CN108872823B - 一种绝缘子爬行机器人的防坠落装置 - Google Patents

一种绝缘子爬行机器人的防坠落装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种绝缘子爬行机器人的防坠落装置，包括具有环形底座的机器人本体和设于所述环形底座且可抱紧绝缘子的抱紧机构。所述抱紧机构包括一对固定柱、弹性环和用于张开所述弹性环的卡挂组件，一对所述固定柱对称设于所述环形底座的周缘，所述弹性环固定套设于一对所述固定柱；发明的防坠落装置包括环形的底座和设置底座上的抱紧机构，抱紧机构可抱紧绝缘子，在爬行机器人发生故障时，抱紧机构将绝缘子抱紧，以使爬行机器人和绝缘子固定，防止爬行机器人继续下坠。

Description

一种绝缘子爬行机器人的防坠落装置
技术领域
本发明属于检测机器人技术领域，具体涉及一种绝缘子爬行机器人的防坠落装置。
背景技术
绝缘子是一种特殊的绝缘电子控件，多用于电线杆或者高压电线塔。绝缘子通常由两部分组成，一部分是中心的铁帽，多个铁帽的两端可以首尾连接成串。铁帽套上钢化玻璃，用水泥胶合剂将两者胶为一体即形成了绝缘子。绝缘子根据其铁帽和外部玻璃或陶瓷的形状、材质不同，可以构成不同型号的绝缘子，目前市面上绝缘子型号众多。绝缘子连接成串后架设于空中，架设方式有水平架设、垂直架设、倾斜架设。
当尘埃、空气污秽在绝缘子表面长期附着、累积后，形成通路，绝缘子两端电压击穿，失去作用，变成零值绝缘子。因为高压线路的绝缘完全依赖于绝缘子串，绝缘子性能劣化失效后很容易引起线路雷击跳闸率升高。为保证电网稳定、安全的运行，需要定期检测绝缘子的电阻，以防发生短路和断路等事件，影响电网的工作寿命。
目前，除了利用人工检修绝缘子串外，还可以利用检测机器人进行检测，使用可爬行的机器人来代替检修人员，减少检修人员的攀爬频率。目前，绝缘子串检测机器人一般不具备防坠落结构，检测机器人在检测过程中，发生故障时，易发生坠落。
发明内容
本发明的目的在于：解决上述现有技术中的不足，提供一种可应用于绝缘子爬行机器人上的防坠落装置；爬行机器人在意外断电时，该防坠落装置可迅速的抱紧绝缘子，防止爬行机器人继续下坠。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种绝缘子爬行机器人的防坠落装置，包括具有环形底座的机器人本体和设于所述环形底座且可抱紧绝缘子的抱紧机构。
进一步的，所述抱紧机构包括一对固定柱、弹性环和用于张开所述弹性环的卡挂组件，一对所述固定柱对称设于所述环形底座的周缘，所述弹性环固定套设于一对所述固定柱；
所述卡挂组件包括第一电磁铁和可被所述第一电磁铁吸附的挂钩，所述第一电磁铁固定设于所述环形底座，所述挂钩与所述环形底座的内周缘铰接，所述挂钩可绕铰接处翻转以使所述挂钩与所述第一电磁铁贴合或分离，且所述挂钩位于所述第一电磁铁靠近所述环形底座圆心的一侧。
进一步的，所述卡挂组件为一对，一对所述卡挂组件位于所述固定柱的连线的两侧。进一步的，所述卡挂组件为多对，每对所述卡挂组件均位于所述固定柱的连线的两侧。
进一步的，所述挂钩远离所述环形底座的一端凸设有凸块，所述凸块位于所述挂钩靠近所述第一电磁铁的一侧。
进一步的，所述弹性环为环状橡皮筋，且橡皮筋具有足够大的弹力，可将机器人固定在绝缘子上。
本发明的另一技术方案为：一种可应用于绝缘子爬行机器人上的防坠落装置；爬行机器人在意外断电时，该防坠落装置可迅速的抱紧绝缘子，防止爬行机器人继续下坠。
