CN112350214B - 高空线路巡检机器人 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种高空线路巡检机器人，属于高空线缆巡检技术领域，包括支架、分别设于支架两端的第一机械臂和第二机械臂、设于支架上且位于第一机械臂和第二机械臂之间的越障机械臂、设于支架上用于分别驱动各个机械臂动作的驱动机构，以及设于支架上用于拍摄并传输高空线缆的实时画面的摄像组件；其中，在高空线缆的无障碍段，第一机械臂和第二机械臂同时夹紧高空线缆，且驱动机构带动支架沿高空线缆走行；在跨越障碍物时，驱动机构带动越障机械臂夹紧高空线缆，并依次带动第一机械臂、第二机械臂与高空线缆脱离进行越障。本发明提供的高空线路巡检机器人，拍摄画面稳定，能够适用于极端天气或恶略环境条件下进行高空线缆的巡检工作。

Description

高空线路巡检机器人

技术领域

本发明属于高空线缆巡检技术领域，更具体地说，是涉及一种高空线路巡检机器人。

背景技术

目前，随着科技水平的提高，在电力巡检中已经开始逐渐采用无人机代替传统的人工巡检作业方式，特别是在悬崖、山坡等危险地形环境中，能够规避人工巡检作业中的安全隐患，但是无人机巡检作业对于自然环境、天气的适应性较差，因此当遇到大雾或风雨等恶略天气情况时，无人机就无法进行正常作业，另外，无人机作业对于操作者的技能要求较高，由于无人机难以保证飞行的绝对平稳，拍摄的线路画面远近不一，因此获取的高空线路画面稳定性较差，会增加地面工作站人员对于线路问题的判断难度，容易引发高空线路的问题误判或漏判的情况。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高空线路巡检机器人，旨在解决现有技术中采用无人机无法在恶略天气条件下进行高空线路巡检，且巡检过程中获取的高空线路画面稳定性差，容易造成线路问题误判漏判的问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种高空线路巡检机器人，包括支架、分别设于支架两端的第一机械臂和第二机械臂、设于支架上且位于第一机械臂和第二机械臂之间的越障机械臂、设于支架上用于分别驱动各个机械臂动作的驱动机构，以及设于支架上用于拍摄并传输高空线缆的实时画面的摄像组件；其中，在高空线缆的无障碍段，第一机械臂和第二机械臂同时夹紧高空线缆，且驱动机构带动支架沿高空线缆走行；在跨越障碍物时，驱动机构带动越障机械臂夹紧高空线缆，并依次带动第一机械臂、第二机械臂与高空线缆脱离进行越障。

作为本申请另一实施例，驱动机构包括：

第一驱动组件，设于支架的一端，且与第一机械臂连接；

第二驱动组件，设于支架的另一端，且与第二机械臂连接；

第三驱动组件，设于支架的中部，且与越障机械臂连接；

驱动控制器，设于支架上，与第一驱动组件、第二驱动组件、第三驱动组件分别电连接。

作为本申请另一实施例，越障机械臂与支架滑动连接，越障机械臂在第三驱动组件的带动下能够在第一机械臂和第二机械臂之间滑动；

其中，在接近障碍物时，越障机械臂和第二机械臂同时夹紧高空线缆、第一机械臂与高空线缆脱离；在第一机械臂跨过障碍物后，第一机械臂重新夹紧高空线缆、越障机械臂与高空线缆脱离并向靠近第一机械臂的方向移动；在越障机械臂跨过障碍物后，越障机械臂重新夹紧高空线缆、第二机械臂与高空线缆脱离；在第二机械臂跨过障碍物后，第二机械臂重新夹紧高空线缆，越障机械臂与高空线缆脱离。

作为本申请另一实施例，越障机械臂包括：

滑座，沿支架的轴向滑动连接于支架上，且与第三驱动组件连接；

第一越障伸缩臂，设于滑座上，设有用于驱动其伸缩端沿竖直方向伸缩的第一伸缩驱动件，第一伸缩驱动件与驱动控制器电连接，且伸缩端转动连接有第一越障夹紧轮；

第二越障伸缩臂，转动连接于滑座上，且与第三驱动组件连接，设有用于驱动其伸缩端沿竖直方向伸缩的第二伸缩驱动件，第二伸缩驱动件与驱动控制器电连接，且伸缩端转动连接有第二越障夹紧轮；

其中，在跨越障碍物时，第一越障夹紧轮随第一越障伸缩臂的伸缩端在第一伸缩驱动件的带动下向上运动并滚压于高空线缆的下方，第二越障夹紧轮随第二越障伸缩臂的伸缩端在第二伸缩驱动件的带动下向上运动、并在驱动机构的带动下转动至高空线缆的正上方，从而使第二越障夹紧轮滚压于高空线缆的上方，与第一越障夹紧轮配合夹紧高空线缆。

