CN103904583A - 一种铁路牵引供电线摆臂式巡线移动机器人 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种铁路牵引供电线摆臂式巡线移动机器人，由机器人本体、巡线运动装置、机械臂导向装置、配重平衡装置、控制系统及电源组成；所述巡线运动装置通过所述机械臂导向装置连接机器人本体，在所述机器人本体沿供电线方向的一侧设置三组相同的所述巡线运动装置与所述机械臂导向装置；所述配重平衡装置、控制系统及电源安装在所述机器人本体内。本发明铁路牵引供电线摆臂式巡线移动机器人辅助人工巡检，促进了巡检的自动化程度，提高了效率，同时，节约了成本。

Description

一种铁路牵引供电线摆臂式巡线移动机器人
技术领域
本发明涉及一种铁路牵引供电线摆臂式巡线移动机器人，属于铁路牵引供电线与巡线技术领域。
背景技术
为了保证电力线路的正常运行，需要对铁路牵引供电线定期维护。而目前主要是采用人工目测检查的方式，大大增加了人力物力的投入，浪费了大量劳动力与财力，同时巡检效率低下，质量不高。因此，迫切需要基于巡线移动载体技术的巡线移动机器人来辅助人工巡检，这不仅保证了巡检效率、巡检质量，也降低了巡检成本。
发明内容
为了解决现有技术问题，本发明的目的在于克服已有技术存在的不足，提供一种铁路牵引供电线摆臂式巡线移动机器人，利用机械臂旋转以避开障碍物的方法，使得巡线移动机器人能够很好地避开障碍物。
为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：
一种铁路牵引供电线摆臂式巡线移动机器人，由机器人本体、巡线运动装置、机械臂导向装置、配重平衡装置、控制系统及电源组成；所述巡线运动装置通过所述机械臂导向装置连接机器人本体，在所述机器人本体沿供电线方向的一侧设置三组相同的所述巡线运动装置与所述机械臂导向装置；所述配重平衡装置、控制系统及电源安装在所述机器人本体内。 
进一步地，所述巡线运动装置包括框架、大轮、小轮、铁质小轮架、弹簧、电磁铁、气缸、滑块和第三电机；所述电磁铁与框架固定相连，所述弹簧一端与所述电磁铁固定相连，另一端与所述铁质小轮架固定相连，所述小轮与所述铁质小轮架通过轴相连，所述大轮与所述第三电机通过轴相连，所述第三电机固定在所述滑块上，所述框架上有滑轨，所述滑块安装在所述滑轨上，所述气缸固定在所述滑轨上，所述气缸的活塞杆与所述滑块固定相连。
进一步地，所述机械臂导向装置包括第一电机、第一机械臂、第二机械臂和第三机械臂；所述第三机械臂固连在机器人本体上，所述第一机械臂与所述框架固定相连，所述第一机械臂与第三机械臂通过第二机械臂相连，所述第一电机安装在所述第二机械臂上，所述第一电机输出轴平行于供电线。
进一步地，所述配重平衡装置包括丝杠、配重块、联轴器和第二电机；所述第二电机固定在机器人本体的一端，所述配重块与所述丝杠螺旋连接，所述丝杠与所述第二电机通过所述联轴器连接。
进一步地，所述第一机械臂、第二机械臂和第三机械臂的横截面均为圆形。
进一步地，所述机器人本体中还装有传感器，用于判断到达障碍和越过障碍。
进一步地，所述电源为锂电池。
本发明与现有技术相比较，具有如下显而易见的突出实质性特点和显著优点：
本发明铁路牵引供电线摆臂式巡线移动机器人辅助人工巡检，促进了巡检的自动化程度，提高了效率，同时，节约了成本。
附图说明
图1为本发明的总体结构示意图。
图2为本发明的右视图。
图3为本发明巡线运动装置结构示意图。
图4（a~m）为本发明越障过程示意图。
具体实施方式
本发明的优选实施例结合附图详述如下：