进一步的，所述抱紧机构包括第二电磁铁、弹簧和可被所述第二电磁铁吸附的弧形卡块，所述弹簧的一端与所述第二电磁铁靠近所述环形底座圆心的一侧固定连接，所述弹簧的另一端与所述弧形卡块固定连接；所述抱紧机构为多个，多个所述抱紧机构沿所述环形底座周向间隔设置。
进一步的，所述弧形卡块靠近所述环形底座圆心的一侧设置有楔形凸起，所述楔形凸起可与绝缘子外壁配合。
进一步的，所述抱紧机构还包括可被所述第二电磁铁吸附的挡块，所述挡块与所述环形底座的内周缘铰接，所述挡块可绕铰接处翻转以使所述挡块与所述第二电磁铁贴合或分离，且所述挡块位于所述第二电磁铁靠近所述环形底座圆心的一侧。
进一步的，所述抱紧机构还包括导向杆，所述环形底座沿所述弧形卡块的运动方向设置有通孔，所述导向杆可沿所述通孔的轴向滑动，所述导向杆与所述弧形卡块连接。弧形卡块在运动的过程中，导向杆在通孔中滑动。
由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
本发明的防坠落装置包括环形的底座和设置底座上的抱紧机构，抱紧机构可抱紧绝缘子，在爬行机器人发生故障时，抱紧机构将绝缘子抱紧，以使爬行机器人和绝缘子固定，防止爬行机器人继续下坠。在本发明中，抱紧机构为弹性环和卡挂组件，爬行机器人正常工作时，卡挂组件将弹性环张开，使绝缘子位于弹性环的内部，当爬行机器人出现故障断电时，卡挂组件中的第一电磁铁失去磁性，弹性环在自身弹力的作用下，回弹并卡入到绝缘子外壁的凹槽中，由于弹性环自身的弹性力，使爬行机器人固定在绝缘子上，防止其继续下坠，减小坠落风险。
附图说明
图1为本发明的防坠落装置的结构示意图；
图2为本发明的防坠落装置的卡挂组件的结构示意图；
图3为本发明的防坠落装置的俯视示意图一；
图4为本发明的防坠落装置的俯视示意图二；
图5为图3中A-A方向的剖视示意图；
图6为图4中B-B方向的剖视示意图；
图7为本发明的防坠落装置的俯视示意图三；
图8为本发明的防坠落装置的俯视示意图四；
图9为图7中C部分的放大示意图；
附图标记：1-环形底座，2-抱紧机构，21-固定柱，22-弹性环，23-卡挂组件，231-第一电磁铁，232-挂钩，24-弹簧，25-弧形卡块，26-挡块，27-导向杆，28-第二电磁铁。
具体实施方式
参照附图，对本发明的实施方式做具体的说明。
实施例1：如附图1-2，一种绝缘子爬行机器人的防坠落装置，包括具有环形底座1的机器人本体和设于所述环形底座1且可抱紧绝缘子的抱紧机构2。机器人在绝缘子上爬行的过程中，当机器人出现故障导致突然断电时，抱紧机构2可迅速做出反应，将绝缘子抱紧，使爬行机器人固定在绝缘子上。
如图1-2所示，在本实施例中，所述抱紧机构2具体的包括一对固定柱21、弹性环22和用于张开所述弹性环22的卡挂组件23，一对所述固定柱21对称设于所述环形底座1的周缘，两个固定柱21的连线近似为该环形底座1的直径，所述弹性环22的两端分别固定套设于这对所述固定柱21上；在使用时，弹性环22挂在卡挂组件23上，将弹性环22张开，形成可容纳绝缘子的空腔，机器人在爬行过程中，绝缘子位于该空腔内；当机器人突然断电时，卡挂组件23迅速的松开弹性环22，弹性环22在自身弹力的作用下，回弹，并卡紧在绝缘子外壁的凹槽内，将爬行机器人固定在绝缘子上，需说明的是，弹性环22卡在绝缘子凹槽中时，弹性环22仍具有一定的回弹力，以向绝缘子施加一定的径向的弹力，抱紧绝缘子。