作为本申请另一实施例，第一越障伸缩臂包括设于滑座上的第一滑筒和上下滑动于第一滑筒上的第一滑臂，第一越障夹紧轮设于第一滑臂的顶端，第一伸缩驱动件包括竖直连接于第一滑臂侧壁的第一齿条和设于第一滑筒上的第一电机，第一电机的输出端设有与第一齿条啮合的第一齿轮；

第二越障伸缩臂包括与滑座转动连接的连接盘、设于连接盘上的第二滑筒，以及上下滑动连接于第二滑筒上第二滑臂，第二滑臂的底端与第三驱动组件连接，第二越障夹紧轮设于第二滑臂的顶端，第二伸缩驱动件为竖直连接于连接盘上的电动推杆，电动推杆与控制器电连接，且输出端与第二滑臂连接。

作为本申请另一实施例，第三驱动组件包括：

第二齿条，沿支架的轴向固定于支架的侧壁；

两个第二齿轮，分别转动连接于滑座上，且分别与第二齿条啮合，两个第二齿轮的转轴上均套设有过渡齿轮；

第二电机，设于滑座上，与驱动控制器电连接，输出端设有第三齿轮，第三齿轮与两个过渡齿轮分别啮合；

第一电磁离合器，沿竖直方向转动连接于滑座上，与驱动控制器电连接，输出端与连接盘固定连接，输入端套设有第四齿轮，第四齿轮与第三齿轮啮合。

作为本申请另一实施例，第一机械臂和第二机械臂均包括：

固定座，设于支架上；

下夹紧臂，沿竖直方向滑动设于固定座上，侧壁设有沿竖直方向延伸的第三齿条，顶端转动连接有驱动轮，驱动轮用于滚压于高空线缆的下方；

行走电机，设于下夹紧臂上，与驱动控制器电连接，且输出端与驱动轮连接；

夹紧电机，设于固定座上，与驱动控制器电连接，且输出端设有第五齿轮，第五齿轮与第三齿条啮合；

转臂，沿竖直方向转动连接于固定座上，且与第一驱动组件或第二驱动组件连接；

上夹紧臂，沿竖直方向滑动连接于转臂上，且与第一驱动组件或第二驱动组件连接；上夹紧臂的顶端转动连接有从动轮，从动轮用于滚压于高空线缆的上方。

作为本申请另一实施例，第一驱动组件和第二驱动组件均包括：

传动轴，沿竖直方向转动穿设于固定座上，且具有沿竖直方向滑动的自由度，传动轴的顶端与上夹紧臂的底端转动连接，底端向下伸出固定座，且伸出端周壁设有传动螺纹；

第六齿轮，套设于传动轴的伸出端，且与传动螺纹配合连接；

第七齿轮，套设于转臂上；

双出轴电机，沿竖直方向固定于固定座上，下端输出轴上设有与驱动控制器电连接的第二电磁离合器，第二电磁离合器的输出端连接有与第六齿轮啮合的第八齿轮，双出轴电机的上端输出轴上设有与驱动控制器电连接的第三电磁离合器，第三电磁离合器的输出端连接有与第七齿轮啮合的第九齿轮，双出轴电机与驱动控制器电连接。

作为本申请另一实施例，摄像组件包括：

摄像头，设于支架上，用于拍摄高空线缆的实时画面；

摄像控制器，设于支架上，与摄像头电连接，用于接收摄像头拍摄的实时画面并将其转换为数字信号，且用于将数字信号无线传输至地面工作站。

进一步地，支架上还设有蓄电池以及光伏发电板，光伏发电板与蓄电池电连接，蓄电池与驱动机构、摄像组件分别电连接。

本发明提供的高空线路巡检机器人的有益效果在于：与现有技术相比，本发明高空线路巡检机器人，在进行高空线缆的巡检作业时，在高空线缆的无障碍段，通过第一机械臂和第二机械臂同时夹紧高空线缆，然后在驱动机构的带动下沿高空线缆进行走行，并在走行过程中通过摄像组件实时拍摄所经过位置的高空线缆的实时画面，并将实时画面传送至地面工作站，由于在走行过程中摄像组件与高空线缆之间的距离能够始终保持一致，因此摄像组件拍摄的实时画面稳定性高，从而能够方便地面工作站的人员对高空线缆的运行情况进行准确判断；

