电力铁塔攀爬设备和攀爬作业机器人制造技术

本发明专利技术属于电力辅助设备技术领域，具体涉及一种电力铁塔攀爬设备和攀爬作业机器人。电力铁塔攀爬设备包括：运动组件，包括具有多个转动自由度的转动臂机构，转动臂机构的两端均设有适于夹紧电力铁塔的夹爪机构，转动臂机构适于带动夹爪机构沿水平方向和竖直方向转动以进行攀爬行走，且转动臂机构上设有适于装配作业机构的安装接口；控制系统，与运动组件通信连接，控制系统适于控制运动组件进行攀爬动作并越过障碍物。通过本发明专利技术的技术方案，能够适应电力铁塔上复杂的结构环境，并在三维空间中进行攀爬行走，并能够有效识别和跨越障碍物，实现越障行走；适于代替人工进行高空攀爬以及相应的作业操作，可大幅提高作业效率，降低安全隐患。低安全隐患。低安全隐患。

【技术实现步骤摘要】
电力铁塔攀爬设备和攀爬作业机器人


[0001]本专利技术属于电力辅助设备
，具体涉及一种电力铁塔攀爬设备和攀爬作业机器人。

技术介绍

[0002]电力铁塔是输电线路架设最常见的基础设施之一，目前在电力铁塔上进行作业操作通常采用人工作业方式，例如负重攀登运送设备、线路安装、高空检修等作业操作。但是，由于人工作业劳动强度大，作业效率低，且存在安全隐患。现有技术中提供了一些可以实现攀爬的机械设备，例如电磁吸附式攀爬机构、步进式攀爬机构等，但上述机械设备要求环境比较规则(例如梁柱结构)，或者仅能够在较为平坦的表面上移动，识别和跨越障碍物的能力相对较差，不适于在电力铁塔上复杂的三维立体空间结构中应用，而且难以与电力铁塔的角钢结构相配合，因而难以实现在电力铁塔上的正常行走和作业操作。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，为改善现有技术中存在的上述问题，本专利技术提供了一种电力铁塔攀爬设备和攀爬作业机器人。
[0004]本专利技术提供了一种电力铁塔攀爬设备，包括：运动组件，包括具有多个转动自由度的转动臂机构，转动臂机构的两端均设有适于夹紧电力铁塔的夹爪机构，转动臂机构适于带动夹爪机构沿水平方向和竖直方向转动以进行攀爬行走，且转动臂机构上设有适于装配作业机构的安装接口；控制系统，与运动组件通信连接，控制系统适于控制运动组件进行攀爬动作并越过障碍物。
[0005]在一种可行的实现方式中，转动臂机构包括：可转动连接的两个第一转动臂，且每个第一转动臂自身均可扭转；第一转动驱动件，与两个第一转动臂传动连接，用于驱动两个第一转动臂相对转动；两个第二转动臂，分别与两个第一转动臂转动连接，且每个第二转动臂自身均可扭转；两个第二转动驱动件，分别与两个第二转动臂传动连接，以分别驱动两个第二转动臂转动；其中，每个第二转动臂远离对应的第一转动臂的一端连接有一个夹爪机构。
[0006]在一种可行的实现方式中，第一转动臂包括：第一转动内筒，一端与另一个第一转动臂的第一转动内筒铰接；第一转动外筒，与对应的第一转动内筒同轴设置，并与第一转动内筒转动连接，第一转动外筒适于相对于第一转动内筒进行扭转运动，且第一转动外筒的扭转轴线与第一转动内筒的转动轴线相互垂直；第一扭转驱动件，与第一转动外筒传动连接，用于驱动第一转动外筒扭转。
[0007]在一种可行的实现方式中，第二转动臂包括：第二转动内筒，一端与对应的第一转动外筒远离第一转动内筒的一端铰接，且与第二转动驱动件传动连接；第二转动外筒，与对应的第二转动内筒同轴设置，并与第二转动内筒远离第一转动外筒的一端转动连接，第二转动外筒适于相对于第二转动内筒进行扭转运动，且第二转动外筒的扭转轴线与第二转动
内筒的转动轴线相互垂直，第二转动外筒远离第二转动内筒的一端与夹爪机构连接；第二扭转驱动件，与第二转动外筒传动连接，用于驱动第二扭转驱动件相对于第二转动内筒扭转。
[0008]在一种可行的实现方式中，夹爪机构包括：夹爪本体，与第二转动外筒连接，且夹爪本体与电力铁塔相适配；夹爪驱动件，与夹爪本体传动连接，用于驱动夹爪本体张开或夹紧电力铁塔。
[0009]在一种可行的实现方式中，控制系统包括：信息采集装置，设于运动组件上，用于采集运动组件周围的物体信息；控制器，与信息采集装置和运动组件通信连接，控制器能够根据物体信息判断运动组件的周围的电力铁塔以及障碍物的位置，并控制运动组件进行相应攀爬动作，以越过障碍物。
[0010]在一种可行的实现方式中，信息采集装置包括：超声波传感装置，设于运动组件上，用于输出和接收超声波信号，以获取运动组件周围的物体信息；和/或光电传感装置，设于运动组件上，用于输出和接收光电信号，以获取运动组件周围的物体信息。
[0011]在一种可行的实现方式中，信息采集装置包括：摄像装置，设于运动组件上，用于获取运动组件周围的物体影像信息，摄像装置与控制器通信连接；控制系统还包括：远程控制终端，与控制器通信连接，远程控制终端设有显示器和操作界面，显示器适于显示运动组件周围的物体影像信息，操作界面适于输入相对于运动组件的控制指令。
