即两个行走轮的机械臂上机体重力的转矩相互抵消，l5=l6），第一机械臂与第二机械臂到机体中轴线的距
离（也即第一机械臂与第二机械臂移动距离）的关系为：s2=s1+（d+k）tanα。其中d是机械臂的长度，k是重心离机体上表面的距离，α是机体倾角，s1是第一机械臂到机体中轴线的距离，s2是第二机械臂到机体中轴线的距离。在机体爬坡的过程中，只需根据第一机械臂当前的位置s1（或第二机械臂当前的位置s2）和坡度的大小，就可以得到第二机械臂应该移动到的位置s2（或第一机械臂应该移动到的位置s1）。
44.在本实施例中在巡检机器人的机体上（或者两机械臂上）还安装有倾角传感器（例如，常用的mems传感器、加速度计、陀螺仪等），能实时测得机体的倾角，来根据机体倾角来实时调节两机械臂的移动距离，以使巡检机器人能适应坡度存在较大变化的线路，实时调节机器人机臂的位置保证姿态平衡。
45.在本实施例1中还包括控制单元，如图6中所示，所述控制单元信号连接所述倾角传感器和所述臂距调节组件，所述控制单元包括数据采集模块、最佳平衡位置计算模块和臂距调节驱动模块。所述数据采集模块用于获取机体倾角和所述第一机械臂的移动距离。所述最佳平衡位置计算模块用于根据机体倾角和所述第一机械臂的移动距离计算使左右两个机械臂上机体重力的转矩相互抵消或者差值最小的第二机械臂的目标移动距离。所述臂距调节驱动模块用于驱动第二机械臂移动到目标移动距离的位置。
46.本实施例中的一种非同步展臂巡检机器人的机械臂的调整方式可以为以下两种方式中的任一种，或者两种的结合。
47.一、对于坡度相对稳定，变化不大的线路，通过预设的方程式，输入s2，得到两个机臂的位置点。
48.例如，如图7中所示，一种非同步展臂的巡检机器人的位姿调整方法，包括步骤：s1：控制巡检机器人移动设定的距离值（例如，1米、2米、3米、4米、5米、6米、7米、8米、9米、10米、15米等，设定的距离值根据需要设定），获取一次机体倾角；s2：计算相邻两次获取的机体倾角的差值δθ；s3：判断差值δθ与坡度变化预设值ε的大小，差值δθ大于坡度变化预设值ε，则进入步骤s4；差值δθ小于等于坡度变化预设值ε，则进入步骤s1；s4：获取当前机体倾角和第一机械臂的移动距离；s5：根据当前机体倾角和所述第一机械臂的移动距离计算使左右两个机械臂上机体重力的转矩相互抵消或者差值最小的第二机械臂的目标移动距离；s6：控制驱动第二机械臂移动到目标移动距离的位置，重新进入步骤s1。
49.其中，在步骤s3中坡度变化预设值ε根据需要设定，例如，可以为3
°
、4
°
、5
°
、6
°
、7
°
、8
°
、9
°
、10
°
、15
°
等等二、对于坡度存在较大变化的线路，通过机器人上的倾角传感器测得倾角角度，实时得到机臂的动态位置，可实时调节机器人机臂的位置保证姿态平衡。
50.例如，如图8中所示，一种非同步展臂的巡检机器人的位姿调整方法，包括步骤：s01：获取机体倾角和第一机械臂的移动距离；s02：根据机体倾角和所述第一机械臂的移动距离计算使左右两个机械臂上机体重力的转矩相互抵消或者差值最小的第二机械臂的目标移动距离；s03：控制驱动第二机械臂移动到目标移动距离的位置。
51.在本实施例中提供了一种非同步展臂巡检机器人，分别设置了第一机械臂和第二
机械臂的移动机构，可以实现第一机械臂3和第二机械臂4的非同步的展臂，从而能够在机器人上坡或者下坡时调整机器人两机械臂的位置使两个行走轮的机械臂上机体重力的转矩相互抵消（或者差值最小），从而使压紧轮不需要施加太大的力，行走电机不需要太大的功率便可保证机器人行走不打滑。由于不需要加大行走电机，机器人的功耗不会额外增大很多，不需要加大压紧轮的压紧力，机器人压紧电机功率不会额外增大，同时对线路的磨损不会加大，机器人两个手臂之间的相对位置可以随线路不同倾角而改变，通过建立的方程式可以很快的计算出两个手臂的最佳位置，通过输入线路倾角可自动计算出两个手臂的位置，调整方便。