在遇到固定在高空线缆上的障碍物(如间隔棒、绝缘子串等)需要跨越时，能够通过驱动机构带动越障机械臂夹紧高空线缆，同时带动走行于前方的第一机械臂与高空线缆脱离，或者带动走行于后方的第二机械臂与高空线缆脱离，从而使第一机械臂和第二机械臂依次跨越障碍物，由于在越障过程中始终具有至少两个机械臂同时夹紧高空线缆，因此跨越障碍物的方式稳定可靠，且在跨越障碍物的过程中不影响摄像组件的工作，同时还能够对障碍物附近的高空线缆进行重点摄像检查，避免线路问题的错判漏判，受恶略天气如风雨雪等的影响小，能够适用于极端天气或恶略环境条件下进行高空线缆的巡检工作。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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为本发明实施例提供的高空线路巡检机器人的立体结构示意图一；

图2为本发明实施例提供的高空线路巡检机器人的立体结构示意图二；

图3为本发明实施例提供的高空线路巡检机器人的立体结构示意图三；

图4为本发明实施例所采用的越障机械臂的立体结构示意图；

图5为本发明实施例所采用的第三驱动组件的传动结构示意图；

图6为本发明实施例所采用的传动轴与上夹紧臂的传动结构示意图；

图7为本发明实施例提供的高空线路巡检机器人的电连接原理框图。

图中：1、支架；2、第一机械臂；201、驱动轮；202、从动轮；21、固定座；22、下夹紧臂；221、第三齿条；23、行走电机；24、夹紧电机；241、第五齿轮；25、转臂；26、上夹紧臂；3、第二机械臂；4、越障机械臂；41、滑座；42、第一越障伸缩臂；420、第一越障夹紧轮；421、第一伸缩驱动件；4211、第一齿条；4212、第一齿轮；422、第一滑筒；423、第一滑臂；424、第一电机；43、第二越障伸缩臂；430、第二越障夹紧轮；431、第二伸缩驱动件；432、连接盘；433、第二滑筒；434、第二滑臂；5、驱动机构；51、第一驱动组件；511、传动轴；5110、传动螺纹；512、第六齿轮；513、第七齿轮；514、双出轴电机；515、第二电磁离合器；516、第八齿轮；517、第三电磁离合器；518、第九齿轮；52、第二驱动组件；53、第三驱动组件；531、第二齿条；532、第二电机；5321、第三齿轮；533、第二齿轮；534、过渡齿轮；535、第一电磁离合器；5351、第四齿轮；54、驱动控制器；6、摄像组件；61、摄像头；62、摄像控制器；7、蓄电池；8、光伏发电板；9、高空线缆。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，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。

请一并参阅图1至图3，现对本发明提供的高空线路巡检机器人进行说明。所述高空线路巡检机器人，包括支架1、分别设于支架1两端的第一机械臂2和第二机械臂3、设于支架1上且位于第一机械臂2和第二机械臂3之间的越障机械臂4、设于支架1上用于分别驱动各个机械臂动作的驱动机构5，以及设于支架1上用于拍摄并传输高空线缆9的实时画面的摄像组件6；其中，在高空线缆9的无障碍段，第一机械臂2和第二机械臂3同时夹紧高空线缆9，且驱动机构5带动支架1沿高空线缆9走行；在跨越障碍物时，驱动机构5带动越障机械臂4夹紧高空线缆9，并依次带动第一机械臂2、第二机械臂3与高空线缆9脱离进行越障。

本发明提供的高空线路巡检机器人的工作方式为：在高空线缆9的无障碍段，通过第一机械臂2和第二机械臂3同时夹紧高空线缆9，然后在驱动机构5的带动下沿高空线缆9进行走行，并在走行过程中通过摄像组件6实时拍摄所经过位置的高空线缆9的实时画面，并将实时画面传送至地面工作站；在遇到固定在高空线缆9上的障碍物时，能够通过驱动机构5带动越障机械臂4夹紧高空线缆9，同时带动走行于前方的第一机械臂2与高空线缆9脱离，然后沿高空线缆9走行至第一机械臂2跨过障碍物的位置后，驱动机构5再带动第一机械臂2重新夹紧高空线缆9，同时带动越障机械臂4与高空线缆9脱离，然后继续走行至越障机械臂4跨过障碍物后，驱动机构5带动越障机械臂4再次夹紧高空线缆9，同时带动第二机械臂3于高空线缆9脱离，然后继续走行直至完全通过障碍物后，驱动机构5重新带动第二机械臂3夹紧高空线缆9，同时带动越障机械臂4与高空线缆9脱离即可完成整体越障过程。

需要说明的是，在巡检过程中对于障碍物的判断可以通过设置与支架1上的距离传感器(红外、超声等)进行检测，距离传感器与驱动机构5连接，从而使各个机械臂在遇到障碍物时执行相应的动作，这种控制方式为现有技术中常用的方式，在此不再赘述其详细工作原理和过程。

