移动机器人机构制造技术

本发明专利技术涉及一种用于沿多分裂架空高压输电线路行驶的机器人，尤其是涉及一种对架空高压输电线路全程上行驶的机器人的结构改良。本发明专利技术创造性地在大臂的下端通过支撑架连接了一个重心调节机构，该重心调节机构的作用是，在机器人两臂交替换夹前进的过程中，重心调节机构能适时的调节机器人的重心，从而保证机器人在行走过程中的平稳，不会造成整个操作车重心偏移，引起操作车不能平稳的在输电线上行驶的现象发生，另外能够沿架空高压输电线路全程行驶，并可以跨越或避让线路上的各种障碍物，不需要人工从杆塔的一侧搬运到另一侧，大大缩短了机器人运行的辅助时间，提高了工作效率，保证了检测过程的安全性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于沿架空高压输电线路行驶的机器人，尤其是涉及 一种多轮爪复合的沿架空高压输电线路全程行驶的移动机器人机构。
技术介绍
目前，架空高压输电线路的带电巡检和作业仍缺乏一种通用的技术载体——机器人技术。2003年加拿大曾有人在《ESMO 2003 The Power is in Your Hands》和《RSFDGrC 2003》上分别发表过用于架空高压输电线路巡检的 遥控操作车Remotely Operated Vehicle (ROV)和爬行机器人a Line-Crawling Robot (LCR)。该遥控小车是由三对夹紧轮夹紧输电线，并驱动小车沿输电 线行驶，但因该遥控小车只能在一档线路上工作，不具有越过障物的功能， 遇到线路上的各种金具障碍物时，需由人工带电作业将其从障碍物的一侧搬运到另一侧。这不仅影响了工作效率，而且也不安全。为此人们进行了长期的探索，提出了多种多样的改进方案。例如，中 国专利文献公开了一种沿架空高压输电线路行驶的机器人200410061316.8， 用于沿架空高压输电线路行驶的机器人，包括一对沿输电线运动的小臂(l) 机械手机构，二小臂(l)机械手的下端被共同联接在一个能改变二小臂(l)相 对距离的大臂(2)的传动机构(8)上，各小臂(1)分别具有4个自由度，小臂(l) 上方为末端执行机构(3)，该末端执行机构(3)具有一个挂在输电线(4)上的主 动轮(5)及其驱动机构(9)、 一个从动轮(10)和一个可抓握输电线(4)的夹紧机 构(22)。该方案所实施的机器人机构在跨越障碍物时，只能采取一个臂的手爪夹紧导线，另一个臂脱离导线且背离导线后两个臂错臂跨越障碍物，这 种跨越障碍物方式不仅运动控制非常复杂，工作效率低，而且也很不安全。
技术实现思路
本专利技术的目的是解决现有技术所存在的在跨越障碍物时，只能采取一 个臂的手爪夹紧导线，另一个臂脱离导线且背离导线后两个臂错臂跨越障 碍物，这种跨越障碍物方式不仅运动控制非常复杂，工作效率低，而且也 很不安全等技术问题；提供了一种过障运动控制简单，过障效率高，机器 人过障的安全性得到了有效保障的移动机器人机构。本专利技术的上述
技术实现思路
主要是通过下述技术方案得以解决的移动机器人机构，用于在沿架空高压输电线路上行驶，包括一对沿输 电线运动的至少具有3个自由度的机械手机构，该机械手机构下端分别通 过绕铅锤轴设置的回转机构连接在一个能改变该机械手机构相对距离的大 臂的传动机构上，所述的回转机构和机械手机构下端之间还设有绕水平轴 设置的俯仰机构，其特征在于，所述的机械手机构末端固定有支撑平台， 所述的支撑平台上设有夹轮复合机构。在上述的移动机器人机构，所述的夹轮复合机构包括主动轮、内置在 主动轮内的主动轮驱动装置、从动轮以及支杆构成的夹紧机构，定滑轮组、 与支杆对应的动滑轮组、收紧钢丝绳、松放钢丝绳以及与定滑轮组对应的 支撑架构成的传力机构，所述的支撑平台上还设置有牵拉机构以及设置在 牵拉机构旁的转向轮、以及定滑轮。该机构涉及了如下
技术实现思路