52.实施例2：本实施例2中提供了一种非同步展臂巡检机器人，其与实施例1的不同之处在于臂距调节组件2的结构不同，所述臂距调节组件2上所述第一机械臂的移动路线和所述第二机械臂的移动路线平行并列设置。所述臂距调节组件2上所述第一机械臂3和所述第二机械臂4均能越过所述机体的中轴线运动，在平行机体方向上运动，甚至实现错臂运动。具体在实施例2中，臂距调节组件2包括两条独立的第一丝杆8和第二丝杆9，两条丝杆并列平行设置，尾部各自通过一个电机驱动，第一电机10能驱动第一丝杆8旋转，第二电机11能驱动第二丝杆9旋转，左右两个机械臂分别通过螺母装配到左右两条丝杆上。第一丝杆螺母12安装在第一丝杆8上并与其配合，第一机械臂3安装在第一丝杆螺母12上，第二丝杆螺母13安装在第二丝杆9上并与其配合，第二机械臂4安装在第二丝杆螺母13上。两端的电机能分别驱动两边的丝杆旋转，从而使相应的螺母和其上的机械臂左右移动，来调节第一机械臂3和第二机械臂4的移动距离以及调节两个机械臂之间的间距。
53.实施例2中的两条丝杆并列平行设置的结构，可以使两个机械臂能够错臂运动，并且两个机械臂均能越过机体中轴线运动。这样的设计是为了适应大角度倾角的需要，在输电线的坡度较大处（例如坡度大于等于30
°ꢀ
），想要达到两个行走轮的机械臂上机体重力的转矩相互抵消的最佳平衡状态，需要第一机械臂和第二机械臂的调节范围较大，通常需要能越过机体中轴线运动。
54.如图9中所示，此时输电线的倾角较大，当巡检机器人达到最佳平衡状态时（也即两个行走轮的机械臂上机体重力的转矩相互抵消，l5=l6），设定第一丝杆8和第二丝杆9的左边端点为移动的起始点，第一机械臂与第二机械臂移动距离的关系为：s2’=s1’+（d+k）tanα。其中d是机械臂的长度，k是重心离机体上表面的距离，α是机体倾角，s1’是第一机械臂的移动距离，s2’是第二机械臂的移动距离。在机体爬坡的过程中，只需根据第一机械臂当前的位置s1’（或第二机械臂当前的位置s2’）和坡度的大小，就可以得到第二机械臂应该移动到的位置s2’（或第一机械臂应该移动到的位置s1’）。
55.例如，在巡检机器人的机体上还安装有倾角传感器（例如，常用的mems传感器、加速度计、陀螺仪等），能实时测得机体的倾角，可实时调节机器人机臂的位置保证姿态平衡，从而能够在机器人上坡或者下坡时调整机器人两机械臂的位置使两个行走轮的机械臂上机体重力的转矩相互抵消，从而使压紧轮不需要施加太大的力，行走电机不需要太大的功率便可保证机器人行走不打滑，从而能更好的适应大坡度爬坡和下坡的需要。
56.实施例3：本实施例3与实施例1中的不同之处，在于在机体1的底部安装有配重组件，具体配
重组件包括：固定架31、第三电机26、第四丝杆27、第四丝杆滑座28、牵引绳29、配重块30。所述第三电机26和第四丝杆27固定在固定架31上，所述固定架31固定在所述机体1的底部，所述第三电机26的输出端连接第四丝杆27，第四丝杆滑座28安装在所述第四丝杆27上，所述配重块30固定在所述第四丝杆滑座28上。所述第三电机26可以为伺服电机。
57.本实施例子中用合适长度的牵引绳29连接第四丝杆滑座28和配重块30。在其它一些实施例中，为了防止巡检机器人在运动过程中受风力等因素影响摆动幅度较大，也可以省去牵引绳，将配重块30直接活动连接在所述第四丝杆滑座28上，例如铰链连接等等。
58.在坡度较大时，由于第一机械臂3和第二机械臂4可移动的最大距离的限制，在一些情况下，合力矩m存在不可能为0的情况，配重块30的添加可以调节巡检机器人重心的位置，使重心偏向需要移动距离远的一端，可能达到两个行走轮的机械臂上机体重力的转矩相互抵消，从而能够使压紧轮不需要施加太大的力，行走电机不需要太大的功率便可保证机器人行走不打滑。
59.实施例4：相应的，本技术实施例4中提出了一种非同步展臂的巡检机器人的位姿调整装置，包括数据采集模块、最佳平衡位置计算模块和臂距调节驱动模块。所述数据采集模块用于获取机体倾角和所述第一机械臂的移动距离。所述最佳平衡位置计算模块用于根据机体倾角和所述第一机械臂的移动距离计算使左右两个机械臂上机体重力的转矩相互抵消或者差值最小的第二机械臂的目标移动距离。所述臂距调节驱动模块用于驱动第二机械臂移动到目标移动距离的位置。
60.本实施例中的所述位姿调整装置，可以为具体的控制器或处理器，其内部包括数据采集模块、最佳平衡位置计算模块和臂距调节驱动模块这三个功能模块（或者程序模块）。例如可以是mcu（微控制单元）、scm（单片机）、中央处理单元(cpu)、数字信号处理器(dsp)或者具有数据处理能力和/或程序执行能力的其它形式的处理单元（例如现场可编程门阵列(fpga)等）。例如中央处理单元(cpu)可以为x86或arm架构等。处理器可以为通用处理器或专用处理器。