本发明提供的高空线路巡检机器人，与现有技术相比，在走行过程中摄像组件6与高空线缆9之间的距离能够始终保持一致，因此摄像组件6拍摄的实时画面稳定性高，从而能够方便地面工作站的人员对高空线缆9的运行情况进行准确判断；跨越障碍物的方式稳定可靠，且在跨越障碍物的过程中不影响摄像组件6的工作，同时还能够对障碍物附近的高空线缆9进行重点摄像检查，避免线路问题的错判漏判，由于走行和越障过程中，能够始终保证至少两个机械臂同时夹紧高空线缆9，因此对于恶略天气如风雨雪等的抵抗力强，适于极端天气或恶略环境条件下进行高空线缆9的巡检工作。

作为本发明提供的高空线路巡检机器人的一种具体实施方式，请参阅图1及图2，驱动机构5包括第一驱动组件51、第二驱动组件52、第三驱动组件53以及驱动控制器54；其中，第一驱动组件51设于支架1的一端，且与第一机械臂2连接；第二驱动组件52设于支架1的另一端，且与第二机械臂3连接；第三驱动组件53设于支架1的中部，且与越障机械臂4连接；驱动控制器54设于支架1上，与第一驱动组件51、第二驱动组件52、第三驱动组件53分别电连接。各个机械臂能够通过与其相应的各个驱动组件单独进行动作，从而能够方便的实现越障动作，跨越障碍物过程动作可靠，能够巡检过程对于恶略天气或环境的抵抗力。

作为本发明实施例的一种具体实施方式，请参阅图1及图2，越障机械臂4与支架1滑动连接，越障机械臂4在第三驱动组件53的带动下能够在第一机械臂2和第二机械臂3之间滑动；其中，在接近障碍物时，越障机械臂4和第二机械臂3同时夹紧高空线缆9、第一机械臂2与高空线缆9脱离；在第一机械臂2跨过障碍物后，第一机械臂2重新夹紧高空线缆9、越障机械臂4与高空线缆9脱离并向靠近第一机械臂2的方向移动；在越障机械臂4跨过障碍物后，越障机械臂4重新夹紧高空线缆9、第二机械臂3与高空线缆9脱离；在第二机械臂3跨过障碍物后，第二机械臂3重新夹紧高空线缆9，越障机械臂4与高空线缆9脱离。

在走行于前方的第一机械臂2接近障碍物时，越障机械臂4夹紧高空线缆9，同时第一机械臂2于高空线缆9脱离，然后在第二机械臂3提供的走行动力下第一机械臂2跨过障碍物，若障碍物较大，可以通过第三驱动组件53驱动越障机械臂4朝向靠近第二机械臂3的方向滑动，从而增大第一机械臂2的跨域距离，在第一机械臂2整体跨过障碍物后重新夹紧高空线缆9，并将越障机械臂4与高空线缆9脱离，然后在第一机械臂2和/或第二机械臂3提供的动力下走行至第二机械臂3靠近障碍物的位置，此时若越障机械臂4整体已经跨过障碍物，则越障机械臂4可直接夹紧高空线缆9，然后第二机械臂3于高空线缆9脱离进行越障，若在第二机械臂3接近障碍物后越障机械臂4尚未完全跨过障碍物，则需要通过第三驱动组件53带动越障机械臂4朝向靠近第一机械臂2的方向移动，直至其整体完全跨过障碍物后再夹紧高空线缆9进行第二机械臂3的越障。可见，通过越障机械臂4在支架1上的滑动，能够增大机器人的越障跨度，提高其越障能力。

在本实施例中，请参阅图1、图2及图4，越障机械臂4包括滑座41、第一越障伸缩臂42以及第二越障伸缩臂43；其中，滑座41沿支架1的轴向滑动连接于支架1上，且与第三驱动组件53连接；第一越障伸缩臂42设于滑座41上，设有用于驱动其伸缩端沿竖直方向伸缩的第一伸缩驱动件421，第一伸缩驱动件421与驱动控制器54电连接，且伸缩端转动连接有第一越障夹紧轮420；第二越障伸缩臂43转动连接于滑座41上，且与第三驱动组件53连接，设有用于驱动其伸缩端沿竖直方向伸缩的第二伸缩驱动件431，第二伸缩驱动件431与驱动控制器54电连接，且伸缩端转动连接有第二越障夹紧轮430；在跨越障碍物时，第一越障夹紧轮420随第一越障伸缩臂42的伸缩端在第一伸缩驱动件421的带动下向上运动并滚压于高空线缆9的下方，第二越障夹紧轮430随第二越障伸缩臂43的伸缩端在第二伸缩驱动件431的带动下向上运动、并在驱动机构5的带动下转动至高空线缆9的正上方，从而使第二越障夹紧轮430滚压于高空线缆9的上方，与第一越障夹紧轮420配合夹紧高空线缆9。