一是多轮爪复合的机器人末端执行机构， 该机构既可以夹持导线和在导线上滚动，又可以夹持导线上防震锤、线夹 和接续管等障碍物；二是实现两个机械手在导线上蠕动爬行的执行机构；三是每个机械手分别绕水平轴和铅垂轴转动的执行机构，通过多轮爪实现 对导线以及防震锤、直线夹和接续管等障碍物的夹持，机器人通过障碍物 时两个机械手的末端(多轮爪)不脱离导线，因而过障运动控制简单，过 障效率高，机器人过障的安全性得到了有效保障。在上述的移动机器人机构，上述支撑架均固定在支撑平台上，支杆两 端之间分别铰接在支撑架上，上述定滑轮组每组均包括三对同轴定滑轮， 设置在与其对应的支撑架的两端以及两端之间，上述动滑轮组每组均包括两个动滑轮，设置在与其对应的支杆一端以及另一端与铰接点之间，支杆 与设置动滑轮相对的另一端固定有主动轮，支杆与设置动滑轮相对的另一 端分别固定有从动轮。在上述的移动机器人机构，所述的支撑架和支撑架之间固定有连接架， 所述的连接架上固定有加宽连体滑轮。在上述的移动机器人机构，所述的收紧钢丝绳一端固定在支杆上与从 动轮相对的一端，另一端依次绕过动滑轮组、定滑轮组，转向轮、动滑轮 组、定滑轮组、加宽连体滑轮、动滑轮组、定滑轮组与从动轮相连接。在上述的移动机器人机构，所述的松放钢丝绳一端固定在支杆上的主 动轮与铰接点之间，另一端依次绕过动滑轮组、定滑轮组，转向轮、、动滑 轮组、定滑轮组、加宽连体滑轮、动滑轮组、定滑轮组与支杆上的从动轮 与铰接点之间相连接。在上述的移动机器人机构，所述的牵拉机构包括蜗轮、蜗杆机构，收 紧巻筒和松放巻筒铰接在蜗轮的轮辐上并与蜗轮同轴设置，所述的收紧巻 筒上绕有收紧过渡绳并与转向轮之间的收紧钢丝绳相连接，所述的松放巻 筒上绕有松放过渡绳并与转向轮之间的松放钢丝绳相连接。在上述的移动机器人机构，所述的主动轮驱动装置包括减速器以及与减速器相连接的驱动盘，所述的驱动盘与主动轮相连接。因此，本专利技术具有如下优点1.能够沿架空高压输电线路全程行驶， 并可以过障运动控制简单，过障效率高，机器人过障的安全性得到了有效 保障；2.设计合理、巧妙。附图说明图1是本专利技术的一种主视结构示意图2是图1的俯视结构示意图3是图1沿A-A及D-D的剖视结构示意图4是本专利技术的一种立体机构示意图5是本专利技术的收紧钢丝绳绕法示意图6是本专利技术的松放钢丝绳绕法示意具体实施例方式下面通过实施例，并结合附图，对本专利技术的技术方案作进一步具体的说明。图中，输电线1、机械手机构2、铅锤轴3、回转机构4、传动机构5、 水平轴6、俯仰机构7、支撑平台8、夹轮复合机构9、主动轮10、主动轮 驱动装置ll、从动轮121、 122、 123、 124、 125、支杆101、 131、 132、 133、 134、 135、夹紧机构14、定滑轮组151、 152、 153、动滑轮组160、 161、 162、 163、 164、 165、收紧钢丝绳17、松放钢丝绳18、支撑架191、 192、 193、传力机构20、牵拉机构21、转向轮221、 222、定滑轮23、连接架24、 加宽连体滑轮25、收紧巻筒26、松放巻筒27、大臂28。 实施例如图l、图2、图3、图4、图5及图6所示， 移动机器人机构，用于在沿架空高压输电线1路上行驶，包括一对沿输电线1运动的至少具有3个自由度的机械手机构2，该机械手机构2下端分别通过绕铅锤轴3设置的回转机构4连接在一个能改变该机械手机构5 相对距离的大臂28的传动机构5上，所述的回转机构4和机械手机构2下 端之间还设有绕水平轴6设置的俯仰机构7，机械手机构2末端固定有支撑 平台8，所述的支撑平台8上设有夹轮复合机构9。夹轮复合机构9包括主动轮10、内置在主动轮10内的驱动器转动的主 动轮驱动装置ll、从动轮121、 122、 123、 124、 125以及支杆101、 131、 132、 133、 134、 135构成的夹紧机构14，定滑轮组151、 152、 153、与支 杆101、 131、 132、 133、 134、 135对应的动滑轮组160、 161、 162、 163、 164、 165、收紧钢丝绳1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机器人，用于在沿架空高压输电线（２）路上行驶，包括一对沿输电线（２）运动的至少具有４个自由度的机械手机构（３），该机械手机构（３）下端分别通过绕铅垂轴（６０５）设置的回转机构（６）连接在一个能改变该机械手机构（３）相对距离的大臂（１）的传动机构（７）上，该机械手机构（３）上方为末端执行机构（４），其特征在于，所述的大臂（１）的下端通过支撑架（９０２）连接有重心调节机构（９）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴功平，肖晓晖，肖华，李诚，徐显金，
申请(专利权)人：武汉大学，
类型：发明
国别省市：83[中国|武汉]