[发明专利]一种四分裂高压直流输电线磁力驱动巡检机器人

说明书

本发明公开了一种四分裂高压直流输电线磁力驱动巡检机器人，包括机架和四个磁力驱动臂，所述机架由矩形的前机架和后机架组成，前机架由上机架和下机架可拆卸的相连组和而成，前机架四个角上分别设有向外延伸的导轨支架，前机架对角线上的两个导轨支架上分别设有一个磁力驱动臂，后机架和所述前机架结构一样，所述前机架和后机架通过丝杆螺母机构相连，前机架和后机架上的磁力驱动臂交错设置，每个磁力驱动臂通过均滑移机构安装导轨支架上，所述磁力驱动臂均为单侧开合的磁力驱动机构，所述磁力驱动臂可在滑移机构的驱动下靠近或远离高压导线。该巡检机器人运转灵活，越障步骤少，跨越障碍时运行平稳，安全性高，可以跨越间隔棒。

技术领域

本发明涉及高压输电线路巡检机器人领域，特别涉及一种四分裂高压直流输电线磁力驱动巡检机器人。

背景技术

架空高压输电线路巡检机器人已成为国内外机器人领域的研究热点，目前国内外研究的巡检机器人多采用轮臂复合结构，依靠轮臂结构行走的巡检机器人利用行走轮与高压线间的摩擦力作为驱动力，存在打滑、速度慢、输电导线与行走轮磨损严重等问题，机器人巡检效率低，能耗大，抗风载能力弱。专利CN 106026781 A公开了一种用于高压线路巡检机器人的双线圈磁力驱动装置，该方案利用机器人磁力驱动臂内置载流线圈在高压直流导线周围分布的磁场中受到的安培力来实现机器人的牵引移动。这种磁力驱动巡检机器人方案不仅可以极大地提高机器人的巡检效率，有效消除打滑问题，而且结构简单、有效减轻机器人重量，但是该方案只能适用于单根高压导线巡检，并且在碰到间隔棒等障碍物时难以越障。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有越障功能的磁力驱动的巡检机器人，在现有磁力驱动巡检机器人的基础上进行了机械系统设计，内容包括机构设计、结构设计。通过对三个原动件进行控制，实现磁力动手臂的开合、移动，机器人的越障功能。本发明另一目的在于对四分裂磁力驱动巡检机器人采用并联式结构设计，只进行单档巡检，巡检时安全稳定，本次发明的机器人主要针对多分裂高压输电导线典型障碍物间隔棒进行越障设计，通过理论分析、运动学计算、软件仿真验证了磁力驱动巡检机器人机构的可行性。

本发明的上述问题主要是通过以下技术方案得以解决：

一种四分裂高压直流输电线磁力驱动巡检机器人，包括机架和四个磁力驱动臂，其特征在于：所述机架由矩形的前机架和后机架组成，前机架由上机架和下机架可拆卸地相连组和而成，前机架四个角上分别设有向外延伸的导轨支架，前机架的一条对角线上的两个导轨支架上分别设有一个磁力驱动臂，后机架和所述前机架结构一样，所述前机架和后机架通过丝杆螺母机构相连，通过丝杆螺母机构可以调节前机架和后机架之间的相对距离，前机架对角线上的两个磁力驱动臂和后机架的对角线上两个磁力驱动臂相互交错设置，每个磁力驱动臂均通过滑移机构安装在导轨支架上，所述磁力驱动臂均为单侧开合的磁力驱动机构，其开合侧朝机架内设置，磁力驱动臂可在滑移机构的驱动下靠近或远离高压导线。

作为改进，所述滑移机构包括导轨板、直齿条和固定安装在导轨支架上的导轨，所述磁力驱动臂与导轨板固定相连，导轨板与导轨配合安装，所述直齿条固定安装在导轨上，导轨板上设有与直齿条相啮合的主齿轮和驱动主齿轮的第一伺服电机。

作为改进，所述导轨两端分别设有限制磁力驱动臂运动极限的限位块。

作为改进，所述前机架和后机架结构一样，均由上机架和下机架通过螺钉可拆卸地相连。

作为改进，所述磁力驱动臂由磁力驱动线圈、上机臂和下机臂组成，所述磁力驱动线圈分成两半，分别位于上机臂和下机臂内，上机臂和下机臂通过固定轴铰接相连，所述上机臂和下机臂通过开合机构驱动开合。

作为改进，所述开合机构包括固定板和安装在固定板上的两个开合电机，所述固定板固定连接在固定轴上，上机臂和下机臂分别设有一个与之固定相连的开合齿轮，两个开合电机的输出轴上分别设有与两个开合齿轮啮合传动的驱动齿轮，两个开合电机均与固定轴同轴心设置。