输电线路巡检机器人的制作方法
输电线路巡检机器人的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种输电领域，特别是涉及一种输电线路巡检机器人。
【背景技术】
[0002]输电线路的安全稳定运行直接影响着电力系统的安全性和可靠性，但由于输电线路长时间暴露在野外复杂、恶劣的环境中，受人为、气候等因素影响严重，经常会出现线路材料损伤、绝缘子闪络等常见的电力设备事故，所以必须对输电线路进行定期的巡检，掌握输电线路的运行情况，以及时发现、消除隐患，防止电力事故的发生。
[0003]目前，一般的输电线路巡检方式主要有人工巡检和直升机巡检等。其中，人工巡检主要依靠线路维护人员定期地采用肉眼和望远镜查看线路，这种方式效率低且劳动强度大，而且，一旦遇到跨越山峰和河流的线路段，则基本无法完成巡检工作；而直升机巡检虽然可以降低维护人员的劳动强度，且效率也比较高，但直升机巡检的成本高，且极易受天气情况影响，同时，直升机的飞行要求受空管制约。因此，亟需研发出一种巡检效率更高且成本更低的机器人，这种机器人要能跨越输电线路上的线夹、间隔棒、防震锤和跳线等障碍物。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是为了克服上述【背景技术】的不足，提供一种巡检效率更高、成本更低且能跨越输电线路上的线夹、间隔棒、防震锤和跳线等障碍物的输电线路巡检机器人。
[0005]为了实现以上目的，本发明提供的一种输电线路巡检机器人，包括前机体、中机体和后机体，所述前机体又包括前手臂和前本体，所述中机体又包括中手臂和中本体，所述后机体又包括后手臂和后本体；
[0006]其中，所述前手臂、所述中手臂和所述后手臂的结构均相同，所述前手臂包括行走机构、夹持机构、夹持机构导轨、升降机构和手臂旋转机构，所述行走机构固定安装于所述夹持机构导轨的顶端，所述夹持机构滑动安装在所述夹持机构导轨上对应所述行走机构的位置，所述夹持机构导轨的底端固定安装于所述升降机构的顶端，所述升降机构的底端通过所述手臂旋转机构可转动地安装在所述前本体上；
[0007]所述前本体与所述中本体之间通过前转向机构活动连接，所述中本体与所述后本体之间通过后转向机构活动连接。
[0008]通过采用前机体、中机体、后机体能够自由转向的方式调整机器人的重心位置，使跨越障碍的行走机构退出导线，并位于导线的下侧，从而实现了跨越障碍，保证了本机器人的越障能力；同时，夹持机构可以调整机器人夹紧导线的程度，增大行走机构、夹持机构与导线之间的摩擦力，进而提高了本机器人在大弧垂条件下的爬坡能力;而且，本机器人在跨越障碍时，可同时保持两个行走机构在导线上，并且通过机体间的转向机构调整机器人的重心位置，这样能有效地防止机器人脱离导线，保证了本机器人的安全稳定性。
[0009]在上述方案中，所述行走机构包括行走轮、行走机构机体、行走机构旋转轴、行走机构电机和行走机构电机座，所述行走机构机体固定安装于所述夹持机构导轨的顶端，所述行走机构电机通过所述行走机构电机座固定于所述行走机构机体上，所述行走机构电机的输出端与所述行走机构旋转轴的一端相连，所述行走机构旋转轴的另一端可转动地穿插在所述行走机构机体内，所述行走轮套装在所述行走机构旋转轴上。
[0010]在上述方案中，所述夹持机构包括:夹紧轮、夹持机构机体、夹持机构旋转轴、夹持机构电机、夹持机构电机座、第一夹持机构齿轮和夹持机构滑块;所述夹持机构机体一侧通过所述夹持机构滑块滑动安装在所述夹持机构导轨上，所述夹持机构机体另一侧通过所述夹持机构电机座固定安装有所述夹持机构电机，所述夹持机构电机的输出端与所述夹持机构旋转轴的一端相连，所述夹持机构旋转轴的另一端可转动地穿插在所述夹持机构机体内，所述夹紧轮套装在所述夹持机构旋转轴上对应所述行走轮的位置，所述第一夹持机构齿轮套装在所述夹持机构旋转轴上位于所述夹持机构滑块外侧的位置。
[0011]在上述方案中，所述夹持机构旋转轴上对应所述第一夹持机构齿轮的位置设有与所述第一夹持机构齿轮并排布置的第二夹持机构齿轮。通过采用两个并排布置的夹持机构齿轮，这样能提高夹持机构在夹持机构导轨上滑动的稳定性。
[0012]在上述方案中，所述夹持机构导轨包括:锯齿轨道和导轨外壳，所述锯齿轨道固定于导轨外壳的内侧，所述行走机构机体固定安装于所述导轨外壳的顶端，所述导轨外壳的底端固定安装于所述升降机构的顶端，所述夹持机构滑块滑动安装在所述导轨外壳上，所述第一夹持机构齿轮和所述第二夹持机构齿轮位于所述导轨外壳内，且所述第一夹持机构齿轮和所述第二夹持机构齿轮分别与所述锯齿轨道相互咬合。
[0013]在上述方案中，所述手臂旋转机构包括手臂旋转电机、手臂旋转电机座、手臂旋转机构保护外壳、第一手臂旋转机构齿轮和第二手臂旋转机构齿轮，所述手臂旋转电机通过所述手臂旋转电机座固定安装于所述前本体的上表面，所述手臂旋转电机的输出端可转动地穿过所述前本体与所述第一手臂旋转机构齿轮相连，所述升降机构的底端通过所述手臂旋转机构保护外壳可转动地插装在所述前本体上，所述第二手臂旋转机构齿轮固定安装在所述升降机构的底端上，且所述第二手臂旋转机构齿轮与所述第一手臂旋转机构齿轮相互咬合。
[0014]在上述方案中，所述前转向机构包括前转向电机、前转向电机座和前转向旋转轴，所述前本体的后端与所述中本体的前端通过所述前转向旋转轴铰接，且所述前转向旋转轴与所述前本体固定连接，所述前转向电机通过所述前转向电机座固定安装于所述中本体上，所述前转向电机的输出端与所述前转向旋转轴相连。
[0015]在上述方案中，所述中本体上对应所述前转向旋转轴的位置设有用于保护所述前转向旋转轴的前转向旋转轴底座。加设的前转向旋转轴底座能防止雨水和沙尘等进入前转向旋转轴，从而提高了本机器人的使用寿命。
[0016]在上述方案中，所述后转向机构包括后转向电机、后转向电机座和后转向旋转轴，所述中本体的后端与所述后本体的前端通过所述后转向旋转轴铰接，且所述后转向旋转轴与所述后本体固定连接，所述后转向电机通过所述后转向电机座固定安装于所述中本体上，所述后转向电机的输出端与所述后转向旋转轴相连。
[0017]在上述方案中，所述中本体上对应所述后转向旋转轴的位置设有用于保护所述后转向旋转轴的后转向旋转轴底座。设的后转向旋转轴底座能防止雨水和沙尘等进入后转向旋转轴，从而提高了本机器人的使用寿命。
[0018]本发明与现有技术对比，充分显示其优越性在于:
[0019]1、越障能力强:通过采用前机体、中机体、后机体能够自由转向的方式调整机器人的重心位置，使跨越障碍的行走机构退出导线，并位于导线的下侧，从而实现了跨越障碍，保证了本机器人的越障能力；
[0020]2、爬坡角度大:夹持机构可以调整机器人夹紧导线的程度，增大行走机构、夹持机构与导线之间的摩擦力，进而提高了本机器人在大弧垂条件下的爬坡能力；
[0021 ] 3、安全稳定性好:本机器人在跨越障碍时，可同时保持两个行走机构在导线上，并且通过机体间的转向机构调整机器人的重心位置，这样能有效地防止机器人脱离导线，保证了本机器人的安全稳定性；
[0022]4、通过采用两个并排布置的夹持机构齿轮，这样能提高夹持机构在夹持机构导轨上滑动的稳定性；
