[发明专利]高压输电线上机器人的行走机构

说明书

技术领域

本发明属于输电线除冰或巡检机器人领域，涉及一种高压输电线上机器人的行走机构，该行走机构适用于机器人跨越导线上的障碍以及在导线上前后行走。

背景技术

为了保障电力线路的正常运行，需要对输电线路进行定期维护。巡检不仅了解掌握线路的运行状况，也能及时发现线路及设备的缺陷和周边环境情况的变化，为线路维修维护提供资料。目前主要是采用人工目测检查的方式，但我国输电线路里程长、覆盖范围广，有些线路还跨越山区、大河、草地及原始森林等，这就使巡检工作劳动强度大且难以保证巡检到位率并且影响巡检质量。为了弥补在这些线路上人工巡检的不足，就迫切需要用基于机器人技术的巡线机器人来辅助人工巡检。这不仅保证了巡检效率、巡检质量，也降低了巡检成本。

针对我国输电线路里程长、覆盖范围广，很大一部分线路需要经过高山大河原始森林等地区，人工巡检难度大等等实际情况，也随着机器人技术的不断进步，采用基于机器人技术的巡线机器人来辅助人工巡检并且逐步代替人工巡检已成为大势所趋。这对于提高电力部门自动化作业程度，改善巡检作业人员劳动条件，提高巡检作业水平，以及提高巡检作业质量都具有重要的意义，对保证我国输电线路的良好运行有着积极的作用。

利用本发明实现的导线越障和行走机器人，再搭载视频采集、传输等设备后即可成为巡线机器人；搭载除冰机构即可成为除冰机器人。

机器人在导线上行走时要遇到各种障碍，如防震锤、压接管、悬垂线夹等。而现有的机器人的自主跨越上述障碍的能力较弱，有必要对现有机器人的行走机构进行改进。

发明内容

本发明要解决技术问题是提供高压输电线上机器人的行走机构，该行走机构能带动机器人方便的越过输电线上的各种障碍。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种高压输电线上机器人的行走机构，其特征在于，在机器人本体上安装有3个行走臂：前臂、中臂和后臂，机器人在输电线行走时，前臂和后臂在输电线的一侧，中臂在输电线的另一侧；

每一个行走臂包括行走轮、升降臂、刹车机构和摆臂，所述的摆臂一端通过摆动关节与机器人本体连接，另一端与升降臂下端相连，行走轮安装在升降臂上端的侧部，刹车机构安装在升降臂上，刹车机构的位置在行走轮的下方；

所述的升降臂采用丝杆传动机构。

刹车机构包括电机、刹车机构的丝杆传动机构和刹车片；电机与刹车机构的丝杆传动机构连接，刹车机构的丝杆传动机构的上端与刹车片连接；

摆动关节采用盘式电机-齿轮传动机构。

中臂上还设有辅助行走轮。

摆臂与升降臂下端通过柔性关节相连，柔性关节采用盘式电机-齿轮传动机构。

升降臂采用的丝杆传动机构为常用的机电结构，具体结构及工作原理为：升降电机与螺母相连，螺母套装在丝杆上，升降电机转动带动螺母旋转，由于螺母的上下位置是固定的，螺母的旋转带动丝杆旋转，实现丝杆整体上升或下降运动，从而实现升降臂的升降动作。

刹车机构所采用的丝杆传动机构与升降臂采用的丝杆传动机构结构相同，即由刹车电机驱动螺母旋转，带动丝杆在整体上做上下运动，丝杆向上推时，带动刹车片向上运动，使得刹车片与行走轮共同挤压输电线实现刹车。

摆动关节采用的盘式电机-齿轮传动机构(盘式电机采用专利号ZL200720099582.9的电机)为常用的机电结构，具体结构及工作原理为：第一盘式电机带动第一主动齿轮旋转，第一主动齿轮带动设置在第一旋转轴上的第一从动齿轮动作，第一旋转轴的旋转则带动旋转臂旋转。摆动关节实现的功能是，使得摆臂在水平面内相对于机器人本体作旋转运动，便于行走臂从输电线的侧面绕过障碍物，以及便于摆臂绕过障碍物后进行复位。

柔性关节也采用与摆动关节类似的盘式电机-齿轮传动机构(盘式电机采用专利号ZL200720099582.9的电机)，具体结构和作用是：第二盘式电机带动第二主动齿轮旋转，第二主动齿轮带动设置在第二旋转轴上的第二从动齿轮动作，第二旋转轴的旋转则带动升降臂旋转。柔性关节的作用是使得升降臂在竖直平面内(竖直平面即垂直与水平面的平面)绕摆臂的外端旋转，使得行走臂能够更为灵活地规避障碍。

本发明具有的有益效果是：

与现有技术相比，本发明的优点体现在：

1、本发明采用轮臂复合机构，利于行走与越障。该结构结合了轮式行走机构、关节式手臂越障的优点，无障碍物时以轮沿线快速行走，有障碍物采用伸手和摆手动作越障。