[实用新型]具有越障功能的线路机器人驱动臂

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种机器人驱动臂，具体涉及一种具有越障功能的线路机器人驱动臂，尤其是用于沿输电导线行走、进行检测、作业的机器人驱动臂。属于机器人技术领域。

背景技术

超高压输电线路是高压电网的重要组成部分，为保证其在运行过程中的安全性和稳定性，需要定期的开展巡检工作；由于输电线路分布点多，远离城镇，地形复杂，并且导线暴漏在野外，长期风吹雨淋，且受到持续的机械张力，电气闪烙，材料老化的影响，容易引起磨损，断股，腐蚀等损伤，若不及时修复更换，易引起严重的事故，造成大面积停电及经济财产损失。所以，必须对输电线路进行定期的巡视检查，随时掌握和了解输电线路的安全运行情况，以便及时发现和消除隐患，预防事故的发生；

长期以来，我国对输电线路的巡检主要依靠人工，或望远镜，或红外热成像仪，边走边看，一些特殊的巡检还需要电力工人攀上高压线路进行检查，费时费力，危险性极大，有些原始森林、山崖线路人工根本无法巡检。利用机器人带电巡检和维护超高压输电网络，不但可以减轻工人千里巡线和带电作业的劳动强度，而且可提高检测精度和检测效率，取代人直接工作在高危险的场合，同时大大减少人力资源，对提高电网自动化作业水平、保障电网安全运行具有重要意义。

中国专利ZL200410061316.8公开了一种沿架空高压输电线路行驶的机器人，包括一对沿输电线运动的小臂机械手机构，二个小臂机械手的下端分别联接在一个能改变二个小臂相对距离的大臂的传动机构上，各小臂分别具有4个自由度，小臂上方为末端执行机构，该末端执行机构具有一个挂在输电线上的驱动轮及其第一驱动机构、一个从动轮和一个可抓握输电线的夹紧机构。综合分析，此专利主要有如下缺点：该专利机器人在遇到防震锤或者绝缘子串时，通过底部的滑台将前后两个小臂相互交替，来实现越障的功能。每个小臂都连接在底部的大臂上，并且每个小臂都分别具有4个自由度，其自由度数过多，机械结构及控制系统都比较复杂。

中国专利201010525761.0公开了一种悬挂型巡线机器人，它由，包括行走和吊舱两部分。行走部分由两节躯干和三个驱动轮爪组成。两节型躯干成双平行四边形结构，保证三个驱动轮爪朝向相同，躯干上的5台电机驱动躯干纵摆、横摆和伸缩，使每一个越障驱动轮可以实现三自由度平动上下线。每个驱动轮爪包含驱动轮和夹紧装置，电机带动驱动轮使机器人在线上移动。由电机、滚珠丝杆副、弹簧以及夹紧轮等构成的夹紧装置保证驱动轮与线之间有足够的摩擦力。吊舱与行走部分通过两条钢带连接，吊舱上的两台电机通过钢带调整自身相对于躯干的重心位置，以保证跨越障碍时机构的灵活性。综合分析，此专利主要有如下缺点：该专利行走机构由两节型躯干和三个驱动轮爪组成，两节型躯干成双平行四边形结构，其机械结构复杂，并且驱动部分的躯干上需要5台电机来驱动纵摆、横摆和伸缩，躯干机械结构复杂，不易控制；在越障过程中需要通过钢带带动吊舱来调整整个机器人的重心位置，这种方式极易导致机器人在重心调整过程中发生倾覆，控制复杂。

中国专利ZL201010580041.4公开了一种分裂线路移动平台，主要由行走装置、驱动臂装置、防倾倒装置以及电源控制箱组成，其中，驱动臂装置采用4臂结构，分别为驱动臂I、驱动臂II、驱动臂III和驱动臂IV，以驱动臂I为例，其包括机械臂、丝杠传动电机、旋转臂和旋转驱动电机，丝杠传动电机的输出轴通过齿轮啮合方式带动丝杠运动，并进一步的，带动机械臂实现竖直方向的移动(抬起或落下)，旋转驱动电机的输出轴通过齿轮啮合方式带动旋转臂转动，由于旋转臂与机械臂通过螺栓固定，因此能够进一步的带动机械臂转动。通过以上丝杠传动装置和旋转装置的配合运动，使移动轮I实现脱离和重新返回导线的动作。从而实现跨越并避开各种障碍物(防震锤、压接管、间隔棒、悬垂线夹及绝缘子串等)。该专利主要有如下缺点：虽然采用了升降和旋转配合的方法，来实现越障的目的，具有两个自由度，但在旋转方式上采用的是垂直旋转，这种旋转方式在自适应导线的间距变化时，驱动轮非常容易发生偏转，导致行进方向不再与导线轴线方向平行，阻力变大，驱动电机容易发生堵转现象。

发明内容

本实用新型的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种高压输电线路巡线及作业机器人驱动臂，尤其是用在沿输电导线行走、进行检测、作业的机器人驱动臂。其结构简单紧凑，模块化设计，互换性强，可互换性强，能够用在高压输电线路地线、单股导线及高压多分裂导线巡检作业机器人上，作为机器人的越障驱动臂。

为实现上述目的，本实用新型采用下述技术方案：