CN112803301A - 输电线路巡检机器人防坠落装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了输电线路巡检机器人防坠落装置，包括机架组件、导向夹持装置、螺旋夹持装置和爬升装置，机架组件和导向夹持装置紧固连接，螺旋夹持装置一侧和机架组件紧固连接，爬升装置一侧和机架组件紧固连接，机架组件包括第一导向板、第二导向板和固定板，第一导向板和第二导向板上端分别设有导向夹持装置，固定板一侧设有螺旋夹持装置，螺旋夹持装置和固定板紧固连接，固定板一侧设有爬升装置，爬升装置和固定板紧固连接，爬升装置包括动力组件、辅助组件和爬升支架，爬升支架和固定板紧固连接，爬升支架包括转轴固定板和爬升侧板，动力组件包括第一滚轮、第一转轴和驱动电机，驱动电机一侧和固定板紧固连接。

Description

输电线路巡检机器人防坠落装置

技术领域

本发明涉及输电线路巡检机器人保护技术领域，具体为输电线路巡检机器人防坠落装置。

背景技术

近年来，随着国家电网迅速发展，电网规模日益扩大，为了确保电力的正常传输，需要经常对输电线路进行检修，而为了节省空间资源，常常将输电线路架设在高空，还可以有效避免对输电线路的破坏，由于输电线路被架设在高空，对人力巡检带来了很大障碍，巡检工人不方便爬上高空进行巡检，因此，自动化巡检作业成为了主要的巡检手段，有效避免人员了受伤。

然而，高压架空输电线路与地面之间的距离一般有几十米，而巡检机器人重量大，人力搬运上下线极为不便，通过位于地面的起吊绳，在通过风偏的影响下容易碰到输电线，甚至造成断电，此外，在进行线路巡检时，受风力影响，输电线路会发生摆动，使夹持机构不能有效地夹紧输电线，容易使机器人从输电线路上脱离，从而造成坠毁，在远距离输电下，输电线路因自身重力及其柔性特点具备一定垂度，在进行越障时，无法保证安全越障，实用性能大大降低。

发明内容

本发明的目的在于提供输电线路巡检机器人防坠落装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

输电线路巡检机器人防坠落装置，包括机架组件、导向夹持装置、螺旋夹持装置和爬升装置，机架组件和导向夹持装置紧固连接，螺旋夹持装置一侧和机架组件紧固连接，爬升装置一侧和机架组件紧固连接，机架组件包括第一导向板、第二导向板和固定板，第一导向板和第二导向板上端分别设有导向夹持装置，固定板一侧设有螺旋夹持装置，螺旋夹持装置和固定板紧固连接。

机架组件是本发明的安装基础，导向夹持装置安装在机架组件上方，对电线进行夹持，并对对巡检机器人进行导向，防止巡检机器人发生脱落，通过紧固连接提高连接性能，防止松脱，电线被架设在高空，受风力影响发生晃动，通过紧固连接防止发生坠落，通过第一导向板和第二导向板上方的两个导向夹持装置对电线进行夹持，提高夹紧性能，避免在电线晃动时发生脱落，此外，两个导向夹持装置对同一根电线进行夹持，通过双端夹持防止单一夹紧机构失效时发生脱落，通过固定板上的螺旋夹持装置进行辅助夹持，对于二分裂电线，导向夹持装置夹持上端电线，螺旋夹持装置夹紧下端电线，螺旋夹持装置位于两个导向夹持装置连线的正下方，由于导向夹持装置夹紧上端电线，螺旋夹持装置夹紧下端电线，将巡检机器人的重量分散，防止巡检机器人过重拉断电线，通过爬升装置，可以自动攀爬电线杆，避免人工上下线，降低人力成本，提高工作效率，由于输电线路自重及自身的柔性，在进行跨越障碍物时无法准确夹持下一段输电线路，容易造成坠落，通过上下两端的夹持装置将两根电线间距固定，降低风力影响，方便进行准确夹持。

本发明通过爬升装置完成自动上线，避免人工起吊，降低人力成本，提高巡检效率，通过驱动电机进行动力输入，带动对称布置的第一滚轮和第二滚轮在电线杆上滚动，完成爬升，当爬升到电线处时，第一导向板和第二导向板上的气缸同时起动，带动第一夹持臂和第二夹持臂完成对中夹持，通过双端夹紧，提高夹紧性能，爬升装置在自身重力下带动固定板沿连接轴转动，随着固定板转动，电线卡进固定螺旋半槽内，转动架转动，通过转动螺旋半槽和固定螺旋半槽对电线进行夹持，传输电机起动，通过传输齿轮带动齿圈转动，齿圈转动带动传输杆沿齿圈轴线转动，传输杆一端和靠近齿圈的螺旋滑块通过凹槽活动连接，带动螺旋滑块在螺旋槽内螺旋滑动，将分布在螺旋槽内的若干个螺旋滑块串联起来，并将所有的螺旋滑块推到螺旋槽的行进方向最前端，螺旋滑块无法再向前滑动，固定螺旋半槽和转动螺旋半槽分别通过固定杆和转动杆固定，固定杆与转动杆分别和座圈连接，随着传输杆不断转动，带动座圈转动，使螺旋槽沿轴线转动，第一导向板和第二导向板上的导向夹持装置起动，由于辅助夹持组件和动力夹持组件交错布置，辅助夹持组件位于行进方向的前端，通过四向夹持，使电线在辅助夹持组件和动力加持组件间形成两个微小折角，增大摩擦力，使辅助夹持组件和动力夹持组件紧紧夹住电线，在进行远距离输电时，电线因自身柔性会弯曲，由于巡检机器人自身的重力，会对电线局部进行下拉，上下两条电线倾斜，通过保持导向夹持装置和螺旋夹持装置的相对距离，使上下两条电线局部保持间距一定，在进行跨越障碍物时，巡检机器人沿电线斜坡水平前进，防止因电线具有弧度不方便夹持从而造成坠落，动力电机驱动动力滚轮在上侧电线外表面不断转动进行前进，随着巡检机器人前进，传输电机带动螺旋滑块在下侧电线表面螺旋前进，通过螺旋前进保证在前进过程中螺旋滑块和电线有多个接触点，进行多点夹持，通过螺旋滑块螺旋前进，减少螺旋滑块和电线的接触面积，减少摩擦力，从而提高巡检效率。