在走行于无障碍段时，通过第一伸缩驱动件421带动第一越障伸缩臂42回缩至高空线缆9的下方、第二伸缩驱动件431带动第二越障伸缩臂43回缩至高空线缆9的侧下方，从而能够避免对摄像组件6的摄像线路造成干扰，确保摄像画面的完整性，避免线路问题的错判漏判；在越障时通过相互作用的第一越障夹紧轮420和第二越障夹紧轮430配合夹紧高空线缆9，同时结合第一机械臂2或第二机械臂3对高空线缆9的夹紧作用，确保机器人的越障稳定性，避免发生高空坠落的情况，安全性高。

具体的，请参阅图4，第一越障伸缩臂42包括设于滑座41上的第一滑筒422和上下滑动于第一滑筒422上的第一滑臂423，第一越障夹紧轮420设于第一滑臂423的顶端，第一伸缩驱动件421包括竖直连接于第一滑臂423侧壁的第一齿条4211和设于第一滑筒422上的第一电机424，第一电机424的输出端设有与第一齿条4211啮合的第一齿轮4212；第二越障伸缩臂43包括与滑座41转动连接的连接盘432、设于连接盘432上的第二滑筒433，以及上下滑动连接于第二滑筒433上第二滑臂434，第二滑臂434的底端与第三驱动组件53连接，第二越障夹紧轮430设于第二滑臂434的顶端，第二伸缩驱动件431为竖直连接于连接盘432上的电动推杆，电动推杆与控制器电连接，且输出端与第二滑臂434连接。

在需要越障机械臂4夹紧高空线缆9时，通过第一电机424驱动第一齿轮4212带动第一齿条4211，进而带动第一滑臂423在第一滑筒422上进行上下运动，从而使第一越障夹紧轮420与高空线缆9抵触或分离；通过电动推杆的输出端带动第二滑臂434在第二滑筒433上进行上下运动，通过通过第三驱动组件53带动连接盘432转动、进而带动第二滑筒433和第二滑臂434一并绕连接盘432的转动轴心进行旋转，使第二越障夹紧轮430到达高空线缆9的正上方后，再通过电动推杆带动第二滑臂434反向运动至第二越障夹紧轮430和第一越障夹紧轮420配合夹紧高空线缆9即可，当需要与高空线缆9脱离时，反向执行上述步骤即可，动作过程简单清晰，夹紧状态稳定可靠，越障能力强。

进一步地，请参阅图1至图5及图7，第三驱动组件53包括第二齿条531、两个第二齿轮533、第二电机532以及第一电磁离合器535；其中，第二齿条531沿支架1的轴向固定于支架1的侧壁；两个第二齿轮533分别转动连接于滑座41上，且分别与第二齿条531啮合，两个第二齿轮533的转轴上均套设有过渡齿轮534；第二电机532设于滑座41上，与驱动控制器54电连接，输出端设有第三齿轮5321，第三齿轮5321与两个过渡齿轮534分别啮合；第一电磁离合器535沿竖直方向转动连接于滑座41上，与驱动控制器54电连接，且输出端与连接盘432固定连接，输入端套设有第四齿轮5351，第四齿轮5351与第三齿轮5321啮合。

当需要越障机械臂4在第一机械臂2和第二机械臂3之间移动时，能够通过第二电机532驱动第三齿轮5321，从而同时驱动两个过渡齿轮534进行同向转动，两个过渡齿轮534分别带动两个第二齿轮533在第二齿条531上进行滚压，从而实现滑座41在支架1上的滑动，结构稳定，传动平稳，由于两个第二齿轮533同时与第二齿条531进行滚压啮合，动力均衡，能够保证滑动平稳性；第一电磁离合器535处于常开状态，当需要驱动第二越障伸缩臂43转动时，驱动控制器54控制第一电磁离合器535通电闭合，由于第四齿轮5351与第三齿轮5321处于啮合状态，因此在第一电磁离合器535闭合后第二电机532能够驱动连接盘432进行转动，从而实现第二越障伸缩臂43的转动，使第二越障夹紧轮430移动至高空线缆9的上方或侧方，滑座41在支架1上的滑动驱动力和第二越障伸缩臂43的转动驱动力均能够通过第二电机532实现，结构紧凑，传动件少，利于降低整机重量，提高运行稳定性和安全性。