[0023]5、加设的前转向旋转轴底座能防止雨水和沙尘等进入前转向 旋转轴，从而提高了本机器人的使用寿命；
[0024]6、加设的后转向旋转轴底座能防止雨水和沙尘等进入后转向旋转轴，从而提高了本机器人的使用寿命。
[0025]本发明具有结构简单、成本低、效率高、越障能力强、爬坡角度大且安全稳定性好等优点。
【附图说明】
[0026]图1为本发明的结构图；
[0027]图2为本发明的前机体结构图；
[0028]图3为本发明的行走机构结构图；
[0029]图4为本发明的夹持机构结构图；
[0030]图5为本发明的夹持机构导轨结构图；
[0031 ]图6为本发明的手臂旋转机构结构图；
[0032]图7为本发明的前转向机构结构图；
[0033]图8为本发明的后转向机构结构图；
[0034]图9(a)为前机体跨越悬垂线夹的示意图；
[0035]图9(b)为如机体跨越悬垂线夹的另一不意图；
[0036]图9(c)为中机体跨越悬垂线夹的示意图；
[0037]图9(d)为中机体跨越悬垂线夹的另一不意图；
[0038]图9(e)为后机体跨越悬垂线夹的示意图；
[0039]图9(f)为后机体跨越悬垂线夹的另一不意图；
[0040]图10(a)为前机体跨越耐张线夹的示意图；
[0041 ]图10(b)为前机体跨越耐张线夹的另一示意图；
[0042]图10(c)为中机体跨越耐张线夹的示意图；
[0043]图10(d)为中机体跨越耐张线夹的另一示意图；
[0044]图10(e)为后机体跨越耐张线夹的示意图；
[0045]图10(f)为后机体跨越耐张线夹的另一示意图。
[0046]图中，前机体1，中机体2，后机体3，后转向机构4，前转向机构5，导线6，悬垂线夹7，耐张线夹8;
[0047]前手臂101，前本体102，中手臂201，中本体202，后手臂301，后本体302;
[0048]行走机构1011，夹持机构1012，夹持机构导轨1013，升降机构1014，手臂旋转机构1015；
[0049]行走轮10111，行走机构机体10112，行走机构旋转轴10113，行走机构电机10114，行走机构电机座10115;
[0050]夹紧轮10121，夹持机构机体10122，夹持机构旋转轴10123，夹持机构电机10124，夹持机构电机座10125，第一夹持机构齿轮10126，第二夹持机构齿轮10127，夹持机构滑块10128；
[0051 ] 锯齿轨道10131，导轨外壳10132;
[0052]手臂旋转电机10151，手臂旋转电机座10152，手臂旋转机构保护外壳10153，第一手臂旋转机构齿轮10154，第二手臂旋转机构齿轮10155;
[0053]后转向电机401，后转向电机座402，后转向旋转轴403，后转向旋转轴底座404;
[0054]前转向电机501，前转向电机座502，前转向旋转轴503，前转向旋转轴底座504。
【具体实施方式】
[0055]下面结合附图及实施例对本发明作进一步的详细描述，但该实施例不应理解为对本发明的限制。
[0056]如图1所示的一种输电线路巡检机器人，包括前机体1、中机体2、后机体3、后转向机构4、前转向机构5 ；所述前机体1包括前手臂101、前本体102，所述中机体2包括中手臂
201、中本体202，所述后机体3包括后手臂301、后本体302;所述前本体102与中本体202通过前转向机构5相连;所述中本体202与后本体302通过后转向机构4相连;所述前手臂101、中手臂201、后手臂301具有相同的机械结构，下面只对前手臂101展开具体描述，中手臂201和后手臂301的具体结构可参见前手臂101，在此不再赘述。
[0057]图2为输电线路巡检机器人的前机体1的结构图。所述前手臂101包括行走机构1011、夹持机构1012、夹持机构导轨1013、升降机构1014、手臂旋转机构1015;所述行走机构1011固定安装于夹持机构导轨1013的顶端;所述夹持机构1012安装于所述夹持机构导轨1013，可以沿夹持机构导轨1013上下移动;所述夹持机构导轨1013固定安装于所述升降机构1014的顶端;所述升降机构1014底端与前本体102通过手臂旋转机构1015相连。
[0058]图3为输电线路巡检机器人的行走机构1011的结构图。所述行走机构1011包括行走轮10111、行走机构机体10112、行走机构旋转轴10113、行走机构电机10114、行走机构电机座10115;所述行走轮10111与行走机构旋转轴10113相连;所述行走机构旋转轴10113内嵌于行走机构机体10112，并且行走机构旋转轴10113—端与行走机构电机10114相连;所述行走机构电机10114通过行走机构电机座10115固定于行走机构机体10112。
[0059]图4为输电线路巡检机器人的夹持机构1012的结构图。所述夹持机构1012包括夹紧轮10121、夹持机构机体10122、夹持机构旋转轴10123、夹持机构电机10124、夹持机构电机座10125、第一夹持机构齿轮10126、第二夹持机构齿轮10127、夹持机构滑块10128;所述夹紧轮10121与夹持机构旋转轴10123相连;所述夹持机构旋转轴10123内嵌于夹持机构机体10122，并且夹持机构旋转轴10123—端与夹持机构电机10124相连，另一端与第一夹持机构齿轮10126和第二夹持机构齿轮10127相连;所述夹持机构电机10124通过夹持机构电机座10125固定于夹持机构机体10122—侧，夹持机构机体10122的另一侧固定安装夹持机构滑块10128。
[0060]图5为输电线路巡检机器人的夹持机构导轨1013的结构图。所述夹持机构导轨1013包括锯齿轨道10131、导轨外壳10132;所述锯齿轨道10131固定于导轨外壳10132的内侧;所述夹持机构滑块10128安装于导轨外壳10132，并能够沿导轨外壳上下移动;所述第一夹持机构齿轮10126和第二夹持机构齿轮10127分别与锯齿轨道10131相互咬合；
[0061]图6为输电线路巡检机器人的手臂旋转机构1015的结构图。所述手臂旋转机构1015安装于前手臂101底端，包括手臂旋转电机10151、手臂旋转电机座10152、手臂旋转机构保护外壳10153、第一手臂旋转机构齿轮10154、第二手臂旋转机构齿轮10155;所述手臂旋转电机10151与第一手臂旋转机构齿轮10154相连;所述第二手臂旋转机构齿轮10155与升降机构1014底端相连;所述第一手臂旋转机构齿轮10154与第二手臂旋转机构齿轮10155相互咬合;所述手臂旋转电机10151通过手臂旋转电机座10152固定安装于前本体102的上表面。
[0062]图7为输电线路巡检机器人的前转向机构5的结构图。所述前转向机构5包括前转向电机501、前转向电机座502和前转向旋转轴503，所述前本体102的后端与所述中本体202的前端通过所述前转向旋转轴503铰接，且所述前转向旋转轴503与所述前本体102固定连接，所述前转向电机501通过所述前转向电机座502 固定安装于所述中本体202上，所述前转向电机501的输出端与所述前转向旋转轴503相连。所述中本体202上对应所述前转向旋转轴503的位置设有用于保护所述前转向旋转轴503的前转向旋转轴底座504。