61.当然，本实施例中的所述位姿调整装置也可以为设置在云端或服务器端，例如在云端服务器上设置包括数据采集模块、最佳平衡位置计算模块和臂距调节驱动模块这三个功能模块或者应用程序模块。
62.实施例5：图11中描述了本发明实施例提供的一种非同步展臂的巡检机器人100的结构，该非同步展臂的巡检机器人100包括：至少一个处理器101，至少一个通信接口103，存储器104，至少一个通信总线102。
63.通信总线102用于实现这些组件之间的连接通信，例如当处理器101运行时，所述处理器101与所述存储器104之间通过通信总线102通信。
64.处理器101可以是中央处理单元(cpu)、数字信号处理器(dsp)或者具有数据处理能力和/或程序执行能力的其它形式的处理单元，例如现场可编程门阵列(fpga)等；例如，中央处理单元(cpu)可以为x86或arm架构等。处理器101可以为通用处理器或专用处理器，可以控制实现上述实施例1中所述的一种非同步展臂的巡检机器人的位姿调整方法。
65.非同步展臂的巡检机器人100可以通过通信接口103(例如wifi、3g/4g/5g、蓝牙、
zigbee、rfid、can总线、usb、vga、gpib、rs232/485、modbus接口等)与外界进行信息的交互，例如非同步展臂的巡检机器人100与地面控制设备或地面监控设备之间的信息传递。
66.存储器104可以包括只读存储器和随机存取存储器，存储器104存储有所述处理器101可执行的机器可读指令，并向处理器101提供指令和数据。易失性存储器例如可以包括随机存取存储器(ram)和/或高速缓冲存储器(cache)等。非易失性存储器例如可以包括只读存储器(rom)、硬盘、可擦除可编程只读存储器(eprom)、便携式紧致盘只读存储器(cd－rom)，usb存储器、闪存（flash）、非易失性随机存取存储器（nvram）等。在存储器104上可以存储一个或多个应用程序模块105，处理器可以运行一个或多个应用程序模块105，以实现上述实施例1中所述的一种非同步展臂的巡检机器人的位姿调整方法。在存储器104中还可以存储各种应用程序和各种数据以及应用程序使用和/或产生的各种数据等。
67.实施例6：本技术还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器运行时执行上述实施例1中所述的一种非同步展臂的巡检机器人的位姿调整方法。
68.具体地，该存储介质能够为通用的存储介质，如移动磁盘、硬盘等，该存储介质上的计算机程序被运行时，能够执行上述实施例1中所述的一种非同步展臂的巡检机器人的位姿调整方法。
69.在本技术所提供的实施例中，应该理解到，所揭露装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
70.作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元说明的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
71.另外，在本技术提供的实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
72.功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本技术的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本技术各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器（rom，read-only memory）、随机存取存储器（ram，random access memory）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
73.最后应说明的是：以上实施例，仅为本技术的具体实施方式，用以说明本技术的技术方案，而非对其限制，本技术的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想
到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术实施例技术方案的精神和范围。都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应以权利要求的保护范围为准。