[发明专利]一种适用于输电线路巡检机器人的越障机械臂

说明书

技术领域

本发明涉及的是巡线机器人领域，具体的说是一种适用于输电线路巡检机器人的行走越障机械臂。

背景技术

输电线路是电力系统极为重要的组成部分，为了保证其安全稳定的运行，需要定期进行巡视检查。目前采用的方法主要有人工巡检和直升机巡检。人工巡检的效率低，劳动强度大，危险性高，危险的森林、悬崖线路根本无法进行人工巡检；直升机巡检的成本高，巡检质量易受气候影响。因此，需要研制能够携带通信和巡检仪器的机器人来代替人工对输电线路进行自动巡检，利用携带的仪器对线路实施检测，不仅可以减轻人工劳动强度，还可以提高巡检作业质量和效率，确保输电线路的安全运行，对提高电网自动化作业水平具有重要意义。而由于输电线路上存在防震锤、间隔棒等诸多障碍物，故要求巡检机器人不仅能沿输电线路快速行走，还要具备一定的越障能力。目前的巡检机器人越障机构大多比较复杂，驱动电机较多，不易进行越障控制。

中国专利(201310471620.9)公开一种用于高压线的上夹持越障行走机构，设有可伸缩夹持越障装置和行走驱动装置，所述行走驱动装置包括行进轮、行进轴、固定在轴承支座上的轴承及为行进轮提供动力的电机；所述可伸缩夹持越障装置包括中心管、中心杆以及压缩弹簧，中心管的上下两端分别设有上端盖和下端盖，中心杆的一端与行走驱动装置中的轴承支座连接，中心杆的另一端穿过上端盖并与设置在中心管中的销轴连接，销轴可在中心管的管壁上相对设置的两个滑道中上下移动，所述中心杆位于上端盖下部和销轴之间的部位套设有压缩弹簧。本发明中，行进轮在自身重力的作用下实现对高压线的上夹持，并在遇到障碍物时能够克服压缩弹簧的弹力在竖直方向上发生偏移，以实现自主越障。但该夹持越障行走机构采用单轮难以保证单独用于巡检机器人时线上行走越障的稳定性。中国专利(200910273509.2)公开的一种用于输电线除冰的机器人，包含一对沿输电线移动的前后两个机械臂，前臂和后臂的下端通过回转机构分别联接在一个能改变前臂与后臂相对距离的滑动机构上，滑动机构底部布置有重心调节机构，前臂与后臂的上方为末端执行机构，具有一个行走机构和一个可以抓握输电线的夹爪机构，在越障过程中，通过以前臂悬挂在输电线实现自转上，后臂绕其旋转实现公转使后臂越过障碍物，前臂的越障过程和后臂越障原理一致，而且在越障的过程中还得调节整机的重心，使得整机自由度增多，单臂悬挂降低了其在输电线上的平稳性，增加了控制的难度。

中国专利(申请号201210517176.5)公开了一种具有越障功能的线路机器人驱动臂，包括驱动轮机构、旋转关节和升降关节，驱动轮机构包括固定板，固定板上活动连接有驱动装置；旋转关节包括旋转轴和电磁离合器，电磁离合器套设在旋转轴上，旋转轴的中部活动连接有连接件；升降关节包括底板，底板上设有滑动装置和丝杠装置，两者通过连接板固定连接；驱动轮机构通过固定板与旋转关节的连接件连接，旋转关节旋转轴的一端与升降关节的连接板相连。这种越障机器人需要两个驱动电机，利用升降关节的电机驱动丝杠转动带动驱动轮机构上移以及旋转关节的旋转电机带动驱动轮机构向导线外侧摆动，从而使驱动轮摆开导线及障碍物，由于越障过程中驱动轮离开导线容易导致机器人越障失衡掉下输电线。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种既能沿输电线路平稳行走、又能在无外力帮助作用下自行跨越间隔棒、防震锤等障碍，代替人工进行输电线路巡检的结构简单、控制容易的一种适用于输电线路巡检机器人的越障机械臂。

本发明是这样实现的：包括行走机构和支撑臂，行走机构包括行走臂、安装在行走臂上端的行走轮和行走电机，行走轮通过减速箱与行走电机连接，还包括辅助行走机构和两个连杆，所述的辅助行走机构包括辅助行走臂和安装在辅助行走臂上端的辅助行走轮，每个连杆的一端与行走臂铰接、另一端与辅助行走臂铰接，支撑臂与两连杆的中部铰接。

本发明还包括这样一些结构特征：

1.在辅助行走机构上安装有由夹紧电机、夹紧轮支架和夹紧轮构成的夹紧机构，夹紧电机安装在辅助行走臂上，夹紧轮支架与夹紧电机的输出轴连接，夹紧轮安装在夹紧轮支架上，辅助行走臂上还安装两个限位开关。

2.行走臂和辅助行走臂长度不相等。

3.行走臂、辅助行走臂和支撑臂的截面形状为“类Y”形状。

4.两个行走轮和夹紧轮为V型轮。