进一步的，所述固定板一侧设有爬升装置，爬升装置和固定板紧固连接，爬升装置包括动力组件、辅助组件和爬升支架，爬升支架和固定板紧固连接，爬升支架包括转轴固定板和爬升侧板，动力组件包括第一滚轮、第一转轴和驱动电机，驱动电机一侧和固定板紧固连接，驱动电机输出端和第一转轴一侧紧固连接，第一滚轮中间设有轴孔，第一转轴穿过第一滚轮中间轴孔，第一转轴和第一滚轮传动连接，第一转轴两端设有转轴固定板，第一转轴和转轴固定板活动连接，动力组件和辅助组件之间设有传动齿轮副，辅助组件包括第二滚轮和第二转轴，第二转轴和第二滚轮传动连接，第一转轴和第二转轴通过传动齿轮副传动连接，第二转轴两端设有转轴固定板，转轴固定板一侧和爬升侧板紧固连接。

通过爬升装置可以对巡检机器人实现自动上线，避免风力过大时，通过吊机运送巡检机器人对电线造成碰撞，固定板为爬升装置的安装基础，通过紧固连接提高连接性能，通过转轴固定板对第一转轴和第二转轴进行安装，使第一转轴和第二转轴可以沿自身轴线进行转动，通过双端支撑使转动更加平稳，驱动电机通过紧固连接固定在固定板上，驱动电机输出端和第一转轴通过紧固连接使转速传递更加平稳，通过爬升侧板对转轴固定板进行固定，爬升侧板一侧和固定板紧固连接，防止松脱，第一转轴和第一滚轮传动连接，进行转速输出，带动第一滚轮沿电线杆表面滚动，进行爬升，第一转轴和第二转轴间通过传动齿轮副进行传动，使第二转轴随第一转轴转动，第二转轴和第二滚轮传动连接，使第二滚轮和第一滚轮一起向电线上端滚动，减少人工运送，提高巡检效率，避免机器起吊受风力影响触碰到输电线路，引发跳闸，在进行越障时，最少可以进行双向固定，可以防止越障过程中夹持失效造成的脱落。

进一步的，所述第一导向板和第二导向板之间设有连接轴，第一导向板一侧和连接轴一侧紧固连接，第二导向板一侧和连接轴远离第一导向板一侧紧固连接，第一导向板和第二导向板上端分别设有安装座，导向夹持装置包括动力夹持组件、辅助夹持组件、夹持机械臂和回转组件，夹持机械臂包括第一夹持臂和第二夹持臂，第一夹持臂和第二夹持臂上端分别设有动力夹持组件和辅助夹持组件，两组动力夹持组件和辅助夹持组件对电线进行对中夹持，回转组件包括回转轴、传动轴、气缸和夹紧滑块，回转轴两端和安装座紧固连接，气缸输出端和传动轴一侧紧固连接，气缸和夹紧滑块紧固连接，第二夹持臂上设有滑槽，传动轴一端穿过滑槽，传动轴远离气缸一端为凸起的弧形面，第一夹持臂上设有回转槽，传动轴凸起弧形面插入回转槽内，传动轴和回转槽传动连接。

第一导向板和第二导向板之间通过连接轴连接，在连接轴上安装固定板，通过固定板对爬升装置进行安装，爬升装置两端重量相等，使爬升装置上升平稳，通过紧固连接提高连接轴与第一导向板和第二导向板的连接性能，防止松脱，第一导向板和第二导向板上设有安装座，通过安装座对回转轴进行固定，使回转轴上安装的夹持机械臂可以沿回转轴转动，并对电线进行夹紧，防止巡检机械人发生坠落，通过两组对称布置的动力夹持组件和辅助夹持组件对电线进行对中夹持，通过四向夹持，使导向夹持装置夹紧电线，防止松脱，气缸输出端和传动轴一侧紧固连接，使动力输出更加平稳，气缸上端设有夹紧滑块，夹紧滑块和第二夹持臂一侧滑动连接，通过气缸带动传动轴伸出和收缩，从而带动夹持机械臂转动，第二夹持臂上设有滑槽，第一夹持臂上设有回转槽，传动轴远离气缸一端为凸起的弧形面，气缸在对传动轴进行拉伸时，在第一夹持臂上的回转槽内转动，进行传动，在第二夹持臂上的滑槽内滑动，从而带动第一夹持臂和第二夹持臂转动方向相反，形成对中夹持，根据需要可以自动调节电线夹取的粗细，实用性能更好。

进一步的，所述动力夹持组件分别布置在电线轴线上端两侧，辅助夹持组件布置在电线轴线下端两侧，动力夹持组件包括动力滚轮、动力滚轮支架、动力电机和第一支撑臂，动力滚轮中间设有第一回转轴，第一回转轴两端和动力滚轮支架活动连接，动力电机输出端和第一回转轴之间设有锥齿轮副，动力电机和第一回转轴通过锥齿轮副传动连接，动力滚轮支架一侧和第一支撑臂一侧紧固连接，第一支撑臂一侧和第一夹持臂上端一侧连接，辅助夹持组件包括辅助滚轮、辅助滚轮支架、第二回转轴和第二支撑臂，辅助滚轮中间设有第二回转轴，第二回转轴两端和辅助滚轮支架活动连接，第二支撑臂一侧和辅助滚轮支架紧固连接，第二支撑臂远离辅助滚轮支架一侧和第一夹持臂紧固连接，第二夹持臂上沿竖直平面对称布置有动力夹持组件和辅助夹持组件。

