一种微小型越障式电力巡检机器人制造技术

本发明专利技术提供了一种微小型越障式电力巡检机器人，包括上下设置的驱动部件和吊挂部件(13)，该驱动部件和吊挂部件(13)之间间隔一段距离，该驱动部件的下端设有主动轮(8)和越障轮(9)，沿该机器人的行走方向，主动轮(8)的位置与越障轮(9)的位置错开；该驱动部件和吊挂部件(13)通过连接臂(12)连接，沿主动轮(8)的中心线方向，连接臂(12)位于主动轮(8)和越障轮(9)的同一侧。该机器人不需要依靠自身机械结构越障、而是依靠越障桥越障，使得机器人本体结构简单、体积小巧、易于安装维护；在攀爬越障桥时，运行过程安全稳定可靠，是实现输电线路巡检机器人轻量化、产品化、实用化的关键性突破。

A Miniature Obstacle-Crossing Electric Patrol Robot

The invention provides a miniature obstacle-crossing electric inspection robot, which comprises a driving component and a hanging component (13) arranged up and down, and a distance between the driving component and the hanging component (13). The lower end of the driving component is provided with a driving wheel (8) and a obstacle-crossing wheel (9). Along the direction of the robot, the position of the driving wheel (8) and the position of the driving wheel (8) are in accordance with the walking direction of the robot. The position of the obstacle-crossing wheel (9) is staggered; the driving part and the hanging part (13) are connected by a connecting arm (12), and the connecting arm (12) is located on the same side of the driving wheel (8) and the obstacle-crossing wheel (9) along the central line direction of the driving wheel (8). The robot does not need to rely on its own mechanical structure to overcome obstacles, but on the obstacle bridge to overcome obstacles, making the robot body simple, compact, easy to install and maintain; when climbing the obstacle bridge, the operation process is safe, stable and reliable, which is the key to achieve lightweight, product-oriented and practical transmission line inspection robot. Broken.