[0063]图8为输电线路巡检机器人的后转向机构4的结构图。所述后转向机构4包括后转向电机401、后转向电机座402和后转向旋转轴403，所述中本体202的后端与所述后本体302的前端通过所述后转向旋转轴403铰接，且所述后转向旋转轴403与所述后本体302固定连接，所述后转向电机401通过所述后转向电机座402固定安装于所述中本体202上，所述后转向电机401的输出端与所述后转向旋转轴403相连。所述中本体202上对应所述后转向旋转轴403的位置设有用于保护所述后转向旋转轴403的后转向旋转轴底座404。
[0064]本机器人通过采用前机体1、中机体2、后机体3能够自由转向的方式调整机器人的重心位置，使跨越障碍的行走机构1011退出导线，并位于导线的下侧，从而实现了跨越障碍，保证了本机器人的越障能力;夹持机构1012可以调整机器人夹紧导线的程度，增大行走机构1011、夹持机构1012与导线之间的摩擦力，进而提高了本机器人在大弧垂条件下的爬坡能力;本机器人在跨越障碍时，可同时保持两个行走机构1011在导线上，并且通过机体间的转向机构调整机器人的重心位置，这样能有效地防止机器人脱离导线，保证了本机器人的安全稳定性;通过采用两个并排布置的夹持机构齿轮，这样能提高夹持机构1012在夹持机构导轨1013上滑动的稳定性;加设的前转向旋转轴底座504能防止雨水和沙尘等进入前转向旋转轴503，从而提高了本机器人的使用寿命;加设的后转向旋转轴底座404能防止雨水和沙尘等进入后转向旋转轴403，从而提高了本机器人的使用寿命。
[0065]本输电线路巡检机器人跨越悬垂线夹7的具体过程为:
[0066]巡检机器人的前机体1在跨越悬垂线夹7时，前手臂101的夹持机构1012沿夹持机构导轨1013向下移动，使夹紧轮10121与导线6分离;升降机构1014升高，行走机构1011随之向上移动，使行走轮10111和夹紧轮10121同时退出导线6;前转向机构5顺时针转向，机器人的重心位置向右偏移，使机器人前手臂101的行走机构1011位于悬垂线夹7的右下方，如图9(a)所示。机器人在中手臂201的行走机构和后手臂301的行走机构共同驱动下向前移动，使前机体1跨越悬垂线夹7;前转向机构5逆时针转向，同时前手臂101调整其行走机构1011和夹持机构1012的位置，使前手臂101重新“抓住”悬垂线夹7前侧的导线，如图9(b)所示。
[0067]巡检机器人的中机体2在跨越悬垂线夹7时，中手臂201的夹持机构沿夹持机构导轨向下移动，使夹紧轮与导线6分离;升降机构升高，行走机构随之向上移动，使行走轮和夹紧轮同时退出导线6;前转向机构5逆时针转向，后转向机构4逆时针转向，前手臂101的手臂旋转机构1015和后手臂301的手臂旋转机构同时调整前手臂101和后手臂301，使前手臂101的行走轮10111和夹紧轮10121以及后手臂301的行走轮和夹紧轮的轴向与导线6垂直；同时，后手臂301的行走轮向前移动，机器人的重心位置向右偏移，使中手臂201的行走机构位于悬垂线夹7的右下方;机器人在前手臂101的行走机构1011和后手臂301的行走机构共同驱动下向前移动，使中机体2跨越悬垂线夹7，如图9 (c)所示。前转向机构5顺时针转向，后转向机构4顺时针转向，同时，前手臂101的行走轮10111向前移动，中手臂201调整其行走机构和夹持机构的位置，使中手臂201重新“抓住”悬垂线夹7前侧的导线，如图9(d)所示。
[0068]巡检机器人的后机体3在跨越悬垂线夹7时，后手臂301的夹持机构沿夹持机构导轨向下移动，使夹紧轮与导线6分离;升降机构升高，行走机构随之向上移动，使行走轮和夹紧轮同时退出导线6;后转向机构4逆时针转向，机器人的重心位置向右偏移，使机器人后手臂301的行走机构位于悬垂线夹7的右下方，如图9 (e)所示。机器人在前手臂101的行走机构1011和中手臂201的行走机构共同驱动下向前移动，使后机体3跨越悬垂线夹7;后转向机构4顺时针转向，同时后手臂301调整其行走机构和夹持机构的位置，使后手臂301重新“抓住”悬垂线夹7前侧的导线，如图9(f)所示。
[0069]本输电线路巡检机器人跨越耐张线夹8的具体过程为:
[0070]巡检机器人的前机体1在跨越耐张线夹8时，前手臂101的夹持机构1012沿夹持机构导轨1013向下移动，使夹紧轮10121与导线6分离;升降机构1014升高，行走机构1011随之向上移动，使行走轮10111和夹紧轮10121同时退出导线6;前转向机构5顺时针转向，机器人的重心位置向右偏移，使机器人前手臂101的行走机构1011位于耐张线夹8的右下方，如图10(a)所示。机器人在中手臂201的行走机构和后手臂301的行走机构共同驱动下向前移动，使前机体1跨越耐张线夹8;前转向机构5逆时针转向，同时前手臂101通过调整其升降机构1014、行走机构1011和夹持机构1012的位置，使前手臂101重新“抓住”耐张线夹8前侧的导线，如图10(b)所示。
[0071]巡检机器人的中机体2在跨越耐张线夹8时，中手臂201的夹持机构沿夹持机构导轨向下移动，使夹紧轮与导线6分离;升降机构升高，行走机构随之向上移动，使行走轮和夹紧轮同时退出导线6 ；前转向机构5顺时针转向，后转向机构4顺时针转向，前手臂101的手臂旋转机构1015和后手臂301的手臂旋转机构同时调整前手臂101和后手臂301，使前手臂101的行走轮10111和夹紧轮10121以及后手臂301的行走轮和夹紧轮的轴向与导线6垂直；同时，后手臂301的行走轮向前移动，机器人的重心位置向左偏移，使中手臂201的行走机构位于耐张线夹8的左下方;机器人在前手臂101的行走机构1011和后手臂301的行走机构共同驱动下向前移动，使中机体2跨越耐张线夹8，如图10(c)所示。后转向机构4逆时针转向，同时，前手臂101的行走轮10111向前移动，中手臂201调整其行走机构和夹持机构的位置，使中手臂201重新“抓住”耐张线夹8前侧的导线，如图10(d)所示。
[0072]巡检机器人的后机体3在跨越耐张线夹8时，后手臂301的夹持机构沿夹持机构导轨向下移动，使夹紧轮与导线6分离;升降机构升高，行走机构随之向上移动，使行走轮和夹紧轮同时退出导线6;后转向机构4逆时针转向，机器人的重心位置向右偏移，使机器人后手臂301的行走机构位于耐张线夹8的右下方，如图10 (e)所示。机器人在前手臂101的行走机构1011和中手臂201的行走机构共同驱动下向前移动，使后机体3跨越耐张线夹8;前转向机构5逆时针转向，后转向机构4顺时针转向，同时后手臂301调整其行走机构和夹持机构的位置，使后手臂301重新“抓住”耐张线夹8前侧的导线，如图10(f)所示。
