一种带柔索的双臂式高压线巡检机器人制造技术

本发明专利技术涉及一种带柔索的双臂式高压线巡检机器人，所述的巡检机器人包括箱体；所述的箱体两侧均安装有机械臂，用于模拟人的双臂实现攀爬；所述的机械臂的顶端安装有用于抓握在高压线上的夹紧机构和用于在高压线上行走的行走轮；所述的机械臂上依次设置有肩关节、肘关节、腕关节和水平回转关节，依靠肩关节、肘关节和腕关节的配合调整行走轮的位置，依靠水平回转关节来调节箱体和行走轮的姿态；所述的肩关节与箱体连接；所述的腕关节和箱体之间连接有柔索，用于减少机械臂各关节的扭矩并承担巡检机器人的整体重量。与现有技术相比，本发明专利技术具有减少关节扭矩、提高使用寿命、降低成本等优点。优点。优点。

【技术实现步骤摘要】
一种带柔索的双臂式高压线巡检机器人


[0001]本专利技术涉及一种高压线巡检机器人，尤其是涉及一种带柔索的双臂式高压线巡检机器人。

技术介绍

[0002]我国长距离输送电力的主要方式为高压输电线路输电，输电线路在电力系统中起着极其重要的作用，是国家基础设施建设的“能源”，起着不可或缺的作用。
[0003]由于输电线路长时间暴露在野外，经受着自然侵害，常常出现各种故障，所以需要对高压线路进行定期的巡检作业，然而当前主要的巡检方式依然通过人工巡检完成。由于人工巡检有其弊端，随着科技的快速发展，电力巡检机器人逐渐进入人们的视野，各大科研院所都在对其进行研究，电力部门迫切需要将其运用到实际的巡检工作中。
[0004]中国专利CN112003187A公开了一种关节型双足高压线巡检机器人，通过两个行走钳抓握在高压线上，并通过攀爬臂实现巡检机器人在高压线上行走，跨越障碍。但是该巡检机器人行走时各关节的扭矩较大，关节受力也大，即不利于巡检机器人使用寿命，且行走效率也不高。
[0005]因此，亟需研究一种行走时关节扭矩小，受力小，结构简单，成本低的高压线巡检机器人。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种带柔索的双臂式高压线巡检机器人。
[0007]本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：
[0008]一种带柔索的双臂式高压线巡检机器人，所述的巡检机器人包括箱体；所述的箱体两侧均安装有机械臂，用于模拟人的双臂实现攀爬；所述的机械臂的顶端安装有用于抓握在高压线上的夹紧机构和用于在高压线上行走的行走轮；所述的机械臂上依次设置有肩关节、肘关节、腕关节和水平回转关节，依靠肩关节、肘关节和腕关节的配合调整行走轮的位置，依靠水平回转关节来调节箱体和行走轮的姿态；所述的肩关节与箱体连接；所述的腕关节和箱体之间连接有柔索，用于减少机械臂各关节的扭矩并承担巡检机器人的整体重量。
[0009]进一步地，所述的箱体两侧均安装有驱动滚筒；所述的驱动滚筒与对应的柔索连接，用于沿箱体上表面移动，调节柔索的位置和长度。
[0010]进一步地，所述的驱动滚筒上安装有驱动电机，用于驱动对应的驱动滚筒沿箱体上表面移动。
[0011]进一步地，所述的夹紧机构包括用于抓握高压线的夹爪、用于提供摩擦阻力的压轮、齿圆和蜗杆；所述的蜗杆连接有蜗轮，用于调节夹爪的抓紧和放开。
[0012]进一步地，所述的夹紧机构上还设置有电机支架；所述的电机支架上固定有与行
走轮连接的行走电机，用于通过行走电机的正反转来驱使行走轮的前进和后退。
[0013]进一步地，所述的夹爪设置刹车制动功能，用于发生故障或遇到恶劣天气时完成巡检机器人的自锁。
[0014]进一步地，所述的箱体上还设置有摄像头，用于采集高压线的巡检监测信息。
[0015]进一步地，所述的摄像头上设置有散热器，用于摄像头的散热。
[0016]进一步地，所述的摄像头通过无线信号传输采集的巡检监测信息。
[0017]进一步地，所述的摄像头采集的巡检监测信息包括红外热成像视频信息和声音信息。
[0018]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0019]一、本专利技术通过加入柔索设计，大大减少各关节扭矩，各关节受力减小，使其更容易投入实际应用，同时也有利于提高巡检机器人寿命，便于维修，大大降低巡检机器人维修成本。同时巡检机器人的整体重量主要由腕关节和箱体之间的柔索承担，驱动滚筒可以沿箱体移动，达到调节柔索位置和长度的作用，进而调整巡检机器人的质心，增加巡检机器人的稳定性。
[0020]二、本专利技术采用了轮、爪加关节手臂的多自由度仿生结构，能在高压输电线上以一定的速度平稳运行；且夹爪具有刹车制动功能，当发生故障或遇到恶劣天气的时候，机器人能可靠自锁，以免从输电线上摔落。
[0021]三、本专利技术采用单侧悬挂式结构，两个手臂位于线路的同一侧，受塔架的影响小，有利于开展作业。