动力夹持组件分别布置电线轴线上端两侧，使动力夹持组件在电线上端滚动，增大摩擦力，使滚动更加平稳，通过对称布置，平衡导向力，使导向运动更加平稳，辅助夹持组件布置在电线下端两侧，通过在竖直方向倾斜布置对电线进行对中夹持，动力夹持组件上安装有动力电机，使动力夹持组件一侧比辅助夹持组件一侧重量更大，电线自身具有柔性，使电线在动力夹持组件和辅助夹持组件间微微翘起，将使动力夹持组件为主要的接触装置，增大动力夹持组件和电线间的摩擦力，对电线进行夹紧，远距离输电线路由于自身重力弯曲，在爬升阶段，防止导向发生打滑，降低巡检速度，动力滚轮中间设有第一回转轴，第一回转轴和动力滚轮支架活动连接，动力电机输出端和第一回转轴之间通过锥齿轮副进行换向和动力输出，带动第一回转轴沿自身轴线进行转动，从而使动力滚轮在电线上滚动，通过滚动连接，提高巡检速度，动力滚轮支架和第一支撑臂通过紧固连接提高连接性能，保证夹紧力传递，辅助夹持组件辅助动力夹持组件对电线进行夹持，并进行导向作用，通过辅助滚轮对电线进行夹紧，随着动力滚轮转动，辅助动力滚轮沿着相同的方向转动，使行进更加平稳，辅助滚轮绕第二回转轴轴线进行转动，第二回转轴通过两侧的辅助滚轮支架进行支撑，动力夹持组件通过第一支撑臂和第一夹持臂一侧连接，辅助夹持组件通过第二支撑臂和第一夹持臂一侧连接，第二夹持臂上设有对称布置的动力夹持组件和辅助夹持组件，对防坠落装置自身重力和夹持力进行平衡，防止夹持失衡。

进一步的，所述固定板上设有轴孔，连接轴穿过固定板上轴孔，固定板和连接轴活动连接，螺旋夹持装置包括固定架、转动架、传输杆和传输电机，转动架和固定架活动连接，传输电机一侧和固定板紧固连接，固定架包括横梁和固定杆，横梁两端设有固定座，固定座和横梁紧固连接，固定座一侧和固定板紧固连接，固定杆一侧沿水平方向设有若干固定螺旋半槽，靠近传输电机一侧的固定座中间设有固定半齿圈，远离传输电机一侧的固定座中间设有固定半座圈，固定杆一端和固定半座圈紧固连接，转动架包括转动轴和转动杆，横梁上设有回转轴孔，转动轴和横梁活动连接，转动轴两端设有转动座，转动座和固定座中间为圆槽，转动座上分别设有和固定座内对称的转动半齿圈和转动半座圈，转动半齿圈和固定半齿圈连接成完整的齿圈，转动半座圈和固定半座圈连接成完整的座圈，转动杆上设有若干转动螺旋半槽，转动杆一端和转动半座圈紧固连接，转动螺旋半槽和固定螺旋半槽围成完整的螺旋槽，螺旋槽设有若干螺旋滑块，螺旋滑块和螺旋槽滑动连接，靠近齿圈一侧的螺旋滑块和传输杆传动连接，齿圈上设有通孔，传输杆外圆面和齿圈通孔活动连接，传输电机输出端设有传输齿轮，传输齿轮和齿圈齿面啮合。

固定板和连接轴通过轴孔连接，使固定板可以沿连接轴转动，传输电机一侧和固定板通过紧固连接对传输电机进行固定，防止松脱，转动架和固定架活动连接，使转动架可以沿转动轴轴线转动，转动架转动和固定架之间组合成完整的圆槽，完成对电线的夹持，横梁两端设有固定座，横梁通过固定座和固定板连接，通过双端支撑，防止横梁失衡，通过紧固连接防止松脱，固定杆上设有若干固定螺旋半槽，转动杆上设有若干转动螺旋半槽，随着转动架转动，转动架上的转动螺旋半槽和固定螺旋半槽组成一个完整的螺旋槽，在转动螺旋半槽和固定螺旋半槽内设有若干个螺旋滑块，螺旋滑块可以在螺旋槽内滑动，相邻两个螺旋滑块之间设有间隙，通过滑动使所有的螺旋滑块最后都移向到螺旋槽一端，使两个螺旋半槽之间通过螺旋滑块连接，对螺旋半槽进行固定，完成对电线的螺旋夹紧，提高对电线的夹持性能，随着转动架转动，固定座和转动座之间形成完整的圆槽，固定座和转动座之间设置卡扣提高连接性能，固定半齿圈和转动半齿圈组成一个完整的齿圈，齿圈嵌在圆槽内，齿圈外圆面和圆槽活动连接，齿圈在圆槽内可以转动，传输电机输出端设有传输齿轮，传输齿轮和齿圈齿面啮合，通过传输齿轮带动齿圈转动，齿圈上设有通孔，传输杆穿过齿圈上通孔，传输杆一端和最靠近齿圈的一个螺旋滑块传动连接，随着齿圈转动，传输杆也沿齿圈轴线转动，带动螺旋滑块在螺旋槽内滑动，传输杆随着螺旋滑块移动在齿圈的通孔内滑动，随着最后的一块螺旋滑块滑动，螺旋槽内的所有螺旋滑块被首尾串联在一起，并将靠近座圈一端的螺旋槽串联在一起，对螺旋槽进行固定，并对电线进行夹持，完成夹持后，传输电机继续运转，带动齿圈转动，并通过固定杆和转动杆带动座圈转动，使螺旋滑块在电线上螺旋前进，通过螺旋滑块对电线进行多点夹持，螺旋夹持使夹持点在电线上连成一条螺旋线，紧紧包裹在电线外表面，提高夹紧性能，防止出现夹持松动甚至坠落。