[0073]以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种输电线路巡检机器人，其特征在于，包括前机体(1)、中机体(2)和后机体(3)，所述前机体(1)又包括前 手臂(101)和前本体(102)，所述中机体(2)又包括中手臂(201)和中本体(202)，所述后机体(3)又包括后手臂(301)和后本体(302); 其中，所述前手臂(101)、所述中手臂(201)和所述后手臂(301)的结构均相同，所述前手臂(101)包括行走机构(1011)、夹持机构(1012)、夹持机构导轨(1013)、升降机构(1014)和手臂旋转机构(1015)，所述行走机构(1011)固定安装于所述夹持机构导轨(1013)的顶端，所述夹持机构(1012)滑动安装在所述夹持机构导轨(1013)上对应所述行走机构(1011)的位置，所述夹持机构导轨(1013)的底端固定安装于所述升降机构(1014)的顶端，所述升降机构(1014)的底端通过所述手臂旋转机构(1015)可转动地安装在所述前本体(102)上；所述前本体(102)与所述中本体(202)之间通过前转向机构(5)活动连接，所述中本体(202)与所述后本体(302)之间通过后转向机构(4)活动连接。2.根据权利要求1所述输电线路巡检机器人，其特征在于，所述行走机构(1011)包括行走轮(10111)、行走机构机体(10112)、行走机构旋转轴(10113)、行走机构电机(10114)和行走机构电机座(10115)，所述行走机构机体(10112)固定安装于所述夹持机构导轨(1013)的顶端，所述行走机构电机(10114)通过所述行走机构电机座(10115)固定于所述行走机构机体(10112)上，所述行走机构电机(10114)的输出端与所述行走机构旋转轴(10113)的一端相连，所述行走机构旋转轴(10113)的另一端可转动地穿插在所述行走机构机体(10112)内，所述行走轮(10111)套装在所述行走机构旋转轴(10113)上。3.根据权利要求2所述输电线路巡检机器人，其特征在于，所述夹持机构(1012)包括:夹紧轮(10121)、夹持机构机体(10122)、夹持机构旋转轴(10123)、夹持机构电机(10124)、夹持机构电机座(10125)、第一夹持机构齿轮(10126)和夹持机构滑块(10128);所述夹持机构机体(10122) —侧通过所述夹持机构滑块(10128)滑动安装在所述夹持机构导轨(1013)上，所述夹持机构机体(10122)另一侧通过所述夹持机构电机座(10125)固定安装有所述夹持机构电机(10124)，所述夹持机构电机(10124)的输出端与所述夹持机构旋转轴(10123)的一端相连，所述夹持机构旋转轴(10123)的另一端可转动地穿插在所述夹持机构机体(10122)内，所述夹紧轮(10121)套装在所述夹持机构旋转轴(10123)上对应所述行走轮(10111)的位置，所述第一夹持机构齿轮(10126)套装在所述夹持机构旋转轴(10123)上位于所述夹持机构滑块(10128)外侧的位置。4.根据权利要求3所述输电线路巡检机器人，其特征在于，所述夹持机构旋转轴(10123)上对应所述第一夹持机构齿轮(10126)的位置设有与所述第一夹持机构齿轮(10126)并排布置的第二夹持机构齿轮(10127)。5.根据权利要求4所述输电线路巡检机器人，其特征在于，所述夹持机构导轨(1013)包括:锯齿轨道(10131)和导轨外壳(10132)，所述锯齿轨道(10131)固定于导轨外壳(10132)的内侧，所述行走机构机体(10112)固定安装于所述导轨外壳(10132)的顶端，所述导轨外壳(10132)的底端固定安装于所述升降机构(1014)的顶端，所述夹持机构滑块(10128)滑动安装在所述导轨外壳(10132)上，所述第一夹持机构齿轮(10126)和所述第二夹持机构齿轮(10127)位于所述导轨外壳(10132)内，且所述第一夹持机构齿轮(10126)和所述第二夹持机构齿轮(10127)分别与所述锯齿轨道(10131)相互咬合。6.根据权利要求5所述输电线路巡检机器人，其特征在于，所述手臂旋转机构(1015)包括手臂旋转电机(1 ο 151 )、手臂旋转电机座(10152)、手臂旋转机构保护外壳(10153)、第一手臂旋转机构齿轮(10154)和第二手臂旋转机构齿轮(10155)，所述手臂旋转电机(10151)通过所述手臂旋转电机座(10152)固定安装于所述前本体(102)的上表面，所述手臂旋转电机(10151)的输出端可转动地穿过所述前本体(102)与所述第一手臂旋转机构齿轮(10154)相连，所述升降机构(1014)的底端通过所述手臂旋转机构保护外壳(10153)可转动地插装在所述前本体(102)上，所述第二手臂旋转机构齿轮(10155)固定安装在所述升降机构(1014)的底端上，且所述第二手臂旋转机构齿轮(10155)与所述第一手臂旋转机构齿轮(10154)相互咬合。7.根据权利要求6所述输电线路巡检机器人，其特征在于，所述前转向机构(5)包括前转向电机(501 )、前转向电机座(502)和前转向旋转轴(503)，所述前本体(102)的后端与所述中本体(202)的前端通过所述前转向旋转轴(503)铰接，且所述前转向旋转轴(503)与所述前本体(102)固定连接，所述前转向电机(501)通过所述前转向电机座(502)固定安装于所述中本体(202)上，所述前转向电机(501)的输出端与所述前转向旋转轴(503)相连。8.根据权利要求7所述输电线路巡检机器人，其特征在于，所述中本体(202)上对应所述前转向旋转轴(503)的位置设有用于保护所述前转向旋转轴(503)的前转向旋转轴底座(504)ο9.根据权利要求7所述输电线路巡检机器人，其特征在于，所述后转向机构(4)包括后转向电机(401 )、后转向电机座(402)和后转向旋转轴(403)，所述中本体(202)的后端与所述后本体(302)的前端通过所述后转向旋转轴(403)铰接，且所述后转向旋转轴(403)与所述后本体(302)固定连接，所述后转向电机(401)通过所述后转向电机座(402)固定安装于所述中本体(202)上，所述后转向电机(401)的输出端与所述后转向旋转轴(403)相连。10.根据权利要求9所述输电线路巡检机器人，其特征在于，所述中本体(202)上对应所述后转向旋转轴(403)的位置设有用于保护所述后转向旋转轴(403)的后转向旋转轴底座(404)ο
【专利摘要】本发明公开了一种输电线路巡检机器人，包括前机体、中机体和后机体，前机体包括前手臂和前本体，中机体包括中手臂和中本体，后机体包括后手臂和后本体；前手臂、中手臂和后手臂的结构均相同，前手臂包括行走机构、夹持机构、夹持机构导轨、升降机构和手臂旋转机构，行走机构固定安装于夹持机构导轨的顶端，夹持机构滑动安装在夹持机构导轨上对应行走机构的位置，夹持机构导轨的底端固定安装于升降机构的顶端，升降机构的底端通过手臂旋转机构可转动地安装在前本体上；前本体与中本体之间通过前转向机构活动连接，中本体与后本体之间通过后转向机构活动连接。适用于输电线路的巡检。
【IPC分类】H02G1/02
【公开号】CN105490209
【申请号】CN201610016845
【发明人】郑雷, 赵淳, 严碧武, 罗浩, 殷鹏翔, 陈汉超
【申请人】国家电网公司, 国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2016年1月11日