作为本发明实施例的一种具体实施方式，请参阅图1、图2及图7，第一机械臂2和第二机械臂3均包括固定座21、下夹紧臂22、行走电机23、夹紧电机24、转臂25以及上夹紧臂26；其中，固定座21设于支架1上；下夹紧臂22沿竖直方向滑动设于固定座21上，侧壁设有沿竖直方向延伸的第三齿条221，顶端转动连接有驱动轮201，驱动轮201用于滚压于高空线缆9的下方；行走电机23设于下夹紧臂22上，与驱动控制器54电连接，且输出端与驱动轮201连接；夹紧电机24设于固定座21上，与驱动控制器54电连接，且输出端设有第五齿轮241，第五齿轮241与第三齿条221啮合；转臂25沿竖直方向转动连接于固定座21上，且与第一驱动组件51或第二驱动组件52连接；上夹紧臂26沿竖直方向滑动连接于转臂25上，且与第一驱动组件51或第二驱动组件52连接；上夹紧臂26的顶端转动连接有从动轮202，从动轮202用于滚压于高空线缆9的上方。

第一机械臂2和第二机械臂3的结构相同，在此以第一机械臂2夹紧高空线缆9的动作过程进行说明，首先通过夹紧电机24驱动第五齿轮241转动，从而驱动与第五齿轮241啮合的第三齿条221带动下夹紧臂22在固定座21上滑动，进而带动驱动轮201滚压于高空线缆9的下方，然后第一驱动组件51驱动上夹紧臂26在转臂25上向上滑动至从动轮202整体高于高空线缆9，再通过第一驱动组件51驱动转臂25进而带动上夹紧臂26一并进行转动，使从动轮202移动至高空线缆9的正上方，然后再通过第一驱动组件51带动上夹紧臂26在转臂25上向下滑动至从动轮202与高空线缆9抵触，从而实现从动轮202和驱动轮201配合夹紧高空线缆9，当需要第一机械臂2与高空线缆9脱离时，反序执行上述步骤即可，夹紧和脱离动作简单清晰，夹紧力稳定；

在高空线缆9上行走时，通过行走电机23驱动驱动轮201进行转动，利用从动轮202与驱动轮201对高空线缆9的夹紧力为行走提供充分的摩擦力，从而实现沿高空线缆9进行行走，应当说明的是，第一机械臂2和第二机械臂3上的行走电机23可以同时开启提供行走动力，确保动力充足，也可以是其中一个行走电机23单独开启，另一个行走电机23连接的驱动轮201可以作为被动轮仅提供夹紧作用而无需提供驱动力，从而降低能耗。

在本实施例中，请参阅图1、图6及图7，第一驱动组件51和第二驱动组件52均包括传动轴511、第六齿轮512、第七齿轮513以及双出轴电机514；其中，传动轴511沿竖直方向转动穿设于固定座21上，且具有沿竖直方向滑动的自由度，传动轴511的顶端与上夹紧臂26的底端转动连接，底端向下伸出固定座21，且伸出端周壁设有传动螺纹5110；第六齿轮512套设于传动轴511的伸出端，且与传动螺纹5110配合连接；第七齿轮513套设于转臂25上；双出轴电机514沿竖直方向固定于固定座21上，下端输出轴上设有与驱动控制器54电连接的第二电磁离合器515，第二电磁离合器515的输出端连接有与第六齿轮512啮合的第八齿轮516，双出轴电机514的上端输出轴上设有与驱动控制器54电连接的第三电磁离合器517，第三电磁离合器517的输出端连接有与第七齿轮513啮合的第九齿轮518，双出轴电机514与驱动控制器54电连接。

第一驱动组件51和第二驱动组件52的结构相同，在此以第一驱动组件51为例进行说明。第一机械臂2的夹紧动作过程为：在驱动轮201到位并抵触于高空线缆9的下方后，驱动控制器54控制第二电磁离合器515闭合，双出轴电机514开始运行并带动第八齿轮516转动，从而带动第六齿轮512转动，利用第六齿轮512与传动螺纹5110的配合关系，能够实现传动轴511在固定座21上向上滑动，从而使传动轴511的顶端推动上夹紧臂26在转臂25内向上滑动至从动轮202高于高空线缆9的位置，然后第二电磁离合器515断开、第三电磁离合器517闭合，双出轴电机514带动第九齿轮518转动，从而带动第七齿轮513转动，由于第七齿轮513套设与转臂25上，因此能够为转臂25的转动提供动力，从而使从动轮202移动至高空线缆9的正上方，然后断开第三电磁离合器517、再次开启第二电磁离合器515，双出轴电机514反向运转，从而使上夹紧臂26在转臂25内下降至从动轮202与驱动轮201配合夹紧高空线缆9；第一机械臂2与高空线缆9的脱离动作过程反向执行上述动作即可，通过双出轴电机514配合两个电磁离合器，既能够驱动上夹紧臂26的动作，还能够驱动转臂25的动作，传动结构紧凑巧妙，动作执行稳定性好，夹紧力可靠，且传动零部件数量少，利于降低整机重量，从而降低运行功耗并提高运行稳定性，确保对于高空线缆9的拍摄画面质量高。

