CN215378258U - 一种采用绳传动的架空线路巡检机器人夹持机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种采用绳传动的架空线路巡检机器人夹持机构，包括框架以及设置于框架上的传动机构、夹紧机构和行走轮机构，框架为机构的机架，对整个机构起支撑和连接作用，所述传动机构采用绳传动用于带动夹紧机构运动，所述行走轮机构用于控制机器人的行走轨迹，所述夹紧机构和行走轮机构配合用于实现对架空线路的夹紧和释放。本实用新型采用钢丝绳传动，驱动夹紧机构夹紧线路，具有结构简单紧凑、安装精度要求低、成本低、传动速度快等优点。

Description

一种采用绳传动的架空线路巡检机器人夹持机构

技术领域

本实用新型属于巡检机器人领域，具体涉及一种采用绳传动的架空线路巡检机器人夹持机构。

背景技术

架空线路巡检是电力等部门常规作业任务之一，目前，人工巡检仍是最常用的作业方法。人工巡检存在劳动强度大、作业环境恶劣、检测效果不稳定、危险性高等不足。随着机器人技术在不同领域的应用，采用机器人进行架空线路的巡检逐渐成为一种新的作业方式。

巡检机器人架空线路巡检时，为了提高机器人的安全性，通常在机器人的手臂上安装夹持机构。同时，夹持机构可增加行走机构与线路之间的正压力，从而达到增加摩擦力的目的，提升机器人的爬坡能力和负载能力。目前，传统的夹持机构多采用丝杠传动，该传动方式结构较为复杂，安装精度要求较高，在运动过程中存在振动和噪音，且需要设置防尘机构，以防止碎屑、灰尘等物质进行丝杠，造成卡顿和损伤。

发明内容

发明目的：为了克服现有架空线路巡检机器人夹持机构中存在的不足，提供一种采用绳传动的架空线路巡检机器人夹持机构，该夹持机构采用钢丝绳传动，驱动夹紧机构夹紧线路，具有结构简单紧凑、安装精度要求低、成本低、传动速度快等优点。

技术方案：为实现上述目的，本实用新型提供一种采用绳传动的架空线路巡检机器人夹持机构，包括框架以及设置于框架上的传动机构、夹紧机构和行走轮机构，框架为机构的机架，对整个机构起支撑和连接作用，所述传动机构采用绳传动用于带动夹紧机构运动，所述行走轮机构用于控制机器人的行走轨迹，所述夹紧机构和行走轮机构配合用于实现对架空线路的夹紧和释放。

进一步地，所述传动机构包括直流电机、电机座、卷绳桶、导线绳轮、导线绳轮轴、绳轮支架、钢丝绳、直线导轨、导轨套、夹紧机构连接件、夹紧轮支架、手臂支架和手臂底座。

进一步地，所述传动机构中直流电机通过螺钉与电机座连接，直流电机输出轴与卷绳桶连接，所述卷绳桶一端与钢丝绳的一端固连，另一端外沿通过轴承与手臂底座连接，所述导线绳轮通过轴承与导线绳轮轴连接，所述导线绳轮轴与绳轮支架连接形成导线轮组，导线轮组通过绳轮支架与手臂底座连接，所述钢丝绳依次穿过三组导线绳轮组改变力传递的方向与夹紧轮支架相固连使得力的方向沿竖直方向，所述夹紧轮支架与夹紧轮连接件通过螺钉连接，所述夹紧轮连接件与导轨套连接，能够沿直线导轨方向运动，所述导轨与手臂支架相连接，手臂支架与手臂底座相连接，所述传动机构通过夹紧机构连接件连接着夹紧机构。

进一步地，所述夹紧机构包括夹紧机构由夹紧轮、夹紧转轴、夹紧机构安装板，所述夹紧轮与夹紧转轴使用滚动轴承连接，所述夹紧转轴与夹紧机构安装板固连，所述夹紧机构安装板与夹紧轮支架连接。

进一步地，所述行走轮机构包括行走轮支架、电机护罩、行走电机、电机减速器、电机支架、推力滚针轴承、滚针轴承、行走轮连接轴、大直径行走轮、角接触球轴承、锁定轴和行走轮连接轴。

进一步地，所述行走电机与与电机减速器连接同时通过螺钉与行走轮支架连接，电机减速器与电机支架内腔配合，推力滚针轴承的两侧分别与电机支架和大直径行走轮配合，滚针轴承内侧与电机支架配合，外侧与大直径行走轮配合，行走轮连接轴与电机减速器伸出端通过螺钉连接，锁定轴与电机支架通过螺钉连接，角接触轴承内圈与锁定轴配合，外圈与大直径行走轮配合，所述行走轮机构的行走轮支架与传动机构的手臂支架、绳轮支架连接。

