CN203707669U - 基于重心调整的巡线机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于重心调整的巡线机器人，所述巡线机器人包括移动车体、机器人控制箱、以及位于移动车体和机器人控制箱之间的重心调整机构，所述重心调整机构驱动移动车体和机器人控制箱在巡线机器人运行方向产生相对位移。本实用新型具有自主越障功能，通过重心调整机构，能够改变巡线机器人的重心，进而实现巡线机器人的姿态变化，从而达到跨越间隔棒、防震锤等障碍的目的，具有结构简单、便于实现、可靠性高、越障能力强、重量轻、成本低等优点。

Description

基于重心调整的巡线机器人

技术领域

本实用新型涉及移动机器人技术领域，特别是涉及一种基于重心调整的巡线机器人。

背景技术

为保证超高压输电线路运行的安全性和稳定性，需要对输电线开展定期巡检工作。输电线路由于分布区域多，作业环境复杂，导线长期暴露在户外，容易引发腐蚀、断股等损伤，因而必须对输电线进行定期巡视检查，便于及时发现消除隐患。

现有超高压输电线巡线机器人机构中，大多采用轮式移动和复合连杆机构组合而成的复合移动机构、多组移动单元串联组成的多自由度移动机构等，这些机构结构复杂，运动关节较多，耗能大，不能适应高压线的角度变化，越障能力有限、不易控制，并且对输电线形成损伤，因此难以用于实际线路巡检作业。

因此，针对上述技术问题，有必要提供一种基于重心调整的巡线机器人。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种基于重心调整的巡线机器人，其结构简单、便于实现、可靠性高、越障能力强。

为了实现上述目的，本实用新型实施例提供的技术方案如下：

一种基于重心调整的巡线机器人，所述巡线机器人包括移动车体、机器人控制箱、以及位于移动车体和机器人控制箱之间的重心调整机构，所述重心调整机构驱动移动车体和机器人控制箱在巡线机器人运行方向产生相对位移。

作为本实用新型的进一步改进，所述重心调整机构驱动方式包括齿轮齿条传动、丝杠传动、和同步带传动。

作为本实用新型的进一步改进，所述重心调整机构包括安装于机器人控制箱上的底板、安装于底板上的驱动装置、与驱动装置配合设置的导轨。

作为本实用新型的进一步改进，所述驱动装置包括带轮架、安装于带轮架内的带轮、驱动所述带轮的电机、与带轮相啮合的同步带、以及固定安装所述同步带的压带机构。

作为本实用新型的进一步改进，所述带轮包括并列安装的第一带轮和第二带轮，所述同步带包括对应安装的第一同步带和第二同步带，所述压带机构包括对应安装的第一压带机构和第二压带机构，所述第一同步带与第一带轮、第二同步带与第二带轮的啮合方向相反。

作为本实用新型的进一步改进，所述第一压带机构固定安装于底板上，第二压带机构固定安装于移动车体上。

作为本实用新型的进一步改进，所述导轨包括位于驱动装置下方的第一导轨和位于驱动装置上方的第二导轨。

作为本实用新型的进一步改进，所述第一导轨设置于底板上，第二导轨设置于移动车体上。

作为本实用新型的进一步改进，所述电机上设有第一齿轮，带轮上设有与第一齿轮相啮合的第二齿轮，电机通过第一齿轮和第二齿轮驱动带轮转动。

本实用新型基于重心调整的巡线机器人具有自主越障功能，通过重心调整机构，能够改变巡线机器人的重心，进而实现巡线机器人的姿态变化，从而达到跨越间隔棒、防震锤等障碍的目的。

本实用新型具有以下有益效果：结构简单、便于实现、可靠性高、越障能力强、重量轻、成本低等。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，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实用新型中记载的一些实施例，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为本实用新型一具体实施方式中巡线机器人的立体结构示意图；

