CN101318327B - 柔索自主越障机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种柔索自主越障机器人，属于一种柔索的自主检测设备，包括支撑平台，支撑平台的两端设置有前臂和后臂，前臂和后臂可折叠，其端部设置有行走机构，支撑平台的中部设置有中间臂，中间臂可伸缩，中间臂的端部设置有行走轮。其具有在智能控制条件下实现完全自主在线行走及越障的功能。
Description
技术领域
本发明涉及一种柔索的自主检测设备。
背景技术
柔索是一类特殊的工程结构，它应用于高压输电线路、架空索道、桥梁和土建工程等具有一定跨度的结构。柔索具有大跨度、柔性大而固有阻尼很小的特点，因而在风载、设计荷载和地震等动力荷载作用下会产生大范围的运动。工程上也应用了不少绳索结构，但是受各种因素的影响发生了一些重大的工程事故，这使得人们必须进行更具体、更专门化的研究，对柔索线路定期检查和维修，防患于未然。
发明内容
本发明的任务在于提供一种柔索自主越障机器人，其具有在智能控制条件下实现完全自主在线行走及越障的功能。
其技术解决方案是：本发明包括支撑平台，支撑平台的两端设置有前臂和后臂，前臂和后臂可折叠，其端部设置有行走机构，支撑平台的中部设置有中间臂，中间臂可伸缩，中间臂的端部设置有行走轮。
上述前臂端部的行走机构包括U形单体手掌，U形单体手掌的下端中部向外突起与前臂的端部相连接，U形单体手掌一侧的中部与两手指的中部各设置有转轴，转轴上套置有履带，两手指的转轴上还设置有行走轮。
上述前臂包括大臂，大臂上悬挂有升降机构，大臂的下端通过旋转机构与支撑平台相连接，大臂的上端与折叠机构相连接，折叠机构与小臂的下端相连接，小臂的上端与U形单体手掌的中部突起部位转动连接。
上述后臂端部的行走机构包括U形单体手掌，U形单体手掌的下端中部向外突起与后臂的端部相连接，U形单体手掌一侧的中部与两手指的中部各设置有转轴，转轴与前臂上的转轴相对设置，转轴上套置有履带，两手指的转轴上还设置有行走轮。
上述后臂包括大臂，大臂上悬挂有升降机构，大臂的下端通过旋转机构与支撑平台相连接，大臂的上端与折叠机构相连接，折叠机构与小臂的下端相连接，小臂的上端与U形单体手掌的中部突起部位转动连接。
上述中间臂包括固定在支撑平台上的支撑板，支撑板上设置有滑板，滑板与丝杠相连接，滑板通过丝杠的作用与支撑板相对上下滑动，滑板的端部设置有行走轮。
上述支撑平台内设置有控制系统和电源。
本发明的有益效果是：采用履带式行走机构增大了柔索自主越障机器人与线路的接触面积，提高了机器人运行的平稳性，并且使机器人在足够的驱动力条件下具有强大的爬坡能力；采用单体手掌机构，能够实现在正常运行的情况下跨越防震锤等障碍，提高了越障效率；柔性折叠式机械臂机构，在智能控制条件下，通过大小的协调动作能够实现跨越各种柔索障碍，并且采用折叠式机构，结构紧凑，提高了机器人的操作空间，能够实现大距离的跨越。
附图说明
图1为本发明所述机器人的结构示意图；
图2为本发明所述机器人越障的过程示意图；
图3为本发明所述机器人越障的过程示意图；
图4为本发明所述机器人越障的过程示意图；
图5为本发明所述机器人越障的过程示意图；
图6为本发明所述机器人越障的过程示意图；
图7为本发明所述机器人越障的过程示意图。
下面结合附图对本发明进行说明：
具体实施方式
