CN201504053U

CN201504053U - 可变距的轮臂复合巡检机器人机构

Info

Publication number: CN201504053U
Application number: CN2009202192890U
Authority: CN
Inventors: 王洪光; 凌烈; 何立波; 刘爱华; 孙鹏; 景凤仁
Original assignee: Shenyang Institute of Automation of CAS
Current assignee: Shenyang Institute of Automation of CAS
Priority date: 2009-10-13
Filing date: 2009-10-13
Publication date: 2010-06-09
Anticipated expiration: 2019-10-13

Abstract

本实用新型涉及移动机器人，具体地说是一种可变距的轮臂复合巡检机器人机构，包括前行走夹持机构、前回转机构、前升降机构、变距伸缩机构、后行走夹持机构、后回转机构及后升降机构，前、后行走夹持机构的一端通过行走轮及夹紧轮与地线夹持、并可在地线上行走，另一端分别与前、后回转机构相连，通过前、后回转机构的驱动实现前、后行走夹持机构的转动；前、后升降机构的一端分别与前、后回转机构相连，另一端分别连接于变距伸缩机构，通过前、后升降机构实现前、后回转机构及前、后行走夹持机构的升降；变距伸缩机构安装于导轨支架，通过变距伸缩机构实现前、后行走轮间距调节。本实用新型适应不同尺寸障碍物，具有越障能力强，安全性好等优点。

Description

可变距的轮臂复合巡检机器人机构

技术领域

本实用新型涉及移动机器人，具体地说是一种可变距的轮臂复合巡检机器人机构。

背景技术

输电线路是电力系统极为重要的组成部分，为了保证其安全稳定的运行，需要定期进行巡视检查。目前采用的方法主要有人工巡检和直升机巡检。人工巡检的效率低，劳动强度大，危险性高；直升机巡检的成本高，巡检质量易受气候影响。因此，需要研制能够携带通信和巡检仪器的机器人来代替人工对输电线路进行自动巡检，以提高效率，确保输电线路的安全运行。在现有的超高压输电线巡检机器人机构中，大部分采用由轮式移动和复合连杆机构组合而成的复合移动机构(参见文献1：Jun Sawada，Kazuyuki Kusumoto，Tadashi Munakata，Yasuhisa Maikawa，Yoshinobu Ishikawa，“A Mobile Robot For Inspectionof Power Transmission Lines”，IEEE Trans.Power Delivery，1991，Vol.6，No.1：pp..309-315；文献2：Mineo Higuchi，Yoichiro Maeda，Sadahiro Tsutani，Shiro Hagihara，“Development of a Mobile InspectionRobot for Power Transmission Lines”，J.of the Robotics Society ofJapan，Japan，Vol.9，No.4，pp.457-463，1991)，或者采用多组移动单元串联组成的多自由度移动机构(文献3：Shin-ichi Aoshima，Takeshi Tdujimura，Tetsuro Yabuta，“A Wire Mobile Robot withMulti-unit Structure”，IEEE/RSJ Intermational Workshop on IntelligentRobots and Systems’89，Sep.4-6，1989，Tsukuba，Japan，pp.414-421)。这些机构的结构复杂、重量大、两手臂之间距离大多固定，对于线路环境中不同尺寸的障碍物适应性较差，越障和爬坡能力有限且不易控制，因此，难以应用于实际的超高压输电线路巡检作业中。

实用新型内容

针对现有技术中存在的上述不足，本实用新型的目的在于提供一种能够调节机器人双臂间距、以适应不同尺寸障碍物，越障能力强，爬坡角度大，行走时安全性好的可变距的轮臂复合巡检机器人机构。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

本实用新型包括前行走夹持机构、前回转机构、前升降机构、交距伸缩机构、后行走夹持机构、后回转机构及后升降机构，所述前、后行走夹持机构的一端通过行走轮及夹紧轮与地线夹持、并可在地线上行走，另一端分别与前、后回转机构相连接，通过前、后回转机构的驱动实现前、后行走夹持机构的转动；所述前、后升降机构的一端分别与前、后回转机构相连接，另一端分别连接于变距伸缩机构，通过前、后升降机构实现前、后回转机构及前、后行走夹持机构的升降；所述变距伸缩机构安装在导轨支架上，通过变距伸缩机构实现前、后行走轮的间距调节。

