CN110480597B - 高压输电线路机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种高压输电线路机器人,包括成对设置且可沿输电缆线移动的柔性动力轮、一端与柔性动力轮连接的动力轮支撑臂以及支座,所述支座上对应设有行走臂柔性驱动机构;所述动力轮支撑臂的另一端与行走臂柔性驱动机构连接且呈摆动形态铰接于支座上;于所述支座上,还设有可根据作业任务更换的执行器。本发明针对500kv及以上的分裂导线设计,可以保证柔性动力轮在移动时紧密贴合巡检线路,适应线路复杂状况,且可以更好的适应线路金具,具有吊装挂线容易,并天然具有防坠落功能,在跨域杆塔时,可避免脱线而导致跨越失败,提高了机器人平台使用的可靠性和稳定性,大大提高了巡检效率和安全性,设备可靠性高。
Description
技术领域
本发明属于电力线路巡查检修技术领域,具体涉及一种高压输电线路机器人。
背景技术
高压输电线路是电网中的核心,采用停电检修的方式会造成巨大经济损失,故而高压输电线路的检修必须在带电的情形下进行,但高压输电线路带电检修作业具有极高的难度和危险性。因此,通过作业机器人替代或辅助工人进行危险复杂的线路巡检维护是必然之势。
目前,现有技术的检修基本都是针对220kv高压输电线路而完成的。而500kv及以上电压等级的线路基本全部是四分裂、六分裂(或8分裂及更多)导线,四分裂导线和六分裂导线线路的架构、排线方式以及所使用的线路金具都与220kv电压等级线路有巨大的差异,但现有技术更多是基于220kv及以下输电线路或是配电电网使用的机器人方案升级而来,并没有突破性改进,即220kv电压等级的机器人构造无法胜任四分裂和六分裂导线的线路特征及工况,实用性和可靠性存疑。因此,500kv及以上的超高压特高压输电线路的巡查和检修是世界性难题。
输电线路巡检机器人面临的一大难题就是如何跨越高压线杆塔实现长距离贯通巡检。一条高压线路中有多种杆塔,其中直线杆塔较为简单,但是,现有技术通过直线线塔过程都十分繁杂:通常通过调整机械臂的位置及姿态,并配合执行机构进行松线-移动-重新抓线的动作来实现跨越。其执行动作繁杂,耗时,相应的机械臂结构复杂,开发成本高,而四分裂、六分裂及更多导线则更为复杂,需要通过多个传动机构配合执行机构完成,不仅增加了巡检机器人的整体重量和制造成本,而且,由于高空环境相对恶劣,机器人本体可能出现较为严重的摇摆和倾斜,在跨越悬垂线夹,执行机构松开高压线而进行姿态调整的过程中,复杂、多级传动机构很可能会因传动不到位或失效导致执行机构脱线而无法重新回到预定的工作位置,严重影响跨越高压线杆塔的成功率,并且存在安全隐患。
另外,输电线路检修属于高空作业,工况复杂危险系数高,对作业机器人平台的可靠性、机动灵活性和通用性有极高的要求。现有的技术及机器人系统,普遍面临通用性不足的问题,运动机构单一很难应对高空工况的复杂性,无法保证作业的成功率。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足,提供了一种用可用于四分裂导线六分裂、八分裂及其他分裂导线场景使用的高压输电线路机器人,可保证挂线作业的可靠性和适应性。
本发明提供的一种高压输电线路机器人,包括成对设置且可沿输电缆线移动的柔性动力轮、一端与所述柔性动力轮连接的动力轮支撑臂以及支座,所述支座上对应设有行走臂柔性驱动机构;所述动力轮支撑臂的另一端与所述行走臂柔性驱动机构连接且呈摆动形态铰接于所述支座上;于所述支座上,还设有可根据作业任务更换的执行器。
作为本发明可选的设计结构,所述支座上还设有可更换的机械臂,所述机械臂底端铰接在所述支座上,顶端连接所述执行器。