图2为本实用新型一具体实施方式中巡线机器人的爆炸结构示意图；

图3为本实用新型一具体实施方式中重心调整机构的结构示意图；

图4为本实用新型一具体实施方式中重心调整机构的爆炸结构示意图；

图5为本实用新型一具体实施方式中巡线机器人的越障过程示意图。

具体实施方式

本实用新型公开了一种基于重心调整的巡线机器人，巡线机器人包括移动车体、机器人控制箱、以及位于移动车体和机器人控制箱之间的重心调整机构，重心调整机构驱动移动车体和机器人控制箱在巡线机器人运行方向产生相对位移。

优选地，重心调整机构驱动方式包括齿轮齿条传动、丝杠传动、和同步带传动。

优选地，重心调整机构包括安装于机器人控制箱上的底板、安装于底板上的驱动装置、与驱动装置配合设置的导轨。

优选地，驱动装置包括带轮架、安装于带轮架内的带轮、驱动带轮的电机、与带轮相啮合的同步带、以及固定安装同步带的压带机构。

优选地，带轮包括并列安装的第一带轮和第二带轮，同步带包括对应安装的第一同步带和第二同步带，压带机构包括对应安装的第一压带机构和第二压带机构，第一同步带与第一带轮、第二同步带与第二带轮的啮合方向相反。

优选地，第一压带机构固定安装于底板上，第二压带机构固定安装于移动车体上。

优选地，导轨包括位于驱动装置下方的第一导轨和位于驱动装置上方的第二导轨。

优选地，第一导轨设置于底板上，第二导轨设置于移动车体上。

优选地，电机上设有第一齿轮，带轮上设有与第一齿轮相啮合的第二齿轮，电机通过第一齿轮和第二齿轮驱动带轮转动。

优选地，本实用新型采用同步带传动实现机器人姿态调整，但是，本实用新型不限于同步带传动实现机器人姿态调整，也可以采用齿轮齿条传动、丝杠传动等其他传动方式进行实现移动车体和机器人控制箱的相对运动，其传动原理与上述实施方式基本相同，在此不在进行赘述，凡采用等同替换或者等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本实用新型的保护范围内。

下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都应当属于本实用新型保护的范围。

参图1、图2所示，本实用新型一采用同步带传动的具体实施方式中，巡线机器人包括移动车体10、重心调整机构20、和机器人控制箱30，重心调整机构20位于移动车体10和机器人控制箱30之间，重心调整机构20驱动移动车体10和机器人控制箱30在巡线机器人运行方向产生相对位移，达到调节重心的目的，进而实现姿态调整，完成越过间隔棒、防震锤等障碍。

参图3、图4所示，本实用新型一具体实施方式中，重心调整机构20包括安装于机器人控制箱上的底板21、安装于底板上的驱动装置、与驱动装置配合设置的导轨。

驱动装置设置于底板21上，本实施方式中驱动装置包括带轮架221、安装于带轮架221内的第一带轮2221和第二带轮2222、驱动第一带轮2221和第二带轮2222的电机223、与第一带轮2221和第二带轮2222分别相啮合的第一同步带2241和第二同步带2242、以及固定安装第一同步带2241的第一压带机构2251和固定安装第二同步带2242的第二压带机构2252。

进一步地，电机223上设有第一齿轮2231，第一带轮2221和第二带轮2222上设有与第一齿轮2231相啮合的第二齿轮2232，电机223通过第一齿轮2231和第二齿轮2232驱动第一带轮2221和第二带轮2222转动。

导轨包括位于驱动装置下方的第一导轨231和位于驱动装置上方的第二导轨232，其中，第一导轨231设置于底板21上，第二导轨232设置于移动车体10上。

本实施方式中第一导轨231、底板21、第一压带机构2251与机器人控制箱30直接相连，而第二导轨232、第二压带机构2252与移动车体10直接相连，电机223固定于带轮架221上，通过第一齿轮2231和第二齿轮2232驱动第一带轮2221和第二带轮2222转动，第一带轮2221、第二带轮2222分别和第一同步带2241、第二同步带2242相啮合，并分别与第一压带机构2251、第二压带机构2252固定，两个同步带与带轮啮合方向相反。

