CN210669276U - 一种两机械臂高压输导线路巡线机器人结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种两机械臂高压输导线路巡线机器人结构，包括前轮毂电机、后轮毂电机、前机械臂、后机械臂、前钩爪和后钩爪，前轮毂电机和后轮毂电机分别安装在前机械臂上端左侧和后机械臂上端右侧，前机械臂和后机械臂下端固定连接在腕部电机一和腕部电机二的电机轴，腕部电机一和腕部电机二分别固定连接在腕部支架一和腕部支架二上，腕部支架一通过水平电机的电机轴铰接在腕部支架二上，前钩爪和后钩爪分别安装在两个电动推杆上端，两个电动推杆下端分别铰接在前机械臂和后机械臂上，前轮毂电机和后轮毂电机下方安装有限位锁紧刹车装置。本实用新型采用双臂结构机器人，相比现有的巡检机器人更加轻便，越障距离更大，翻越动作简单可靠。

Description

一种两机械臂高压输导线路巡线机器人结构

技术领域

本实用新型属于铁塔识别设备技术领域，具体涉及一种两机械臂高压输导线路巡线机器人结构。

背景技术

超高压输导线路担负着我国电力传输的重任,它的安全可靠运行直接关系到一个国家经济的稳定发展。目前,采用高压和超高压架空电力线路是长距离输配电力的主要方式,电力线路是电力系统的重要组成部分。线路由于长期暴露在自然环境中,不仅要承受正常机械载荷和电力负荷的内部压力,还要经受污秽、雷击、强风、滑坡、沉陷及鸟害等外界侵害。上述因素会对电力线造成比较大的损害，所以电力线需要经常进行巡检，如有电力线损伤必须要进行及时更换。为了能够实现电力线的自主巡检，日本、美国、加拿大、泰国、中国等国的学者曾先后开展了巡线机器人的研究。

现有的巡线机器人尚有重量大，持续作业时间短的不足，且可跨越障碍物种类较少，尤其不能跨越耐张塔间的跳线，均降低了使用巡线机器人进行巡检的可行性。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是：提供一种两机械臂高压输导线路巡线机器人结构，以解决现有技术中存在的问题。

本实用新型采取的技术方案为：一种两机械臂高压输导线路巡线机器人结构，包括前轮毂电机、后轮毂电机、前机械臂、后机械臂、前钩爪和后钩爪，前轮毂电机和后轮毂电机分别安装在前机械臂上端左侧和后机械臂上端右侧，前机械臂和后机械臂下端固定连接在腕部电机一和腕部电机二的电机轴，腕部电机一和腕部电机二分别固定连接在腕部支架一和腕部支架二上，腕部支架一固定连接在水平电机的电机轴上，水平电机固定连接在腕部支架二上，前钩爪和后钩爪均通过两个钩爪座分别安装在两个电动推杆上端，两个电动推杆下端分别铰接在前机械臂和后机械臂上，前轮毂电机和后轮毂电机下方安装有限位锁紧刹车装置，前轮毂电机和后轮毂电机反向挂接在导线上，前钩爪和后钩爪反向挂接在导线上且位于前轮毂电机和后轮毂电机之间。

优选的，上述每个钩爪座包括固定底座和俯仰底座，固定底座下端固定连接在电动推杆上，俯仰底座通过铰接轴一铰接在固定底座上且铰接轴一一端伸出连接到俯仰电机上，俯仰电机固定连接在固定底座上，俯仰底座上固定安装有摆动电机，俯仰底座铰接有前钩爪或后钩爪，前钩爪或后钩爪背面设置有铰接板，铰接板上设置有铰接条形孔，铰接条形孔活动穿入有铰接滑轴，铰接滑轴固定连接在连杆一端，连杆另一端固定连接在摆动电机的电机轴上。

优选的，上述限位锁紧刹车装置包括刹车装置和锁紧轮，刹车装置和锁紧轮对称连接在T字形臂的水平两端，T字形臂的垂直端铰接在滑板一侧，滑板固定连接在滑块导轨副的滑块上，滑板另一侧固定连接有丝母上，与丝母配合的丝杆两端连接在两轴承座上且一端伸出后连接丝杠电机，滑块导轨副的导轨、两轴承座和丝杠电机均固定连接在前机械臂或后机械臂上，T字形臂安装刹车装置一端连接有拉伸弹簧，拉伸弹簧另一端固定连接在滑板上。

