一种挂线巡检机器人制造技术

本发明专利技术属于电力巡检技术领域，尤其公开了一种挂线巡检机器人，包括控制器、底板、升降机构、横动机构安装板、横动机构、前工作臂、后工作臂、前越障机械臂和后越障机械臂。本发明专利技术设计有前、后两个工作臂，并同时为两个工作臂配置有两个越障机械臂，在行走时，前、后工作臂挂在线路上并实现行走，当遇到悬垂线夹等障碍物时，两个越障机械臂同时替换两个工作臂行走，可以快速实现越障，由于前、后工作臂的动作同步性、前、后越障机械臂的动作同步性，保证了巡检机器人的重心相对平衡，省去了调整重心的麻烦。

A Patrol Robot for Hanging Wire

The invention belongs to the technical field of Electric Power Patrol inspection, and in particular discloses a hanging line patrol robot, which comprises a controller, a bottom plate, a lifting mechanism, a transverse mechanism mounting plate, a transverse mechanism, a front working arm, a rear working arm, a front obstacle-crossing manipulator and a rear obstacle-crossing manipulator. The invention has two front and rear working arms, and two obstacle-crossing manipulators are arranged for the two working arms at the same time. When walking, the front and rear working arms are hanging on the line to realize walking. When encountering obstacles such as suspension clamps, two obstacle-crossing manipulators are replaced by two working arms to walk at the same time, which can realize obstacle-crossing quickly. Because of the synchronization of the movement of the front and rear working arms, the front and back working arms can move synchronously. The motion synchronization of the obstacle-crossing manipulator ensures the relative balance of the center of gravity of the inspection robot and saves the trouble of adjusting the center of gravity.

