[发明专利]啮合驱动行走轮结构、巡线机器人机械结构及其越障方法

说明书

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，特别是指一种啮合驱动行走轮结构、巡线机器人机械结构及其越障方法。

背景技术

超高压输电线路分布地点多、面积广，所处地形复杂，自然环境恶劣。电力线及杆塔附件长期受机械张力、电气闪络、材料老化等的影响，会产生断股、磨损、腐蚀等损伤，如不及时修复，将导致严重事故，给电力传输带来极大隐患。因此，必须对输电线路进行定期巡视检查，随时掌握和了解输电线路的运行情况以及线路周围环境和线路保护区的变化情况，及时发现和消除隐患，预防事故的发生，确保供电安全。

目前，对输电线路的巡检主要采用地面人工目测巡检和直升飞机航测。前者巡检精度低，劳动强度大，存在巡检盲区，森林疾病及野生动物也给巡视人员带来安全隐患；后者存在飞行安全隐患且巡线费用昂贵，直接限制了直升机巡检的广泛推广。

由于超高压输电线路多数采用四分裂线，因此，针对四分裂线设计了巡线机器人，它可以减轻工人巡线的劳动强度，降低高压输电的运行维护成本，提高巡检作业的质量和科学管理技术水平，对于增强电力生产自动化综合能力，创造高的经济效益和社会效益都具有重要意义。因此，专用巡线机器人的研制及其技术研发已成为当前特种机器领域的一个研究热点。日本、加拿大、美国等发达国家先后开展了巡线机器人的研究工作，对于输电线路上存在绝缘子串、压接管和悬垂线夹等情况，无法跨越，不能实现超高压输电线路的连续巡检。中科院沈阳自动化所、山东大学、武汉大学、北京航空航天大学等单位也针对超高压输电线路的连续巡检需求开展这方面技术和设备的研制，取得了一定的相应成果，但也都不具备越障功能。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种减轻劳动强度、降低运行成本，且能够翻越障碍的巡线机器人机械结构及其越障方法。

为解决上述技术问题，本发明提供技术方案如下：

一种啮合驱动行走轮结构，包括至少一个行走单元，其中：所述行走单元包括至少一对剖分轮，所述剖分轮包括能够互相对接和分离的主动剖分轮和被动剖分轮，所述主动剖分轮和被动剖分轮的下方分别设置有第一行走轮臂和第二行走轮臂，所述主动剖分轮和被动剖分轮的外侧分别设置有用于控制剖分轮对接和分离的内置电吸盘和内置铁块；

一种巡线机器人机械结构，包括机架，所述机架上设置有所述的啮合驱动行走轮结构，所述第一行走轮臂和第二行走轮臂的下端通过铰接轴设置在所述机架上；

上述的巡线机器人机械结构进行越障的方法，包括：

步骤1：未遇到障碍时，所述内置电吸盘通电与所述内置铁块产生吸力，所述机架带动所述第一行走轮臂和所述第二行走轮臂转动从而使得所述主动剖分轮和所述被动剖分轮进行对接，所述直流电机通过所述减速器驱动所述联轴器从而带动主动剖分轮沿线路向前转动，被动剖分轮通过主动剖分轮的啮合作用随之向前转动；

步骤2：遇到障碍时，所述内置电吸盘断电，所述机架带动所述第一行走轮臂和所述第二行走轮臂从而使得所述主动剖分轮和所述被动剖分轮分离避开障碍物。

本发明具有以下有益效果：

本发明提供啮合驱动行走轮结构，包括至少一个行走单元，其中：所述行走单元包括至少一对剖分轮，所述剖分轮包括能够互相对接和分离的主动剖分轮和被动剖分轮，所述主动剖分轮和被动剖分轮的下方分别设置有第一行走轮臂和第二行走轮臂，所述主动剖分轮和被动剖分轮的外侧分别设置有用于控制剖分轮对接和分离的内置电吸盘和内置铁块，以上行走轮的结构设计增加了剖分轮联接的稳定性，提高了对导线施加水平面内的夹紧力。本发明啮合驱动行走轮结构、巡线机器人机械结构，包括机架，其工作过程可以为：正常行走时，所述内置电吸盘通电与所述内置铁块产生吸力，所述机架带动所述第一行走轮臂和所述第二行走轮臂转动从而使得所述主动剖分轮和所述被动剖分轮进行对接，所述直流电机通过所述减速器驱动所述联轴器从而带动主动剖分轮沿线路向前转动，被动剖分轮通过主动剖分轮的啮合作用随之向前转动；遇到障碍时，所述内置电吸盘断电，所述机架带动所述第一行走轮臂和所述第二行走轮臂从而使得所述主动剖分轮和所述被动剖分轮分离避开障碍物，本发明能够在平直及具有一定坡度的下路上行走，解决了现有技术中，人工巡线劳动强度大和飞机巡线运行成本高的问题，并能翻越常规障碍物(如绝缘子串、压接管，悬垂线夹等)，实现了对线路的连续巡检。因此，与现有技术相比，本发明具有减轻劳动强度、降低运行成本，且能够翻越障碍的优点。

附图说明

图1-2为本发明的啮合驱动行走轮结构的结构示意图；

图3-4为本发明的啮合驱动行走轮结构的剖分轮结构示意图。