作为优化，所述第一夹持臂上端动力滚轮和第二夹持臂上端辅助滚轮交错布置在电线两端，为一组夹持装置，第一夹持臂上端辅助滚轮和第二夹持臂上端动力滚轮交错布置在电线两端，为另一组夹持装置，同组的动力滚轮和辅助滚轮对电线的夹持力方向平行，使电线微微偏转，通过两组错位夹持，使夹持力平衡，扩大电线在动力滚轮和辅助滚轮间的变形量，使电线在两个夹持点间沿竖直平面发生轻微扭转，增大动力滚轮和辅助滚轮与电线间的摩擦力，从而提高夹持性能。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明通过爬升装置，可以自动攀爬电线杆，避免人工上下线，降低人力成本，提高工作效率，通过上下两端的夹持装置将两根电线间距固定，降低风力影响，进行准确夹持；通过四向夹持，使辅助夹持组件和动力夹持组件紧紧夹住电线，通过错位夹持，使电线在两个夹持点间沿竖直平面发生轻微扭转，增大动力滚轮和辅助滚轮与电线间的摩擦力，从而提高夹持性能，在爬升阶段，防止导向发生打滑，降低巡检速度；控制螺旋滑块滑动，螺旋槽内的所有螺旋滑块被首尾串联在一起，对电线进行夹持，完成夹持后，使螺旋滑块在电线上螺旋前进，通过螺旋滑块对电线进行多点夹持，螺旋夹持使夹持点在电线上连成一条螺旋线，紧紧包裹在电线外表面，提高夹紧性能，防止出现夹持松动甚至坠落。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明的总体结构示意图；

图2是本发明的爬升过程结构示意图；

图3是图2视图的C局部放大图；

图4是图2视图的D局部放大图；

图5是本发明的错位夹持电线视图；

图6是图1视图的F局部放大图；

图7是图1视图的E局部放大图；

图8是本发明的螺旋夹持电线示意图；

图9是图1视图的A向剖视图；

图10是图1视图的B向剖视图；

图中：1-机架组件、11-第一导向板、12-第二导向板、13-连接轴、14-固定板、15-安装座、2-导向夹持装置、21-动力夹持组件、211-动力滚轮、212-动力滚轮支架、213-第一回转轴、214-动力电机、215-锥齿轮副、216-第一支撑臂、22-辅助夹持组件、221-辅助滚轮、222-辅助滚轮支架、223-第二回转轴、224-第二支撑臂、23-夹持机械臂、231-第一夹持臂、2311-回转槽、232-第二夹持臂、2321-滑槽、24-回转组件、241-回转轴、242-夹紧滑块、243-传动轴、244-气缸、3-螺旋夹持装置、31-固定架、311-横梁、312-固定座、313-固定杆、314-固定螺旋半槽、32-转动架、321-转动轴、322-转动座、323-转动杆、324-转动螺旋半槽、33-螺旋槽、34-座圈、341-固定半座圈、342-转动半座圈、35-螺旋滑块、351-凹槽、36-传输杆、37-传输电机、38-传输齿轮、39-齿圈、391-固定半齿圈、392-转动半齿圈、4-爬升装置、41-动力组件、411-第一滚轮、412-第一转轴、413-驱动电机、42-辅助组件、421-第二滚轮、422-第二转轴、43-传动齿轮副、44-爬升支架、441-转轴固定板、442-爬升侧板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供技术方案：

如图1～8所示，输电线路巡检机器人防坠落装置，包括机架组件1、导向夹持装置2、螺旋夹持装置3和爬升装置4，机架组件1和导向夹持装置2紧固连接，螺旋夹持装置3一侧和机架组件1紧固连接，爬升装置4一侧和机架组件1紧固连接，机架组件1包括第一导向板11、第二导向板12和固定板14，第一导向板11和第二导向板12上端分别设有导向夹持装置2，固定板14一侧设有螺旋夹持装置3，螺旋夹持装置3和固定板14紧固连接。

机架组件1是本发明的安装基础，导向夹持装置2安装在机架组件1上方，对电线进行夹持，并对对巡检机器人进行导向，防止巡检机器人发生脱落，通过紧固连接提高连接性能，防止松脱，电线被架设在高空，受风力影响发生晃动，通过紧固连接防止发生坠落，通过第一导向板11和第二导向板12上方的两个导向夹持装置2对电线进行夹持，提高夹紧性能，避免在电线晃动时发生脱落，此外，两个导向夹持装置2对同一根电线进行夹持，通过双端夹持防止单一夹紧机构失效时发生脱落，通过固定板14上的螺旋夹持装置3进行辅助夹持，对于二分裂电线，导向夹持装置2夹持上端电线，螺旋夹持装置3夹紧下端电线，螺旋夹持装置3位于两个导向夹持装置2连线的正下方，由于导向夹持装置2夹紧上端电线，螺旋夹持装置3夹紧下端电线，将巡检机器人的重量分散，防止巡检机器人过重拉断电线，通过爬升装置4，可以自动攀爬电线杆，避免人工上下线，降低人力成本，提高工作效率，由于输电线路自重及自身的柔性，在进行跨越障碍物时无法准确夹持下一段输电线路，容易造成坠落，通过上下两端的夹持装置将两根电线间距固定，降低风力影响，方便进行准确夹持。