其中：在导轨支架上还安装有实现机器人机构重心调节的重心移动机构；所述重心移动机构包括移动电机、第六丝杠、第一滚轮、第六螺母、第二滚轮、电器箱及导轨支架，其中第六丝杠安装在导轨支架上，第六丝杠的一端与安装在导轨支架上的移动电机的输出轴相连接，第六丝杠上螺纹连接有第六螺母、实现第六螺母在第六丝杠上的螺旋移动，电器箱与第六螺母连动；所述第一、二滚轮分别与电器箱相连，并容置于导轨支架的凹槽内；所述变距伸缩机构包括变距电机、导轨支架、第一丝杠、第一螺母、第一滑块、第一～三锥齿轮、第二螺母、第二滑块、第二丝杠及第一导轨，其中第一、二丝杠的一端分别安装在导轨支架上，另一端分别连接有第一、三锥齿轮，所述变距电机安装在导轨支架上，变距电机的输出轴上连接有位于第一、三锥齿轮下方并分别与第一、三锥齿轮啮合传动的第二锥齿轮；第一、二丝杠上分别螺纹连接有第一、二螺母，实现第一、二螺母分别在第一、二丝杠上的螺旋移动，第一、二螺母分别与前、后升降机构的升降架相连接；所述第一导轨安装在导轨支架上，在第一导轨上设有分别与第一、二螺母连为一体的第一、二滑块；第一、二丝杠共线；所述变距伸缩机构包括变距电机、导轨支架、第三螺母、第三丝杠、第二导轨及第三滑块，其中第三丝杠安装在导轨支架上，第三丝杠的一端与安装在导轨支架上的变距电机的输出轴相连接，第三丝杠上螺纹连接有分别与前、后升降机构的升降架相连接的第三螺母，实现第三螺母在第三丝杠上的螺旋移动；所述第二导轨安装在导轨支架上，在第二导轨上设有与第三螺母连为一体的第三滑块；第三丝杠上的前后两段螺纹旋向相反；所述前、后行走夹持机构的结构相同，包括行走电机、轮架、行走轮、第四丝杠、第四螺母、夹紧电机、第三导轨、夹紧轮、第四滑块及轮轴，其中轮轴安装在轮架上，轮轴的一端与安装在轮架上的行走电机的输出轴相连接，行走轮与轮轴相连接；所述第四丝杠安装在轮架上，第四丝杠的一端与安装在轮架上的夹紧电机的输出轴相连接，第四丝杠上螺纹连接有第四螺母、实现第四螺母在第四丝杠上的螺旋移动；所述第三导轨安装在轮架上，在第三导轨上设有与第四螺母连为一体的第四滑块，所述夹紧轮安装在第四滑块上、与第四滑块及第四螺母连动；所述前、后行走夹持机构中的轮架分别连接于前、后回转机构；所述前、后升降机构的结构相同，包括升降电机、第一主动齿轮、第一从动齿轮、第五螺母、第五丝杠、升降架、第四导轨及第五滑块，其中升降电机安装在升降架上，该升降电机的驱动轴上设有第一主动齿轮；所述第五螺母安装在升降架上，第五螺母上套设有与第一主动齿轮啮合传动的第一从动齿轮，第五丝杠与第五螺母螺纹连接、实现第五丝杠的螺旋移动；所述第四导轨安装在升降架上，在第四导轨上设有与第五丝杠一端连动的第五滑块；所述升降架与变距伸缩机构相连，前、后升降机构中第五丝杠的另一端分别与前、后回转机构相连接；所述前、后回转机构结构相同，包括回转电机、第二主动齿轮、第一传动轴、第二从动齿轮、第二传动轴及支撑架，其中第一、二传动轴分别安装在支撑架上，第一传动轴的一端与安装在支撑架上的回转电机的输出轴相连接；在第一、二传动轴上分别设有位于支撑架内、相互啮合传动的第二主、从动齿轮；所述前、后回转机构中的第二传动轴的一端分别连接于前、后行走夹持机构，前、后回转机构中的支撑架分别连接于前、后升降机构。

本实用新型的优点与积极效果为：

1.本实用新型的前、后行走夹持机构中设置了行走轮和夹紧轮，兼有行走和夹紧的作用，有利于行走爬坡和越障；该结构具备轮式移动和蠕动爬行机构的优点，可沿线快速行走和跨越障碍。