在本实施例中，所述卡挂组件23包括第一电磁铁231和可被所述第一电磁铁231吸附的挂钩232，所述第一电磁铁231固定设于所述环形底座1上，所述挂钩232与所述环形底座1的内周缘铰接，所述挂钩232可绕铰接处翻转以使所述挂钩232与所述第一电磁铁231贴合或分离，且所述挂钩232位于所述第一电磁铁231靠近所述环形底座1圆心的一侧。第一电磁铁231通电时，挂钩232在第一电磁铁231磁力的作用下，与第一电磁铁231贴合在，将弹性环22张开；当第一电磁铁231断电时，挂钩232和第一电磁铁231之间没有磁力，并在弹性环22的弹力作用下，挂钩232向环形底座1的径向方向翻转，使挂钩232和第一电磁铁231分离，弹性环22卡入到绝缘子外壁的凹槽中。在本实施例中，卡挂组件23由第一电磁铁231和挂钩232组成，利用第一电磁铁231通电具有磁性、断电无磁性的特性，在断电的情况下，卡挂组件23可迅速的释放弹性环22，快速的将爬行机器人固定在绝缘子上。
在本实施例中，卡挂组件23为一对，一对所述卡挂组件23位于所述固定柱21的连线的两侧，并且两个卡挂组件23的连线近似为环形底座1的直径。优选的，卡挂组件23的连线和一对固定柱21的连线相互垂直，弹性环22在卡挂组件23和固定柱21的作用线，被张开成近似的正方形。更优选的，所述卡挂组件23为多对，每对所述卡挂组件23均位于所述固定柱21的连线的两侧，弹性环22被张开成规则或不规则的多边形。
在本发明的其他实施例中，卡挂组件23为多个，多个卡挂组件23和一对固定柱21在环形底座1上均匀间隔分布，其中，在固定柱21连线两侧的卡挂组件23个数相同；弹性环22被张开成较规则的多边形，多边形的边数越多，多边形越接近于圆形。
在本发明的其他实施例中，卡挂组件23还可以是现有技术中，可卡挂弹性环22，并在断电的情况下，可释放弹性环22的组件。
优选的，在本实施例中，在所述挂钩232远离所述环形底座1的一端凸设有凸块，所述凸块位于所述挂钩232靠近所述第一电磁铁231的一侧。在挂钩232上设置凸块，一是可防止弹性环22滑出卡挂组件23，二是方便卡挂弹性环22。
在本实施例中，所述弹性环22为环状橡皮筋，在本发明的其他实施例中，弹性环22还可以是其他的具有弹性的环状结构。
实施例2：入附图3-6
一种绝缘子爬行机器人的防坠落装置，包括具有环形底座1的机器人本体和设于所述环形底座1且可抱紧绝缘子的抱紧机构2。机器人在绝缘子上爬行的过程中，当机器人出现故障导致突然断电时，抱紧机构2可迅速做出反应，将绝缘子抱紧，使爬行机器人固定在绝缘子上。
在本实施例中，所述抱紧机构2包括第二电磁铁28、弹簧24和可被所述第二电磁铁28吸附的弧形卡块25，所述弹簧24的一端与所述第二电磁铁28靠近所述环形底座1圆心的一侧固定连接，所述弹簧24的另一端与所述弧形卡块25固定连接；第二电磁铁28在通电时，弧形卡块25被吸附在第二电磁铁28上，并将弹簧24压缩；在断电时，第二电磁铁28失去磁力，在弹簧24的弹力作用下，弧形卡块25被迅速的弹开，并卡入到绝缘子外壁的凹槽中，此时，弹簧24仍处于压缩状态；所述抱紧机构2为多个，多个所述抱紧机构2沿所述环形底座1周向间隔设置。
优选的的，弧形卡块25靠近所述环形底座1圆心的一侧设置有楔形凸起，所述楔形凸起可与绝缘子外壁配合。在弧形卡块25上设置楔形凸起，当第二电磁铁28突然断电时，带有楔形凸起的弧形卡块25更容易卡入到绝缘子壁的凹槽内，同时楔形凸起与绝缘子壁的凹槽的接触面积更大，抱紧机构2与绝缘子壁的连接更加牢固。