本发明通过爬升装置4完成自动上线，避免人工起吊，降低人力成本，提高巡检效率，通过驱动电机413进行动力输入，带动对称布置的第一滚轮411和第二滚轮421在电线杆上滚动，完成爬升，当爬升到电线处时，第一导向板11和第二导向板12上方的气缸244同时起动，带动第一夹持臂231和第二夹持臂232完成对中夹持，通过双端夹紧，提高夹紧性能，爬升装置4在自身重力下带动固定板14沿连接轴13转动，随着固定板14转动，电线卡进固定螺旋半槽314内，转动架32转动，通过转动螺旋半槽324和固定螺旋半槽314对电线进行夹持，传输电机37起动，通过传输齿轮38带动齿圈39转动，齿圈39转动带动传输杆36沿齿圈39轴线转动，传输杆36一端和靠近齿圈39的螺旋滑块35通过凹槽351活动连接，带动螺旋滑块35在螺旋槽33内螺旋滑动，将分布在螺旋槽33内的若干个螺旋滑块35串联起来，并将所有的螺旋滑块35推到螺旋槽33的行进方向最前端，螺旋滑块35无法再向前滑动，固定螺旋半槽314和转动螺旋半槽324分别通过固定杆313和转动杆323固定，固定杆313与转动杆323分别和座圈34连接，随着传输杆36不断转动，带动座圈34转动，使螺旋槽33沿轴线转动，第一导向板11和第二导向板12上的导向夹持装置2起动，由于辅助夹持组件22和动力夹持组件21交错布置，辅助夹持组件22位于行进方向的前端，通过四向夹持，使电线在辅助夹持组件22和动力加持组件21间形成两个微小折角，增大摩擦力，使辅助夹持组件22和动力夹持组件21紧紧夹住电线，在进行远距离输电时，电线因自身柔性会弯曲，由于巡检机器人自身的重力，会对电线局部进行下拉，上下两条电线倾斜，通过保持导向夹持装置2和螺旋夹持装置3的相对距离，使上下两条电线局部保持间距一定，在进行跨越障碍物时，巡检机器人沿电线斜坡水平前进，防止因电线具有弧度不方便夹持从而造成坠落，动力电机214驱动动力滚轮211在上侧电线外表面不断转动进行前进，随着巡检机器人前进，传输电机37带动螺旋滑块35在下侧电线表面螺旋前进，通过螺旋前进保证在前进过程中螺旋滑块35和电线有多个接触点，进行多点夹持，通过螺旋滑块35螺旋前进，减少螺旋滑块35和电线的接触面积，减少摩擦力，从而提高巡检效率。

如图1～2所示，所述固定板14一侧设有爬升装置4，爬升装置4和固定板14紧固连接，爬升装置4包括动力组件41、辅助组件42和爬升支架44，爬升支架44和固定板14紧固连接，爬升支架44包括转轴固定板441和爬升侧板442，动力组件41包括第一滚轮411、第一转轴412和驱动电机413，驱动电机413一侧和固定板14紧固连接，驱动电机413输出端和第一转轴412一侧紧固连接，第一滚轮411中间设有轴孔，第一转轴412穿过第一滚轮411中间轴孔，第一转轴412和第一滚轮411传动连接，第一转轴412两端设有转轴固定板441，第一转轴412和转轴固定板441活动连接，动力组件41和辅助组件42之间设有传动齿轮副43，辅助组件42包括第二滚轮421和第二转轴422，第二转轴422和第二滚轮421传动连接，第一转轴412和第二转轴422通过传动齿轮副43传动连接，第二转轴422两端设有转轴固定板441，转轴固定板441一侧和爬升侧板442紧固连接。

通过爬升装置4可以对巡检机器人实现自动上线，避免风力过大时，通过吊机运送巡检机器人对电线造成碰撞，固定板14为爬升装置4的安装基础，通过紧固连接提高连接性能，通过转轴固定板441对第一转轴412和第二转轴422进行安装，使第一转轴412和第二转轴422可以沿自身轴线进行转动，通过双端支撑使转动更加平稳，驱动电机413通过紧固连接固定在固定板14上，驱动电机413输出端和第一转轴412通过紧固连接使转速传递更加平稳，通过爬升侧板442对转轴固定板441进行固定，爬升侧板442一侧和固定板14紧固连接，防止松脱，第一转轴412和第一滚轮411传动连接，进行转速输出，带动第一滚轮411沿电线杆表面滚动，进行爬升，第一转轴412和第二转轴422间通过传动齿轮副43进行传动，使第二转轴422随第一转轴412转动，第二转轴422和第二滚轮421传动连接，使第二滚轮421和第一滚轮411一起向电线上端滚动，减少人工运送，提高巡检效率，避免机器起吊受风力影响触碰到输电线路，引发跳闸，在进行越障时，最少可以进行双向固定，可以防止越障过程中夹持失效造成的脱落。

如图1～2所示，所述第一导向板11和第二导向板12之间设有连接轴13，第一导向板11一侧和连接轴13一侧紧固连接，第二导向板12一侧和连接轴13远离第一导向板11一侧紧固连接，第一导向板11和第二导向板12上端分别设有安装座15，导向夹持装置2包括动力夹持组件21、辅助夹持组件22、夹持机械臂23和回转组件24，夹持机械臂23包括第一夹持臂231和第二夹持臂232，第一夹持臂231和第二夹持臂232上端分别设有动力夹持组件21和辅助夹持组件22，两组动力夹持组件21和辅助夹持组件22对电线进行对中夹持，回转组件24包括回转轴241、传动轴243、气缸244和夹紧滑块242，回转轴241两端和安装座15紧固连接，气缸244输出端和传动轴243一侧紧固连接，气缸244和夹紧滑块242紧固连接，第二夹持臂232上设有滑槽2321，传动轴243一端穿过滑槽2321，传动轴243远离气缸244一端为凸起的弧形面，第一夹持臂231上设有回转槽2311，传动轴243凸起弧形面插入回转槽2311内，传动轴243和回转槽2311传动连接。

第一导向板11和第二导向板12之间通过连接轴13连接，在连接轴13上安装固定板14，通过固定板14对爬升装置4进行安装，爬升装置4两端重量相等，使爬升装置4上升平稳，通过紧固连接提高连接轴13与第一导向板11和第二导向板12的连接性能，防止松脱，第一导向板11和第二导向板12上设有安装座15，通过安装座15对回转轴241进行固定，使回转轴241上安装的夹持机械臂23可以沿回转轴241转动，并对电线进行夹紧，防止巡检机械人发生坠落，通过两组对称布置的动力夹持组件21和辅助夹持组件22对电线进行对中夹持，通过四向夹持，使导向夹持装置2夹紧电线，防止松脱，气缸244输出端和传动轴一243侧紧固连接，使动力输出更加平稳，气缸244上端设有夹紧滑块242，夹紧滑块242和第二夹持臂232一侧滑动连接，通过气缸244带动传动轴243伸出和收缩，从而带动夹持机械臂23转动，第二夹持臂232上设有滑槽2321，第一夹持臂231上设有回转槽2311，传动轴243远离气缸244一端为凸起的弧形面，气缸244在对传动轴243进行拉伸时，在第一夹持臂231上的回转槽2311内转动，进行传动，在第二夹持臂232上的滑槽2321内滑动，从而带动第一夹持臂231和第二夹持臂232转动方向相反，形成对中夹持，根据需要可以自动调节电线夹取的粗细，实用性能更好。