【技术实现步骤摘要】
一种微小型越障式电力巡检机器人
本专利技术涉及一种输电线巡检设备领域，具体的是一种微小型越障式电力巡检机器人。
技术介绍
用于输电线路巡检的机器人大致经历了两个发展阶段。早期的巡检机器人没有越障能力，只能在一个档距内运行。这类巡检机器人的代表机型有日本佐藤建设工业株式会社于1993年研制的“架空输电导线损伤自动检测机器人”。此外，泰国国王科技大学和日本工业大学于2001年合作研制的“自主巡检机器人”也只能在一个档距内运行、不具备越障能力。国内，中科院自动化研究所的潭民、梁自泽等从2002年开始巡检机器人的研制工作，并从2004年开始发表研究成果。他们研制的巡检机器人采用了“三臂轮”布局形式。武汉水利电力大学的吴功平等人早在1990年代末即开始研制具有自主越障功能的巡检小车，采用了“三臂轮”布局形式，并讨论过两臂轮方案。沈阳自动化所研制的“超高压输电线路巡检机器人”具有两条装有滚轮的手臂，机器人通过绕悬挂臂180°旋转越障。此外，山东科技大学、山东大学、北京航空航天大学、上海大学等多家高校也进行了相关的研究。现有的输电线路巡检的机器人虽然具有越障能力，但其越障机构复杂、结构重量大，机器人工作的稳定性和可靠性不是很好。
技术实现思路
为了解决现有输电线路巡检机器人的越障机构复杂的问题，本专利技术提供了一种微小型越障式电力巡检机器人，该微小型越障式电力巡检机器人不需要依靠自身机械结构越障、而是依靠越障桥越障，使得机器人本体结构简单、体积小巧、易于安装维护；在攀爬越障桥时，运行过程安全稳定可靠，是实现输电线路巡检机器人轻量化、产品化、实用化的关键性突破。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种微小型越障式电力巡检机器人，包括上下设置的驱动部件和吊挂部件，该驱动部件和吊挂部件之间间隔一段距离，该驱动部件的下端设有主动轮和越障轮，主动轮能够驱动该微小型越障式电力巡检机器人在输电电缆上行走，越障轮能够驱动该微小型越障式电力巡检机器人在越障导轨上行走，主动轮的中心线和越障轮的中心线平行，沿该微小型越障式电力巡检机器人的行走方向，主动轮的位置与越障轮的位置错开；该驱动部件和吊挂部件通过连接臂连接，沿主动轮的中心线方向，连接臂位于主动轮和越障轮的同一侧。该驱动部件的上部含有安装座，主动轮和越障轮均与该安装座连接，安装座位于主动轮和越障轮的上方。主动轮的中心线和越障轮的中心线重合，主动轮和越障轮共用一根驱动轴和一台驱动电机，驱动电机位于安装座外。该驱动部件的下端设有两个越障轮，两个越障轮的中心线重合，主动轮位于两个越障轮之间，主动轮和两个越障轮共用一根该驱动轴和一台驱动电机。两个越障轮分别为第一越障轮和第二越障轮，沿该驱动轴的中心线方向，该第一越障轮、主动轮、第二越障轮和驱动电机依次排列，吊挂部件位于该驱动部件的正下方，连接臂的上端与安装座的边缘连接固定，连接臂位于该第二越障轮和驱动电机之间。沿该微小型越障式电力巡检机器人的行走方向，主动轮的前方或后方设有防脱机构，该防脱机构能够防止该微小型越障式电力巡检机器人脱离该输电电缆，该防脱机构与安装座连接固定，该防脱机构位于安装座的下方。该防脱机构含有两个柱状的手爪臂，两个手爪臂沿主动轮的中心线方向依次设置，两个手爪臂均能够转动，两个手爪臂的下端能够相互靠近或远离，两个手爪臂的下端均位于吊挂部件的上方，两个手爪臂的上端连接有能够驱动手爪臂转动的蜗轮蜗杆减速器和手爪臂电机，当两个手爪臂的下端相互靠近时，主动轮和两个手爪臂能够共同抱住所述输电电缆。两个手爪臂互为镜像，两个手爪臂均能够在同一竖直平面内转动，该竖直平面与主动轮的中心线平行，主动轮与两个越障轮之间的距离相等，手爪臂的下端位于主动轮的下方，当两个手爪臂均处于直立状态时，沿该微小型越障式电力巡检机器人的行走方向，一个手爪臂位于主动轮与该第一越障轮之间，另一个手爪臂位于主动轮与该第二越障轮之间。沿该微小型越障式电力巡检机器人的行走方向，主动轮的前方或后方还设有辅助臂，辅助臂为倾斜的U形结构，辅助臂的上端与安装座连接固定，辅助臂的下端设有横杆，该横杆与主动轮的中心线平行，该横杆外套设有辅助臂滚套，在该微小型越障式电力巡检机器人行走的过程中，辅助臂滚套能够压在该输电电缆上并滚动。吊挂部件位于该驱动部件的正下方，该驱动部件与吊挂部件之间间隔的距离为250mm～350mm，吊挂部件的内部设有用于控制该微小型越障式电力巡检机器人运行的控制单元，吊挂部件的外部设有电池，吊挂部件的下端设有摄像头，连接臂的下端与吊挂部件的上端的边缘通过转动轴铰接，该转动轴的中心线与主动轮的中心线平行。本专利技术的有益效果是：1、本专利技术提出的巡检机器人越障方式，解决了以往机器人需要人工辅助上线、下线的问题，解决了机器人在多个档距内循环巡检的问题。2、提出了一种全新的机器人巡检模式，工作人员只需通过远程集控中心，便可实现对机器人进行远程控制和实时观察机器人巡检视频图像，彻底改变了人工巡检和人工辅助机器人巡检方式。3、设计的双轨越障桥直接跨越铁塔和防震锤，简化了以往巡检机器人越障的复杂动作，避免了机器人在越障时与地线和金具的接触，减少了对输电线路金具的磨损。4、和以往巡检机器人相比，该机器人的本体机械结构方面，设计更为简单，安装方便易操作；行走和手爪各使用一个驱动电机，减少了机器人的运动关节，有效降低了机器人本体的重量，实现了巡检机器人的轻量化，实用化。5、机器人本体的三个行走轮和手爪臂共同配合，以达到夹紧地线和越障桥的目的，机器人可以适用于不同类型输电线路和不同直径的地线，行走轮和手爪臂配合的方式大大提高了巡检机器人的使用范围。附图说明构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。图1是本专利技术所述微小型越障式电力巡检机器人的主视图。图2是本专利技术所述微小型越障式电力巡检机器人的俯视图。图3是本专利技术所述微小型越障式电力巡检机器人的右视图。图4是本专利技术所述微小型越障式电力巡检机器人的左视图。图5是本专利技术所述微小型越障式电力巡检机器人的仰视立体图。图6是本专利技术所述微小型越障式电力巡检机器人的俯视立体图。图7是手爪臂的工作原来示意图。图8是本专利技术所述微小型越障式电力巡检机器人的上桥阶段的示意图。图9是本专利技术所述微小型越障式电力巡检机器人的在桥上阶段的示意图。图10是本专利技术所述微小型越障式电力巡检机器人的下桥阶段的示意图。1、摄像头；2、电池；3、辅助臂滚套；4、手爪臂；5、蜗轮蜗杆减速器；6、第一传感器；7、第二传感器；8、主动轮；9、越障轮；10、驱动电机；11、手爪臂电机；12、连接臂；13、吊挂部件；14、安装座；15、辅助臂；16、蜗轮；17、蜗杆；21、越障导轨；22、连接件；23、防震锤；31、铁塔；32、地线。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。一种微小型越障式电力巡检机器人，包括上下设置的驱动部件和吊挂部件13，该驱动部件和吊挂部件13之间间隔一段距离，该驱动部件的下端设有主动轮8和越障轮9，主动轮8能够驱动该微小型越障式电力巡检机器人在输电电缆(如地线32)上行走，越障轮9本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种微小型越障式电力巡检机器人，其特征在于，该微小型越障式电力巡检机器人包括上下设置的驱动部件和吊挂部件(13)，该驱动部件和吊挂部件(13)之间间隔一段距离，该驱动部件的下端设有主动轮(8)和越障轮(9)，主动轮(8)能够驱动该微小型越障式电力巡检机器人在输电电缆上行走，越障轮(9)能够驱动该微小型越障式电力巡检机器人在越障导轨上行走，主动轮(8)的中心线和越障轮(9)的中心线平行，沿该微小型越障式电力巡检机器人的行走方向，主动轮(8)的位置与越障轮(9)的位置错开；该驱动部件和吊挂部件(13)通过连接臂(12)连接，沿主动轮(8)的中心线方向，连接臂(12)位于主动轮(8)和越障轮(9)的同一侧。

