CN102522715B - 一种巡线机器人跨越障碍行走机构及巡线机器人设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种巡线机器人跨越障碍行走机构，包括：沿输电线缆方向顺次安装在设备机架内的至少三组行走组件，每组行走组件均具有设置在所述输电线缆两侧通过摩擦所述输电线缆侧面沿线转动行走的驱动轮和张紧轮；且所述行走机构还包括：设置在所述至少三组行走组件中位于前侧的行走组件上用于检测线路障碍的检测反馈单元；以及信号控制单元，用于根据所述检测反馈单元的线路障碍检测结果发送控制信号给所述至少三组行走组件，以依次控制每组行走组件的驱动轮和张紧轮脱离所述输电线缆以跨越所述线路障碍。本发明利用驱动轮和张紧轮转动所产生的摩擦力驱动巡线机器人设备行走，并在行走过程中依次控制多组行走组件自动跨越障碍，其结构轻便紧凑。

Description

一种巡线机器人跨越障碍行走机构及巡线机器人设备

技术领域

本发明涉及机器人领域，更具体地说，涉及一种巡线机器人跨越障碍行走机构及巡线机器人设备。

背景技术

输电线路是供电的脉搏，对用户供电起着至关重要的作用，所以对输电线路的要求是必须保障安全性，同时也要保障经济性，为了使线路安全高效的运行，提高故障的防范措施是必须进行加强和改进的。目前，大多数地区的供电公司都要对输电线路进行巡视，周期大概是一个月一次。

然而，受技术的限制，目前的线路巡视主要采取的是人工用望远镜沿线查看，巡视速度慢，设备运输困难，费时费力。也有极少数地区采用遥控飞机、热气球等飞行器具巡视，此种巡视方法最大的难点在于设备的操作，设备不能近距离接触线路，设备上面搭载的画面采集装置也不能始终对焦于线路上面，这样就会造成画面晃动严重，会有丢失，而且对操作人员的要求很高，时刻保持操作，所以此种方式只适用于特殊情况或是局部使用；目前也有在线路上行走的巡视机器人在开发之中，但是受技术水平限制，普遍存在体积大、质量重、不能跨越线路上的金具等缺陷和不足。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有巡线机器人不能跨越障碍的缺陷，提供一种巡线机器人跨越障碍行走机构及巡线机器人设备。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种巡线机器人跨越障碍行走机构，包括：沿输电线缆方向顺次安装在设备机架内的至少三组行走组件，每组行走组件均具有设置在所述输电线缆两侧通过摩擦所述输电线缆侧面沿线转动行走的驱动轮和张紧轮；

且所述行走机构还包括：

设置在所述至少三组行走组件中位于前侧的行走组件上用于检测线路障碍的检测反馈单元；以及

与所述检测反馈单元电连接的信号控制单元，用于根据所述检测反馈单元的线路障碍检测结果发送控制信号给所述至少三组行走组件，以沿输电线缆方向依次控制每组行走组件的驱动轮和张紧轮脱离所述输电线缆以跨越所述线路障碍。

在根据本发明所述的巡线机器人跨越障碍行走机构中，所述至少三组行走组件中的每组行走组件进一步包括：

用于控制所述驱动轮摩擦所述输电线缆侧面沿线转动行走、并在接收所述信号控制单元发送的控制信号时控制驱动轮向外侧移动脱离所述输电线缆的驱动轮控制组件；以及用于控制所述张紧轮摩擦所述输电线缆侧面沿线转动行走、并在接收所述信号控制单元发送的控制信号时控制张紧轮向外侧下方移动脱离所述输电线缆的张紧轮控制组件。

在根据本发明所述的巡线机器人跨越障碍行走机构中，所述驱动轮控制组件包括：变速箱、万向轴、齿轮箱组件、驱动轮滑动导轨基座、驱动轮滑动座、驱动轮滑动导轨、驱动轮定位拨叉、驱动轮夹线预紧弹簧和驱动轮拨叉摆杆；所述变速箱固定在设备机架内，所述变速箱通过万向轴与上方的齿轮箱组件连接，所述齿轮箱组件与驱动轮滑动座固定，所述驱动轮固定在所述驱动轮滑动座上，所述齿轮箱组件驱动所述驱动轮转动；所述驱动轮滑动导轨基座固定在设备机架内位于万向轴上方的位置，所述驱动轮滑动导轨沿垂直于所述输电线缆的方向固定在所述驱动轮滑动导轨基座上，所述驱动轮滑动座与所述驱动轮滑动导轨滑动连接；所述驱动轮夹线预紧弹簧套接在沿驱动轮滑动导轨的方向固定在所述齿轮箱组件下方的第一枢轴上，所述驱动轮定位拨叉的远端固定在所述第一枢轴上与驱动轮夹线预紧弹簧外侧端抵接，所述驱动轮夹线预紧弹簧内侧端抵接在所述齿轮箱组件上；所述驱动轮拨叉摆杆与所述驱动轮定位拨叉连接，且在接收信号控制单元发送的控制信号时带动驱动轮定位拨叉的远端进而带动驱动轮滑动座向驱动轮滑动导轨的外侧移动，使得驱动轮向外侧移动远离输电线缆。