如图1～4所示，所述动力夹持组件21分别布置在电线轴线上端两侧，辅助夹持组件22布置在电线轴线下端两侧，动力夹持组件21包括动力滚轮211、动力滚轮支架212、动力电机214和第一支撑臂216，动力滚轮211中间设有第一回转轴213，第一回转轴213两端和动力滚轮支架212活动连接，动力电机214输出端和第一回转轴213之间设有锥齿轮副215，动力电机214和第一回转轴213通过锥齿轮副215传动连接，动力滚轮支架212一侧和第一支撑臂216一侧紧固连接，第一支撑臂216一侧和第一夹持臂231上端一侧连接，辅助夹持组件22包括辅助滚轮221、辅助滚轮支架222、第二回转轴223和第二支撑臂224，辅助滚轮221中间设有第二回转轴223，第二回转轴223两端和辅助滚轮支架222活动连接，第二支撑臂224一侧和辅助滚轮支架222紧固连接，第二支撑臂224远离辅助滚轮支架222一侧和第一夹持臂231紧固连接，第二夹持臂232上沿竖直平面对称布置有动力夹持组件21和辅助夹持组件22。

动力夹持组件21分别布置电线轴线上端两侧，使动力夹持组件21在电线上端滚动，增大摩擦力，使滚动更加平稳，通过对称布置，平衡导向力，使导向运动更加平稳，辅助夹持组件22布置在电线下端两侧，通过在竖直方向倾斜布置对电线进行对中夹持，动力夹持组件21上安装有动力电机214，使动力夹持组件21一侧比辅助夹持组件22一侧重量更大，电线自身具有柔性，使电线在动力夹持组件21和辅助夹持组件22间微微翘起，将使动力夹持组件21为主要的接触装置，增大动力夹持组件21和电线间的摩擦力，对电线进行夹紧，远距离输电线路由于自身重力弯曲，在爬升阶段，防止导向发生打滑，降低巡检速度，动力滚轮211中间设有第一回转轴213，第一回转轴213和动力滚轮支架212活动连接，动力电机214输出端和第一回转轴213之间通过锥齿轮副215进行换向和动力输出，带动第一回转轴213沿自身轴线进行转动，从而使动力滚轮211在电线上滚动，通过滚动连接，提高巡检速度，动力滚轮支架212和第一支撑臂216通过紧固连接提高连接性能，保证夹紧力传递，辅助夹持组件22辅助动力夹持组件21对电线进行夹持，并进行导向作用，通过辅助滚轮221对电线进行夹紧，随着动力滚轮211转动，辅助动力滚轮211沿着相同的方向转动，使行进更加平稳，辅助滚轮221绕第二回转轴223轴线进行转动，第二回转轴223通过两侧的辅助滚轮支架222进行支撑，动力夹持组件21通过第一支撑臂216和第一夹持臂231一侧连接，辅助夹持组件22通过第二支撑臂224和第一夹持臂231一侧连接，第二夹持臂232上设有对称布置的动力夹持组件21和辅助夹持组件22，对防坠落装置自身重力和夹持力进行平衡，防止夹持失衡。

如图1～10所示，所述固定板14上设有轴孔，连接轴13穿过固定板14上轴孔，固定板14和连接轴13活动连接，螺旋夹持装置3包括固定架31、转动架32、传输杆36和传输电机37，转动架32和固定架31活动连接，传输电机37一侧和固定板14紧固连接，固定架31包括横梁311和固定杆313，横梁311两端设有固定座312，固定座312和横梁311紧固连接，固定座312一侧和固定板14紧固连接，固定杆313一侧沿水平方向设有若干固定螺旋半槽314，靠近传输电机37一侧的固定座312中间设有固定半齿圈391，远离传输电机37一侧的固定座312中间设有固定半座圈341，固定杆313一端和固定半座圈341紧固连接，转动架32包括转动轴321和转动杆323，横梁311上设有回转轴孔，转动轴321和横梁311活动连接，转动轴321两端设有转动座322，转动座322和固定座312中间为圆槽，转动座322上分别设有和固定座312内对称的转动半齿圈392和转动半座圈342，转动半齿圈392和固定半齿圈392连接成完整的齿圈39，转动半座圈342和固定半座圈341连接成完整的座圈34，转动杆323上设有若干转动螺旋半槽324，转动杆323一端和转动半座圈342紧固连接，转动螺旋半槽324和固定螺旋半槽314围成完整的螺旋槽33，螺旋槽33设有若干螺旋滑块35，螺旋滑块35和螺旋槽33滑动连接，靠近齿圈39一侧的螺旋滑块35和传输杆36传动连接，齿圈39上设有通孔，传输杆36外圆面和齿圈39通孔活动连接，传输电机37输出端设有传输齿轮38，传输齿轮38和齿圈39齿面啮合。