作为本发明可选的设计结构,所述支座上设有摄像设备,并搭配有多自由度云台。
作为本发明可选的设计结构,所述柔性动力轮包括柔性花瓣轮、可由驱动模块带动转动的主动轮,所述柔性花瓣轮的外周向轮心内设置有多个可卡挂于障碍物的跨越槽;所述驱动模块为独立的大扭矩力矩电机或由电机加减速器组成;所述主动轮外周向内开设有环绕其轴心线的V形夹线槽。
作为本发明可选的设计结构,所述行走臂柔性驱动机构包括驱动元件、弹性悬挂和移动组件,所述弹性悬挂一端与所述动力轮支撑臂连接,另一端与所述移动组件连接,所述移动组件通过所述驱动元件带动移动并带动所述弹性悬挂移动。
作为本发明可选的设计结构,所述移动组件包括滑块和滑轨,所述滑轨固定在所述支座上,所述弹性悬挂一端与所述滑块连接,所述滑块设置在所述滑轨上且通过所述驱动元件带动沿所述滑轨移动并带动所述弹性悬挂移动。
作为本发明可选的设计结构,所述驱动元件采用双螺母丝杠组件结构,包括可由动力元件带动转动的丝杆和两个螺母组合,所述丝杆上分别设有左旋螺母和右旋螺母,所述滑块和所述弹性悬挂成对设置,两所述滑块分别与所述左旋螺母和所述右旋螺母连接,同时分别与两所述弹性悬挂相对的一端连接;或者,所述驱动元件包括双伸缩气缸,所述双伸缩气缸活塞杆的伸出端分别与两所述弹性悬挂相对的一端连接。
作为本发明可选的设计结构,所述滑轨设置有两根,设置在两滑轨上且位于同一位置的所述滑块通过连接板连接于一体;所述左旋螺母和所述右旋螺母分别固定在所述连接板上,且所述弹性悬挂的一端连接在该连接板上。
作为本发明可选的设计结构,所述弹性悬挂包括驱动杆和弹性件,所述驱动杆的一端连接在所述动力轮支撑臂的一端,所述驱动杆的另一端连接在所述移动组件上,所述弹性件套在所述驱动杆上。
作为本发明可选的设计结构,所述动力元件由主动同步带轮、从动同步带轮以及绕于所述主动同步带轮和从动同步带轮外周的同步带构成闭环传动系统,由所述主动同步带轮作为驱动轮进行运动控制。
本发明是针对500kv及以上输电线路的分裂导线(四分裂、六分裂及八分裂导线)的机器人巡检作业平台而进行的设计,具有下列技术效果:
(1) 本发明采用柔性动力轮、动力轮支撑臂及行走臂柔性驱动机构等组合结构,其柔性动力轮吊装挂线容易,可在输电线路上高速行驶,遇到障碍物时可主动或被动产生旋转运动,可以卡挂于障碍物上,并与障碍物完好贴合而达到防掉落的目的;同时,还可通过行走臂柔性驱动机构及时调整机械臂姿态及机器人重心,以更好地贴合线路障碍物,具有防坠落功能,可适应线路复杂状况,提高了机器人平台使用的可靠性、稳定性及安全性。
(2)本发明采用柔性动力轮、动力轮支撑臂及行走臂柔性驱动机构等组合结构,可以更好的适应线路金具,在跨越障碍物时可及时调整柔性动力轮的贴合状态,不需要通过脱线来实现障碍物的跨越,避免脱线而导致跨越失败,大大提高了巡检效率和安全性,设备可靠性高,且无需对相关线塔进行改造,适应性广,应用成本低,易于推广使用。
(3)本发明具有强大的搭载能力,可搭载通用型多关节机械臂,并搭配不同作业工具,以满足不同的作业需求,同时因为通用性机械臂极高的灵活性,使机器人可以适应各种不同复杂的作业对象,极大地提高了机器人的作业能力和通用性。
本发明为超高压特高压输电线路机器人作业提供了更为可靠且功能强大的机器人平台,填补了技术空白,具有较高的使用价值。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明整体结构示意图;
图2为本发明应用于500kv四分裂导线时的结构示意图;
图3为本发明底部视图一;
图4为本发明底部视图二。