【技术特征摘要】
1.一种微小型越障式电力巡检机器人，其特征在于，该微小型越障式电力巡检机器人包括上下设置的驱动部件和吊挂部件(13)，该驱动部件和吊挂部件(13)之间间隔一段距离，该驱动部件的下端设有主动轮(8)和越障轮(9)，主动轮(8)能够驱动该微小型越障式电力巡检机器人在输电电缆上行走，越障轮(9)能够驱动该微小型越障式电力巡检机器人在越障导轨上行走，主动轮(8)的中心线和越障轮(9)的中心线平行，沿该微小型越障式电力巡检机器人的行走方向，主动轮(8)的位置与越障轮(9)的位置错开；该驱动部件和吊挂部件(13)通过连接臂(12)连接，沿主动轮(8)的中心线方向，连接臂(12)位于主动轮(8)和越障轮(9)的同一侧。2.根据权利要求1所述的微小型越障式电力巡检机器人，其特征在于，该驱动部件的上部含有安装座(14)，主动轮(8)和越障轮(9)均与该安装座(14)连接，安装座(14)位于主动轮(8)和越障轮(9)的上方。3.根据权利要求2所述的微小型越障式电力巡检机器人，其特征在于，主动轮(8)的中心线和越障轮(9)的中心线重合，主动轮(8)和越障轮(9)共用一根驱动轴和一台驱动电机(10)，驱动电机(10)位于安装座(14)外。4.根据权利要求3所述的微小型越障式电力巡检机器人，其特征在于，该驱动部件的下端设有两个越障轮(9)，两个越障轮(9)的中心线重合，主动轮(8)位于两个越障轮(9)之间，主动轮(8)和两个越障轮(9)共用一根该驱动轴和一台驱动电机(10)。5.根据权利要求4所述的微小型越障式电力巡检机器人，其特征在于，两个越障轮(9)分别为第一越障轮和第二越障轮，沿该驱动轴的中心线方向，该第一越障轮、主动轮(8)、第二越障轮和驱动电机(10)依次排列，吊挂部件(13)位于该驱动部件的正下方，连接臂(12)的上端与安装座(14)的边缘连接固定，连接臂(12)位于该第二越障轮和驱动电机(10)之间。6.根据权利要求5所述的微小型越障式电力巡检机器人，其特征在于，沿该微小型越障式电力巡检机器人的行走方向，主动轮(8)的前方或后方设有防脱机构，该防脱机构能够防止该微小型越障式电力巡检机器人脱离该输电电缆，该防脱...

【专利技术属性】
技术研发人员：温生，高方玉，解玉文，曹向勇，杨贵友，巴东想，于洪亮，赵坚钧，高安洁，蔡光柱，赵彦杰，张四维，刘桂林，
申请(专利权)人：国网江苏省电力公司南京供电公司，北京国网富达科技发展有限责任公司，国网江苏省电力公司，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32