固定板14和连接轴13通过轴孔连接，使固定板14可以沿连接轴13转动，传输电机37一侧和固定板14通过紧固连接对传输电机37进行固定，防止松脱，转动架32和固定架31活动连接，使转动架32可以沿转动轴321轴线转动，转动架32转动和固定架31之间组合成完整的圆槽，完成对电线的夹持，横梁311两端设有固定座312，横梁311通过固定座312和固定板14连接，通过双端支撑，防止横梁311失衡，通过紧固连接防止松脱，固定杆313上设有若干固定螺旋半槽314，转动杆323上设有若干转动螺旋半槽324，随着转动架32转动，转动架32上的转动螺旋半槽324和固定螺旋半槽314组成一个完整的螺旋槽33，在转动螺旋半槽324和固定螺旋半槽314内设有若干个螺旋滑块35，螺旋滑块35可以在螺旋槽33内滑动，相邻两个螺旋滑块35之间设有间隙，通过滑动使所有的螺旋滑块35最后都移向到螺旋槽33一端，使两个螺旋半槽之间通过螺旋滑块35连接，对螺旋半槽进行固定，完成对电线的螺旋夹紧，提高对电线的夹持性能，随着转动架32转动，固定座312和转动座322之间形成完整的圆槽，固定座312和转动座322之间设置卡扣提高连接性能，固定半齿圈392和转动半齿圈392组成一个完整的齿圈39，齿圈39嵌在圆槽内，齿圈39外圆面和圆槽活动连接，齿圈39在圆槽内可以转动，传输电机37输出端设有传输齿轮38，传输齿轮38和齿圈39齿面啮合，通过传输齿轮38带动齿圈39转动，齿圈39上设有通孔，传输杆36穿过齿圈39上通孔，传输杆36一端和最靠近齿圈39的一个螺旋滑块35传动连接，随着齿圈39转动，传输杆36也沿齿圈39轴线转动，带动螺旋滑块35在螺旋槽33内滑动，传输杆36随着螺旋滑块35移动在齿圈39的通孔内滑动，随着最后的一块螺旋滑块35滑动，螺旋槽33内的所有螺旋滑块35被首尾串联在一起，并将靠近座圈34一端的螺旋槽33串联在一起，对螺旋槽33进行固定，并对电线进行夹持，完成夹持后，传输电机37继续运转，带动齿圈39转动，并通过固定杆313和转动杆323带动座圈34转动，使螺旋滑块35在电线上螺旋前进，通过螺旋滑块35对电线进行多点夹持，螺旋夹持使夹持点在电线上连成一条螺旋线，紧紧包裹在电线外表面，提高夹紧性能，防止出现夹持松动甚至坠落。

如图1、5所示，所述第一夹持臂231上端动力滚轮211和第二夹持臂232上端辅助滚轮221交错布置在电线两端，为一组夹持装置，第一夹持臂231上端辅助滚轮221和第二夹持臂232上端动力滚轮211交错布置在电线两端，为另一组夹持装置，同组的动力滚轮211和辅助滚轮221对电线的夹持力方向平行，使电线微微偏转，通过两组错位夹持，使夹持力平衡，扩大电线在动力滚轮211和辅助滚轮221间的变形量，使电线在两个夹持点间沿竖直平面发生轻微扭转，增大动力滚轮211和辅助滚轮221与电线间的摩擦力，从而提高夹持性能。

本发明的工作原理：本发明通过爬升装置4，可以自动攀爬电线杆，避免人工上下线，降低人力成本，提高工作效率，由于输电线路自重及自身的柔性，在进行跨越障碍物时无法准确夹持下一段输电线路，容易造成坠落，通过上下两端的夹持装置将两根电线间距固定，降低风力影响；通过四向夹持，使辅助夹持组件22和动力夹持组件21紧紧夹住电线，动力夹持组件21上安装有动力电机214，使动力夹持组件21一侧比辅助夹持组件22一侧重量更大，电线自身具有柔性，使电线在动力夹持组件21和辅助夹持组件22间微微翘起，通过错位夹持，使电线在两个夹持点间沿竖直平面发生轻微扭转，增大动力滚轮211和辅助滚轮221与电线间的摩擦力；控制螺旋滑块35滑动，螺旋槽33内的所有螺旋滑块35被首尾串联在一起，并将靠近座圈34一端的螺旋槽33串联在一起，对螺旋槽33进行固定，并对电线进行夹持，完成夹持后，传输电机37继续运转，带动齿圈39转动，并通过固定杆313和转动杆323带动座圈34转动，使螺旋滑块35在电线上螺旋前进，通过螺旋滑块35对电线进行多点夹持，螺旋夹持使夹持点在电线上连成一条螺旋线，紧紧包裹在电线外表面。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.输电线路巡检机器人防坠落装置，其特征在于：所述巡检机器人防坠落装置包括机架组件(1)、导向夹持装置(2)、螺旋夹持装置(3)和爬升装置(4)，所述机架组件(1)和导向夹持装置(2)紧固连接，所述螺旋夹持装置(3)一侧和机架组件(1)紧固连接，所述爬升装置(4)一侧和机架组件(1)紧固连接，所述机架组件(1)包括第一导向板(11)、第二导向板(12)和固定板(14)，所述第一导向板(11)和第二导向板(12)上端分别设有导向夹持装置(2)，所述固定板(14)一侧设有螺旋夹持装置(3)，所述螺旋夹持装置(3)和固定板(14)紧固连接。

2.根据权利要求1所述的输电线路巡检机器人防坠落装置，其特征在于：所述固定板(14)一侧设有爬升装置(4)，所述爬升装置(4)和固定板(14)紧固连接，所述爬升装置(4)包括动力组件(41)、辅助组件(42)和爬升支架(44)，所述爬升支架(44)和固定板(14)紧固连接，所述爬升支架(44)包括转轴固定板(441)和爬升侧板(442)，所述爬升支架(44)一侧和固定板(441)紧固连接，所述动力组件(41)包括第一滚轮(411)、第一转轴(412)和驱动电机(413)，所述驱动电机(413)一侧和固定板(14)紧固连接，所述驱动电机(413)输出端和第一转轴(412)一侧紧固连接，所述第一滚轮(411)中间设有轴孔，所述第一转轴(412)穿过第一滚轮(411)中间轴孔，所述第一转轴(412)和第一滚轮(411)传动连接，所述第一转轴(412)两端设有转轴固定板(441)，所述第一转轴(412)和转轴固定板(441)活动连接，所述动力组件(41)和辅助组件(42)之间设有传动齿轮副(43)，所述辅助组件(42)包括第二滚轮(421)和第二转轴(422)，所述第二转轴(422)和第二滚轮(421)传动连接，所述第一转轴(412)和第二转轴(422)通过传动齿轮副(43)传动连接，所述第二转轴(422)两端设有转轴固定板(441)，所述转轴固定板(441)一侧和爬升侧板(442)紧固连接。