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。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
需要说明的是,当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件,或“设有”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
还需要说明的是,本发明实施例中的 “上”、“下”、“左”、“右”、“上端”、“下端”“一侧”、“另一侧”、“一端”、“另一端”、“前端”或“后端”等方位用语,仅是互为相对概念或是以产品的正常使用状态为参考的,或者是基于附图展示的位置而参考的,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不应该认为是具有限制性的。
此外,术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”、“第三”、“第四”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
参见图1-图4,本发明提供的一种高压输电线路机器人,应用于500kv及以上电压等级的线路中四分裂、六分裂、八分裂或更多的缆线,包括柔性动力轮5、动力轮支撑臂4以及支座7,其中柔性动力轮5成对设置在两条输电缆线11上. 可沿输电缆线11移动,其包括柔性花瓣轮51、主动轮52和驱动模块53,其中所述驱动模块53可以是独立的大扭矩力矩电机,也可以是由电机加减速器组成;所述主动轮52外周向内开设有环绕其轴心线的V形夹线槽,输电缆线11可卡合于该V形夹线槽内,工作时两个主动轮52可吊挂在输电缆线11上;所述驱动模块53设于主动轮52的轴向后端,由驱动模块53驱动主动轮52转动。在两主动轮52轴向的前端,分别安装有所述的柔性花瓣轮51,两柔性花瓣轮51具体可分别相对设置在两条输电缆线11的内侧。所述柔性花瓣轮51的外周向轮心内设置有多个可卡挂于障碍物的跨越槽,所述跨越槽为口部宽底部窄且底部呈圆弧的V状、半圆状或梯形结构,相邻的跨越槽之间形成花瓣状结构,其花瓣的数量N=2πr/(L1+L2),其中,r为各跨越槽底部的底圆半径,L1为跨越槽底部对应的底圆弧长,L2为花瓣根部所对应的底圆弧长。所述支座7位于柔性动力轮5的下方,其为主要的支撑件和受力件,同时也是各构件安装和布局的基体,下部可安装支撑脚72,以便机器人在地面放置。在支座7上,设有行走臂柔性驱动机构2,具体可设置在支座7的底部,有利于行走臂柔性驱动机构2上各构件的布局(当然,也可设置在支座7的上表面)。所述动力轮支撑臂4一端(附图所示为上端)连接柔性动力轮5,且竖向连接在主动轮52的后端,与柔性动力轮5一样成对设置,另一端(图示为下端)与行走臂柔性驱动机构2连接,动力轮支撑臂4与行走臂柔性驱动机构2的连接端可由行走臂柔性驱动机构2带动作位移;动力轮支撑臂4上设有铰支点(未图示),支座7上向外延伸有铰接杆74,铰接杆74上设有铰轴73,这样可使动力轮支撑臂4通过铰轴73呈摆动形态铰接在支座7上,再通过行走臂柔性驱动机构2,可使动力轮支撑臂4在支座7上摆动。在支座上7上,还设有可根据作业任务更换的执行器1。上述结构设计中,支座7、行走臂柔性驱动机构2通过动力轮支撑臂4与柔性动力轮5的连接而吊挂在两条输电缆线11上。工作时,两个主动轮52由驱动模块53驱动转动,两主动轮52同时带动两柔性花瓣轮51沿输电缆线11移动。