【技术实现步骤摘要】
一种挂线巡检机器人
本专利技术属于电力巡检
，尤其涉及一种挂线巡检机器人。
技术介绍
公开号为CN108418138A的中国专利技术专利申请，公开了一种输电线路巡检机器人，其包括机架以及安装于机架上的三个工作臂，即前臂、中臂和后臂。其中，在前臂和后臂上安装有驱动轮组件，在中臂上安装有机械抓手。此外，在前臂、中臂和后臂上还分别设有前臂伸缩机构、中臂伸缩机构和后臂伸缩机构。每个驱动轮组件均配置有开合机构，当需要进行越障时，前臂和后臂需要逐一越障，而无法实现前臂、中臂的同时越障，因此，越障需要的时间较长。下面以前臂为例具体说明上述专利文献的越障(主要是指跨越悬垂线夹)过程：中臂首先在中臂伸缩机构的作用下上升并悬挂在线路上；然后前臂的开合机构打开，并在前臂伸缩机构的作用下下落至线路下方；后臂的驱动轮组件继续向前移动，直至前臂通过悬垂线夹，此时，前臂越障完成；前臂在前臂伸缩机构的作用下上升，上升到位后开合机构关闭，驱动轮挂在线路上；与此同时，中臂的机械抓手打开，中臂在中臂伸缩机构的作用下下降至线路下方。可见，每个工作臂的一次越障过程非常复杂，而且需要的越障时间较长。此外，在越障过程中，机架的重心会发生变化，因此为了适应重心的变化，专利文献需要增加重心调整机构，即在中臂的底部设有前后移动机构，以辅助实现重心调整。综上，此种结构的巡检机器人具有结构复杂、重心需要调整、越障时间长等诸多不足。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提出一种挂线巡检机器人，以简化越障流程，缩短越障时间，同时提高越障时各个工作臂的同步性，从而保证机器人重心的相对稳定。本专利技术为了实现上述目的，采用如下技术方案：一种挂线巡检机器人，包括控制器、底板、升降机构、横动机构安装板、横动机构、前工作臂、后工作臂、前越障机械臂和后越障机械臂；升降机构安装于底板的上侧表面且位于底板的中部位置；横动机构安装板连接于升降机构的顶部；横动机构包括第一驱动电机、齿轮、上齿条板和下齿条板；其中：第一驱动电机安装于横动机构安装板上；第一驱动电机的输出轴通过联轴器与齿轮连接；上齿条板、下齿条板均为左右方向设置且相互平行；齿轮位于上齿条板和下齿条板之间且分别与上齿条板和下齿条板啮合连接；前工作臂连接于上齿条板上，后工作臂连接于下齿条板上；前工作臂包括前工作臂安装杆、第一驱动轮、第一驱动轮电机；第一驱动轮电机的输出轴与第一驱动轮连接；第一驱动轮电机的壳体安装于前工作臂安装杆的顶部；前工作臂安装杆的底部安装于上齿条板上；后工作臂包括后工作臂安装杆、第二驱动轮、第二驱动轮电机；第二驱动轮电机的输出轴与第二驱动轮连接；第二驱动轮电机的壳体安装于后工作臂安装杆的顶部；后工作臂安装杆的底部安装于下齿条板上；第一驱动轮和第二驱动轮沿前后方向设置；在底板上还设有两条分别沿左右方向布置的丝杠滑轨，其中，一条丝杠滑轨位于升降机构的前侧，另一条丝杠滑轨位于升降机构的后侧；在上述两条丝杠滑轨上分别安装一个丝杠螺母，并分别配置一个第二驱动电机；前越障机械臂的底部连接于前侧的丝杠滑轨上的丝杠螺母上；后越障机械臂的底部连接于后侧的丝杠滑轨上的丝杠螺母上；前越障机械臂和后越障机械臂的结构相同，且均包括在上下方向可伸缩的伸缩机构、越障驱动轮、越障驱动轮电机，其中越障驱动轮电机的输出轴与越障驱动轮连接；越障驱动轮电机的壳体安装于伸缩机构的顶部；伸缩机构的底部安装于丝杠螺母上；第一驱动轮和第二驱动轮在前后方向上位于两个越障驱动轮之间；控制器通过控制线路分别与第一驱动电机、第二驱动电机、伸缩机构、第一驱动轮电机、第二驱动轮电机以及越障驱动轮电机相连；在底板的下侧表面还安装有巡检设备。优选地，升降机构采用剪叉式升降机构。优选地，第二驱动电机采用伺服电机。优选地，横动机构还包括用于实现上齿条板和下齿条板运动导向的导向支撑架。优选地，最前侧的越障驱动轮与第一驱动轮之间的距离大于悬垂线夹的宽度；并且第二驱动轮与最后侧的越障驱动轮之间的距离也大于悬垂线夹的宽度。优选地，在巡检机器人沿线路行走时，第一驱动轮和第二驱动轮均悬挂于线路上，此时，两个越障驱动轮均位于线路下方；在巡检机器人越障时，两个越障驱动轮均悬挂于线路上，此时，第一驱动轮和第二驱动轮均位于线路下方。本专利技术具有如下优点：本专利技术设计有前、后两个工作臂，并同时为上述工作臂配置两个越障机械臂，在行走时，前、后工作臂挂在线路上并实现行走，当遇到悬垂线夹等障碍物时，通过两个越障机械臂同时替换两个工作臂行走，可以快速实现越障，由于前、后工作臂的动作同步性、前、后越障机械臂的动作同步性，保证了巡检机器人的重心相对平衡，省去了调整重心的麻烦。附图说明图1为本专利技术实施例中挂线巡检机器人的结构示意图；图2为本专利技术实施例中横动机构的结构原理图；图3为本专利技术实施例中横动机构的结构示意图；图4为本专利技术实施例中前/后越障机械臂的安装示意图；图5为本专利技术实施例中挂线巡检机器人越障时的第一状态示意图；图6为本专利技术实施例中挂线巡检机器人越障时的第二状态示意图；图7为本专利技术实施例中挂线巡检机器人越障时的第三状态示意图；图8为本专利技术实施例中挂线巡检机器人越障时的第四状态示意图；其中，1-底板，2-横动机构安装板，3-剪叉单元，4-动力缸，5-第一驱动电机，6-齿轮，7-上齿条板，8-下齿条板，9-电机安装板，10-联轴器；11-导向支撑架，12-上导向杆，13-下导向杆，14-导向支撑架底板，15-导向支撑架杆，16-上导向套，17-下导向套，18-前工作臂安装杆，19-第一驱动轮，20-第一驱动轮电机；21-后工作臂安装杆，22-第二驱动轮，23-线路，24-丝杠滑轨，25-丝杠螺母，26-第二驱动电机，27-伸缩机构，28-越障驱动轮，29-越障驱动轮电机，30-巡检设备，31-悬垂线夹。具体实施方式下面结合附图以及具体实施方式对本专利技术作进一步详细说明：结合图1所示，一种挂线巡检机器人，包括控制器(未示出)、底板1、升降机构、横动机构安装板2、横动机构、前工作臂、后工作臂、前越障机械臂和后越障机械臂。其中，控制器例如可以采用单片机、PLC控制器等可编程逻辑控制器。底板1例如可以采用方形板，在方形板上设有螺栓孔，用于安装其他部件。升降机构(通过螺栓)安装于底板1的上侧表面且位于底板1的中部位置。升降机构可以实现前工作臂和后工作臂升降动作的同步。本实施例中升降机构采用剪叉式升降机构。剪叉式升降机构具有结构简单、控制方便等优点。其结构如下：剪叉式升降机构包括一剪叉单元3以及一动力缸4(例如气缸或油缸)。控制器与动力缸4连接，用于实现对剪叉式升降机构的升降控制。横动机构安装板2连接于升降机构的顶部，该连接方式例如为螺栓连接或焊接。横动机构安装板2也可以为一方形板。横动机构为左右方向横动机构，用于实现前工作臂和后工作臂的左右方向的动作。如图2所示，横动机构包括第一驱动电机5、齿轮6、上齿条板7和下齿条板8。其中：第一驱动电机5安装于横动机构安装板2上。第一驱动电机5例如可以通过电机安装板9螺栓安装于横动机构安装板2上。第一驱动电机5的输出轴通过联轴器10与齿轮6(齿轮6的齿轮轴)连接。上齿条板7、下齿条板8均为左右方向设置且相互平行。此处的左右方向，是相对于线路方向而言的，定义巡检机器人沿线路行走的方向本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种挂线巡检机器人，其特征在于，包括控制器、底板、升降机构、横动机构安装板、横动机构、前工作臂、后工作臂、前越障机械臂和后越障机械臂；升降机构安装于底板的上侧表面且位于所述底板的中部位置；在底板的下侧表面安装有巡检设备；横动机构安装板连接于所述升降机构的顶部；横动机构包括第一驱动电机、齿轮、上齿条板和下齿条板；其中：第一驱动电机安装于横动机构安装板上；第一驱动电机的输出轴通过联轴器与所述齿轮的齿轮轴连接；上齿条板、下齿条板均为左右方向设置且相互平行；齿轮位于上齿条板和下齿条板之间且分别与所述上齿条板和下齿条板啮合连接；前工作臂连接于上齿条板上，后工作臂连接于下齿条板上；前工作臂包括前工作臂安装杆、第一驱动轮、第一驱动轮电机；第一驱动轮电机的输出轴与第一驱动轮连接；第一驱动轮电机的壳体安装于前工作臂安装杆的顶部；前工作臂安装杆的底部安装于上齿条板上；后工作臂包括后工作臂安装杆、第二驱动轮、第二驱动轮电机；第二驱动轮电机的输出轴与第二驱动轮连接；第二驱动轮电机的壳体安装于后工作臂安装杆的顶部；后工作臂安装杆的底部安装于下齿条板上；第一驱动轮和第二驱动轮沿前后方向设置；在底板上还设有两条分别沿左右方向布置的丝杠滑轨，其中，一条丝杠滑轨位于所述升降机构的前侧，另一条丝杠滑轨位于所述升降机构的后侧；在上述两条丝杠滑轨上分别安装一个丝杠螺母，并分别配置一个第二驱动电机；前越障机械臂的底部连接于前侧的丝杠滑轨上的丝杠螺母上；后越障机械臂的底部连接于后侧的丝杠滑轨上的丝杠螺母上；前越障机械臂和后越障机械臂的结构相同，且均包括在上下方向可伸缩的伸缩机构、越障驱动轮、越障驱动轮电机，其中越障驱动轮电机的输出轴与越障驱动轮连接；越障驱动轮电机的壳体安装于伸缩机构的顶部；伸缩机构的底部安装于丝杠螺母上；第一驱动轮和第二驱动轮在前后方向上位于两个越障驱动轮之间；控制器通过控制线路分别与升降机构、第一驱动电机、第二驱动电机、伸缩机构、第一驱动轮电机、第二驱动轮电机以及越障驱动轮电机相连。...