参见图1～图3，一种铁路牵引供电线摆臂式巡线移动机器人，由机器人本体1、巡线运动装置I、机械臂导向装置II、配重平衡装置III、控制系统及电源组成；所述巡线运动装置I通过所述机械臂导向装置II连接机器人本体1，在所述机器人本体1沿供电线方向的一侧设置三组相同的所述巡线运动装置I与所述机械臂导向装置II；所述配重平衡装置III、控制系统及电源安装在所述机器人本体1内。 
所述巡线运动装置I包括框架2、大轮7、小轮8、铁质小轮架9、弹簧10、电磁铁11、气缸17、滑块18和第三电机19；所述电磁铁11与框架2固定相连，所述弹簧10一端与所述电磁铁11固定相连，另一端与所述铁质小轮架9固定相连，所述小轮8与所述铁质小轮架9通过轴相连，所述大轮7与所述第三电机19通过轴相连，所述第三电机19固定在所述滑块18上，所述框架2上有滑轨16，所述滑块18安装在所述滑轨16上，所述气缸17固定在所述滑轨16上，所述气缸17的活塞杆与所述滑块18固定相连。
所述机械臂导向装置II包括第一电机5、第一机械臂3、第二机械臂4和第三机械臂6；所述第三机械臂6固连在机器人本体1上，所述第一机械臂3与所述框架2固定相连，所述第一机械臂3与第三机械臂6通过第二机械臂4相连，所述第一电机5安装在所述第二机械臂4上，所述第一电机5输出轴平行于供电线。
所述配重平衡装置III包括丝杠12、配重块13、联轴器14和第二电机15；所述第二电机15固定在机器人本体1的一端，所述配重块13与所述丝杠12螺旋连接，所述丝杠12与所述第二电机15通过所述联轴器14连接。
所述第一机械臂3、第二机械臂4和第三机械臂6的横截面均为圆形。
所述机器人本体1中还装有传感器，用于判断到达障碍和越过障碍。所述电源为锂电池。
本实施例的工作原理和过程如下：
如图4所示，（a）在越障过程中，当巡线移动机器人运动到障碍物前某处时，由传感器感应到信号，控制系统控制前中尾巡线运动装置I的第三电机19停止转动，巡线移动机器人停止前进；（b）控制系统控制前部巡线运动装置I的电磁铁11工作，将前部巡线运动装置I的铁质小轮架9吸住，压紧前部巡线运动装置I的弹簧10，气缸17将滑块18往上推，在前部巡线运动装置I的大轮7和小轮8之间空出大于供电线直径的间隙；同时，第二电机15启动，控制配重13沿丝杠12向右运动，使配重停止在中后两个结构之间（使重心偏到后部，确保当前面的机械结构脱离电线时，巡线移动机器人不发生偏转）；（c）前部机械臂导向装置II的第一机械臂3由第一电机5驱动，转至一定角度，使得前部巡线运动装置I能顺利绕开障碍物；（d）控制系统控制中部和尾部巡线运动装置I的第三电机19启动，当中部巡线运动装置I到达障碍物前某处时，由传感器感应到信号，控制系统控制尾部巡线运动装置I的第三电机19停止转动，巡线移动机器人停止前进；（e）前部巡线运动装置I和前部机械臂导向装置II复位，配重平衡装置III也复位；（f）控制系统控制中部巡线运动装置I的电磁铁11工作，将中部巡线运动装置I的铁质小轮架9吸住压紧中部巡线运动装置I的弹簧10，气缸17将滑块18往上推，在中部巡线运动装置I的大轮7和小轮8之间空出大于供电线直径的间隙；此时由于巡线移动机器人重心就在中心位置，配重平衡装置III不工作；（g）中部机械臂导向装置II的第一机械臂3由第一电机5驱动，转至一定角度，使得中部巡线运动装置I能顺利绕开障碍物；（h）控制系统控制前部和尾部巡线运动装置I的第三电机19启动，当尾部巡线运动装置I到达障碍物前某处时，由传感器感应到信号，控制系统控制尾部巡线运动装置I的第三电机19停止转动，巡线移动机器人停止前进；（i）中部巡线运动装置I和中部机械臂导向装置II复位，尾部机械臂导向装置II复位；（j）控制系统控