由于动力轮支撑臂4摆动设置在支座7上, 与行走臂柔性驱动机构2一端连接的动力轮支撑臂4可通过行走臂柔性驱动机构2调整其在支座7上的位置,以适应不同工况合线路,同时在行走臂柔性驱动机构2的弹性力作用下可对动力轮支撑臂4一直保持施压状态,这样可使连接在动力轮支撑臂4另一端的柔性动力轮5在这种弹性力的作用下,在沿输电线路移动巡检的同时始终紧压于输电缆线11上,避免移动时脱离线路。当遇到输电缆线11上的障碍物(例如跨越分裂导线金具12)而发生位置变动时,由于柔性花瓣轮51上设有跨越槽,遇到障碍物时可不受主动轮52的约束,主动或被动产生旋转运动,即柔性花瓣轮51可独立于主动轮52绕轴心转动,从而适应障碍物,并卡挂、贴合在障碍物上,防止掉线。同时,利用行走臂柔性驱动机构2所具有的容让性,可使主动轮52在做相应调整时,带动动力轮支撑臂4摆动,使行走臂柔性驱动机构2根据柔性花瓣轮51卡合的物件做被动调整,同时还可使主动轮52在其弹性夹紧力的作用下仍然夹紧在障碍物上,并从障碍物的侧面前进,快速跨越金具12等障碍物。柔性花瓣轮51保持卡挂状态直至主动轮52完全越过障碍物后重新卡夹于输电缆线11上,完成对障碍物的跨越,无需松线后重新抓线,避免脱线而导致跨越失败。越过障碍物后,柔性动力轮5在行走臂柔性驱动机构2的弹性力作用下再次压紧线缆,从而使柔性动力轮5能够始终紧密贴合线路以及线路金具,以保证本发明机器人在挂线作业的可靠性和适应性。
本发明整机结构针对500kv及以上的分裂导线设计,采用柔性动力轮5、动力轮支撑臂4及行走臂柔性驱动机构2等组合结构,可以保证柔性动力轮5在移动时紧密贴合巡检线路,适应线路复杂状况,同时,动力轮支撑臂4呈摆动形态铰接于支座7,可通过行走臂柔性驱动机构2的带动适应更好的线路金具,具有吊装挂线容易,并天然具有防坠落功能,可在输电线路上高速行驶,同时保证可靠性和安全性。在跨越障碍物时,不需要通过脱线来实现,可避免脱线而导致跨越失败,提高了机器人平台使用的可靠性和稳定性,大大提高了巡检效率和安全性,设备可靠性高。进一步地,两柔性花瓣轮51的相对设置,可使驱动模块53及动力轮支撑臂4均位于两输电缆线11外侧的下方,这样,不仅可使驱动模块53有较大的安装空间,而且拓展了与动力轮支撑臂4配合连接的支座7的宽度,进而扩大了柔性动力轮5、动力轮支撑臂4及行走臂柔性驱动机构2与之关联的其他构件的布局空间。参见图3和图4,作为本发明具体的实施例结构设计,所述行走臂柔性驱动机构2包括驱动元件21、弹性悬挂22和移动组件23,所述弹性悬挂22一端与动力轮支撑臂4连接,另一端与移动组件23连接,移动组件23通过驱动元件21带动移动并带动弹性悬挂22移动。所述弹性悬挂22包括驱动杆221和弹性件222,驱动杆221一端铰接在动力轮支撑臂4的一端,驱动杆221的另一端连接在移动组件23上,弹性件222套在驱动杆221上,通过弹力产生被动柔性,可采用弹簧,也可使用其他弹性元件达到类似效果。当驱动元件21带动移动组件23移动时,移动组件23会带动驱动杆221移动,驱动杆221带动动力轮支撑臂4与其连接的一端移动,从而使动力轮支撑臂4绕铰轴73摆动。上述结构中,由于驱动杆221上设有弹性件222,当移动组件23带动驱动杆221移动时,需要克服弹性件222的弹力,方能实现动力轮支撑臂4与驱动杆221连接端的位移,这种移动方式是柔和的,不会对动力轮支撑臂4在支座7上的摆动带来冲击,故而在遇到障碍物柔性动力轮5通过行走臂柔性驱动机构2主动调整时,不会带来脱线的风险。同时,由于行走臂柔性驱动机构2上具有弹性件222,当柔性动力轮5在遇到障碍物而进行被动调整时,动力轮支撑臂4在柔性动力轮5的作用下摆动,这时可通过弹性件222产生的变形来适应柔性动力轮5的变化,而且还通过其弹性力使柔性动力轮5在适应这种变化的同时始终保持与障碍物的贴合,避免脱线。可以理解地,上述结构的弹性悬挂22不限于图示所示的结构,只要能够实现动力轮支撑臂4一端的柔性移动以及能够保证动力轮支撑臂4另一端连接的柔性动力轮5在移动过程中始终贴合在输电缆线11上,都属于本发明的保护范围。