在根据本发明所述的巡线机器人跨越障碍行走机构中，所述张紧轮控制组件包括：直线步进电机、张紧轮滑动导轨基座、张紧轮滑动导轨、张紧轮滑动座组件、张紧轮升降导座、张紧轮升降导杆、张紧轮定位导杆和张紧轮定位导杆座；所述直线步进电机固定在所述设备机架内，所述张紧轮滑动导轨基座安装在所述直线步进电机的丝杆上，所述直线步进电机与所述信号控制单元电连接接收控制信号驱动所述张紧轮滑动导轨基座升降；所述张紧轮滑动导轨沿垂直于输电线缆的方向固定在所述张紧轮滑动导轨基座上，且所述张紧轮滑动座组件与所述张紧轮滑动导轨滑动连接，且所述张紧轮固定在所述张紧轮滑动座组件上；所述张紧轮升降导杆通过张紧轮升降导座垂直固定在设备机架内，且所述张紧轮滑动导轨基座侧面装有与所述张紧轮升降导杆配合的部件，供张紧轮滑动导轨基座升降；所述张紧轮滑动座组件侧面装有向外侧下方延伸的张紧轮定位导杆，该张紧轮定位导杆与垂直固定在直线步进电机侧面的张紧轮定位导杆座滑套连接。

在根据本发明所述的巡线机器人跨越障碍行走机构中，所述张紧轮控制组件还包括：张紧轮夹线预紧弹簧和张紧轮定位拨叉；所述张紧轮夹线预紧弹簧套接在沿张紧轮滑动导轨的方向固定在所述张紧轮滑动座组件下方的第二枢轴上，所述张紧轮夹线预紧弹簧内侧端抵接在张紧轮滑动座组件上；所述张紧轮滑动导轨基座具有套接于所述第二枢轴上位于张紧轮夹线预紧弹簧外侧端的限位块；所述张紧轮定位拨叉的外侧端与直线步进电机的丝杆上端铰接，所述张紧轮定位拨叉的中间端的连接孔与所述张紧轮滑动导轨基座铰接，所述张紧轮定位拨叉的内侧端拨叉钩在所述直线步进电机的丝杆下降时勾住所述张紧轮滑动导轨基座的限位块向外侧移动，所述张紧轮定位拨叉的外侧端在所述直线步进电机的丝杆上升后与所述张紧轮滑动导轨基座的外侧抵接而限位。

在根据本发明所述的巡线机器人跨越障碍行走机构中，所述巡线机器人跨越障碍行走机构还包括：主电机，以及连接所述至少三组行走组件的主传动轴和联轴器，主电机的输出轴连接联轴器带动主传动轴驱动所述至少三组行走组件的变速箱。

在根据本发明所述的巡线机器人跨越障碍行走机构中，所述至少三组滑移组件中的每组滑移组件还包括：安装在所述驱动轮和/或张紧轮上的用于感应所述输电线缆的线径的线径反馈单元；以及与所述线径反馈单元电连接的线径调节控制单元，用于根据所述线径反馈单元检测到的线径发送控制信号给所述直线步进电机升降以微调所述张紧轮与输电线缆的相对位置，并发送控制信号给所述驱动轮拨叉摆杆以微调所述驱动轮与输电线缆的相对位置。

在根据本发明所述的巡线机器人跨越障碍行走机构中，所述检测反馈单元为红外传感器。

在根据本发明所述的巡线机器人跨越障碍行走机构中，所述至少三组行走组件沿输电线缆方向按照均匀间隔设置。

本发明还提供了一种巡线机器人设备，包括如上所述的用于带动所述巡线机器人在输电线缆上移动的巡线机器人跨越障碍行走机构，以及安装在所述巡线机器人的机架内用于悬挂在所述输电线路上顺线滑移的巡线机器人滑移机构。