2.对线路环境的适应性好。本实用新型机器人机构的行走轮的轮槽宽且深，能够适应不同直径的线路；变距伸缩机构可调节前、后臂的距离，遇到不同长度尺寸的障碍物，能够调整前、后臂之间的距离，适应并跨越更多不同尺寸的障碍物。

3.安全保护性好。本实用新型行走夹持机构行走轮的轮槽宽且深，机器人机构在行走过程中，每个行走轮下方都有两个夹紧轮从下往上夹持，越障时使在线的行走轮下方的两个夹紧轮夹紧，与行走轮一起将导线封闭，使机器人机构在行走和越障过程中不至于从线上掉下来，起到安全保护作用。

4.爬行越障能力强。本实用新型机器人机构有两个主动驱动的行走轮，行走能力强，并且在线路上行走时有夹紧轮从下边夹持，增大正压力，易于爬大角度线路。

5.应用范围广。本实用新型可广泛应用于高压输电线路及电话线路的巡检机器人移动机构。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为图1中变距伸缩机构的一种结构示意图(去掉了一侧的导轨及滑块)；

图3为图1中一种变距伸缩机构的俯视图；

图4为图1中变距伸缩机构的另一种结构示意图(去掉了一侧的导轨及滑块)；

图5为图1中另一种变距伸缩机构的俯视图；

图6为图1中前、后行走夹持机构的结构示意图；

图7为图1中前、后升降机构的结构示意图；

图8为图1中前、后回转机构的结构示意图；

图9为图1中重心移动机构的结构示意图；

图10a为超高压输电线路的障碍环境(防振锤、单挂点)示意图；

图10b为超高压输电线路的障碍环境(防振锤、双挂点)示意图；

其中：1为前行走夹持机构，2为前回转机构，3为前升降机构，4为变距伸缩机构，5为后行走夹持结构，6为后回转机构，7为后升降机构，8为电器箱，9为重心移动机构，10为变距电机，11为导轨支架，12为第一丝杠，13为第一螺母，14为第一滑块，15为第一锥齿轮，16为第二锥齿轮，17为第三锥齿轮，18为第二螺母，19为第二滑块，20为第二丝杠，21为第一导轨，22为第三螺母，23为第三丝杠，24为第二导轨，25为第三滑块，26为行走电机，27为轮架，28为行走轮，29为第四丝杠，30为第四螺母，31为夹紧电机，32为第三导轨，33为夹紧轮，34为第四滑块，35为轮轴，36为升降电机，37为第一主动齿轮，38为第一从动齿轮，39为第五螺母，40为第五丝杠，41为升降架，42为第四导轨，43为第五滑块，44为回转电机，45为第二主动齿轮，46为第一传动轴，47为第二从动齿轮，48为第二传动轴，49为支撑架，50为移动电机，51为第六丝杠，52为第一滚轮，53为第六螺母，54为第二滚轮，55为地线，56为第一防振锤，57为第一绝缘子，58为第一悬垂金具及线夹，59为第二防振锤，60为第二绝缘子，61为第二悬垂金具及线夹。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详述。

实施例1

如图1所示，本实用新型可变距的轮臂复合巡检机器人机构包括前行走夹持机构1、前回转机构2、前升降机构3、变距伸缩机构4、后行走夹持机构5、后回转机构6、后升降机构7及重心移动机构9，所述前、后行走夹持机构1、5的一端通过行走轮及夹紧轮将地线55夹持于中间、并可通过行走轮在地线55上行走，另一端分别与前、后回转机构2、6相连接，通过前、后回转机构2、6的驱动实现前、后行走夹持机构1、5的转动；所述前、后升降机构3、7的一端分别与前、后回转机构2、6相连接，另一端分别连接于变距伸缩机构4，通过前、后升降机构3、7实现前、后回转机构2、6及前、后行走夹持机构1、5的升降；所述变距伸缩机构4安装在导轨支架11上，通过变距伸缩机构4实现前、后行走轮的间距调节。在导轨支架11上还安装有实现机器人机构重心调节的重心移动机构9。