[0012]在一种可行的实现方式中，控制系统还包括：电源装置，与运动组件、信息采集装置和控制器电连接，电源装置设有充电接口。
[0013]本专利技术第二方面的技术方案中提供了一种攀爬作业机器人，上述第一方面任一项的电力铁塔攀爬设备；作业机构，连接于电力铁塔攀爬设备的运动组件上，作业机构适于在电力铁塔上进行作业操作。
[0014]本专利技术的上述技术方案的有益效果：
[0015]能够适应电力铁塔上复杂的环境，适于在三维空间结构中进行攀爬行走，并能够有效识别电力铁塔上的障碍物，并对攀爬行走操作进行相应的调整，实现越障行走，从而适应各种复杂的环境；当装配有作业机构时能够代替人工进行高空攀爬作业操作，并可大幅提高作业操作的效率，降低安全隐患。
附图说明
[0016]图1所示为本专利技术一个实施例提供的一种电力铁塔攀爬设备的局部结构示意图。
[0017]图2所示为本专利技术一个实施例提供的一种电力铁塔攀爬的示意框图。
[0018]图3所示为本专利技术一个实施例提供的转动臂机构的局部结构示意图。
[0019]图4所示为本专利技术一个实施例提供的第二转动臂与夹爪机构的示意图。
[0020]图5所示为本专利技术一个实施例提供的第二转动臂与夹爪机构的示意图(夹爪机构张开状态)。
[0021]图6所示为本专利技术一个实施例提供的一种电力铁塔攀爬设备夹紧电力铁塔时的状态示意图。
[0022]图7所示本专利技术一个实施例提供的一种电力铁塔攀爬设备的控制系统的示意框图。
[0023]图8所示本专利技术一个实施例提供的一种电力铁塔攀爬设备的信息采集装置的示意框图。
[0024]图9所示本专利技术一个实施例提供的一种电力铁塔攀爬设备的另一种控制系统的示意框图。
[0025]图10所示本专利技术一个实施例提供的一种电力铁塔攀爬设备的又一种控制系统的示意框图。
[0026]图11所示本专利技术一个实施例提供的一种攀爬作业机器人的示意框图。
[0027]其中，在图1中，实线箭头表示转动方向。
具体实施方式
[0028]本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。本申请实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后、顶、底
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0029]另外，在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电力铁塔攀爬设备，其特征在于，包括：运动组件，包括具有多个转动自由度的转动臂机构，所述转动臂机构的两端均设有适于夹紧电力铁塔的夹爪机构，所述转动臂机构适于带动所述夹爪机构沿水平方向和竖直方向转动以进行攀爬行走，且所述转动臂机构上设有适于装配作业机构的安装接口；控制系统，与所述运动组件通信连接，所述控制系统适于控制所述运动组件进行攀爬动作并越过障碍物。2.根据权利要求1所述的电力铁塔攀爬设备，其特征在于，所述转动臂机构包括：可转动连接的两个第一转动臂，且每个所述第一转动臂自身均可扭转；第一转动驱动件，与两个所述第一转动臂传动连接，用于驱动两个所述第一转动臂相对转动；两个第二转动臂，分别与两个所述第一转动臂转动连接，且每个所述第二转动臂自身均可扭转；两个第二转动驱动件，分别与两个所述第二转动臂传动连接，以分别驱动两个所述第二转动臂转动；其中，每个所述第二转动臂远离对应的所述第一转动臂的一端连接有一个所述夹爪机构。3.根据权利要求2所述的电力铁塔攀爬设备，其特征在于，所述第一转动臂包括：第一转动内筒，一端与另一个所述第一转动臂的第一转动内筒铰接；第一转动外筒，与对应的所述第一转动内筒同轴设置，并与所述第一转动内筒转动连接，所述第一转动外筒适于相对于所述第一转动内筒进行扭转运动，且所述第一转动外筒的扭转轴线与所述第一转动内筒的转动轴线相互垂直；第一扭转驱动件，与所述第一转动外筒传动连接，用于驱动所述第一转动外筒扭转。4.根据权利要求3所述的电力铁塔攀爬设备，其特征在于，所述第二转动臂包括：第二转动内筒，一端与对应的所述第一转动外筒远离所述第一转动内筒的一端铰接，且与所述第二转动驱动件传动连接；第二转动外筒，与对应的所述第二转动内筒同轴设置，并与所述第二转动内筒远离所述第一转动外筒的一端转动连接，所述第二转动外筒适于相对于所述第二转动内筒进行扭转运动，且所述第二转动外筒的扭转轴线与所述第二转动内筒的转动轴线相互垂直，所述第二转动外筒远离所述第二转动内筒的一端与所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张霄龙，马利群，韩强，刘宇，赵燃，魏明，田志杰，马靖涵，
申请(专利权)人：邯郸欣和电力建设有限公司国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：