实施本发明的巡线机器人跨越障碍行走机构及巡线机器人设备，具有以下有益效果：本发明的巡线机器人跨越障碍行走机构及巡线机器人设备利用对称的驱动轮和张紧轮紧贴输电线缆左右两侧面转动所产生的摩擦力驱动巡线机器人设备行走，并在行走过程中能够依次控制多组行走组件自动跨越障碍，使其在跨越障碍过程中，巡线机器人始终处于行进状态，而无需在跨越障碍的过程中依靠遥控器及辅助装置手动对设备进行控制；并且本发明的巡线机器人跨越障碍行走机构及巡线机器人设备结构轻便紧凑。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1为根据本发明的巡线机器人跨越障碍行走机构的优选实施例的主视图；

图2为根据本发明的巡线机器人跨越障碍行走机构的优选实施例的俯视图；

图3为根据本发明的巡线机器人跨越障碍行走机构中驱动轮控制组件的优选实施例的立体图；

图4为根据本发明的巡线机器人跨越障碍行走机构中张紧轮控制组件的优选实施例的立体图；

图5为根据本发明的巡线机器人跨越障碍行走机构在跨越障碍时的主视图；

图6为根据本发明的巡线机器人跨越障碍行走机构在跨越障碍时的俯视图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。本发明所采用的方位词“外侧”“内侧”是以输电线缆为参照物，“前侧”“中间”“后侧”是以相对于巡线机器人在输电线缆上的行走方向而言。

请参阅图1和图2，分别为根据本发明的巡线机器人跨越障碍行走机构的优选实施例的主视图和俯视图。如图1和图2所示，该实施例提供的巡线机器人跨越障碍行走机构包括：沿输电线缆16方向顺次安装在设备机架(图中未示出)内的至少三组行走组件，如图2中所示的前侧行走组件91、中间行走组件92和后侧行走组件93。该输电线缆16为钢芯铝绞线。

该至少三组行走组件中的每组滑移组件均具有驱动轮1和张紧轮17，该驱动轮1和张紧轮17分别设置在所述输电线缆16两侧，通过摩擦输电线缆16的侧面沿线转动行走。巡线机器人跨越障碍行走机构作为巡线机器人设备的一个部分被安装在设备机架内，该巡线机器人设备还具有安装在设备机架内的巡线机器人跨越障碍滑移机构，用于悬挂在输电线路16上在整个设备的带动力下顺线滑移。该巡线机器人跨越障碍滑移机构用于悬挂在输电线缆16上承载巡线机器人的设备自重并能够跨越输电线缆16上的线路障碍，如防震锤，多分裂间隔棒、绝缘子串、悬垂线夹等线路障碍。而本发明的巡线机器人跨越障碍行走机构用于为巡线机器人设备提供行走的源动力，使得巡线机器人滑移机构可以借助该设备的源动力顺线滑移行走。因此，本发明还相应提供了上述巡线机器人设备。其中巡线机器人滑移机构可以采用本领域技术人员熟知的巡线机器人滑移机构，例如通过滑移挂轮1悬挂在输电线缆16上方进行滑移。该巡线机器人滑移机构也可同时具备跨越障碍的能力。

本发明提供的巡线机器人跨越障碍行走机构还包括：检测反馈单元4和信号控制单元15。其中，检测反馈单元4设置在上述至少三组行走组件中位于前侧的行走组件上，例如设置在前侧行走组件91上，用于检测前方的输电线缆2上是否有线路障碍。该检测反馈单元4优选为红外传感器，将线路障碍检测结果发送给信号控制单元15。

信号控制单元15与检测反馈单元4电连接，该信号控制单元15可以安装在设备机架内，根据检测反馈单元4的线路障碍检测结果发送控制信号给上述至少三组行走组件，以沿输电线缆方向依次控制每组行走组件的驱动轮1和张紧轮17脱离输电线缆16以跨越线路障碍。