如图2、图3所示，本实施例的变距伸缩机构4包括变距电机10、导轨支架11、第一丝杠12、第一螺母13、第一滑块14、第一～三锥齿轮15～17、第二螺母18、第二滑块19、第二丝杠20及第一导轨21，其中第一丝杠12的一端通过轴承安装在导轨支架11上部的一侧，第一丝杠12的另一端链连接有第一锥齿轮15；第二丝杠20的一端通过轴承安装在导轨支架11上部的另一侧，第二丝杠20的另一端链连接有第二锥齿轮17；第一丝杠12与第二丝杠20共线。所述变距电机10安装在导轨支架11内的支撑板上，变距电机10的输出轴由支撑板穿过后链连接有位于第一、三锥齿轮15、17下方并分别与第一、三锥齿轮15、17啮合传动的第二锥齿轮16；第一、二丝杠12、20上分别螺纹连接有第一、二螺母13、18，实现了第一、二螺母13、18分别在第一、二丝杠12、20上的螺旋移动，第一、二螺母13、18分别与前、后升降机构3、7上的升降架41相固接；所述第一导轨21为两根，分别固定在导轨支架11上，两根第一导轨21分别位于第一、二丝杠12、20的两侧，与第一、二丝杠12、20所在直线平行且共面；每根第一导轨21上分别设有第一、二滑块14、19，两个第一滑块14位于第一螺母13的两侧、并分别与第一螺母13固接为一体；两个第二滑块19位于第二螺母18的两侧，并分别与第二螺母18固接为一体。变距电机10工作，驱动第二锥齿轮16转动，通过与第一、三锥齿轮15、17的啮合，带动第一、三锥齿轮15、17旋转，进而使第一、二丝杠12、20旋转，利用第一、二螺母13、18与第一、二丝杠12、20螺纹连接，带动第一、二螺母13、18通过第一、二滑块14、19沿着第一导轨21往复移动，实现机器人机构两臂之间的距离变化。

如图6所示，前、后行走夹持机构1、5的结构相同，包括行走电机26、轮架27、行走轮28、第四丝杠29、第四螺母30、夹紧电机31、第三导轨32、夹紧轮33、第四滑块34及轮轴35，其中轮轴35的两端通过轴承安装在轮架27上，轮轴35的一端与安装在轮架27上的行走电机26的输出轴相连接，轮轴35上链连接有行走轮28；所述第四丝杠29的两端通过轴承安装在轮架27上，第四丝杠29的一端与安装在轮架27上的夹紧电机31的输出轴相连接，第四丝杠29上螺纹连接有第四螺母30、实现了第四螺母30在第四丝杠29上的螺旋移动；所述第三导轨32固定在轮架27上、位于第四丝杠29的一侧，在第三导轨32上设有第四滑块34，该第四滑块34的一侧与第四螺母30固接为一体，所述夹紧轮33通过夹紧轮架固接在第四滑块34的另一侧、在第四螺母30的带动下与第四滑块34连动；前、后行走夹持机构1、5上的轮架27分别与前、后回转机构2、6中的第二传动轴48相连。行走电机26工作，驱动轮轴35旋转，进而带动行走轮28转动，使行走轮28在地线55上往复移动。夹紧电机31工作，驱动第四丝杠29旋转，利用第四螺母30与第四丝杠29的螺纹连接，带动第四螺母30通过第四滑块34沿着第三导轨32往复移动，进而带动夹紧轮33对地钱55夹紧或松开。

如图8所示，前、后回转机构2、6结构相同，包括回转电机44、第二主动齿轮45、第一传动轴46、第二从动齿轮47、第二传动轴48及支撑架49，其中第一、二传动轴46、48分别通过轴承安装在支撑架49的内部，第一、二传动轴46、48平行设置；第一传动轴46的下端与安装在支撑架49外表面的回转电机44的输出轴相连接，前、后回转机构2、6中的第二传动轴48的上端分别连接于前、后行走夹持机构1、5中的轮架27上；在支撑架49内第一、二传动轴46、48上分别链连接有相互啮合传动的第二主、从动齿轮45、47；前、后回转机构2、6中的支撑架49分别与前、后升降机构3、7中的第五丝杠40相连接。回转电机44工作，驱动第二主动齿轮45旋转，通过第二主动齿轮45与第二传动齿轮47的啮合，带动第二从动齿轮47转动，进而使第二传动轴48转动，带动前、后行走夹持机构1、5转动。