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种输电领域，特别是涉及一种输电线路巡检机器人。
【背景技术】
[0002]输电线路的安全稳定运行直接影响着电力系统的安全性和可靠性，但由于输电线路长时间暴露在野外复杂、恶劣的环境中，受人为、气候等因素影响严重，经常会出现线路材料损伤、绝缘子闪络等常见的电力设备事故，所以必须对输电线路进行定期的巡检，掌握输电线路的运行情况，以及时发现、消除隐患，防止电力事故的发生。
[0003]目前，一般的输电线路巡检方式主要有人工巡检和直升机巡检等。其中，人工巡检主要依靠线路维护人员定期地采用肉眼和望远镜查看线路，这种方式效率低且劳动强度大，而且，一旦遇到跨越山峰和河流的线路段，则基本无法完成巡检工作；而直升机巡检虽然可以降低维护人员的劳动强度，且效率也比较高，但直升机巡检的成本高，且极易受天气情况影响，同时，直升机的飞行要求受空管制约。因此，亟需研发出一种巡检效率更高且成本更低的机器人，这种机器人要能跨越输电线路上的线夹、间隔棒、防震锤和跳线等障碍物。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是为了克服上述【背景技术】的不足，提供一种巡检效率更高、成本更低且能跨越输电线路上的线夹、间隔棒、防震锤和跳线等障碍物的输电线路巡检机器人。
[0005]为了实现以上目的，本发明提供的一种输电线路巡检机器人，包括前机体、中机体和后机体，所述前机体又包括前手臂和前本体，所述中机体又包括中手臂和中本体，所述后机体又包括后手臂和后本体；
[0006]其中，所述前手臂、所述中手臂和所述后手臂的结构均相同，所述前手臂包括行走机构、夹持机构、夹持机构导轨、升降机构和手臂旋转机构，所述行走机构固定安装于所述夹持机构导轨的顶端，所述夹持机构滑动安装在所述夹持机构导轨上对应所述行走机构的位置，所述夹持机构导轨的底端固定安装于所述升降机构的顶端，所述升降机构的底端通过所述手臂旋转机构可转动地安装在所述前本体上；
[0007]所述前本体与所述中本体之间通过前转向机构活动连接，所述中本体与所述后本体之间通过后转向机构活动连接。
[0008]通过采用前机体、中机体、后机体能够自由转向的方式调整机器人的重心位置，使跨越障碍的行走机构退出导线，并位于导线的下侧，从而实现了跨越障碍，保证了本机器人的越障能力；同时，夹持机构可以调整机器人夹紧导线的程度，增大行走机构、夹持机构与导线之间的摩擦力，进而提高了本机器人在大弧垂条件下的爬坡能力;而且，本机器人在跨越障碍时，可同时保持两个行走机构在导线上，并且通过机体间的转向机构调整机器人的重心位置，这样能有效地防止机器人脱离导线，保证了本机器人的安全稳定性。
[0009]在上述方案中，所述行走机构包括行走轮、行走机构机体、行走机构旋转轴、行走机构电机和行走机构电机座，所述行走机构机体固定安装于所述夹持机构导轨的顶端，所述行走机构电机通过所述行走机构电机座固定于所述行走机构机体上，所述行走机构电机的输出端与所述行走机构旋转轴的一端相连，所述行走机构旋转轴的另一端可转动地穿插在所述行走机构机体内，所述行走轮套装在所述行走机构旋转轴上。
[0010]在上述方案中，所述夹持机构包括:夹紧轮、夹持机构机体、夹持机构旋转轴、夹持机构电机、夹持机构电机座、第一夹持机构齿轮和夹持机构滑块;所述夹持机构机体一侧通过所述夹持机构滑块滑动安装在所述夹持机构导轨上，所述夹持机构机体另一侧通过所述夹持机构电机座固定安装有所述夹持机构电机，所述夹持机构电机的输出端与所述夹持机构旋转轴的一端相连，所述夹持机构旋转轴的另一端可转动地穿插在所述夹持机构机体内，所述夹紧轮套装在所述夹持机构旋转轴上对应所述行走轮的位置，所述第一夹持机构齿轮套装在所述夹持机构旋转轴上位于所述夹持机构滑块外侧的位置。
[0011]在上述方案中，所述夹持机构旋转轴上对应所述第一夹持机构齿轮的位置设有与所述第一夹持机构齿轮并排布置的第二夹持机构齿轮。通过采用两个并排布置的夹持机构齿轮，这样能提高夹持机构在夹持机构导轨上滑动的稳定性。
[0012]在上述方案中，所述夹持机构导轨包括:锯齿轨道和导轨外壳，所述锯齿轨道固定于导轨外壳的内侧，所述行走机构机体固定安装于所述导轨外壳的顶端，所述导轨外壳的底端固定安装于所述升降机构的顶端，所述夹持机构滑块滑动安装在所述导轨外壳上，所述第一夹持机构齿轮和所述第二夹持机构齿轮位于所述导轨外壳内，且所述第一夹持机构齿轮和所述第二夹持机构齿轮分别与所述锯齿轨道相互咬合。
[0013]在上述方案中，所述手臂旋转机构包括手臂旋转电机、手臂旋转电机座、手臂旋转机构保护外壳、第一手臂旋转机构齿轮和第二手臂旋转机构齿轮，所述手臂旋转电机通过所述手臂旋转电机座固定安装于所述前本体的上表面，所述手臂旋转电机的输出端可转动地穿过所述前本体与所述第一手臂旋转机构齿轮相连，所述升降机构的底端通过所述手臂旋转机构保护外壳可转动地插装在所述前本体上，所述第二手臂旋转机构齿轮固定安装在所述升降机构的底端上，且所述第二手臂旋转机构齿轮与所述第一手臂旋转机构齿轮相互咬合。
[0014]在上述方案中，所述前转向机构包括前转向电机、前转向电机座和前转向旋转轴，所述前本体的后端与所述中本体的前端通过所述前转向旋转轴铰接，且所述前转向旋转轴与所述前本体固定连接，所述前转向电机通过所述前转向电机座固定安装于所述中本体上，所述前转向电机的输出端与所述前转向旋转轴相连。
[0015]在上述方案中，所述中本体上对应所述前转向旋转轴的位置设有用于保护所述前转向旋转轴的前转向旋转轴底座。加设的前转向旋转轴底座能防止雨水和沙尘等进入前转向旋转轴，从而提高了本机器人的使用寿命。
[0016]在上述方案中，所述后转向机构包括后转向电机、后转向电机座和后转向旋转轴，所述中本体的后端与所述后本体的前端通过所述后转向旋转轴铰接，且所述后转向旋转轴与所述后本体固定连接，所述后转向电机通过所述后转向电机座固定安装于所述中本体上，所述后转向电机的输出端与所述后转向旋转轴相连。
[0017]在上述方案中，所述中本体上对应所述后转向旋转轴的位置设有用于保护所述后转向旋转轴的后转向旋转轴底座。设的后转向旋转轴底座能防止雨水和沙尘等进入后转向旋转轴，从而提高了本机器人的使用寿命。
[0018]本发明与现有技术对比，充分显示其优越性在于:
[0019]1、越障能力强:通过采用前机体、中机体、后机体能够自由转向的方式调整机器人的重心位置，使跨越障碍的行走机构退出导线，并位于导线的下侧，从而实现了跨越障碍，保证了本机器人的越障能力；
[0020]2、爬坡角度大:夹持机构可以调整机器人夹紧导线的程度，增大行走机构、夹持机构与导线之间的摩擦力，进而提高了本机器人在大弧垂条件下的爬坡能力；
[0021 ] 3、安全稳定性好:本机器人在跨越障碍时，可同时保持两个行走机构在导线上，并且通过机体间的转向机构调整机器人的重心位置，这样能有效地防止机器人脱离导线，保证了本机器人的安全稳定性；
[0022]4、通过采用两个并排布置的夹持机构齿轮，这样能提高夹持机构在夹持机构导轨上滑动的稳定性；