实施例3：在实施例2的基础上，在本实施例中，所述抱紧机构2还包括可被所述第二电磁铁28吸附的挡块26，所述挡块26与所述环形底座1的内周缘铰接，所述挡块26可绕铰接处翻转以使所述挡块26与所述第二电磁铁28贴合或分离，且所述挡块26位于所述第二电磁铁28靠近所述环形底座1圆心的一侧。第二电磁铁28通电时，挡块26在第二电磁铁28磁力的作用下，与第二电磁铁28贴合，挡块26也可被第二电磁铁28吸附，进一步的将弹簧24压缩；当第二电磁铁28断电时，挡块26和第二电磁铁28之间没有磁力，弧形卡块25在弹簧24的弹力作用下，弧形卡块25向圆心方形弹出，同时挡块26向环形底座1的径向方向翻转，使挂钩232和第二电磁铁28分离，弧形卡块25卡入到绝缘子外壁的凹槽中。在本实施例中，卡挂组件23由第二电磁铁28、弧形卡块25以及弹簧24组成，利用第二电磁铁28通电具有磁性、断电无磁性的特性，在断电的情况下，卡挂组件23可迅速的释放弹性环22，快速的将爬行机器人固定在绝缘子上。
实施例4：如附图7-9，在实施例3的基础上，所述抱紧机构2还包括导向杆27，所述环形底座1沿径向设置有通孔，所述导向杆27可沿所述通孔的轴向滑动，所述导向杆27与所述弧形卡块25连接。弧形卡块25在沿着环形底座1的径向向内或是向外运动的过程中，导向杆27在通孔中滑动，使弧形的弧形卡块25始终在环形底座1径向的平面内运动，防止弧形卡块25发生转；通过设置导向杆27，弧形卡块25在弹入至绝缘子的凹槽过程中，不易发生转动，以保证弧形卡块25能准确的弹入到绝缘子的凹槽中，增强抱紧机构2的精确性。
在本发明的实施例2-3中，卡挂组件23至少为两个，并且两个卡挂组件23对称设置在环形底座1上，两卡挂组件23的连线近似为环形底座1的直径。
本发明通过在具有环形底座1的机器人上设置抱紧机构2，当机器人出现断电故障时，抱紧机构2可迅速的将绝缘子抱紧，防止机器人坠落。

Claims (5)

1.一种绝缘子爬行机器人的防坠落装置，其特征在于：包括具有环形底座的机器人本体和设于所述环形底座且可抱紧绝缘子的抱紧机构；
所述抱紧机构包括一对固定柱、弹性环和用于张开所述弹性环的卡挂组件，一对所述固定柱对称设于所述环形底座的周缘，所述弹性环固定套设于一对所述固定柱；所述卡挂组件包括第一电磁铁和可被所述第一电磁铁吸附的挂钩，所述第一电磁铁固定设于所述环形底座，所述挂钩与所述环形底座的内周缘铰接，所述挂钩可绕铰接处翻转以使所述挂钩与所述第一电磁铁贴合或分离，且所述挂钩位于所述第一电磁铁靠近所述环形底座圆心的一侧。
2.根据权利要求1所述的绝缘子爬行机器人的防坠落装置，其特征在于：所述卡挂组件为一对，一对所述卡挂组件位于所述固定柱的连线的两侧。
3.根据权利要求1所述的绝缘子爬行机器人的防坠落装置，其特征在于：所述卡挂组件为多对，每对所述卡挂组件均位于所述固定柱的连线的两侧。
4.根据权利要求1所述的绝缘子爬行机器人的防坠落装置，其特征在于：所述挂钩远离所述环形底座的一端凸设有凸块，所述凸块位于所述挂钩靠近所述第一电磁铁的一侧。
5.根据权利要求1所述的绝缘子爬行机器人的防坠落装置，其特征在于：所述弹性环为环状橡皮筋。
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