作为本发明实施例的一种具体实施方式，请参阅图2及图7，摄像组件6包括摄像头61以及摄像控制器62；其中，摄像头61设于支架1上，用于拍摄高空线缆9的实时画面；摄像控制器62设于支架1上，与摄像头61电连接，用于接收摄像头61拍摄的实时画面并将其转换为数字信号，且用于将数字信号无线传输至地面工作站。

应当说明的是，摄像控制器62上设有无线传输模块，无线传输模块与地面工作站的无线信号接收器连接以实现信息无线传输，当然，也可以采用其它现有技术中的无线传输技术，在此不做赘述。

为确保拍摄角度完整，摄像头61可以是至少两个，通过摄像控制器62将摄像头61拍摄的实时画面转换为数字信号后利用无线传输信号传递至地面工作站，地面工作站的处理器将数字信号还原为视频画面从而对高空线缆9的实际情况进行全方位的检查，避免漏判错判现象。

作为本发明实施例的一种具体实施方式，请参阅图1及图7，支架1上还设有蓄电池7以及光伏发电板8，光伏发电板8与蓄电池7电连接，蓄电池7与驱动机构5、摄像组件6分别电连接。

通过蓄电池7为驱动机构5和摄像组件6供电，无需外接供电，从而能够提高巡检便捷性，降低运行风险，并利用光能通过光伏发电板8实时发电并对蓄电池7进行充电，从而能够提高供电续航能力，确保能够满足远距离、大跨度的高空线缆9的巡检工作。

以上所述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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.高空线路巡检机器人，其特征在于，包括支架、分别设于所述支架两端的第一机械臂和第二机械臂、设于所述支架上且位于所述第一机械臂和所述第二机械臂之间的越障机械臂、设于所述支架上用于分别驱动各机械臂动作的驱动机构，以及设于所述支架上用于拍摄并传输高空线缆的实时画面的摄像组件；

其中，在所述高空线缆的无障碍段，所述第一机械臂和所述第二机械臂同时夹紧所述高空线缆，且所述驱动机构带动所述支架沿所述高空线缆走行；在跨越障碍物时，所述驱动机构带动所述越障机械臂夹紧所述高空线缆，并依次带动所述第一机械臂、所述第二机械臂与所述高空线缆脱离进行越障；

所述驱动机构包括：

第一驱动组件，设于所述支架的一端，且与所述第一机械臂连接；

第二驱动组件，设于所述支架的另一端，且与所述第二机械臂连接；

第三驱动组件，设于所述支架的中部，且与所述越障机械臂连接；

驱动控制器，设于所述支架上，与所述第一驱动组件、所述第二驱动组件、所述第三驱动组件分别电连接；

所述第一机械臂和所述第二机械臂均包括：

固定座，设于所述支架上；

下夹紧臂，沿竖直方向滑动设于所述固定座上，侧壁设有沿竖直方向延伸的第三齿条，顶端转动连接有驱动轮，所述驱动轮用于滚压于所述高空线缆的下方；

行走电机，设于所述下夹紧臂上，与所述驱动控制器电连接，且输出端与所述驱动轮连接；

夹紧电机，设于所述固定座上，与所述驱动控制器电连接，且输出端设有第五齿轮，所述第五齿轮与所述第三齿条啮合；

转臂，沿竖直方向转动连接于所述固定座上，且与所述第一驱动组件或所述第二驱动组件连接；

上夹紧臂，沿竖直方向滑动连接于所述转臂上，且与所述第一驱动组件或所述第二驱动组件连接；所述上夹紧臂的顶端转动连接有从动轮，所述从动轮用于滚压于所述高空线缆的上方；

所述第一驱动组件和所述第二驱动组件均包括：

传动轴，沿竖直方向转动穿设于所述固定座上，且具有沿竖直方向滑动的自由度，所述传动轴的顶端与所述上夹紧臂的底端转动连接，底端向下伸出所述固定座，且伸出端周壁设有传动螺纹；

第六齿轮，套设于所述传动轴的伸出端，且与所述传动螺纹配合连接；

第七齿轮，套设于所述转臂上；

双出轴电机，沿竖直方向固定于所述固定座上，下端输出轴上设有与所述驱动控制器电连接的第二电磁离合器，所述第二电磁离合器的输出端连接有与所述第六齿轮啮合的第八齿轮，所述双出轴电机的上端输出轴上设有与所述驱动控制器电连接的第三电磁离合器，所述第三电磁离合器的输出端连接有与所述第七齿轮啮合的第九齿轮，所述双出轴电机与所述驱动控制器电连接。