如在本实施方式中，参图4所示，第一同步带2241与第一带轮2221的上半部分相啮合，而第二同步带2242与第二带轮2222的下半部分相啮合，当电机223驱动第一带轮2221和第二带轮2222同时转动时，由于两个同步带与带轮啮合方向相反，同步带可以带动移动车体和机器人控制箱产生相对位移，进而整个巡线机器人的重心得以改变。

结合图5所示，巡线机器人的工作原理如下：

巡线机器人巡线姿态Ⅰ为正常行驶姿态，当遇到间隔棒、防震锤等障碍时，重心调整机构20中的电机通过齿轮驱动带轮，由于两个同步带与带轮啮合方向相反，移动车体10与机器人控制箱30相对于重心调整机构形成背离运动，即为巡线姿态Ⅱ，由于巡线机器人的重心后移，使得前轮翘起得以越障；

前轮越障后，电机驱动使得巡线机器人恢复到巡线姿态Ⅰ，电机驱动再次以相反方向驱动带轮，巡线机器人的重心前移，达到巡线姿态Ⅲ后，使得后轮翘起得以越障；

后轮越障后，电机驱动使得巡线机器人恢复到巡线姿态Ⅰ，这样巡线机器人通过重心调整达到完成越障功能。

本实施方式中，同步带、带轮及压带机构均对应地设置为上下两组，在其他实施方式中也可以只设置一组，同样可以达到移动车体和机器人控制箱相对运动的效果，而不同点仅仅在于位移的距离是本实施方式的一半，但同样可以达到改变巡线机器人重心的目的。

综上所述，本实用新型基于重心调整的巡线机器人具有自主越障功能，通过重心调整机构，能够改变巡线机器人的重心，进而实现巡线机器人的姿态变化，从而达到跨越间隔棒、防震锤等障碍的目的。

与现有技术相比，本实用新型巡线机器人具有结构简单、便于实现、可靠性高、越障能力强、重量轻、成本低等优点。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (9)

1.一种基于重心调整的巡线机器人，其特征在于，所述巡线机器人包括移动车体、机器人控制箱、以及位于移动车体和机器人控制箱之间的重心调整机构，所述重心调整机构驱动移动车体和机器人控制箱在巡线机器人运行方向产生相对位移。

2.根据权利要求1所述的巡线机器人，其特征在于，所述重心调整机构驱动方式包括齿轮齿条传动、丝杠传动、和同步带传动。

3.根据权利要求2所述的巡线机器人，其特征在于，所述重心调整机构包括安装于机器人控制箱上的底板、安装于底板上的驱动装置、与驱动装置配合设置的导轨。

4.根据权利要求3所述的巡线机器人，其特征在于，所述驱动装置包括带轮架、安装于带轮架内的带轮、驱动所述带轮的电机、与带轮相啮合的同步带、以及固定安装所述同步带的压带机构。

5.根据权利要求4所述的巡线机器人，其特征在于，所述带轮包括并列安装的第一带轮和第二带轮，所述同步带包括对应安装的第一同步带和第二同步带，所述压带机构包括对应安装的第一压带机构和第二压带机构，所述第一同步带与第一带轮、第二同步带与第二带轮的啮合方向相反。

6.根据权利要求5所述的巡线机器人，其特征在于，所述第一压带机构固定安装于底板上，第二压带机构固定安装于移动车体上。

7.根据权利要求5所述的巡线机器人，其特征在于，所述导轨包括位于驱动装置下方的第一导轨和位于驱动装置上方的第二导轨。

8.根据权利要求7所述的巡线机器人，其特征在于，所述第一导轨设置于底板上，第二导轨设置于移动车体上。

9.根据权利要求5所述的巡线机器人，其特征在于，所述电机上设有第一齿轮，带轮上设有与第一齿轮相啮合的第二齿轮，电机通过第一齿轮和第二齿轮驱动带轮转动。