当行走过程中检测反馈单元4检测到线路障碍的情况下，即时反馈信号给信号控制单元15，信号控制单元15根据反馈过来的信号发出控制信号控制位于最前侧的行走组件，如前侧行走组件91作跨越障碍动作，即如图3所示，使得前侧行走组件91的驱动轮1和张紧轮17脱离输电线缆16。此时中间行走组件92和后侧行走组件93的驱动轮1和张紧轮17仍处于行走状态。由于行走组件之间可以通过联轴器12和主传动轴13进行行走联动，因而中间行走组件92和后侧行走组件93可在此时承重并维持重心的稳定。随后信号控制单元15发送控制信号控制前侧行走组件91的驱动轮1和张紧轮17复位，并控制中间行走组件92重复前侧行走组件91的动作以跨越线路障碍；最后发送控制信号控制中间行走组件92的驱动轮1和张紧轮17复位，后侧行走组件93动作以跨越线路障碍。通过上述过程，便可以依靠至少三组行走组件在行走过程中循环执行跨越线路障碍动作，灵活且安全地跨越线路障碍。因此，本发明的巡线机器人跨越障碍行走机构及其构成的巡线机器人设备在跨越障碍的过程中能够自动跨越障碍，使其在跨越障碍过程中，巡线机器人始终处于行进状态，而无需在跨越障碍的过程中依靠遥控器及辅助装置手动对设备进行控制本发明的巡线机器人跨越障碍行走机构并不限于本实施例提供的数量，而可以采用更多的行走组件，只需要依次控制每组行走组件重复上述跨越动作即可。在本发明的优选实施例中，上述至少三组行走组件可以沿输电线缆方向按照均匀间隔设置。并且信号控制单元15可以根据行走组件之间的距离以及巡线机器人跨越障碍行走机构的行走速度调整发送控制信号的间隔，以使各组行走组件依次跨越障碍。

下面对本发明的巡线机器人跨越障碍行走机构的行走组件进行具体说明。如图所示，上述至少三组行走组件中的每组行走组件还包括：图1中位于输电线缆16右侧的驱动轮控制组件和左侧的张紧轮控制组件。在实际运用过程中，本发明并不限定驱动轮控制组件和张紧轮控制组件的具体方位，只需要设置在输电线缆16的两侧即可。

其中，右侧的驱动轮控制组件用于控制驱动轮1摩擦输电线缆16的侧面沿线转动行走，并在接收信号控制单元15发送的控制信号时控制驱动轮1向外侧移动脱离输电线缆16，并随后控制驱动轮1复位即向内侧移动再次与输电线缆16贴合。相应地，左侧的张紧轮控制组件用于控制张紧轮17摩擦输电线缆16的另一侧面沿线转动行走，并在接收信号控制单元15发送的控制信号时控制张紧轮17向外侧下方移动脱离输电线缆16，并随后控制张紧轮17复位即向内侧上方移动再次与输电线缆16贴合。

请结合参阅图3和图4，为根据本发明的巡线机器人跨越障碍行走机构中驱动轮控制组件和张紧轮控制组件的优选实施例的立体图。如图3所示，该实施例提供的驱动轮控制组件具体包括：变速箱8、万向轴7、齿轮箱组件2、驱动轮滑动导轨基座11、驱动轮滑动座3、驱动轮滑动导轨9、驱动轮定位拨叉10、驱动轮夹线预紧弹簧5和驱动轮拨叉摆杆6。

其中，变速箱8固定在设备机架(图中未示出)内，变速箱8通过万向轴7与上方的齿轮箱组件2连接，齿轮箱组件2与驱动轮滑动座3固定，驱动轮1固定在驱动轮滑动座3上。该巡线机器人跨越障碍行走机构还包括：主电机14，以及连接上述至少三组行走组件的主传动轴13和联轴器12，主电机14的输出轴连接联轴器12带动主传动轴13驱动上述至少三组行走组件的变速箱8，变速箱8带动万向轴7，进而使齿轮箱组件2驱动驱动轮1转动。主电机14可以同时与上述信号控制单元15相连，从而接收信号控制单元15的控制信号，以控制驱动轮1的转动。

驱动轮滑动导轨基座11固定在设备机架内位于万向轴7上方的位置，驱动轮滑动导轨9沿垂直于输电线缆16的方向固定在驱动轮滑动导轨基座11上，驱动轮滑动座3与驱动轮滑动导轨9滑动连接，使得驱动轮滑动座3可以沿垂直于输电线缆16的方向远离或者靠近输电线缆16。由于齿轮箱组件2固定在驱动轮滑动座3上，因此驱动轮1也将跟随驱动轮滑动座3的移动远离或者靠近输电线缆16。

驱动轮夹线预紧弹簧5套接在沿驱动轮滑动导轨9的方向固定在齿轮箱组件2下方的第一枢轴上。驱动轮定位拨叉10的远端固定在第一枢轴上与驱动轮夹线预紧弹簧5外侧端抵接，驱动轮夹线预紧弹簧5内侧端抵接在齿轮箱组件2上。驱动轮拨叉摆杆6与驱动轮定位拨叉10连接。