[0023]5、加设的前转向旋转轴底座能防止雨水和沙尘等进入前转向 旋转轴，从而提高了本机器人的使用寿命；
[0024]6、加设的后转向旋转轴底座能防止雨水和沙尘等进入后转向旋转轴，从而提高了本机器人的使用寿命。
[0025]本发明具有结构简单、成本低、效率高、越障能力强、爬坡角度大且安全稳定性好等优点。
【附图说明】
[0026]图1为本发明的结构图；
[0027]图2为本发明的前机体结构图；
[0028]图3为本发明的行走机构结构图；
[0029]图4为本发明的夹持机构结构图；
[0030]图5为本发明的夹持机构导轨结构图；
[0031 ]图6为本发明的手臂旋转机构结构图；
[0032]图7为本发明的前转向机构结构图；
[0033]图8为本发明的后转向机构结构图；
[0034]图9(a)为前机体跨越悬垂线夹的示意图；
[0035]图9(b)为如机体跨越悬垂线夹的另一不意图；
[0036]图9(c)为中机体跨越悬垂线夹的示意图；
[0037]图9(d)为中机体跨越悬垂线夹的另一不意图；
[0038]图9(e)为后机体跨越悬垂线夹的示意图；
[0039]图9(f)为后机体跨越悬垂线夹的另一不意图；
[0040]图10(a)为前机体跨越耐张线夹的示意图；
[0041 ]图10(b)为前机体跨越耐张线夹的另一示意图；
[0042]图10(c)为中机体跨越耐张线夹的示意图；
[0043]图10(d)为中机体跨越耐张线夹的另一示意图；
[0044]图10(e)为后机体跨越耐张线夹的示意图；
[0045]图10(f)为后机体跨越耐张线夹的另一示意图。
[0046]图中，前机体1，中机体2，后机体3，后转向机构4，前转向机构5，导线6，悬垂线夹7，耐张线夹8;
[0047]前手臂101，前本体102，中手臂201，中本体202，后手臂301，后本体302;
[0048]行走机构1011，夹持机构1012，夹持机构导轨1013，升降机构1014，手臂旋转机构1015；
[0049]行走轮10111，行走机构机体10112，行走机构旋转轴10113，行走机构电机10114，行走机构电机座10115;
[0050]夹紧轮10121，夹持机构机体10122，夹持机构旋转轴10123，夹持机构电机10124，夹持机构电机座10125，第一夹持机构齿轮10126，第二夹持机构齿轮10127，夹持机构滑块10128；
[0051 ] 锯齿轨道10131，导轨外壳10132;
[0052]手臂旋转电机10151，手臂旋转电机座10152，手臂旋转机构保护外壳10153，第一手臂旋转机构齿轮10154，第二手臂旋转机构齿轮10155;
[0053]后转向电机401，后转向电机座402，后转向旋转轴403，后转向旋转轴底座404;
[0054]前转向电机501，前转向电机座502，前转向旋转轴503，前转向旋转轴底座504。
【具体实施方式】
[0055]下面结合附图及实施例对本发明作进一步的详细描述，但该实施例不应理解为对本发明的限制。
[0056]如图1所示的一种输电线路巡检机器人，包括前机体1、中机体2、后机体3、后转向机构4、前转向机构5 ；所述前机体1包括前手臂101、前本体102，所述中机体2包括中手臂
201、中本体202，所述后机体3包括后手臂301、后本体302;所述前本体102与中本体202通过前转向机构5相连;所述中本体202与后本体302通过后转向机构4相连;所述前手臂101、中手臂201、后手臂301具有相同的机械结构，下面只对前手臂101展开具体描述，中手臂201和后手臂301的具体结构可参见前手臂101，在此不再赘述。
[0057]图2为输电线路巡检机器人的前机体1的结构图。所述前手臂101包括行走机构1011、夹持机构1012、夹持机构导轨1013、升降机构1014、手臂旋转机构1015;所述行走机构1011固定安装于夹持机构导轨1013的顶端;所述夹持机构1012安装于所述夹持机构导轨1013，可以沿夹持机构导轨1013上下移动;所述夹持机构导轨1013固定安装于所述升降机构1014的顶端;所述升降机构1014底端与前本体102通过手臂旋转机构1015相连。
[0058]图3为输电线路巡检机器人的行走机构1011的结构图。所述行走机构1011包括行走轮10111、行走机构机体10112、行走机构旋转轴10113、行走机构电机10114、行走机构电机座10115;所述行走轮10111与行走机构旋转轴10113相连;所述行走机构旋转轴10113内嵌于行走机构机体10112，并且行走机构旋转轴10113—端与行走机构电机10114相连;所述行走机构电机10114通过行走机构电机座10115固定于行走机构机体10112。
[0059]图4为输电线路巡检机器人的夹持机构1012的结构图。所述夹持机构1012包括夹紧轮10121、夹持机构机体10122、夹持机构旋转轴10123、夹持机构电机10124、夹持机构电机座10125、第一夹持机构齿轮10126、第二夹持机构齿轮10127、夹持机构滑块10128;所述夹紧轮10121与夹持机构旋转轴10123相连;所述夹持机构旋转轴10123内嵌于夹持机构机体10122，并且夹持机构旋转轴10123—端与夹持机构电机10124相连，另一端与第一夹持机构齿轮10126和第二夹持机构齿轮10127相连;所述夹持机构电机10124通过夹持机构电机座10125固定于夹持机构机体10122—侧，夹持机构机体10122的另一侧固定安装夹持机构滑块10128。
[0060]图5为输电线路巡检机器人的夹持机构导轨1013的结构图。所述夹持机构导轨1013包括锯齿轨道10131、导轨外壳10132;所述锯齿轨道10131固定于导轨外壳10132的内侧;所述夹持机构滑块10128安装于导轨外壳10132，并能够沿导轨外壳上下移动;所述第一夹持机构齿轮10126和第二夹持机构齿轮10127分别与锯齿轨道10131相互咬合；
[0061]图6为输电线路巡检机器人的手臂旋转机构1015的结构图。所述手臂旋转机构1015安装于前手臂101底端，包括手臂旋转电机10151、手臂旋转电机座10152、手臂旋转机构保护外壳10153、第一手臂旋转机构齿轮10154、第二手臂旋转机构齿轮10155;所述手臂旋转电机10151与第一手臂旋转机构齿轮10154相连;所述第二手臂旋转机构齿轮10155与升降机构1014底端相连;所述第一手臂旋转机构齿轮10154与第二手臂旋转机构齿轮10155相互咬合;所述手臂旋转电机10151通过手臂旋转电机座10152固定安装于前本体102的上表面。
[0062]图7为输电线路巡检机器人的前转向机构5的结构图。所述前转向机构5包括前转向电机501、前转向电机座502和前转向旋转轴503，所述前本体102的后端与所述中本体202的前端通过所述前转向旋转轴503铰接，且所述前转向旋转轴503与所述前本体102固定连接，所述前转向电机501通过所述前转向电机座502 固定安装于所述中本体202上，所述前转向电机501的输出端与所述前转向旋转轴503相连。所述中本体202上对应所述前转向旋转轴503的位置设有用于保护所述前转向旋转轴503的前转向旋转轴底座504。
