一种三臂越障式高压线巡检机器人制造技术

一种三臂越障式高压线巡检机器人，包括机架、电机、电池组、主动直齿轮、从动直齿轮、主轴、第一挂线行走悬臂、第二挂线行走悬臂及第三挂线行走悬臂；电机和电池组均固装在机架底部且二者电连接；主轴通过轴承座转动安装在机架底部；主动直齿轮同轴固连在电机的动力输出轴上，从动直齿轮同轴固装在主轴上，从动直齿轮与主动直齿轮相啮合；三条挂线行走悬臂沿直线顺序安装在机架上；电机的驱动力依次通过主动直齿轮、从动直齿轮及主轴同步传输至三条挂线行走悬臂。本发明专利技术整体仅需一台驱动电机为三条挂线行走悬臂提供驱动力，机器人结构实现简化，机器人每条挂线行走悬臂均独立配置纯机械形式越障触发机构，越障过程简单高效且降低了越障控制难度。越障控制难度。越障控制难度。

【技术实现步骤摘要】
一种三臂越障式高压线巡检机器人


[0001]本专利技术属于高压线巡检
，特别是涉及一种三臂越障式高压线巡检机器人。

技术介绍

[0002]输电线路是国家经济稳定持续发展的命脉，担负着电力输送的重任，巡检工作是保证输电线路可靠运行的重要手段。
[0003]由于高压输电线路大多远离城镇，所在地区的自然环境也相对恶劣，随之而来的就是材料老化快、导线断股、磨损、腐蚀等损伤，甚至产生机械电器故障、杆塔及地基和交叉跨越安全距离等变化，从而给线路维护带来很多困难，导致输电线路的安全运行受到严重影响。
[0004]高压输电线路一旦出现供电中断事故，通常都是较严重的事故，存在修复工作难度大、周期长、停电影响面积广的特点，因此，高质量、高可靠性、高效的巡检工作是降低高压输电线路出现供电中断事故的必要手段之一。
[0005]目前，高压线巡检工作已经逐渐从人工巡检向着机器人巡检快速过渡，诸多种类的巡检机器人被相继研发，其中以轮臂式结构的巡检机器人最为普遍，此类巡检机器人在越障时，始终有多条轮臂保持悬挂状态，虽然可以获得较高的安全系数，但是却存在越障过程复杂以及控制复杂的问题。
[0006]此外，蛇形仿生结构的巡检机器人也相对普遍，此类巡检机器人采用头部决策、尾体跟随的结构形式，虽然可以保证越障的安全性和平稳性，但受到蛇形仿生结构下多节分体式构型的限制，每节构件均需要分别越障，导致控制繁琐费时，而且不适宜跨越间距较大的障碍物。