优选的，上述两个电动推杆下端分别铰接两铰接座上，两铰接座固定连接在前机械臂和后机械臂上。

本实用新型的有益效果：与现有技术相比，本实用新型采用双臂结构机器人，相比现有的巡检机器人更加轻便，越障距离更大，翻越动作简单可靠，采用大直径轮毂电机提供较大的动力并使其可以直接碾过大多数导线障碍从而提高越障效率，丝杠传动使小轮与刹车更好的夹紧导线，并提供一定的夹紧力有利于机器人攀爬大仰角导线，机械臂上电动推杆可以提供更大的推拉力提高机器人载荷，电动推杆直接钩抓导线在越障时不会产生偏心力矩提高越障稳定性也减轻了轮部夹紧装置的受力，更好适应高压导线恶劣的工况，模块化的设计使机构可以方便维护替换受损部件，下部有腕部支架可以挂载较重的吊舱以放置电源，计算机，传感器大体积模块，方便更换不同功能的模块吊舱。

附图说明

图1为本实用新型的侧视结构示意图；

图2为限位锁紧刹车装置抵靠导线处结构示意图；

图3为本实用新型的立体结构示意图；

图4为钩爪连接处结构示意图；

图5为本实用新型的另一方向立体结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图及具体的实施例对本实用新型进行进一步介绍。

实施例1：如图1-图5所示，一种两机械臂高压输导线路巡线机器人结构，包括前轮毂电机1、后轮毂电机2、前机械臂3、后机械臂4、前钩爪5和后钩爪6，前轮毂电机1和后轮毂电机2分别安装在前机械臂3上端左侧和后机械臂4上端右侧，前机械臂3和后机械臂4下端固定连接在腕部电机一7和腕部电机二8的电机轴，腕部电机一7和腕部电机二8分别固定连接在腕部支架一9和腕部支架二10上，腕部支架一9固定连接在水平电机11的电机轴上，水平电机11固定连接在腕部支架二10上，前钩爪5和后钩爪6均通过两个钩爪座12分别安装在两个电动推杆13上端，两个电动推杆13下端分别铰接在前机械臂3和后机械臂4上，前轮毂电机1和后轮毂电机2下方安装有限位锁紧刹车装置，前轮毂电机1和后轮毂电机2反向挂接在导线14上，前钩爪5和后钩爪6反向挂接在导线14上且位于前轮毂电机1和后轮毂电机2之间。

优选的，上述每个钩爪座12包括固定底座15和俯仰底座16，固定底座15下端固定连接在电动推杆13上，俯仰底座16通过铰接轴一17铰接在固定底座15上且铰接轴一17一端伸出连接到俯仰电机18上，俯仰电机18固定连接在固定底座15上，俯仰底座16上固定安装有摆动电机19，俯仰底座16铰接有前钩爪5或后钩爪6，前钩爪5或后钩爪6背面设置有铰接板31，铰接板31上设置有铰接条形孔32，铰接条形孔32活动穿入有铰接滑轴33，铰接滑轴33固定连接在连杆20一端，连杆20另一端固定连接在摆动电机19的电机轴上。

优选的，上述限位锁紧刹车装置包括刹车装置21和锁紧轮22，刹车装置21和锁紧轮22对称连接在T字形臂23的水平两端，T字形臂23的垂直端铰接在滑板24一侧，滑板24固定连接在滑块导轨副25的滑块上，滑板24另一侧固定连接有丝母26上，与丝母26配合的丝杆27两端连接在两轴承座28上且一端伸出后连接丝杠电机29，滑块导轨副25的导轨、两轴承座28和丝杠电机29均固定连接在前机械臂3或后机械臂4上，T字形臂23安装刹车装置21一端连接有拉伸弹簧34，拉伸弹簧34另一端固定连接在滑板24上，拉伸弹簧34能够确保缩紧轮22先接触导线，小轮先碰到导线，拉伸弹簧拉紧提供夹紧力，丝杠驱动的滑块继续往上提拉伸弹簧，刹车装置就可以夹住导线了，刹车装置为V字形的摩擦块，通过摩擦力刹车。

优选的，上述两个电动推杆13下端分别铰接两铰接座30上，两铰接座30固定连接在前机械臂3和后机械臂4上。

工作原理：机器人在工作下有四种工况：1、无障碍正常行走，2、前方有障碍（防震锤、耐张夹等小型障碍）不离线碾压越障，3、前方有障碍（跳线等不可碾压障碍）越障端离线越障。

无障碍正常行走：轮毂电机动作带动机构前进，钩爪脱线，电动推杆紧贴机械臂，丝杠推动滑块，从而推动小轮夹住导线，但刹车装置在拉绳弹簧作用下不接触导线，小轮紧紧贴紧导线并提供摩擦力，下方两个腕部电机锁死使两机械臂成一定角度，巡线机器人正常行走。