[0063]图8为输电线路巡检机器人的后转向机构4的结构图。所述后转向机构4包括后转向电机401、后转向电机座402和后转向旋转轴403，所述中本体202的后端与所述后本体302的前端通过所述后转向旋转轴403铰接，且所述后转向旋转轴403与所述后本体302固定连接，所述后转向电机401通过所述后转向电机座402固定安装于所述中本体202上，所述后转向电机401的输出端与所述后转向旋转轴403相连。所述中本体202上对应所述后转向旋转轴403的位置设有用于保护所述后转向旋转轴403的后转向旋转轴底座404。
[0064]本机器人通过采用前机体1、中机体2、后机体3能够自由转向的方式调整机器人的重心位置，使跨越障碍的行走机构1011退出导线，并位于导线的下侧，从而实现了跨越障碍，保证了本机器人的越障能力;夹持机构1012可以调整机器人夹紧导线的程度，增大行走机构1011、夹持机构1012与导线之间的摩擦力，进而提高了本机器人在大弧垂条件下的爬坡能力;本机器人在跨越障碍时，可同时保持两个行走机构1011在导线上，并且通过机体间的转向机构调整机器人的重心位置，这样能有效地防止机器人脱离导线，保证了本机器人的安全稳定性;通过采用两个并排布置的夹持机构齿轮，这样能提高夹持机构1012在夹持机构导轨1013上滑动的稳定性;加设的前转向旋转轴底座504能防止雨水和沙尘等进入前转向旋转轴503，从而提高了本机器人的使用寿命;加设的后转向旋转轴底座404能防止雨水和沙尘等进入后转向旋转轴403，从而提高了本机器人的使用寿命。
[0065]本输电线路巡检机器人跨越悬垂线夹7的具体过程为:
[0066]巡检机器人的前机体1在跨越悬垂线夹7时，前手臂101的夹持机构1012沿夹持机构导轨1013向下移动，使夹紧轮10121与导线6分离;升降机构1014升高，行走机构1011随之向上移动，使行走轮10111和夹紧轮10121同时退出导线6;前转向机构5顺时针转向，机器人的重心位置向右偏移，使机器人前手臂101的行走机构1011位于悬垂线夹7的右下方，如图9(a)所示。机器人在中手臂201的行走机构和后手臂301的行走机构共同驱动下向前移动，使前机体1跨越悬垂线夹7;前转向机构5逆时针转向，同时前手臂101调整其行走机构1011和夹持机构1012的位置，使前手臂101重新“抓住”悬垂线夹7前侧的导线，如图9(b)所示。
[0067]巡检机器人的中机体2在跨越悬垂线夹7时，中手臂201的夹持机构沿夹持机构导轨向下移动，使夹紧轮与导线6分离;升降机构升高，行走机构随之向上移动，使行走轮和夹紧轮同时退出导线6;前转向机构5逆时针转向，后转向机构4逆时针转向，前手臂101的手臂旋转机构1015和后手臂301的手臂旋转机构同时调整前手臂101和后手臂301，使前手臂101的行走轮10111和夹紧轮10121以及后手臂301的行走轮和夹紧轮的轴向与导线6垂直；同时，后手臂301的行走轮向前移动，机器人的重心位置向右偏移，使中手臂201的行走机构位于悬垂线夹7的右下方;机器人在前手臂101的行走机构1011和后手臂301的行走机构共同驱动下向前移动，使中机体2跨越悬垂线夹7，如图9 (c)所示。前转向机构5顺时针转向，后转向机构4顺时针转向，同时，前手臂101的行走轮10111向前移动，中手臂201调整其行走机构和夹持机构的位置，使中手臂201重新“抓住”悬垂线夹7前侧的导线，如图9(d)所示。
[0068]巡检机器人的后机体3在跨越悬垂线夹7时，后手臂301的夹持机构沿夹持机构导轨向下移动，使夹紧轮与导线6分离;升降机构升高，行走机构随之向上移动，使行走轮和夹紧轮同时退出导线6;后转向机构4逆时针转向，机器人的重心位置向右偏移，使机器人后手臂301的行走机构位于悬垂线夹7的右下方，如图9 (e)所示。机器人在前手臂101的行走机构1011和中手臂201的行走机构共同驱动下向前移动，使后机体3跨越悬垂线夹7;后转向机构4顺时针转向，同时后手臂301调整其行走机构和夹持机构的位置，使后手臂301重新“抓住”悬垂线夹7前侧的导线，如图9(f)所示。
[0069]本输电线路巡检机器人跨越耐张线夹8的具体过程为:
[0070]巡检机器人的前机体1在跨越耐张线夹8时，前手臂101的夹持机构1012沿夹持机构导轨1013向下移动，使夹紧轮10121与导线6分离;升降机构1014升高，行走机构1011随之向上移动，使行走轮10111和夹紧轮10121同时退出导线6;前转向机构5顺时针转向，机器人的重心位置向右偏移，使机器人前手臂101的行走机构1011位于耐张线夹8的右下方，如图10(a)所示。机器人在中手臂201的行走机构和后手臂301的行走机构共同驱动下向前移动，使前机体1跨越耐张线夹8;前转向机构5逆时针转向，同时前手臂101通过调整其升降机构1014、行走机构1011和夹持机构1012的位置，使前手臂101重新“抓住”耐张线夹8前侧的导线，如图10(b)所示。
[0071]巡检机器人的中机体2在跨越耐张线夹8时，中手臂201的夹持机构沿夹持机构导轨向下移动，使夹紧轮与导线6分离;升降机构升高，行走机构随之向上移动，使行走轮和夹紧轮同时退出导线6 ；前转向机构5顺时针转向，后转向机构4顺时针转向，前手臂101的手臂旋转机构1015和后手臂301的手臂旋转机构同时调整前手臂101和后手臂301，使前手臂101的行走轮10111和夹紧轮10121以及后手臂301的行走轮和夹紧轮的轴向与导线6垂直；同时，后手臂301的行走轮向前移动，机器人的重心位置向左偏移，使中手臂201的行走机构位于耐张线夹8的左下方;机器人在前手臂101的行走机构1011和后手臂301的行走机构共同驱动下向前移动，使中机体2跨越耐张线夹8，如图10(c)所示。后转向机构4逆时针转向，同时，前手臂101的行走轮10111向前移动，中手臂201调整其行走机构和夹持机构的位置，使中手臂201重新“抓住”耐张线夹8前侧的导线，如图10(d)所示。
[0072]巡检机器人的后机体3在跨越耐张线夹8时，后手臂301的夹持机构沿夹持机构导轨向下移动，使夹紧轮与导线6分离;升降机构升高，行走机构随之向上移动，使行走轮和夹紧轮同时退出导线6;后转向机构4逆时针转向，机器人的重心位置向右偏移，使机器人后手臂301的行走机构位于耐张线夹8的右下方，如图10 (e)所示。机器人在前手臂101的行走机构1011和中手臂201的行走机构共同驱动下向前移动，使后机体3跨越耐张线夹8;前转向机构5逆时针转向，后转向机构4顺时针转向，同时后手臂301调整其行走机构和夹持机构的位置，使后手臂301重新“抓住”耐张线夹8前侧的导线，如图10(f)所示。