参见图3和图4,作为本发明具体的实施例结构设计,所述移动组件23包括滑块231和滑轨232,滑轨232两端通过滑轨固定座24固定在支座7上,滑块231配合设置在滑轨232上,滑块231与驱动元件21连接,同时与弹性悬挂22一端连接。工作时,滑块231在驱动元件21带动下沿滑轨232定向移动,进而带动所述弹性悬挂22 移动。
作为本发明具体的实施例行走臂柔性驱动机构2的优化设计,在所述柔性动力轮5和动力轮支撑臂4成对设置时,用于驱动动力轮支撑臂4摆动的行走臂柔性驱动机构2中的弹性悬挂22和移动组件23数量与动力轮支撑臂4对应,而驱动元件21可通过一套双螺母丝杠组合结构带动两个弹性悬挂22和两个移动组件23动作。具体参见图3和图4,所述驱动元件21采用一根丝杆211和两个螺母212组合,丝杆211分为左、右两个区域(见图4),其中左边区域为左旋区,配有左旋螺母212a;其右边区域为右旋区,配有右旋螺母212b。同时,基于上述双螺母丝杠组件结构,移动组件23中的两滑块231分别与左旋螺母212a和右旋螺母212b连接,其起始位置位于左边区域和右边区域的邻接位置,左、右两滑块231同时分别与两个弹性悬挂22相对的一端连接,使左、右两滑块231和两个弹性悬挂22分别位于左边区域和右边区域。两个弹性悬挂22另一端分别连接设置在左边区域和右边区域一端的动力轮支撑臂4,动力轮支撑臂4以旋转副形式通过铰轴73铰接在支座7上,在支座7的两端形成摆动状态。丝杆211转动时,左旋螺母212a和右旋螺母212b配合移动,由于两螺母旋向相反,可相对丝杆211轴向长度方向分别在左、右区域同时向内或向外移动,进而带动两滑块231向内或向外移动,滑块231相对丝杆211向内或向外的移动便导致了与之连接的两弹性悬挂22的移动,从而牵引位于两弹性悬挂22两侧的动力轮支撑臂4分别绕支座7铰接杆74上设置的铰轴73弹性摆动,以带动与动力轮支撑臂4连接的柔性动力轮5进行开合运动,从而使柔性动力轮5越过输电缆线11上金具12或其他障碍物。本发明驱动元件21采用丝杆螺母组合结构作为高压线路机器人的驱动元件,结构紧凑,可以大大简化机构,不仅降低了整机重量,而且也降低了制造成本,并保证传动效率及可靠性,也有利于机器人其他构件的布局。可以理解地,所述的驱动元件21并不限于上述丝杆螺母组合结构,作为替代方案,也可以采用双向伸缩气缸来实现。当采用双伸缩气缸结构时,所述驱动元件21可包括双伸缩气缸,该气缸两端分别设有活塞杆,所述双伸缩气缸位于两弹性悬挂22的中间,两活塞杆的伸出端分别与两所述弹性悬挂22相对的一端连接。工作时,双伸缩气缸两活塞杆向外延伸,带动两弹性悬挂22向外移动,以牵引位于两弹性悬挂22两侧的动力轮支撑臂4分别绕支座7铰接杆74上设置的铰轴73弹性摆动。双伸缩气缸的活塞杆同时还可连接滑块231,用于两弹性悬挂22移动时的导向。当然,所述的驱动元件21还可以采用齿轮齿条组合件或连杆组件等实现。当然,驱动元件21和弹性悬挂22以及移动组件23的组合也可以单独设置,即每一动力轮支撑臂4由独立的柔性驱动机构带动摆动,只要能够保证传动的精确性和可靠性的驱动元件,都属于本发明保护的范围。