如附图1所示，本发明所述的柔索自主越障机器人包括支撑平台1，支撑平台1的前端通过旋转机构3与大臂4的下端相连接，大臂4上悬挂有升降机构2，大臂4的上端与折叠机构5相连接，折叠机构5与小臂6的下端相连接，小臂6的上端与U形单体手掌7的下端中部突起71转动连接，单体手掌7的中部设置有转轴72，单体手掌7的两手指73的中部也设置有转轴74，转轴72和74上套置有履带75，转轴74上还设置有行走轮76。支撑平台的后端通过旋转机构3’与大臂4’的下端相连接，大臂4’上悬挂有升降机构2’，大臂4’的上端与折叠机构5’相连接，折叠机构5’与小臂6’的下端相连接，小臂6’的上端与U形单体手掌7’的中部突起71’转动连接，单体手掌7’的中部设置有转轴72’，单体手掌7’的两手指73’的中部也设置有转轴74’，转轴72’和74’与转轴72和74相对设置，转轴72’和74’上套置有履带75’，转轴74’上还设置有行走轮76’。在支撑平台1的中部设置有中间臂8，中间臂8包括固定在支撑平台1上的支撑板81，支撑板81与滑板82滑动连接，支撑板81上设置有丝杠83和丝母84，丝杠带动滑板82与支撑板81相对滑动，滑板82与行走轮9的固定架转动连接。
上述支撑平台1内设置有控制系统和电源。
下面结合图2至图7对本发明所述机器人如何跨越障碍进行说明：自主越障机器人以图2的姿态在线正常行走。当该机器人遇到障碍时，首先，进行姿态调整，将机械重心放到起支撑作用的后臂和中间臂上，然后，前臂的升降机构、旋转机构、折叠机构动作，使前臂松开，并立即向前伸出绕过障碍，抓住障碍另一侧的线路，如图3；调整姿态，使重心稳定在前、后臂中间，如图4；抬升中间臂的滑板，转动行走轮，以实现越过障碍，如图5；调整机械的重心，将重心移动到前臂和中间臂上，后臂通过升降机构、旋转机构和折叠机构的协调配合，实现跨线越障，如图6；进而调整姿态，使机器人恢复到越障之前的行走状态，如图7。
按照仿生机械设计的原理，自主越障机器人设计成具有类似人体手臂功能的机械臂结构，帮助巡检机器人完成越障的任务。
当然，本发明的保护范围并不局限于上述实施例，只要是本领域的普通技术人员，根据本发明所作出的未经创造性地改进，就应在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.柔索自主越障机器人，其特征在于包括支撑平台，支撑平台的两端设置有前臂和后臂，前臂和后臂可折叠，前臂和后臂的端部设置有行走机构，支撑平台的中部设置有中间臂，中间臂可伸缩，中间臂的端部设置有行走轮；前臂端部的行走机构包括U形单体手掌，U形单体手掌的下端中部向外突起与前臂的端部相连接，U形单体手掌一侧的中部与两手指的中部各设置有转轴，转轴上套置有履带，两手指的转轴上还设置有行走轮；后臂端部的行走机构包括U形单体手掌，U形单体手掌的下端中部向外突起与后臂的端部相连接，U形单体手掌一侧的中部与两手指的中部各设置有转轴，转轴与前臂上的转轴相对设置，转轴上套置有履带，两手指的转轴上还设置有行走轮；前臂和后臂都包括大臂，大臂上悬挂有升降机构，大臂的下端通过旋转机构与支撑平台相连接，大臂的上端与折叠机构相连接，折叠机构与小臂的下端相连接，小臂的上端与U形单体手掌的中部突起部位转动连接。
2.根据权利要求1所述的柔索自主越障机器人，其特征在于所述中间臂包括固定在支撑平台上的支撑板，支撑板上设置有滑板，滑板与丝杠相连接，滑板通过丝杠的作用与支撑板相对上下滑动，滑板的端部设置有行走轮。
3.根据权利要求1所述的柔索自主越障机器人，其特征在于所述支撑平台内设置有控制系统和电源。
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