[0022]四、本专利技术从整体看，巡检机器人质量较小，便于其在高压线上行走，同时也更加灵活可靠，适用于大批量生产。
附图说明
[0023]图1为本专利技术的结构示意图；
[0024]图2为本专利技术的驱动滚筒结构示意图；
[0025]图3为本专利技术的机械臂结构示意图；
[0026]图4为本专利技术的夹紧机构结构示意图；
[0027]图5为本专利技术的工作原理示意图，其中(a)表示正常行走姿态，(b)表示质心位于左侧机械臂行走轮下方，(c)表示右侧机械臂跨过障碍物，(d)表示质心调整到双臂对称线位置，(e)表示质心调整到右侧机械臂行走轮下方，(f)表示左侧机械臂跨过障碍物。
[0028]图中标号所示为：
[0029]1、箱体，2、摄像头，3、肩关节，4、驱动滚筒，5、柔索，6、肘关节，7、腕关节，8、水平回转关节，9、行走轮，10、夹紧机构，11、驱动电机，12、行走电机，13、夹爪，14、压轮，15、齿圆，16、蜗杆，17、蜗轮，18、电机支架。
具体实施方式
[0030]下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细说明。本实施例以本专利技术技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本专利技术的保护范围不限于下述的实施例。
[0031]实施例
[0032]如图1～3所示，一种带柔索的双臂式高压线巡检机器人，所述的巡检机器人包括箱体1；所述的箱体1两侧均安装有机械臂，用于模拟人的双臂实现攀爬；所述的机械臂的顶端安装有用于抓握在高压线上的夹紧机构10和用于在高压线上行走的行走轮9；所述的机械臂上依次设置有肩关节3、肘关节6、腕关节7和水平回转关节8，依靠肩关节3、肘关节6和腕关节7的配合调整行走轮9的位置，依靠水平回转关节8来调节箱体1和行走轮9的姿态；所述的肩关节3与箱体1连接；所述的腕关节7和箱体1之间连接有柔索5，构成了肘关节6和柔索5并联的复合结构，用于减少机械臂各关节的扭矩，使机器人的越障能力得到了很大的提升，同时也有利于提高巡检机器人寿命，便于维修，大大降低巡检机器人维修成本；巡检机器人的整体重量由柔索5承担；所述的箱体1两侧均安装有驱动滚筒4；所述的驱动滚筒4与对应的柔索5连接，用于沿箱体1上表面移动，调节柔索5的位置和长度，进而调整巡检机器人的质心，确保巡检机器人运动的稳定性；所述的驱动滚筒4上安装有驱动电机11，用于驱动对应的驱动滚筒4沿箱体1上表面移动。所述的箱体1上还设置有摄像头2，用于采集高压线的巡检监测信息；所述的摄像头2上设置有散热器，用于摄像头2的散热；所述的摄像头2通过无线信号传输采集的巡检监测信息；所述的摄像头2采集的巡检监测信息包括红外热成像视频信息和声音信息。通过将高压线以及巡检机器人的运行数据实时采集，利用AI、大数据等新技术，对高压线以及巡检机器人存在的异常进行精准分析，通过构建设备健康模型，分析高压线以及巡检机器人未来一段时间内的健康状况以及对可能发生的故障进行预测预警，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种带柔索的双臂式高压线巡检机器人，其特征在于，所述的巡检机器人包括箱体(1)；所述的箱体(1)两侧均安装有机械臂，用于模拟人的双臂实现攀爬；所述的机械臂的顶端安装有用于抓握在高压线上的夹紧机构(10)和用于在高压线上行走的行走轮(9)；所述的机械臂上依次设置有肩关节(3)、肘关节(6)、腕关节(7)和水平回转关节(8)，依靠肩关节(3)、肘关节(6)和腕关节(7)的配合调整行走轮(9)的位置，依靠水平回转关节(8)来调节箱体(1)和行走轮(9)的姿态；所述的肩关节(3)与箱体(1)连接；所述的腕关节(7)和箱体(1)之间连接有柔索(5)，用于减少机械臂各关节的扭矩并承担巡检机器人的整体重量。2.根据权利要求1所述的一种带柔索的双臂式高压线巡检机器人，其特征在于，所述的箱体(1)两侧均安装有驱动滚筒(4)；所述的驱动滚筒(4)与对应的柔索(5)连接，用于沿箱体(1)上表面移动，调节柔索(5)的位置和长度。3.根据权利要求2所述的一种带柔索的双臂式高压线巡检机器人，其特征在于，所述的驱动滚筒(4)上安装有驱动电机(11)，用于驱动对应的驱动滚筒(4)沿箱体(1)上表面移动。4.根据权利要求1所述的一种带柔索的双臂式高压线巡检机器人，其特征在于，所述的夹紧机构(10)包括用于抓握高压线的夹爪...

【专利技术属性】
技术研发人员：王道累，李建康，朱瑞，袁斌霞，董健哲，沈甜甜，杜逸凡，吴灵怡，付国成，李六盛，
申请(专利权)人：上海电力大学，
类型：发明
国别省市：