一种四连杆可调质心巡检机器人机构制造技术

本发明专利技术涉及移动机器人，具体地说是一种四连杆可调质心巡检机器人机构。包括前后行走夹持机构、前后俯仰机构、前后升降机构、前后回转机构、前后四连杆机构、质心调节机构及电气箱，其中前、后行走夹持机构的一端夹紧导线、并在导线上行走，另一端分别与前、后俯仰机构相连，前、后升降机构的一端分别与前、后俯仰机构相连，另一端分别与前、后回转机构相连，前、后四连杆机构的一端分别与前、后回转机构相连，另一端均与导轨支架相连，质心调节机构安装于导轨支架上，通过质心调节机构实现机器人质心的调节。本发明专利技术机构简单、紧凑，越障能力强，可以跨越耐张线夹、并沟线夹等复杂障碍物等优点。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及移动机器人，具体地说是一种四连杆可调质心巡检机器人机构。包括前后行走夹持机构、前后俯仰机构、前后升降机构、前后回转机构、前后四连杆机构、质心调节机构及电气箱，其中前、后行走夹持机构的一端夹紧导线、并在导线上行走，另一端分别与前、后俯仰机构相连，前、后升降机构的一端分别与前、后俯仰机构相连，另一端分别与前、后回转机构相连，前、后四连杆机构的一端分别与前、后回转机构相连，另一端均与导轨支架相连，质心调节机构安装于导轨支架上，通过质心调节机构实现机器人质心的调节。本专利技术机构简单、紧凑，越障能力强，可以跨越耐张线夹、并沟线夹等复杂障碍物等优点。【专利说明】—种四连杆可调质心巡检机器人机构
本专利技术涉及移动机器人，具体地说是一种四连杆可调质心巡检机器人机构。
技术介绍
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；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，以提高效率，确保输电线路的安全运行。在现有的超高压输电线巡检机器人机构中，大部分采用由轮式移动和复合连杆机构组合而成的复合移动机构(参见文献1:Jun Sawada, Kazuyuki Kusumoto,Tadashi Munakata, Yasuhisa Maikawa, Yoshinobu Ishikawa,“A Mobile Robot ForInspection of Power Transmission Lines，，，IEEE Trans.Power Delivery, 1991, Vol.6,N0.1:pp..309-315 ;文献 2:Mineo Higuchi, Yoichiro Mae da, Sadahiro Tsutani, ShiroHagihara, “Development of a Mobile Inspection Robot for Power TransmissionLines”,J.0f the Robotics Society of Japan,Japan,Vol.9,N0.4,pp.457-463,1991),或者采用多组移动单元串联组成的多自由度移动机构(文献3:Shin_ichi Aoshima, TakeshiTsujimura, Tetsuro Yabuta,“A Wire Mobile Robot with Mult1-unit Structure，，, IEEE/RSJ Intermational Workshop on Intelligent Robots and Systems’ 89,Sep.4-6,1989,Tsukuba7Japan, pp.414-421)。这些机构的结构复杂、重量大,跨越障碍物过程复杂,不宜控制，对于线路环境中较复杂的障碍物无法跨越，绝大部分巡检机器人只能用于地线巡检，因此，难以应用于实际的超高压输电线路巡检作业中。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术的目的在于提供一种四连杆可调质心巡检机器人机构，该四连杆可调质心巡检机器人机构能够同时应用于导线和地线不同线路环境，能够跨越引流线、耐张线夹等复杂障碍物，越障流程简单易于控制的，行走时安全性好。为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案:一种四连杆可调质心巡检机器人机构，包括前行走夹持机构、前俯仰机构、前升降机构、IU回转机构、IU四连杆机构、质心调节机构、电气箱、后彳丁走夹持机构、后俯仰机构、后升降机构、后回转机构及后四连杆机构，所述前、后行走夹持机构的一端夹紧导线、并在导线上行走，另一端分别与前、后俯仰机构相连，通过前、后俯仰机构的驱动实现前、后行走夹持机构的俯仰转动；前、后升降机构的一端分别与前、后俯仰机构相连，另一端分别与前、后回转机构相连，通过前、后升降机构实现前、后俯仰机构及前、后行走夹持机构的升降；前、后四连杆机构的一端分别与前、后回转机构相连，另一端均与导轨支架相连，通过前、后回转机构的驱动实现前、后升降机构，前、后俯仰机构及前、后行走夹持机构的回转，前、后四连杆机构既可以实现前、后行走夹持机构的升降，又可实现前、后行走夹持机构的前后移动；质心调节机构安装于导轨支架上，通过质心调节机构实现机器人质心的调节。