进一步参见图3和图4,本发明具体的实施例结构中,在支座7上可平行设置有两根滑轨232,每一根滑轨232上分别设置左、右两滑块231,不同滑轨232上同一位置的两滑块231(图4所示为上、下滑轨232同一位置)通过连接板233连接于一体。同时,左旋螺母212a和右旋螺母212b也分别固定在连接板233上,且弹性悬挂22一端也连接在该连接板233上。这种结构,一方面有利于滑块231移动的导向,以保证滑块231移动的可靠性,另一方面,可使丝杆211设置在两滑轨232之间,同时,连接板233可作为各结构的中间连接元件,有利于丝杆211、滑轨232和弹性悬挂22的空间布局,既可保证各结构之间连接的紧凑,又可避免各结构运动时的干涉。
请再参见图1-图4,对于500kv四分裂导线、六分裂导线、八分裂导线或其他导线,所述的柔性动力轮5和动力轮支撑臂4还可以成组且对称设置,即每一对柔性动力轮5对称设置在两条输电缆线11上时可至少设置一组,图示实施例为前后两组,每组有一对柔性动力轮5分别吊挂在两条输电缆线11上。同样地,有四条动力轮支撑臂4分别铰接在支座7上,两端连接前、后两对柔性动力轮5和行走臂柔性驱动机构2,当前一组柔性动力轮5越障时,后一组可仍然卡挂在输电缆线11上。这种采用双侧支撑行走的结构,在用于四分裂、六分裂及八分裂导线输电线路巡检机器人行走时,可有效降低侧向偏距,保持机器人行走及越过障碍物的稳定性,更好地避免了脱线的可能性,同时可有效简化巡线机器人的越障方式,使机器人挂线作业的可靠性和适应性进一步提高。
本发明具体的实施例结构中,驱动元件21的转动通过动力元件6带动而实现。参见图3,所述动力元件6包括一个主动同步带轮61、一对从动同步带轮64以及绕于所述主动同步带轮61、从动同步带轮64外周的同步带62,构成闭环传动系统,主动同步带轮61连接电机驱动模块(未图示),由该主动同步带轮61作为驱动轮进行闭环传动系统的运动控制。所述主动同步带轮61、从动同步带轮64以及同步带62分别固定在支座7的两侧端,各从动同步带轮64分别连接在各丝杆211的一端,通过从动同步带轮64带动丝杆211转动,进而带动前、后行走臂柔性驱动机构2动作。这样,通过一个动力源即可将动力同时传输给前后行走臂柔性驱动机构2,既可保证机构的同步性,减少机构元件,降低成本,又可减轻整个机器人的重量。为保证动力传动的可靠性,在主动同步带轮61和从动同步带轮64之间,还设有可调节其固定位置的两张紧轮63,以控制同步带62的张紧力,保证上述传动系统的传动精度。上述传动系统设置在本发明机器人整体结构中,结构相对比较简单,重量轻,容易布局且可保证传动的可靠性。可以理解地,上述传动系统还可以通过链轮传动或其他传动系统实现,如齿轮传动将多组行走臂柔性驱动机构串联等,也可以针对负载能力的需求采用每组行走臂柔性驱动机构单独驱动的方案,如通过单一的动力元件直接与各丝杆211连接,只要能够实现动力传递的传动系统,均属于本发明的保护范围。
参见图1,本发明具体的实施例结构设计中,所述执行器1可通过搭载机械臂8而设置在支座7上,即机械臂8底端铰接在支座7上,末端连接执行器1,以提升机器人的作业能力和通用性。由于支座7具有一定承载面积和空间,所述机械臂8可更换,根据实际作业任务的需求、其他关联构件的设置以及线路输送过程中可能遇到的障碍物选择搭载的机械臂8臂部的数量、自由度以及相应对的尺寸和构造布局,非常方便。而且,所述的机械臂8可以是通用型(4、5、6、7轴)工业机械臂,也可以是根据需要设定的专用型机械臂(机械臂自由度少通用性不足,但可以完成某特定工作),这样可使本发明具有强大的搭载能力,可搭载多种不同的机械臂,使机械臂具有极高的灵活性,机器人可以适应复杂的作业对象。进一步地,在机械臂8末端安装执行器1,可根据作业需求进行快捷更换,并可搭配不同作业工具,以满足不同的作业需求,极大地提高了机器人的作业能力和通用性。