如图7所示，前、后升降机构3、7的结构相同，包括升降电机36、第一主动齿轮37、第一从动齿轮38、第五螺母39、第五丝杠40、升降架41、第四导轨42及第五滑块43，其中升降电机36安装在升降架41上，该升降电机36的驱动轴上链连接有第一主动齿轮37；所述第五螺母39的下部通过轴承安装在升降架41上，第五螺母39的中部固接有与第一主动齿轮37啮合传动的第一从动齿轮38，第五丝杠40由第五螺母39内穿过、并与第五螺母39螺纹连接，实现了第五丝杠40的上下螺旋移动；所述第四导轨42固定在升降架41内，与第五丝杠40平行，在第四导轨42上设有第五滑块43，该第五滑块43与第五丝杠40的下端固接。前、后升降机构3、7中的升降架41分别与变距伸缩机构4中的第一、二螺母13、18相固接；前、后升降机构3、7中的第五丝杠40分别与前、后回转机构2、6中的支撑架49相连接。升降电机36工作，驱动第一主动齿轮37旋转，带动与第一主动齿轮37啮合的第一从动齿轮38转动，进而使与第一从动齿轮`固接的第五螺母39转动，利用第五螺母39与第五丝杠40的螺纹连接，带动第五丝杠40通过第五滑块43沿第四导轨42上升或下降，实现前、后行走夹持机构1、5及前、后回转机构2、6的上升或下降。

如图9所示，重心移动机构9包括移动电机50、第六丝杠51、第一滚轮52、第六螺母53、第二滚轮54、电器箱8及导轨支架11，其中第六丝杠51的通过轴承安装在导轨支架11的下部，第六丝杠51的一端与安装在导轨支架11下部外表面的移动电机50的输出轴相连接，第六丝杠51上螺纹连接有第六螺母53、实现了第六螺母53在第六丝杠51上的螺旋移动，第六螺母6的下方固接有电器箱8，电器箱8与第六螺母6连动、改变机器人机构的重心；所述第一、二滚轮52、54分别与电器箱8相连，并容置于导轨支架11中支撑板上的凹槽内。移动电机50工作，驱动第六丝杠51旋转，利用第六螺母53与第六丝杠51的螺纹连接，使第六螺母53及电器箱8通过第一、二滚轮52、54沿着凹槽往复移动，实现重心的调节，改善了挂线的行走夹持机构的受力状态，有利于机器人机构手臂的抬升及越障。

本实用新型的工作原理为：

在架空的地线上行走：行走电机26工作，驱动轮轴35转动，带动行走轮28转动，实现行走轮28在架空的地线55上行走。

夹紧：夹紧电机31工作，驱动第四丝杠29转动，通过第四螺母30的上下移动，从而带动夹紧轮33通过第四滑块34沿着第三导轨32上下往复移动，实现对地线55的夹紧或松开。

回转：回转电机44工作，驱动第一传动轴46旋转，通过第一传动轴46带动第二主动齿轮45转动，再通过第二主、从动齿轮45、47的啮合带动第二从动齿轮47转动，从而带动与第二从动齿轮47链连接的第二传动轴48转动，使与第二传动轴48连接的前、后行走夹持机构1、5的轮架27转动，实现前、后行走夹持机构1、5中行走轮28的方位的改变。

升降：升降电机36工作，驱动第一主动齿轮37转动，带动第一从动齿轮38及第五螺母39转动，使与第五螺母39旋合的第五丝杠40通过第五滑块43沿着第四导轨42上下移动，使前、后行走夹持机构1、5及前、后回转机构2、6上升或下降。

变距伸缩：变距电机10工作，驱动第二锥齿轮16转动，通过第二锥齿轮16使与之啮合的第一、三锥齿轮15、17转动，分别带动第一、二丝杠12、20转动，从而使第一、二螺母13、18通过第一、二滑块14、19沿着第一导轨21往复伸缩移动，带动前、后行走夹持机构1、5及前、后回转机构2、6和前、后升降机构3、7移动，实现两手臂之间距离的调节。

重心移动：移动电机50工作，驱动第六丝杠51转动，在容置于导轨支架11凹槽内的第一、二滚轮52、54的作用下，第六螺母53沿着第六丝杠51移动，使电器箱8位置改变，实现机器人机构重心的移动。

机器人上线后，巡检机器人机构的前、后行走夹持机构1、5中的两个行走轮28都在架空的地线55上，前、后行走夹持机构1、5中的夹紧电机31工作，驱动第四丝杠29转动，通过第四螺母30上下移动，从而带动夹紧轮33向上移动，实现对地线55的夹紧；此后，行走电机26上电后，驱动轮轴35转动，带动行走轮28转动，使机器人机构在地线55上前进或后退。