[0073]以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种输电线路巡检机器人，其特征在于，包括前机体(1)、中机体(2)和后机体(3)，所述前机体(1)又包括前 手臂(101)和前本体(102)，所述中机体(2)又包括中手臂(201)和中本体(202)，所述后机体(3)又包括后手臂(301)和后本体(302); 其中，所述前手臂(101)、所述中手臂(201)和所述后手臂(301)的结构均相同，所述前手臂(101)包括行走机构(1011)、夹持机构(1012)、夹持机构导轨(1013)、升降机构(1014)和手臂旋转机构(1015)，所述行走机构(1011)固定安装于所述夹持机构导轨(1013)的顶端，所述夹持机构(1012)滑动安装在所述夹持机构导轨(1013)上对应所述行走机构(1011)的位置，所述夹持机构导轨(1013)的底端固定安装于所述升降机构(1014)的顶端，所述升降机构(1014)的底端通过所述手臂旋转机构(1015)可转动地安装在所述前本体(102)上；所述前本体(102)与所述中本体(202)之间通过前转向机构(5)活动连接，所述中本体(202)与所述后本体(302)之间通过后转向机构(4)活动连接。2.根据权利要求1所述输电线路巡检机器人，其特征在于，所述行走机构(1011)包括行走轮(10111)、行走机构机体(10112)、行走机构旋转轴(10113)、行走机构电机(10114)和行走机构电机座(10115)，所述行走机构机体(10112)固定安装于所述夹持机构导轨(1013)的顶端，所述行走机构电机(10114)通过所述行走机构电机座(10115)固定于所述行走机构机体(10112)上，所述行走机构电机(10114)的输出端与所述行走机构旋转轴(10113)的一端相连，所述行走机构旋转轴(10113)的另一端可转动地穿插在所述行走机构机体(10112)内，所述行走轮(10111)套装在所述行走机构旋转轴(10113)上。3.根据权利要求2所述输电线路巡检机器人，其特征在于，所述夹持机构(1012)包括:夹紧轮(10121)、夹持机构机体(10122)、夹持机构旋转轴(10123)、夹持机构电机(10124)、夹持机构电机座(10125)、第一夹持机构齿轮(10126)和夹持机构滑块(10128);所述夹持机构机体(10122) —侧通过所述夹持机构滑块(10128)滑动安装在所述夹持机构导轨(1013)上，所述夹持机构机体(10122)另一侧通过所述夹持机构电机座(10125)固定安装有所述夹持机构电机(10124)，所述夹持机构电机(10124)的输出端与所述夹持机构旋转轴(10123)的一端相连，所述夹持机构旋转轴(10123)的另一端可转动地穿插在所述夹持机构机体(10122)内，所述夹紧轮(10121)套装在所述夹持机构旋转轴(10123)上对应所述行走轮(10111)的位置，所述第一夹持机构齿轮(10126)套装在所述夹持机构旋转轴(10123)上位于所述夹持机构滑块(10128)外侧的位置。4.根据权利要求3所述输电线路巡检机器人，其特征在于，所述夹持机构旋转轴(10123)上对应所述第一夹持机构齿轮(10126)的位置设有与所述第一夹持机构齿轮(10126)并排布置的第二夹持机构齿轮(10127)。5.根据权利要求4所述输电线路巡检机器人，其特征在于，所述夹持机构导轨(1013)包括:锯齿轨道(10131)和导轨外壳(10132)，所述锯齿轨道(10131)固定于导轨外壳(10132)的内侧，所述行走机构机体(10112)固定安装于所述导轨外壳(10132)的顶端，所述导轨外壳(10132)的底端固定安装于所述升降机构(1014)的顶端，所述夹持机构滑块(10128)滑动安装在所述导轨外壳(10132)上，所述第一夹持机构齿轮(10126)和所述第二夹持机构齿轮(10127)位于所述导轨外壳(10132)内，且所述第一夹持机构齿轮(10126)和所述第二夹持机构齿轮(10127)分别与所述锯齿轨道(10131)相互咬合。6.根据权利要求5所述输电线路巡检机器人，其特征在于，所述手臂旋转机构(1015)包括手臂旋转电机(1 ο 151 )、手臂旋转电机座(10152)、手臂旋转机构保护外壳(10153)、第一手臂旋转机构齿轮(10154)和第二手臂旋转机构齿轮(10155)，所述手臂旋转电机(10151)通过所述手臂旋转电机座(10152)固定安装于所述前本体(102)的上表面，所述手臂旋转电机(10151)的输出端可转动地穿过所述前本体(102)与所述第一手臂旋转机构齿轮(10154)相连，所述升降机构(1014)的底端通过所述手臂旋转机构保护外壳(10153)可转动地插装在所述前本体(102)上，所述第二手臂旋转机构齿轮(10155)固定安装在所述升降机构(1014)的底端上，且所述第二手臂旋转机构齿轮(10155)与所述第一手臂旋转机构齿轮(10154)相互咬合。7.根据权利要求6所述输电线路巡检机器人，其特征在于，所述前转向机构(5)包括前转向电机(501 )、前转向电机座(502)和前转向旋转轴(503)，所述前本体(102)的后端与所述中本体(202)的前端通过所述前转向旋转轴(503)铰接，且所述前转向旋转轴(503)与所述前本体(102)固定连接，所述前转向电机(501)通过所述前转向电机座(502)固定安装于所述中本体(202)上，所述前转向电机(501)的输出端与所述前转向旋转轴(503)相连。8.根据权利要求7所述输电线路巡检机器人，其特征在于，所述中本体(202)上对应所述前转向旋转轴(503)的位置设有用于保护所述前转向旋转轴(503)的前转向旋转轴底座(504)ο9.根据权利要求7所述输电线路巡检机器人，其特征在于，所述后转向机构(4)包括后转向电机(401 )、后转向电机座(402)和后转向旋转轴(403)，所述中本体(202)的后端与所述后本体(302)的前端通过所述后转向旋转轴(403)铰接，且所述后转向旋转轴(403)与所述后本体(302)固定连接，所述后转向电机(401)通过所述后转向电机座(402)固定安装于所述中本体(202)上，所述后转向电机(401)的输出端与所述后转向旋转轴(403)相连。10.根据权利要求9所述输电线路巡检机器人，其特征在于，所述中本体(202)上对应所述后转向旋转轴(403)的位置设有用于保护所述后转向旋转轴(403)的后转向旋转轴底座(404)ο
【专利摘要】本发明公开了一种输电线路巡检机器人，包括前机体、中机体和后机体，前机体包括前手臂和前本体，中机体包括中手臂和中本体，后机体包括后手臂和后本体；前手臂、中手臂和后手臂的结构均相同，前手臂包括行走机构、夹持机构、夹持机构导轨、升降机构和手臂旋转机构，行走机构固定安装于夹持机构导轨的顶端，夹持机构滑动安装在夹持机构导轨上对应行走机构的位置，夹持机构导轨的底端固定安装于升降机构的顶端，升降机构的底端通过手臂旋转机构可转动地安装在前本体上；前本体与中本体之间通过前转向机构活动连接，中本体与后本体之间通过后转向机构活动连接。适用于输电线路的巡检。
【IPC分类】H02G1/02
【公开号】CN105490209
【申请号】CN201610016845
【发明人】郑雷, 赵淳, 严碧武, 罗浩, 殷鹏翔, 陈汉超
【申请人】国家电网公司, 国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2016年1月11日
最新回复(0)