制尾部巡线运动装置I的电磁铁11工作，将尾部巡线运动装置I的铁质小轮架9吸住压紧尾部巡线运动装置I的弹簧10，同时第二电机15启动，控制配重块13沿丝杠12向左运动，使配重停止在前中两个结构之间，在尾部巡线运动装置I的大轮7和小轮8之间空出大于供电线直径的间隙；（k）尾部机械臂导向装置II的第一机械臂3由第一电机5驱动，转至一定角度，使得尾部巡线运动装置I能顺利绕开障碍物；（l）控制系统控制前部和中部巡线运动装置I的第三电机19启动，当尾部巡线运动装置I离开障碍物一定距离时，传感器感应到信号，控制系统控制前部和中部巡线运动装置I的第三电机19停止转动，巡线移动机器人停止前进；（m）尾部巡线运动装置I和尾部机械臂导向装置II复位，前部机械臂导向装置II复位，配重平衡装置III也复位；控制系统控制前中尾巡线运动装置I的第三电机19启动，巡线移动机器人继续前进。 

Claims (7)

1.一种铁路牵引供电线摆臂式巡线移动机器人，其特征在于，由机器人本体（1）、巡线运动装置（I）、机械臂导向装置（II）、配重平衡装置（III）、控制系统及电源组成；所述巡线运动装置（I）通过所述机械臂导向装置（II）连接机器人本体（1），在所述机器人本体（1）沿供电线方向的一侧设置三组相同的所述巡线运动装置（I）与所述机械臂导向装置（II）；所述配重平衡装置（III）、控制系统及电源安装在所述机器人本体（1）内。
2.根据权利要求1所述的铁路牵引供电线摆臂式巡线移动机器人，其特征在于，所述巡线运动装置（I）包括框架（2）、大轮（7）、小轮（8）、铁质小轮架（9）、弹簧（10）、电磁铁（11）、气缸（17）、滑块（18）和第三电机（19）；所述电磁铁（11）与框架（2）固定相连，所述弹簧（10）一端与所述电磁铁（11）固定相连，另一端与所述铁质小轮架（9）固定相连，所述小轮（8）与所述铁质小轮架（9）通过轴相连，所述大轮（7）与所述第三电机（19）通过轴相连，所述第三电机（19）固定在所述滑块（18）上，所述框架（2）上有滑轨（16），所述滑块（18）安装在所述滑轨（16）上，所述气缸（17）固定在所述滑轨（16）上，所述气缸（17）的活塞杆与所述滑块（18）固定相连。
3.根据权利要求1所述的铁路牵引供电线摆臂式巡线移动机器人，其特征在于，所述机械臂导向装置（II）包括第一电机（5）、第一机械臂（3）、第二机械臂（4）和第三机械臂（6）；所述第三机械臂（6）固连在机器人本体（1）上，所述第一机械臂（3）与所述框架（2）固定相连，所述第一机械臂（3）与第三机械臂（6）通过第二机械臂（4）相连，所述第一电机（5）安装在所述第二机械臂（4）上，所述第一电机（5）输出轴平行于供电线。
4.根据权利要求1所述的铁路牵引供电线摆臂式巡线移动机器人，其特征在于，所述配重平衡装置（III）包括丝杠（12）、配重块（13）、联轴器（14）和第二电机（15）；所述第二电机（15）固定在机器人本体（1）的一端，所述配重块（13）与所述丝杠（12）螺旋连接，所述丝杠（12）与所述第二电机（15）通过所述联轴器（14）连接。
5.根据权利要求3所述的铁路牵引供电线摆臂式巡线移动机器人，其特征在于，所述第一机械臂（3）、第二机械臂（4）和第三机械臂（6）的横截面均为圆形。
6.根据权利要求1所述的铁路牵引供电线摆臂式巡线移动机器人，其特征在于，所述机器人本体（1）中还装有传感器，用于判断到达障碍和越过障碍。
7.根据权利要求1所述的铁路牵引供电线摆臂式巡线移动机器人，其特征在于，所述电源为锂电池。
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