所述前、后行走夹持机构的结构相同，包括轮架、行走电机、行走轮、行走轮轴、导轮、导轮轴及夹持机构，其中行走轮套装于转动安装在轮架上的行走轮轴上，所述行走轮轴与安装在轮架上的行走电机的输出轴相连接，所述导轮轴的两端安装在轮架上、并与行走轮轴平行，所述导轮套装于导轮轴上，所述行走轮在导线上行走、并由导轮导向；所述夹持机构设置于行走轮和导轮之间、并对导线夹紧，所述前、后行走夹持机构中的轮架分别连接于前、后俯仰机构。所述夹持机构包括夹紧电机、夹紧丝杠、左夹爪、右夹爪及导杆，其中夹紧丝杠转动安装在轮架上、并与行走轮轴平行，夹紧丝杠上设有两段旋向相反的螺纹、并一端与安装在轮架上的夹紧电机的输出轴相连接，所述导杆的两端安装在轮架上、并与夹紧丝杠平行，所述左夹爪和右夹爪可滑动地套装于导杆上，左夹爪和右夹爪分别与设置于夹紧丝杠上相对应的左螺母和右螺母连接。所述前、后升降机构的结构相同，包括升降电机、第一主动齿轮、第一从动齿轮、升降螺母、升降丝杠、升降架、升降导轨及升降滑块，其中升降电机安装在升降架上，该升降电机的驱动轴上设有第一主动齿轮；所述升降螺母安装在升降架上，升降螺母上套设有与第一主动齿轮啮合传动的第一从动齿轮，所述升降丝杠与升降螺母螺纹连接、实现升降丝杠的螺旋移动；升降滑块安装在升降架上，所述升降导轨与升降滑块滑动连接、并与升降丝杠固接，升降导轨通过升降丝杠的带动沿升降滑块上下移动；所述升降架与前、后回转机构相连，前、后升降机构中升降丝杠的另一端分别与前、后俯仰机构相连接。所述前、后回转机构结构相同，包括回转电机、蜗杆轴、蜗杆、涡轮及支撑架，其中蜗杆轴转动安装在支撑架上，蜗杆轴的一端与安装在支撑架上的回转电机的输出轴相连接；所述蜗杆轴上套装有与升降机构连接的蜗杆，所述涡轮设置于支撑架上；所述前、后回转机构中的支撑架分别连接于前、后四连杆机构。所述前、后四连杆机构的结构相同，包括连杆电机、第一连杆、第二连杆及第三连杆，其中连杆电机安装在导轨支架上，所述第一连杆的一端与连杆电机的输出轴连接，第一连杆的另一端与第二连杆的一端铰接，所述第二连杆的另一端与第三连杆的一端铰接，所述第三连杆的另一端与导轨支架铰接，所述前、后四连杆机构中的第二连杆分别连接于前、后回转机构。所述质心调节机构包括移动电机、第三丝杠、第一滚轮、第三螺母、第二滚轮、电器箱及导轨支架，其中第三丝杠转动安装在导轨支架上，所述第三丝杠的一端与安装在导轨支架上的移动电机的输出轴相连接，第三丝杠上螺纹连接有第三螺母、实现第三螺母在第三丝杠上的螺旋移动，所述电器箱与第三螺母连接；所述第一、二滚轮分别与电器箱相连，并容置于导轨支架上设有的凹槽内。所述质心调节机构采用皮带驱动机构,包括第一同步带轮、第二同步带轮、同步带及电器箱，其中第一同步本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种四连杆可调质心巡检机器人机构，其特征在于：包括前行走夹持机构(1)、前俯仰机构(2)、前升降机构(3)、前回转机构(4)、前四连杆机构(5)、质心调节机构(6)、电气箱(7)、后行走夹持机构(8)、后俯仰机构(9)、后升降机构(10)、后回转机构(11)及后四连杆机构(12)，所述前、后行走夹持机构(1、8)的一端夹紧导线(51)、并在导线(51)上行走，另一端分别与前、后俯仰机构(2、9)相连，通过前、后俯仰机构(2、9)的驱动实现前、后行走夹持机构的俯仰转动；前、后升降机构(3、10)的一端分别与前、后俯仰机构(2、9)相连，另一端分别与前、后回转机构(4、11)相连，通过前、后升降机构(3、10)实现前、后俯仰机构(2、9)及前、后行走夹持机构(1、8)的升降；前、后四连杆机构(5、12)的一端分别与前、后回转机构(4、11)相连，另一端均与导轨支架(13)相连，通过前、后回转机构(4、11)的驱动实现前、后升降机构(3、10)，前、后俯仰机构(2、9)及前、后行走夹持机构(1、8)的回转，前、后四连杆机(5、12)构既可以实现前、后行走夹持机构(1、8)的升降，又可实现前、后行走夹持机构(1、8)的前后移动；质心调节机构(6)安装于导轨支架(13)上，通过质心调节机构(6)实现机器人质心的调节。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：姜勇，王洪光，岳湘，凌烈，景凤仁，孙鹏，
申请(专利权)人：中国科学院沈阳自动化研究所，
类型：发明
国别省市：辽宁;21