3.根据权利要求1所述的输电线路巡检机器人防坠落装置，其特征在于：所述第一导向板(11)和第二导向板(12)之间设有连接轴(13)，所述第一导向板(11)一侧和连接轴(13)一侧紧固连接，所述第二导向板(12)一侧和连接轴(13)远离第一导向板(11)一侧紧固连接，所述第一导向板(11)和第二导向板(12)上端分别设有安装座(15)，所述导向夹持装置(1)包括动力夹持组件(21)、辅助夹持组件(22)、夹持机械臂(23)和回转组件(24)，所述夹持机械臂(23)包括第一夹持臂(231)和第二夹持臂(232)，所述第一夹持臂(231)和第二夹持臂(232)上端分别设有动力夹持组件(21)和辅助夹持组件(22)，两组所述动力夹持组件(21)和辅助夹持组件(22)对电线进行对中夹持，所述回转组件(24)包括回转轴(241)、传动轴(243)、气缸(244)和夹紧滑块(242)，所述回转轴(241)两端和安装座(15)紧固连接，所述第一夹持臂(231)底端和第二夹持臂(232)底端与回转轴(241)活动连接，所述气缸(244)输出端和传动轴(243)一侧紧固连接，所述气缸(244)和夹紧滑块(242)紧固连接，所述第二夹持臂(232)上设有滑槽(2321)，所述传动轴(243)一端穿过滑槽(2321)，所述传动轴(243)远离气缸(244)一端为凸起的弧形面，所述第一夹持臂(231)上设有回转槽(2311)，所述传动轴(243)凸起弧形面插入回转槽(2311)内，所述传动轴(243)和回转槽(2311)传动连接。

4.根据权利要求3所述的输电线路巡检机器人防坠落装置，其特征在于：所述动力夹持组件(21)分别布置在电线轴线上端两侧，所述辅助夹持组件(22)布置在电线轴线下端两侧，所述动力夹持组件(21)包括动力滚轮(211)、动力滚轮支架(212)、动力电机(214)和第一支撑臂(216)，所述动力滚轮(211)中间设有第一回转轴(213)，所述第一回转轴(213)两端和动力滚轮支架(212)活动连接，所述动力电机(214)输出端和第一回转轴(213)之间设有锥齿轮副(215)，所述动力电机(214)和第一回转轴(213)通过锥齿轮副(215)传动连接，所述动力滚轮支架(213)一侧和第一支撑臂(216)一侧紧固连接，所述第一支撑臂(216)一侧和第一夹持臂(231)上端一侧连接，所述辅助夹持组件(22)包括辅助滚轮(221)、辅助滚轮支架(222)、第二回转轴(223)和第二支撑臂(224)，所述辅助滚轮(221)中间设有第二回转轴(223)，所述第二回转轴(223)两端和辅助滚轮支架(222)活动连接，所述第二支撑臂(224)一侧和辅助滚轮支架(222)紧固连接，所述第二支撑臂(224)远离辅助滚轮支架(222)一侧和第一夹持臂(231)紧固连接，所述第二夹持臂(232)上沿竖直平面对称布置有动力夹持组件(21)和辅助夹持组件(22)。

5.根据权利要求4所述的输电线路巡检机器人防坠落装置，其特征在于：所述第一夹持臂(231)上端动力滚轮(211)和第二夹持臂(232)上端辅助滚轮(221)交错布置在电线两端，所述第一夹持臂(231)上端辅助滚轮(221)和第二夹持臂(232)上端动力滚轮(211)交错布置在电线两端。

6.根据权利要求3所述的输电线路巡检机器人防坠落装置，其特征在于：所述固定板(14)上设有轴孔，所述连接轴(13)穿过固定板(14)上轴孔，所述固定板(14)和连接轴(13)活动连接，所述螺旋夹持装置(3)包括固定架(31)、转动架(32)、传输杆(36)和传输电机(37)，所述转动架(32)和固定架(31)活动连接，所述传输电机(37)一侧和固定板(14)紧固连接，所述固定架(31)包括横梁(311)和固定杆(313)，所述横梁(311)两端设有固定座(312)，所述固定座(312)和横梁(311)紧固连接，固定座(312)一侧和固定板(14)紧固连接，所述固定杆(313)一侧沿水平方向设有若干固定螺旋半槽(314)，靠近所述传输电机(37)一侧的固定座(312)中间设有固定半齿圈(391)，远离所述传输电机(37)一侧的固定座(312)中间设有固定半座圈(341)，所述固定杆(313)一端和固定半座圈(341)紧固连接，所述转动架(32)包括转动轴(321)和转动杆(323)，所述横梁(311)上设有回转轴孔，所述转动轴(321)和横梁(311)活动连接，转动轴(321)两端设有转动座(322)，所述转动座(322)和固定座(312)中间为圆槽，所述转动座(322)上分别设有和固定座(312)内对称的转动半齿圈(392)和转动半座圈(342)，所述转动半齿圈(392)和固定半齿圈(391)连接成完整的齿圈(39)，所述转动半座圈(342)和固定半座圈(341)连接成完整的座圈(34)，所述转动杆(323)上设有若干转动螺旋半槽(324)，转动杆(323)一端和转动半座圈(342)紧固连接，所述转动螺旋半槽(324)和固定螺旋半槽(314)围成完整的螺旋槽(33)，所述螺旋槽(33)设有若干螺旋滑块(35)，所述螺旋滑块(35)和螺旋槽(33)滑动连接，靠近所述齿圈(39)一侧的螺旋滑块(35)和传输杆(36)传动连接，所述齿圈(39)上设有通孔，所述传输杆(36)外圆面和齿圈(39)通孔活动连接，所述传输电机(37)输出端设有传输齿轮(38)，所述传输齿轮(38)和齿圈(39)齿面啮合。

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