如图10a、图10b所示，在架空的地线55上主要的障碍物为第一防振锤56、第一绝缘子57、第一悬垂金具及线夹58、第二防振锤59，或者是第一防振锤56、第一绝缘子57、第一悬垂金具及线夹58、第二防振锤59、第二绝缘子60及第二悬垂金具及线夹61。本实用新型机器人机构工作时由行走电机驱动，带动机器人机构在地线55上行走，通过本实用新型的行走夹持机构、升降机构、回转机构、变距伸缩机构和重心移动机构的配合运动，可沿线行进并跨越架空的地线55上的障碍物。具体为：

机器人机构挂上架空的地线55后，前、后行走夹持机构1、5中的两个行走轮28沿地线55行走，快遇到第一防震锤56边缘时将前行走夹持机构1中的夹紧轮33松开，两个行走轮继续行走直到前行走夹持机构1中的行走轮28遇到第一防震锤56中间位置时停止；然后，重心移动机构9将电器箱8向后调节至后臂，使机器人机构的重心向后移动；在前升降机构3的作用下，使前行走夹持机构1升高，前行走夹持机构1中的行走轮28脱离地线55，这时后行走夹持机构5中的夹紧轮33松开，同时后行走夹持机构5中的行走轮28单独驱动机器人机构行走，直到遇到第一防震锤56停下。此时，前行走夹持机构1中的行走轮28已经越过第一防震锤56，前行走夹持机构1在前升降机构3的作用下下降，使前行走夹持机构1中的行走轮28回到架空的地线55上；在重心移动机构9的作用下将电器箱8向前移，此后，后行走夹持机构5跨越第一防震锤56，后行走夹持机构1及后升降机构7的操作过程与前行走夹持机构1及前升降机构3跨越过程相同。

当机器人机构前行走夹持机构1中的行走轮28遇上第一悬垂金具及线夹58后停止，在重心移动机构9的作用下将电器箱8向前移至前臂，同时后行走夹持机构5中的夹紧轮33松开；后升降机构7使后行走夹持机构5升高，离开架空的地线55；此后，前回转机构2工作，使机器人机构的后臂(包括后行走夹持机构5、后回转机构6和后升降机构7)和变距伸缩机构4及重心移动机构9转动180度，同时后行走夹持机构5也在后回转机构7的作用下自转180度，后臂即从第一悬垂金具及线夹58侧面绕过，到达第一悬垂金具及线夹58的前方；此后，后升降机构7使后行走夹持机构5下降，后行走夹持机构5中的行走轮28落回到架空的地线55上，重心移动机构9使电器箱8移动到后臂，这样后臂就跨越了第一悬垂金具及线夹58；然后，前臂(包括前行走夹持机构1、前回转机构2和前升降机构3)将要跨越第一悬垂金具及线夹58，其过程与后臂跨越过程相似。

机器人跨越第一悬垂金具及线夹58另一侧的第二防震锤59的过程与跨越第一防震锤56的过程相同。

图10b所示的双挂点由两个单挂点组合在一起，机器人机构在跨越双挂点时，其跨越过程与跨越单挂点的过程相似。

当线路上第一悬垂金具及线夹58的尺寸较大，大于机器人机构前、后臂之间的距离时，机器人机构的前、后臂不能分别搭在悬垂金具及线夹两端，因而无法跨越；因此，需要调节变距伸缩机构4来使前、后臂距离增大。前、后行走夹持机构1、5中的行走轮28都在地线55上时，前、后行走夹持机构1、5中的夹紧轮33松开，先使一个行走轮失电；此后，变距伸缩机构4中的变距电机10驱动第二锥齿轮16转动，带动第一、三锥齿轮15，17及第一、二丝杠12、20转动，从而通过第一、二螺母13、18带动前、后臂移动，实现前、后臂之间距离的伸长。将前、后臂之间距离调节到大于悬垂金具及线夹的宽度尺寸后，就可进行越障。