前方有障碍（防震锤、耐张夹等小型障碍）不离线碾压越障：

1）前臂越障：当巡线机器人识别前方有可碾压障碍时，丝杠电机转动使小轮与钩爪松开，前部小轮与刹车装置打开到最大距离，后部小轮保持夹紧，轮毂电机转动使前轮碾过障碍，同时电动推杆与腕部电机转动配合前机械臂水平运动压过导线使整个机器人一起向前压过障碍。

2）后臂越障：后臂越障与前臂越障类似。

前方有障碍（跳线等不可碾压障碍）越障端离线越障：

1）前臂跨线：当巡线机器人识别前方有不可碾压障碍时，前臂丝杠电机转动带动小轮与刹车装置打开到最大距离，同时后臂丝杠电机转动使刹车装置上升夹紧导线维持机构稳定。后臂电动推杆带动钩爪上抬，钩爪座上两个电机（俯仰电机和摆动电机）转动使钩爪正对钩住导线，然后电动推杆反向移动抬起机器，下部腕部电机与水平电机转动，使前轮离开导线，电动推杆与腕部电机与水平电机继续联动使前轮越过障碍后再钩住导线，前臂推杆推动使前钩爪抓住导线，前臂丝杠电机转动使小轮与刹车顶住并抱死导线。

2）后臂跨线：后臂跨线同前臂跨线一样。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内，因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (4)

1.一种两机械臂高压输导线路巡线机器人结构，其特征在于：包括前轮毂电机（1）、后轮毂电机（2）、前机械臂（3）、后机械臂（4）、前钩爪（5）和后钩爪（6），前轮毂电机（1）和后轮毂电机（2）分别安装在前机械臂（3）上端左侧和后机械臂（4）上端右侧，前机械臂（3）和后机械臂（4）下端固定连接在腕部电机一（7）和腕部电机二（8）的电机轴，腕部电机一（7）和腕部电机二（8）分别固定连接在腕部支架一（9）和腕部支架二（10）上，腕部支架一（9）固定连接在水平电机（11）的电机轴上，水平电机（11）固定连接在腕部支架二（10）上，前钩爪（5）和后钩爪（6）均通过两个钩爪座（12）分别安装在两个电动推杆（13）上端，两个电动推杆（13）下端分别铰接在前机械臂（3）和后机械臂（4）上，前轮毂电机（1）和后轮毂电机（2）下方安装有限位锁紧刹车装置，前轮毂电机（1）和后轮毂电机（2）反向挂接在导线（14）上，前钩爪（5）和后钩爪（6）反向挂接在导线（14）上且位于前轮毂电机（1）和后轮毂电机（2）之间。

2.根据权利要求1所述的一种两机械臂高压输导线路巡线机器人结构，其特征在于：每个钩爪座（12）包括固定底座（15）和俯仰底座（16），固定底座（15）下端固定连接在电动推杆（13）上，俯仰底座（16）通过铰接轴一（17）铰接在固定底座（15）上且铰接轴一（17）一端伸出连接到俯仰电机（18）上，俯仰电机（18）固定连接在固定底座（15）上，俯仰底座（16）上固定安装有摆动电机（19），俯仰底座（16）铰接有前钩爪（5）或后钩爪（6），前钩爪（5）或后钩爪（6）背面设置有铰接板（31），铰接板（31）上设置有铰接条形孔（32），铰接条形孔（32）活动穿入有铰接滑轴（33），铰接滑轴（33）固定连接在连杆（20）一端，连杆（20）另一端固定连接在摆动电机（19）的电机轴上。

3.根据权利要求1所述的一种两机械臂高压输导线路巡线机器人结构，其特征在于：限位锁紧刹车装置包括刹车装置（21）和锁紧轮（22），刹车装置（21）和锁紧轮（22）对称连接在T字形臂（23）的水平两端，T字形臂（23）的垂直端铰接在滑板（24）一侧，滑板（24）固定连接在滑块导轨副（25）的滑块上，滑板（24）另一侧固定连接有丝母（26）上，与丝母（26）配合的丝杆（27）两端连接在两轴承座（28）上且一端伸出后连接丝杠电机（29），滑块导轨副（25）的导轨、两轴承座（28）和丝杠电机（29）均固定连接在前机械臂（3）或后机械臂（4）上，T字形臂（23）安装刹车装置（21）一端连接有拉伸弹簧（34），拉伸弹簧（34）另一端固定连接在滑板（24）上。

4.根据权利要求1所述的一种两机械臂高压输导线路巡线机器人结构，其特征在于：两个电动推杆（13）下端分别铰接两铰接座（30）上，两铰接座（30）固定连接在前机械臂（3）和后机械臂（4）上。

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