技术实现思路

[0007]针对现有技术存在的问题，本专利技术提供一种三臂越障式高压线巡检机器人，仅采用直线排列的三条挂线行走悬臂，巡检机器人整体仅需一台驱动电机为三条挂线行走悬臂提供驱动力，使巡检机器人的结构得到进一步简化，而且巡检机器人的每条挂线行走悬臂均独立配置越障触发机构，并且越障触发机构采用纯机械形式，越障过程简单高效，大幅度降低了巡检机器人的越障控制难度。
[0008]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种三臂越障式高压线巡检机器人，包括机架、电机、电池组、主动直齿轮、从动直齿轮、主轴、第一挂线行走悬臂、第二挂线行走悬臂及第三挂线行走悬臂；所述电机和电池组均固定安装在机架底部，电机与电池组进行电连接；所述主轴通过轴承座转动安装在机架底部；所述主动直齿轮同轴固连在电机的动力输出轴上，所述从动直齿轮同轴固装在主轴上，从动直齿轮与主动直齿轮相啮合；所述第一挂线行走悬臂、第二挂线行走悬臂及第三挂线行走悬臂沿直线顺序安装在机架上；所述电机的驱动力依次通过主动直齿轮、从动直齿轮及主轴同步传输至第一挂线行走悬
臂、第二挂线行走悬臂及第三挂线行走悬臂。
[0009]所述第一挂线行走悬臂、第二挂线行走悬臂及第三挂线行走悬臂结构相同，均包括挂线行走轮、轮轴、第一锥齿轮、第二锥齿轮、第三锥齿轮、第四锥齿轮、第一齿轮轴及第一支撑套管；所述挂线行走轮同轴转动安装在轮轴上；所述第一锥齿轮同轴转动安装在轮轴上，且第一锥齿轮与挂线行走轮固定连接；所述第二锥齿轮同轴固装在第一齿轮轴一端，第二锥齿轮与第一锥齿轮相啮合；所述第三锥齿轮同轴固装在第一齿轮轴另一端；所述第四锥齿轮与主轴同轴套装配合，第四锥齿轮相对于主轴不具有转动自由度；所述第四锥齿轮与第三锥齿轮啮合传动配合；所述第一支撑套管同轴套装在第一齿轮轴外侧，第一齿轮轴相对于第一支撑套管具有回转自由度，第一支撑套管通过转接支架固定连接在机架侧部。
[0010]所述第一挂线行走悬臂、第二挂线行走悬臂及第三挂线行走悬臂均配装有越障触发机构；所述越障触发机构包括越障触发拨杆、轮轴解锁单元和行走轮脱线执行单元；所述越障触发拨杆采用L型结构，越障触发拨杆的水平臂位于竖直臂上方，越障触发拨杆的竖直臂通过转接支架与机架侧部相连，越障触发拨杆的竖直臂在转接支架上具有回转自由度；所述轮轴解锁单元设置在轮轴与机架侧部之间，轮轴解锁单元与越障触发拨杆传动连接；所述行走轮脱线执行单元设置在主轴与轮轴之间，行走轮脱线执行单元与越障触发拨杆传动连接。
[0011]所述轮轴解锁单元包括第一摆杆、第一销柱、齿条、齿条限位滑槽、传动直齿轮、齿轮架、第二齿轮轴及限位轴套；所述第一摆杆一端与越障触发拨杆的竖直臂固定连接，第一摆杆另一端采用U形叉头结构；所述齿条限位滑槽与机架侧部固定连接，所述齿条位于齿条限位滑槽内，齿条相对于齿条限位滑槽具有直线滑移自由度；所述第一销柱竖直固装在齿条底部，第一销柱位于第一摆杆的U形叉头内；所述齿轮架固定安装在齿条限位滑槽顶部，所述第二齿轮轴转动连接在齿轮架上；所述传动直齿轮同轴固装在第二齿轮轴上，传动直齿轮与齿条相啮合；所述限位轴套同轴固装在第二齿轮轴的内端，在限位轴套的侧壁上开设有豁口，所述轮轴通过豁口进出限位轴套；当豁口朝下时，所述轮轴受到限位轴套的径向限位，当豁口朝上时，所述轮轴相对于限位轴套处于径向解锁状态。
[0012]所述行走轮脱线执行单元包括脱线触发组件和脱线执行组件；所述脱线触发组件设置在越障触发拨杆与脱线执行组件之间，脱线执行组件设置在主轴与轮轴之间。
[0013]所述脱线触发组件包括第二摆杆、连杆、拉杆、滑块、滑台板、第一复位弹簧、定位楔块、第二复位弹簧、传力闸线、第三复位弹簧、传力拨块及拨块限位滑台；所述第二摆杆采用O型结构，所述主轴从第二摆杆的O型孔中穿过，第二摆杆一端与越障触发拨杆的竖直臂固定连接，第二摆杆另一端与连杆一端相铰接，连杆另一端铰接在滑块上，滑块位于滑台板的滑块限位滑槽内，滑块相对于滑块限位滑槽具有直线滑移自由度；所述拉杆一端铰接在滑块上，拉杆另一端接入脱线执行组件；所述第一复位弹簧连接在滑块与滑台板之间；所述定位楔块一端铰接在滑台板上，定位楔块另一端为自由端，在所述滑块上设有与定位楔块自由端相匹配的定位卡槽；所述传力闸线一端的橡胶外套通过转接块固定在滑台板上，且同侧的钢丝内芯端部与定位楔块固定连接，所述第二复位弹簧连接在定位楔块与转接块之间；所述传力拨块位于拨块限位滑台的拨块限位滑槽内，传力拨块相对于拨块限位滑槽具有直线滑移自由度；所述传力闸线另一端的橡胶外套通过转接块固定在拨块限位滑台上，