实施例2

本实施例与实施例1的不同之处在于变距伸缩机构4。如图4、图5所示，本实施例的变距伸缩机构4用一个丝杠、丝母机构来代替第一～三锥齿轮和两个丝杠、丝母机构的组合，本实施例的变距伸缩机构4包括变距电机10、导轨支架11、第三螺母22、第三丝杠23、第二导轨24及第三滑块25，其中第三丝杠23通过轴承安装在导轨支架11的上部，第三丝杠23的一端与安装在导轨支架11上部外表面的变距电机10的输出轴相连接，第三丝杠23上前后两段螺纹的旋向相反，第三丝杠23上螺纹连接有分别与前、后升降机构3、7的升降架41相连接的两个第三螺母22，实现了第三螺母22在第三丝杠23上的螺旋移动，两个第三螺母22前、后设置；所述第二导轨24为两根，分别固定在导轨支架11上，两根第二导轨24分别位于第三丝杠23的两侧，与第三丝杠23平行且共面；每根第二导轨24上前、后设有两个第三滑块25，位于前部的两个第三滑块25设置在前部第三螺母22的两侧、并与前部的第三螺母22固接为一体；位于后部的两个第三滑块25设置在后部第三螺母22的两侧、并与后部的第三螺母22固接为一体。变距电机10工作，驱动第三丝杠23转动，由于第三丝杠23上前后螺纹旋向相反，因此，前、后两个第三螺母22通过第三滑块25沿着第二导轨24带动前、后臂同时远离或靠拢，实现了前、后臂之间的距离伸长或缩短。

本实用新型机器人机构的行走轮的轮槽宽且深，能够适应不同直径的线路。

Claims

1.一种可变距的轮臂复合巡检机器人机构，其特征在于：包括前行走夹持机构(1)、前回转机构(2)、前升降机构(3)、变距伸缩机构(4)、后行走夹持机构(5)、后回转机构(6)及后升降机构(7)，所述前、后行走夹持机构(1、5)的一端通过行走轮及夹紧轮与地线夹持、并可在地线上行走，另一端分别与前、后回转机构(2、6)相连接，通过前、后回转机构(2、6)的驱动实现前、后行走夹持机构(1、5)的转动；所述前、后升降机构(3、7)的一端分别与前、后回转机构(2、6)相连接，另一端分别连接于变距伸缩机构(4)，通过前、后升降机构(3、7)实现前、后回转机构(2、6)及前、后行走夹持机构(1、5)的升降；所述变距伸缩机构(4)安装在导轨支架上，通过变距伸缩机构(4)实现前、后行走轮的间距调节。

2.按权利要求1所述的可变距的轮臂复合巡检机器人机构，其特征在于：在导轨支架上还安装有实现机器人机构重心调节的重心移动机构(9)。

3.按权利要求2所述的可变距的轮臂复合巡检机器人机构，其特征在于：所述重心移动机构(9)包括移动电机(50)、第六丝杠(51)、第一滚轮(52)、第六螺母(53)、第二滚轮(54)、电器箱(8)及导轨支架(11)，其中第六丝杠(51)安装在导轨支架(11)上，第六丝杠(51)的一端与安装在导轨支架(11)上的移动电机(50)的输出轴相连接，第六丝杠(51)上螺纹连接有第六螺母(53)、实现第六螺母(53)在第六丝杠(51)上的螺旋移动，电器箱(8)与第六螺母(6)连动；所述第一、二滚轮(52、54)分别与电器箱(8)相连，并容置于导轨支架(11)的凹槽内。

4.按权利要求1或2所述的可变距的轮臂复合巡检机器人机构，其特征在于：所述变距伸缩机构(4)包括变距电机(10)、导轨支架(11)、第一丝杠(12)、第一螺母(13)、第一滑块(14)、第一～三锥齿轮(15～17)、第二螺母(18)、第二滑块(19)、第二丝杠(20)及第一导轨(21)，其中第一、二丝杠(12、20)的一端分别安装在导轨支架(11)上，另一端分别连接有第一、三锥齿轮(15、17)，所述变距电机(10)安装在导轨支架(11)上，变距电机(10)的输出轴上连接有位于第一、三锥齿轮(15、17)下方并分别与第一、三锥齿轮(15、17)啮合传动的第二锥齿轮(16)；第一、二丝杠(12、20)上分别螺纹连接有第一、二螺母(13、18)，实现第一、二螺母(13、18)分别在第一、二丝杠(12、20)上的螺旋移动，第一、二螺母(13、18)分别与前、后升降机构(3、7)的升降架相连接；所述第一导轨(21)安装在导轨支架(11)上，在第一导轨(21)上设有分别与第一、二螺母(13、18)连为一体的第一、二滑块(14、19)。