请结合参阅图5和图6，为根据本发明的巡线机器人跨越障碍行走机构在跨越障碍时的主视图和俯视图。驱动轮拨叉摆杆6在接收信号控制单元15发送的控制信号时带动驱动轮定位拨叉10的远端向外侧移动，进而带动驱动轮滑动座3向驱动轮滑动导轨9的外侧移动，使得驱动轮1向外侧移动远离输电线缆16。当驱动轮1需要复位时，由驱动轮定位拨叉10在接收信号控制单元15发送的控制信号时带动驱动轮定位拨叉10的远端向内侧移动，进而带动驱动轮滑动座3向驱动轮滑动导轨9的内侧移动，使得驱动轮1向内侧移动贴近输电线缆16。

请结合图4，该实施例提供的张紧轮控制组件具体包括：直线步进电机23、张紧轮滑动导轨基座27、张紧轮滑动导轨26、张紧轮滑动座组件18、张紧轮升降导座25、张紧轮升降导杆22、张紧轮定位导杆19和张紧轮定位导杆座24。

其中，直线步进电机23固定在设备机架内。张紧轮滑动导轨基座27安装在直线步进电机23的丝杆上，直线步进电机23与信号控制单元15电连接，接收信号控制单元15的控制信号以驱动张紧轮滑动导轨基座27升降。张紧轮滑动导轨26沿垂直于输电线缆的方向固定在张紧轮滑动导轨基座27上，且张紧轮滑动座组件18与张紧轮滑动导轨26滑动连接，而张紧轮17固定在张紧轮滑动座组件18上。也就是说，张紧轮滑动座组件18可以沿垂直于输电线缆16的方向远离或者靠近输电线缆16，使得固定在张紧轮滑动座组件18上的张紧轮17可以随之移动，以远离或者靠近输电线缆16。

张紧轮升降导杆22通过张紧轮升降导座25垂直固定在设备机架内，且张紧轮滑动导轨基座27侧面装有与张紧轮升降导杆22配合的部件，供张紧轮滑动导轨基座27顺张紧轮升降导杆22升降。

张紧轮滑动座组件18侧面装有向外侧下方延伸的张紧轮定位导杆19，该张紧轮定位导杆19与垂直固定在直线步进电机23侧面的张紧轮定位导杆座24滑套连接。

当直线步进电机23带动张紧轮滑动导轨基座27升降时，由于张紧轮定位导杆19必须沿张紧轮定位导杆座24的轨迹，因此，张紧轮滑动座组件18可以向外侧下方移动，进而带动张紧轮17向外侧下方远离输电线缆16。

为了使得对张紧轮滑动导轨基座27的升降及水平方向位置控制更加准确，本发明的张紧轮控制组件还包括：张紧轮夹线预紧弹簧20和张紧轮定位拨叉21。

张紧轮夹线预紧弹簧20套接在沿张紧轮滑动导轨26的方向固定在张紧轮滑动座组件18下方的第二枢轴上，张紧轮夹线预紧弹簧20内侧端抵接在张紧轮滑动座组件18上。张紧轮滑动导轨基座27具有套接于所述第二枢轴上位于张紧轮夹线预紧弹簧20外侧端的限位块。张紧轮定位拨叉21的中间端的连接孔与所述张紧轮滑动导轨基座27铰接，张紧轮定位拨叉21的内侧端拨叉钩在直线步进电机23的丝杆下降时勾住张紧轮滑动导轨基座27的限位块向外侧移动，张紧轮定位拨叉21的外侧端在直线步进电机23的丝杆上升后与张紧轮滑动导轨基座27的外侧抵接而限位。

请结合参阅图5和图6，下面对本发明的张紧轮控制组件的跨越障碍的动作过程进行具体描述。由信号控制单元15发出控制信号驱动直线步进电机23的丝杠进行上下运动，丝杠上方与张紧轮定位拨叉21外侧端的连接孔铰接在一起，同时张紧轮定位拨叉21中间端的连接孔与张紧轮滑动导轨基座27铰接在一起。当直线步进电机的丝杠进行上下运动时，丝杠带动张紧轮定位拨叉21及张紧轮滑动导轨基座27顺张紧轮升降导杆22进行上下升降的运动。

当遇到障碍时，例如防震锤28时，前侧行走组件91的驱动轮控制组件控制驱动轮1做跨越障碍动作，同时前侧行走组件91的直线步进电机23接收到信号控制单元15的信号，其丝杠下降，张紧轮定位拨叉21受丝杆下降的影响，内侧端拨叉钩绕张紧轮定位拨叉中间的铰链孔做圆弧摆动动作，内侧端拨叉钩摆动时勾住张紧轮滑动导轨基座底部的限位块，随丝杠的下降拨动张紧轮滑动座组件18及张紧轮17脱离输电线缆16，向外侧滑动，同时张紧轮滑动导轨基座27沿张紧轮升降导杆22快速下降，下降至初始状态后直线步进电机23停止动作。