且同侧的钢丝内芯端部与传力拨块固定连接，所述第三复位弹簧连接在传力拨块与转接块之间。
[0014]所述脱线执行组件包括第五锥齿轮、第六锥齿轮、花键轴套、第三齿轮轴、偏心轮、凸轮拨块、支撑转轴及第二支撑套管；所述花键轴套同轴套装在主轴上，在主轴上设有与花键轴套配套使用的花键轴结构，花键轴套相对于主轴仅具有直线滑移自由度；所述第四锥齿轮同轴固装在花键轴套一端；所述第五锥齿轮同轴固装在花键轴套另一端；所述第三齿轮轴通过轴承座转动安装在机架底部；所述第六锥齿轮同轴固装在第三齿轮轴上，第六锥齿轮与第五锥齿轮啮合传动配合；在所述花键轴套外表面沿圆周方向开设有第一环形滑槽，所述拉杆另一端通过万向球接头滑动连接在第一环形滑槽内；所述凸轮拨块固定套装在第三齿轮轴上，凸轮拨块与传力拨块配合使用；所述偏心轮固定套装在第三齿轮轴上，在偏心轮外表面沿圆周方向开设有第二环形滑槽；所述支撑转轴下端通过万向球接本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种三臂越障式高压线巡检机器人，其特征在于：包括机架、电机、电池组、主动直齿轮、从动直齿轮、主轴、第一挂线行走悬臂、第二挂线行走悬臂及第三挂线行走悬臂；所述电机和电池组均固定安装在机架底部，电机与电池组进行电连接；所述主轴通过轴承座转动安装在机架底部；所述主动直齿轮同轴固连在电机的动力输出轴上，所述从动直齿轮同轴固装在主轴上，从动直齿轮与主动直齿轮相啮合；所述第一挂线行走悬臂、第二挂线行走悬臂及第三挂线行走悬臂沿直线顺序安装在机架上；所述电机的驱动力依次通过主动直齿轮、从动直齿轮及主轴同步传输至第一挂线行走悬臂、第二挂线行走悬臂及第三挂线行走悬臂。2.根据权利要求1所述的一种三臂越障式高压线巡检机器人，其特征在于：所述第一挂线行走悬臂、第二挂线行走悬臂及第三挂线行走悬臂结构相同，均包括挂线行走轮、轮轴、第一锥齿轮、第二锥齿轮、第三锥齿轮、第四锥齿轮、第一齿轮轴及第一支撑套管；所述挂线行走轮同轴转动安装在轮轴上；所述第一锥齿轮同轴转动安装在轮轴上，且第一锥齿轮与挂线行走轮固定连接；所述第二锥齿轮同轴固装在第一齿轮轴一端，第二锥齿轮与第一锥齿轮相啮合；所述第三锥齿轮同轴固装在第一齿轮轴另一端；所述第四锥齿轮与主轴同轴套装配合，第四锥齿轮相对于主轴不具有转动自由度；所述第四锥齿轮与第三锥齿轮啮合传动配合；所述第一支撑套管同轴套装在第一齿轮轴外侧，第一齿轮轴相对于第一支撑套管具有回转自由度，第一支撑套管通过转接支架固定连接在机架侧部。3.根据权利要求2所述的一种三臂越障式高压线巡检机器人，其特征在于：所述第一挂线行走悬臂、第二挂线行走悬臂及第三挂线行走悬臂均配装有越障触发机构；所述越障触发机构包括越障触发拨杆、轮轴解锁单元和行走轮脱线执行单元；所述越障触发拨杆采用L型结构，越障触发拨杆的水平臂位于竖直臂上方，越障触发拨杆的竖直臂通过转接支架与机架侧部相连，越障触发拨杆的竖直臂在转接支架上具有回转自由度；所述轮轴解锁单元设置在轮轴与机架侧部之间，轮轴解锁单元与越障触发拨杆传动连接；所述行走轮脱线执行单元设置在主轴与轮轴之间，行走轮脱线执行单元与越障触发拨杆传动连接。4.根据权利要求3所述的一种三臂越障式高压线巡检机器人，其特征在于：所述轮轴解锁单元包括第一摆杆、第一销柱、齿条、齿条限位滑槽、传动直齿轮、齿轮架、第二齿轮轴及限位轴套；所述第一摆杆一端与越障触发拨杆的竖直臂固定连接，第一摆杆另一端采用U形叉头结构；所述齿条限位滑槽与机架侧部固定连接，所述齿条位于齿条限位滑槽内，齿条相对于齿条限位滑槽具有直线滑移自由度；所述第一销柱竖直固装在齿条底部，第一销柱位于第一摆杆的U形叉头内；所述齿轮架固定安装在齿条限位滑槽顶部，所述第二齿轮轴转动连接在齿轮架上；所述传动直齿轮同轴固装在第二齿轮轴上，传动直齿轮与齿条相啮合；所述限位轴套同轴固装在第二齿轮轴的内端，在限位轴套的侧壁上开设有豁口，所述轮轴通过豁口进出限位轴套；当豁口朝下时，所述轮轴受到限...

【专利技术属性】
技术研发人员：高露，
申请(专利权)人：辽宁工业大学，
类型：发明
国别省市：