5.按权利要求4所述的可变距的轮臂复合巡检机器人机构，其特征在于：所述第一、二丝杠(12、20)共线。

6.按权利要求1或2所述的可变距的轮臂复合巡检机器人机构，其特征在于：所述变距伸缩机构(4)包括变距电机(10)、导轨支架(11)、第三螺母(22)、第三丝杠(23)、第二导轨(24)及第三滑块(25)，其中第三丝杠(23)安装在导轨支架(11)上，第三丝杠(23)的一端与安装在导轨支架(11)上的变距电机(10)的输出轴相连接，第三丝杠(23)上螺纹连接有分别与前、后升降机构(3、7)的升降架相连接的第三螺母(22)，实现第三螺母(22)在第三丝杠(23)上的螺旋移动；所述第二导轨(24)安装在导轨支架(11)上，在第二导轨(24)上设有与第三螺母(22)连为一体的第三滑块(25)。

7.按权利要求6所述的可变距的轮臂复合巡检机器人机构，其特征在于：所述第三丝杠(23)上的前后两段螺纹旋向相反。

8.按权利要求1或2所述的可变距的轮臂复合巡检机器人机构，其特征在于：所述前、后行走夹持机构(1、5)的结构相同，包括行走电机(26)、轮架(27)、行走轮(28)、第四丝杠(29)、第四螺母(30)、夹紧电机(31)、第三导轨(32)、夹紧轮(33)、第四滑块(34)及轮轴(35)，其中轮轴(35)安装在轮架(27)上，轮轴(35)的一端与安装在轮架(27)上的行走电机(26)的输出轴相连接，行走轮(28)与轮轴(35)相连接；所述第四丝杠(29)安装在轮架(27)上，第四丝杠(29)的一端与安装在轮架(27)上的夹紧电机(31)的输出轴相连接，第四丝杠(29)上螺纹连接有第四螺母(30)、实现第四螺母(30)在第四丝杠(29)上的螺旋移动；所述第三导轨(32)安装在轮架(27)上，在第三导轨(32)上设有与第四螺母(30)连为一体的第四滑块(34)，所述夹紧轮(33)安装在第四滑块(34)上、与第四滑块(34)及第四螺母(30)连动；所述前、后行走夹持机构(1、5)中的轮架(27)分别连接于前、后回转机构(2、6)。

9.按权利要求1或2所述的可变距的轮臂复合巡检机器人机构，其特征在于：所述前、后升降机构(3、7)的结构相同，包括升降电机(36)、第一主动齿轮(37)、第一从动齿轮(38)、第五螺母(39)、第五丝杠(40)、升降架(41)、第四导轨(42)及第五滑块(43)，其中升降电机(36)安装在升降架(41)上，该升降电机(36)的驱动轴上设有第一主动齿轮(37)；所述第五螺母(39)安装在升降架(41)上，第五螺母(39)上套设有与第一主动齿轮(37)啮合传动的第一从动齿轮(38)，第五丝杠(40)与第五螺母(39)螺纹连接、实现第五丝杠(40)的螺旋移动；所述第四导轨(42)安装在升降架(41)上，在第四导轨(42)上设有与第五丝杠(40)一端连动的第五滑块(43)；所述升降架(41)与变距伸缩机构(4)相连，前、后升降机构(3、7)中第五丝杠(40)的另一端分别与前、后回转机构(2、6)相连接。

10.按权利要求1或2所述的可变距的轮臂复合巡检机器人机构，其特征在于：所述前、后回转机构(2、6)结构相同，包括回转电机(44)、第二主动齿轮(45)、第一传动轴(46)、第二从动齿轮(47)、第二传动轴(48)及支撑架(49)，其中第一、二传动轴(46、48)分别安装在支撑架(49)上，第一传动轴(46)的一端与安装在支撑架(49)上的回转电机(44)的输出轴相连接；在第一、二传动轴(46、48)上分别设有位于支撑架(49)内、相互啮合传动的第二主、从动齿轮(45、47)；所述前、后回转机构(2、6)中的第二传动轴(48)的一端分别连接于前、后行走夹持机构(1、5)，前、后回转机构(2、6)中的支撑架(49)分别连接于前、后升降机构(3、7)。