2.如权利要求1所述的高空线路巡检机器人，其特征在于，所述越障机械臂与所述支架滑动连接，所述越障机械臂在所述第三驱动组件的带动下能够在所述第一机械臂和所述第二机械臂之间滑动；

其中，在接近障碍物时，所述越障机械臂和所述第二机械臂同时夹紧所述高空线缆、所述第一机械臂与所述高空线缆脱离；在所述第一机械臂跨过障碍物后，所述第一机械臂重新夹紧所述高空线缆、所述越障机械臂与所述高空线缆脱离并向靠近所述第一机械臂的方向移动；在所述越障机械臂跨过障碍物后，所述越障机械臂重新夹紧所述高空线缆、所述第二机械臂与所述高空线缆脱离；在所述第二机械臂跨过障碍物后，所述第二机械臂重新夹紧所述高空线缆，所述越障机械臂与所述高空线缆脱离。

3.如权利要求2所述的高空线路巡检机器人，其特征在于，所述越障机械臂包括：

滑座，沿所述支架的轴向滑动连接于所述支架上，且与所述第三驱动组件连接；

第一越障伸缩臂，设于所述滑座上，设有用于驱动其伸缩端沿竖直方向伸缩的第一伸缩驱动件，所述第一伸缩驱动件与所述驱动控制器电连接，且伸缩端转动连接有第一越障夹紧轮；

第二越障伸缩臂，转动连接于所述滑座上，且与所述第三驱动组件连接，设有用于驱动其伸缩端沿竖直方向伸缩的第二伸缩驱动件，所述第二伸缩驱动件与所述驱动控制器电连接，且伸缩端转动连接有第二越障夹紧轮；

其中，在跨越障碍物时，所述第一越障夹紧轮随所述第一越障伸缩臂的伸缩端在所述第一伸缩驱动件的带动下向上运动并滚压于所述高空线缆的下方，所述第二越障夹紧轮随所述第二越障伸缩臂的伸缩端在所述第二伸缩驱动件的带动下向上运动、并在所述驱动机构的带动下转动至所述高空线缆的正上方，从而使所述第二越障夹紧轮滚压于所述高空线缆的上方，与所述第一越障夹紧轮配合夹紧所述高空线缆。

4.如权利要求3所述的高空线路巡检机器人，其特征在于，所述第一越障伸缩臂包括设于所述滑座上的第一滑筒和上下滑动于所述第一滑筒上的第一滑臂，所述第一越障夹紧轮设于所述第一滑臂的顶端，所述第一伸缩驱动件包括竖直连接于所述第一滑臂侧壁的第一齿条和设于所述第一滑筒上的第一电机，所述第一电机的输出端设有与所述第一齿条啮合的第一齿轮；

所述第二越障伸缩臂包括与所述滑座转动连接的连接盘、设于所述连接盘上的第二滑筒，以及上下滑动连接于所述第二滑筒上的 第二滑臂，所述第二滑臂的底端与所述第三驱动组件连接，所述第二越障夹紧轮设于所述第二滑臂的顶端，所述第二伸缩驱动件为竖直连接于所述连接盘上的电动推杆，所述电动推杆与所述控制器电连接，且输出端与所述第二滑臂连接。

5.如权利要求4所述的高空线路巡检机器人，其特征在于，所述第三驱动组件包括：

第二齿条，沿所述支架的轴向固定于所述支架的侧壁；

两个第二齿轮，分别转动连接于所述滑座上，且分别与所述第二齿条啮合，两个所述第二齿轮的转轴上均套设有过渡齿轮；

第二电机，设于所述滑座上，与所述驱动控制器电连接，输出端设有第三齿轮，所述第三齿轮与两个所述过渡齿轮分别啮合；

第一电磁离合器，沿竖直方向转动连接于所述滑座上，与所述驱动控制器电连接，输出端与所述连接盘固定连接，输入端套设有第四齿轮，所述第四齿轮与所述第三齿轮啮合。

6.如权利要求1所述的高空线路巡检机器人，其特征在于，所述摄像组件包括：

摄像头，设于所述支架上，用于拍摄所述高空线缆的实时画面；

摄像控制器，设于所述支架上，与所述摄像头电连接，用于接收所述摄像头拍摄的实时画面并将其转换为数字信号，且用于将所述数字信号无线传输至地面工作站。

7.如权利要求1-6任一项所述的高空线路巡检机器人，其特征在于，所述支架上还设有蓄电池以及光伏发电板，所述光伏发电板与所述蓄电池电连接，所述蓄电池与所述驱动机构、所述摄像组件分别电连接。

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