在这一过程的同时，中间行走组件92和后侧行走组件93的驱动轮1和张紧轮17仍然沿线两侧面在行走，当行走至前侧行走组件91的驱动轮1和张紧轮17越过障碍后，前侧行走组件91的驱动轮1和张紧轮17又上升至图1所示的状态即夹线行走，此时启动中间行走组件92的驱动轮1和张紧轮17重复前侧行走组件91跨越障碍的动作，当跨越障碍后又启动后侧行走组件93跨越障碍，以此循环来实现了实现障碍的跨越。

张紧轮17的张紧的过程如下：张紧轮滑动座组件18可在张紧轮滑动导轨基座27上的张紧轮滑动导轨26上进行横向滑移的，而张紧轮滑动座组件18与张紧轮定位导杆19是固定在一起的。当直线步进电机23的丝杠驱动张紧轮滑动导轨基座27上升运动的同时，也带动了张紧轮定位导杆19顺着张紧轮定位导杆座24的导槽轨迹往输电线缆16靠近，即向内侧移动。也就是说，张紧轮滑动座组件18的横向运动是由于张紧轮滑动导轨基座27上升运动的同时带动张紧轮定位导杆19沿张紧轮定位导杆座24的导槽轨迹斜行上升而形成的，张紧轮定位导杆19的上升轨迹是受张紧轮定位导杆座24的导槽的形状影响。当张紧轮17接触输电线缆16的侧表面时，驱动轮夹线预紧弹簧5开始作用，受力压缩迫使张紧轮17继续向输电线缆16的侧表面施加张紧力，这时张紧轮定位导杆19上升至张紧轮定位导杆座24导槽的最上端，同时张紧轮定位拨叉21的外侧端恰好上升至张紧轮滑动导轨基座27的后端面，阻挡了张紧轮滑动座组件18向后移动的自由，直线步进电机23停止，上升运动结束。此时张紧轮处17处于在张紧状态(如图1所示)。

进一步地，本发明还可以根据输电线缆16的线径大小来调节驱动轮1与输电线缆16之间的距离，以及张紧轮17与输电线缆16之间的距离。在行走时，驱动轮1为动力行走轮，张紧轮17为其辅助轮，两轮对称分布在输电线缆16的左右两侧边，行走时可以依靠驱动轮夹线预紧弹簧5及张紧轮夹线预紧弹簧20所施加的合适压力夹线，摩擦输电线缆16侧面沿线转动行走。因此，驱动轮夹线预紧弹簧5及张紧轮夹线预紧弹簧20本身可以通过弹簧的伸缩以适应一定范围内的线径变化，例如越过输电线缆16上的异物或者表面的不平整部分。

此外，上述至少三组滑移组件中的每组滑移组件还包括：线径反馈单元(图中未示出)和线径调节控制单元(图中未示出)。

线径反馈单元安装在驱动轮1和/或张紧轮17上用于感应输电线缆16的线径。该线径反馈单元可以为距离探测器，用于感应驱动轮1或张紧轮17与输电线缆16之间的距离。线径调节控制单元与线径反馈单元电连接，用于根据线径反馈单元检测到的线径结果发送控制信号给直线步进电机23实现升降，以微调张紧轮17与输电线缆16的相对位置。同时还可以发送控制信号给驱动轮拨叉摆杆6，以微调驱动轮1与输电线缆16的相对位置。

当输电线缆16的线径较小时，张紧轮17与输电线缆16之间的距离较大，线径调节控制单元可以发送控制信号给直线步进电机23上升，张紧轮定位拨叉21的内侧端拨叉钩绕张紧轮定位拨叉中间的铰链孔做圆弧摆动动作，内侧端拨叉钩摆动时勾住张紧轮滑动导轨基座底部的限位块向内侧移动，使得张紧轮17向内侧与输电线缆16贴合。反之，当输电线缆16的线径较大时，直线步进电机23下降，张紧轮定位拨叉21的内侧端拨叉钩摆动时勾住张紧轮滑动导轨基座底部的限位块向外侧移动，使得张紧轮17向外侧远离输电线缆16。

同时，当输电线缆16的线径较小时，驱动轮1与输电线缆16之间的距离较大，线径调节控制单元可以发送控制信号给驱动轮拨叉摆杆6，使得驱动轮定位拨叉10的远端向内侧移动，带动驱动轮滑动座3上的驱动轮1向内侧与输电线缆16贴合。反之，当输电线缆16的线径较大时，驱动轮拨叉摆杆6使得驱动轮定位拨叉10的远端向外侧移动，带动驱动轮滑动座3上的驱动轮1向外侧远离输电线缆16。