【技术特征摘要】
1.一种挂线巡检机器人，其特征在于，包括控制器、底板、升降机构、横动机构安装板、横动机构、前工作臂、后工作臂、前越障机械臂和后越障机械臂；升降机构安装于底板的上侧表面且位于所述底板的中部位置；在底板的下侧表面安装有巡检设备；横动机构安装板连接于所述升降机构的顶部；横动机构包括第一驱动电机、齿轮、上齿条板和下齿条板；其中：第一驱动电机安装于横动机构安装板上；第一驱动电机的输出轴通过联轴器与所述齿轮的齿轮轴连接；上齿条板、下齿条板均为左右方向设置且相互平行；齿轮位于上齿条板和下齿条板之间且分别与所述上齿条板和下齿条板啮合连接；前工作臂连接于上齿条板上，后工作臂连接于下齿条板上；前工作臂包括前工作臂安装杆、第一驱动轮、第一驱动轮电机；第一驱动轮电机的输出轴与第一驱动轮连接；第一驱动轮电机的壳体安装于前工作臂安装杆的顶部；前工作臂安装杆的底部安装于上齿条板上；后工作臂包括后工作臂安装杆、第二驱动轮、第二驱动轮电机；第二驱动轮电机的输出轴与第二驱动轮连接；第二驱动轮电机的壳体安装于后工作臂安装杆的顶部；后工作臂安装杆的底部安装于下齿条板上；第一驱动轮和第二驱动轮沿前后方向设置；在底板上还设有两条分别沿左右方向布置的丝杠滑轨，其中，一条丝杠滑轨位于所述升降机构的前侧，另一条丝杠滑轨位于所述升降机构的后侧；在上述两条丝杠滑轨上分别安装一个丝杠螺母，并分别配置一个第二驱动电机；前越障机械臂的底部连...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐延波，李勇钢，卢京祥，刘祥波，刘长锋，周子超，王家武，韩邦东，滕春利，罗迅，封常福，赵佃云，
申请(专利权)人：国网山东省电力公司日照供电公司，
类型：发明
国别省市：山东,37