请再参见图1,本发明具体的实施例结构设计中,在支座7上还可安装摄像设备3,固定在支座平台71上,并搭配有多自由度云台,以便对线路进行全方位细致观察,同时通过摄像设备采集输电线路设施的图片及视频,利用控制器分析故障并自动向控制中心发送数据,实现机器人全自动巡检。进一步地,控制器还可根据其采集的图像进行作业选择或更改相关参数和配置,进一步保证机器人挂线作业的可靠性和准确性。
以上仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种高压输电线路机器人,其特征在于,包括成对设置在两条输电缆线且可沿输电缆线移动的柔性动力轮、一端与所述柔性动力轮连接的动力轮支撑臂以及支座,所述柔性动力轮包括柔性花瓣轮、由驱动模块带动转动的主动轮,所述柔性花瓣轮的外周向轮心内设置有多个可卡挂于障碍物的跨越槽,所述柔性花瓣轮安装在所述主动轮轴向的前端,并相对设置在两条输电缆线的内侧,所述柔性花瓣轮可相对于所述主动轮转动,且卡挂于障碍物上时,主动或被动产生旋转运动,并保持卡挂状态;所述支座上对应设有行走臂柔性驱动机构,所述行走臂柔性驱动机构包括驱动元件、弹性悬挂和移动组件,所述弹性悬挂一端与所述动力轮支撑臂连接,另一端与所述移动组件连接,所述移动组件通过所述驱动元件带动移动并带动所述弹性悬挂移动;所述移动组件包括滑块和滑轨,所述滑轨固定在所述支座上,所述弹性悬挂另一端与所述滑块连接,所述滑块设置在所述滑轨上且通过所述驱动元件带动沿所述滑轨移动并带动所述弹性悬挂移动;所述动力轮支撑臂的另一端与所述行走臂柔性驱动机构连接且呈摆动形态铰接于所述支座上;于所述支座上,还设有可根据作业任务更换的执行器。
2.根据权利要求1所述的高压输电线路机器人,其特征在于,所述支座上还设有可更换的机械臂,所述机械臂底端铰接在所述支座上,顶端连接所述执行器。
3.根据权利要求1所述的高压输电线路机器人,其特征在于,所述支座上设有摄像设备,并搭配有多自由度云台。
4.根据权利要求1所述的高压输电线路机器人,其特征在于,所述驱动模块为独立的大扭矩力矩电机或由电机加减速器组成;所述主动轮外周向内开设有环绕其轴心线的V形夹线槽。
5.根据权利要求1所述的高压输电线路机器人,其特征在于,所述驱动元件采用双螺母丝杠组件结构,包括由动力元件带动转动的丝杆和两个螺母组合,所述丝杆上分别设有左旋螺母和右旋螺母,所述滑块和所述弹性悬挂成对设置,两所述滑块分别与所述左旋螺母和所述右旋螺母连接,同时分别与两所述弹性悬挂相对的一端连接;或者,所述驱动元件包括双伸缩气缸,所述双伸缩气缸活塞杆的伸出端分别与两所述弹性悬挂相对的一端连接。
6.根据权利要求5所述的高压输电线路机器人,其特征在于,所述滑轨设置有两根,设置在两滑轨上且位于同一位置的所述滑块通过连接板连接于一体;所述左旋螺母和所述右旋螺母分别固定在所述连接板上,且所述弹性悬挂的另一端连接在该连接板上。
7.根据权利要求1所述的高压输电线路机器人,其特征在于,所述弹性悬挂包括驱动杆和弹性件,所述驱动杆的一端连接在所述动力轮支撑臂的另一端,所述驱动杆的另一端连接在所述移动组件上,所述弹性件套在所述驱动杆上。
8.根据权利要求5所述的高压输电线路机器人,其特征在于,所述动力元件由主动同步带轮、从动同步带轮以及绕于所述主动同步带轮和从动同步带轮外周的同步带构成闭环传动系统,由所述主动同步带轮作为驱动轮进行运动控制。
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