通过上述过程，就能使得驱动轮1和张紧轮17之间的距离与输电线缆16的线径大小相匹配。

综上所述，本发明的应用替代了采用人工用望远镜沿线查看及遥控飞机、热气球等飞行器具巡视存在巡视速度慢，设备运输困难，费时费力等巡视缺陷，实现了近距离在超高压输电线路上的巡视。

本发明解决了传统巡视方法的诸多缺陷，并满足了未来输电线路巡视的需要，且提供的巡线机器人跨越障碍滑移机构及由其构成的巡线机器人适用在超高压输电线路上行走及跨越安装在线路上的多种线路金具。该机构能耗小，其结构布置方式灵活紧凑、机构各部件之间便于组合、整体体积小、质量轻。并且本发明提供的巡线机器人设备，与传统的由同一机构进行承重并行走的方式不同，将承重机构与行走机构分离开，将巡线机器人滑移机构作为承重的机构，而巡线机器人跨越障碍行走机构不需要承受重量，只负责带动整个设备行进即可，大大打减轻了巡线机器人行走机构的负荷，增强了斜坡爬行能力，延长了行走续航时间。

常规的行走方式都采用驱动轮挂在线上方行走，既要担当设备行走的驱动源同时还得承担设备的自身重量，进而所产生的负载大，所需的动力源也得增大，整个设备重量也增加，从而导致能耗损失非常大，爬坡能力差，续航能力弱。本发明所述的这种巡线机器人跨越障碍行走机构，打破了以往常规的行走方式，利用对称的驱动轮和张紧轮紧贴输电线缆左右两侧面转动所产生的摩擦力驱动巡线机器人设备行走，行走时驱动力不受设备的自重影响，所需能耗小，传动力矩大，爬坡能力强，续航能力强。

本发明是根据特定实施例进行描述的，但本领域的技术人员应明白在不脱离本发明范围时，可进行各种变化和等同替换。此外，为适应本发明技术的特定场合或材料，可对本发明进行诸多修改而不脱离其保护范围。因此，本发明并不限于在此公开的特定实施例，而包括所有落入到权利要求保护范围的实施例。

Claims (8)

1.一种巡线机器人跨越障碍行走机构，其特征在于，包括：沿输电线缆方向顺次安装在设备机架内的至少三组行走组件，每组行走组件均具有设置在所述输电线缆两侧通过摩擦所述输电线缆侧面沿线转动行走的驱动轮和张紧轮；

且所述行走机构还包括：

设置在所述至少三组行走组件中位于前侧的行走组件上用于检测线路障碍的检测反馈单元；以及

与所述检测反馈单元电连接的信号控制单元，用于根据所述检测反馈单元的线路障碍检测结果发送控制信号给所述至少三组行走组件，以沿输电线缆方向依次控制每组行走组件的驱动轮和张紧轮脱离所述输电线缆以跨越所述线路障碍；

所述至少三组行走组件中的每组行走组件进一步包括：

用于控制所述驱动轮摩擦所述输电线缆侧面沿线转动行走、并在接收所述信号控制单元发送的控制信号时控制驱动轮向外侧移动脱离所述输电线缆的驱动轮控制组件；以及

用于控制所述张紧轮摩擦所述输电线缆侧面沿线转动行走、并在接收所述信号控制单元发送的控制信号时控制张紧轮向外侧下方移动脱离所述输电线缆的张紧轮控制组件；

所述至少三组行走组件中的每组行走组件还包括：

安装在所述驱动轮和/或张紧轮上的用于感应所述输电线缆的线径的线径反馈单元，

与所述线径反馈单元电连接的线径调节控制单元，用于根据所述线径反馈单元检测到的线径发送控制信号给直线步进电机来控制所述直线步进电机的升降，以微调所述张紧轮与输电线缆的相对位置，并发送控制信号给驱动轮拨叉摆杆以微调所述驱动轮与输电线缆的相对位置。

2.根据权利要求1所述的巡线机器人跨越障碍行走机构，其特征在于，所述驱动轮控制组件包括：变速箱、万向轴、齿轮箱组件、驱动轮滑动导轨基座、驱动轮滑动座、驱动轮滑动导轨、驱动轮定位拨叉、驱动轮夹线预紧弹簧和所述驱动轮拨叉摆杆；

