[发明专利]环形包臂巡线机器人机械结构及其越障方法

权利要求书

1.一种环形包臂巡线机器人机械结构，其特征在于，包括可升降的第一环形包臂单元、第二环形包臂单元和第三环形包臂单元，其中：

各环形包臂单元均包括一对可开合的半圆包臂，各环形包臂单元下方分别设置有第一开合关节、第二开合关节和第三开合关节；

各环形包臂单元内部设置有可带动巡线机器人行走的驱动轮,各环形包臂单元内部设置有对称布置的驱动轮安装支架，所述驱动轮安装支架上设置有水平排列的伺服电机和安装所述驱动轮的主轴，所述伺服电机通过联轴器与所述主轴连接；

所述驱动轮安装支架包括设置在各环形包臂单元上部的第一对驱动轮安装支架，所述第一对驱动轮安装支架为倒L型，所述第一对驱动轮安装支架的下方设置有所述驱动轮；

所述驱动轮安装支架包括设置在各环形包臂单元中下部的第二对驱动轮安装支架，所述第二对驱动轮安装支架包括上驱动轮安装支架和下驱动轮安装支架，所述上驱动轮安装支架和下驱动轮安装支架均为倒V型，所述上驱动轮安装支架和下驱动轮安装支架之间也设置有所述驱动轮；

所述第一环形包臂单元和第二环形包臂单元之间以及所述第三环形包臂单元和第二环形包臂单元之间分别设置有第一俯仰关节和第二俯仰关节，所述第二环形包臂单元下方设置有升降机构。

2.根据权利要求1所述的环形包臂巡线机器人机械结构，其特征在于，所述第一环形包臂单元和第三环形包臂单元外侧均匀设置有至少四个除障臂，每个除障臂的末端均设置有一对锯齿叶片。

3.根据权利要求2所述的环形包臂巡线机器人机械结构，其特征在于，所述除障臂包括悬臂支架和可旋转的悬臂末端关节，所述悬臂支架和悬臂末端关节通过转轴连接，所述转轴通过伺服电机驱动。

4.根据权利要求3所述的环形包臂巡线机器人机械结构，其特征在于，所述锯齿叶片包括上锯齿叶片和下锯齿叶片，所述上锯齿叶片和下锯齿叶片分别通过轴和键与所述悬臂末端关节连接固定，该轴通过直流电机驱动。

5.根据权利要求1-4任一所述的环形包臂巡线机器人机械结构，其特征在于，每对半圆包臂的底部通过铰链连接。

6.根据权利要求5所述的环形包臂巡线机器人机械结构，其特征在于，升降机构、各俯仰关节和各开合关节均通过伺服电机驱动。

7.权利要求1-6任一所述的环形包臂巡线机器人机械结构的越障方法，其特征在于，包括：

步骤1：未遇到障碍物时，各环形包臂单元在各开合关节的作用下闭合，各驱动轮架设在线路上带动巡线机器人行走；

步骤2：遇到障碍物时，巡线机器人停止前进，所述第一环形包臂单元在所述第一俯仰关节和第一开合关节的作用下抬升后打开，所述第一环形包臂单元的驱动轮脱离线路；

步骤3：所述第二环形包臂单元和第三环形包臂单元的驱动轮带动巡线机器人前行，所述第一环形包臂单元越过障碍物后在所述第一开合关节和第一俯仰关节的作用下闭合后下降，所述第一环形包臂单元的驱动轮重新架设在线路上；

步骤4：所述第二环形包臂单元在所述升降机构和第二开合关节的作用下抬升后打开，所述第二环形包臂单元的驱动轮脱离线路，此时，所述第一环形包臂单元和第三环形包臂单元的驱动轮带动巡线机器人前行；

步骤5：所述第二环形包臂单元越过障碍物后在所述第二开合关节和升降机构的作用下闭合后下降，所述第二环形包臂单元的驱动轮重新架设在线路上，然后，所述第三环形包臂单元重复所述第一环形包臂单元的动作，直到巡线机器人跨越障碍物后，转至步骤1，等待下一次越障。