所述变速箱固定在设备机架内，所述变速箱通过万向轴与上方的齿轮箱组件连接，所述齿轮箱组件与驱动轮滑动座固定，所述驱动轮固定在所述驱动轮滑动座上，所述齿轮箱组件驱动所述驱动轮转动；

所述驱动轮滑动导轨基座固定在设备机架内位于万向轴上方的位置，所述驱动轮滑动导轨沿垂直于所述输电线缆的方向固定在所述驱动轮滑动导轨基座上，所述驱动轮滑动座与所述驱动轮滑动导轨滑动连接；所述驱动轮夹线预紧弹簧套接在沿驱动轮滑动导轨的方向固定在所述齿轮箱组件下方的第一枢轴上，所述驱动轮定位拨叉的远端固定在所述第一枢轴上与驱动轮夹线预紧弹簧外侧端抵接，所述驱动轮夹线预紧弹簧内侧端抵接在所述齿轮箱组件上；所述驱动轮拨叉摆杆与所述驱动轮定位拨叉连接，且在接收信号控制单元发送的控制信号时带动驱动轮定位拨叉的远端进而带动驱动轮滑动座向驱动轮滑动导轨的外侧移动，使得驱动轮向外侧移动远离输电线缆。

3.根据权利要求1所述的巡线机器人跨越障碍行走机构，其特征在于，所述张紧轮控制组件包括：所述直线步进电机、张紧轮滑动导轨基座、张紧轮滑动导轨、张紧轮滑动座组件、张紧轮升降导座、张紧轮升降导杆、张紧轮定位导杆和张紧轮定位导杆座；

所述直线步进电机固定在所述设备机架内，所述张紧轮滑动导轨基座安装在所述直线步进电机的丝杆上，所述直线步进电机与所述信号控制单元电连接接收控制信号驱动所述张紧轮滑动导轨基座升降；所述张紧轮滑动导轨沿垂直于输电线缆的方向固定在所述张紧轮滑动导轨基座上，且所述张紧轮滑动座组件与所述张紧轮滑动导轨滑动连接，且所述张紧轮固定在所述张紧轮滑动座组件上；

所述张紧轮升降导杆通过张紧轮升降导座垂直固定在设备机架内，且所述张紧轮滑动导轨基座侧面装有与所述张紧轮升降导杆配合的部件，供张紧轮滑动导轨基座升降；

所述张紧轮滑动座组件侧面装有向外侧下方延伸的张紧轮定位导杆，该张紧轮定位导杆与垂直固定在直线步进电机侧面的张紧轮定位导杆座滑套连接。

4.根据权利要求3所述的巡线机器人跨越障碍行走机构，其特征在于，所述张紧轮控制组件还包括：张紧轮夹线预紧弹簧和张紧轮定位拨叉；

所述张紧轮夹线预紧弹簧套接在沿张紧轮滑动导轨的方向固定在所述张紧轮滑动座组件下方的第二枢轴上，所述张紧轮夹线预紧弹簧内侧端抵接在张紧轮滑动座组件上；所述张紧轮滑动导轨基座具有套接于所述第二枢轴上位于张紧轮夹线预紧弹簧外侧端的限位块；

所述张紧轮定位拨叉的外侧端与直线步进电机的丝杆上端铰接，所述张紧轮定位拨叉的中间端的连接孔与所述张紧轮滑动导轨基座铰接，所述张紧轮定位拨叉的内侧端拨叉钩在所述直线步进电机的丝杆下降时勾住所述张紧轮滑动导轨基座的限位块向外侧移动，所述张紧轮定位拨叉的外侧端在所述直线步进电机的丝杆上升后与所述张紧轮滑动导轨基座的外侧抵接而限位。

5.根据权利要求1所述的巡线机器人跨越障碍行走机构，其特征在于，所述巡线机器人跨越障碍行走机构还包括：主电机，以及连接所述至少三组行走组件的主传动轴和联轴器，主电机的输出轴连接联轴器带动主传动轴驱动所述至少三组行走组件的变速箱。

6.根据权利要求1所述的巡线机器人跨越障碍行走机构，其特征在于，所述检测反馈单元为红外传感器。

7.根据权利要求1所述的巡线机器人跨越障碍行走机构，其特征在于，所述至少三组行走组件沿输电线缆方向按照均匀间隔设置。

8.一种巡线机器人设备，其特征在于，包括用于带动所述巡线机器人在输电线缆上移动的根据权利要求1-7中任意一项所述的巡线机器人跨越障碍行走机构，以及安装在所述巡线机器人的机架内用于悬挂在所述输电线缆上顺线滑移的巡线机器人滑移机构。