有益效果：本实用新型与现有技术相比，具备如下优点：

1、结构简单紧凑，成本低。本实用新型采用绳传动，代替传统的丝杠传动，结构相对简单，占用空间小，成本相对较低。

2、安装容易，安装精度要求较低。本实用新型采用绳传动，通过绳轮与机架连接，安装容易，与丝杠传动相比，对安装精度的要求较低。

3、传动速度快。本实用新型通过绳传动和直线导轨能将电机的旋转运动转换为直线运动，从而实现夹紧和释放动作，相较于丝杠传动相比，传动速度更快。

4、无需额外的防尘措施。本实用新型采用绳传动，环境中的碎屑、灰尘对传动机构没有太大的影响，无需采用额外的防尘装置，简化了机械结构，降低了成本。

附图说明

图1为本实用新型夹紧机构的结构示意图；

图2为本实用新型夹紧机构的轴测图；

图3为传动机构和框架的结构示意图；

图4为夹紧机构的平面结构示意图；

图5为夹紧机构的立体示意图；

图6为行走轮机构结构示意图。

附图标记为：框架1、传动机构2、夹紧机构3、行走轮机构4、直流电机5、电机座6、卷绳桶7、导线绳轮8、导线绳轮轴9、绳轮支架10、钢丝绳11、直线导轨12、导轨套13、夹紧机构连接件14、夹紧轮支架15、手臂支架16、手臂底座17、夹紧轮18、夹紧转轴19、夹紧机构安装板20、行走轮支架21、电机护罩22、行走电机23、电机减速器24、电机支架25、推力滚针轴承26、滚针轴承27、行走轮连接轴28、大直径行走轮29、角接触球轴承30、锁定轴31、行走轮连接轴32。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本实用新型。

本实用新型提供一种采用绳传动的架空线路巡检机器人夹持机构，如图1和图2所示，该夹持机构由框架1、传动机构2、夹紧机构3、行走轮机构4组成，框架1为机构的机架，传动机构2、夹紧机构3和行走轮机构4均通过螺纹连接方式连接在框架1上，传动机构2采用绳传动用于带动夹紧机构3运动，行走轮机构4用于控制机器人的行走轨迹，夹紧机构3和行走轮机构4配合用于实现对架空线路的夹紧和释放。

如图3所示，传动机构2由直流电机5、电机座6、卷绳桶7、导线绳轮8、导线绳轮轴9、绳轮支架10、钢丝绳11、直线导轨12、导轨套13、夹紧机构连接件14、夹紧轮支架15、手臂支架16、手臂底座17组成，直流电机5通过螺钉与电机座6连接，直流电机输出轴与卷绳桶7连接，卷绳桶7一端与钢丝绳11的一端固连，另一端外沿通过轴承与手臂底座17连接，钢丝绳11的端部旋绕在卷绳桶7上，导线绳轮8通过轴承与导线绳轮轴9连接，导线绳轮轴9与绳轮支架10连接形成导线轮组，导线轮组通过绳轮支架10与手臂底座17连接，钢丝绳11依次穿过三组导线绳轮组改变力传递的方向与夹紧轮支架15相固连使得力的方向沿竖直方向，夹紧轮支架15与夹紧轮连接件14通过螺钉连接，夹紧轮连接件14与导轨套13连接，能够沿直线导轨12方向运动，导轨12与手臂支架16相连接，手臂支架16与手臂底座17相连接。传动机构2与夹紧机构3通过夹紧机构连接件14连接。

如图4和图5所示，夹紧机构由夹紧轮18、夹紧转轴19、夹紧机构安装板20组成。夹紧轮18与夹紧转轴19使用滚动轴承连接，夹紧转轴19与夹紧机构安装板20固连。夹紧机构安装板20与夹紧轮支架15连接。

如图6所示，行走轮机构由行走轮支架21、电机护罩22、行走电机23、电机减速器24、电机支架25、推力滚针轴承26、滚针轴承27、行走轮连接轴28、大直径行走轮29、角接触球轴承30、锁定轴31、行走轮连接轴32组成。行走电机23与电机减速器24连接同时通过螺钉与行走轮支架21连接，电机减速器24与电机支架25内腔配合，推力滚针轴承26一侧与电机支架25配合，另一侧与大直径行走轮29配合，滚针轴承27内侧与电机支架25配合，外侧与大直径行走轮29配合。行走轮连接轴28与电机减速器24伸出端通过螺钉连接，锁定轴31与电机支架25通过螺钉连接，角接触轴承30内圈与锁定轴31配合，外圈与大直径行走轮29配合。行走轮机构4的行走轮支架21与传动机构2的手臂支架16、绳轮支架10连接。

本实施例中将上述架空线路巡检机器人夹持机构进行实例应用，其工作过程为：当巡检机器人在水平线路上行走时，行走轮机构4的大直径行走轮29挂在导线上，此时夹紧机构3的夹紧轮18处于夹紧状态，使得巡检机器人能够稳定的在水平线路上行走。当巡检机器人检测到线路遇到障碍需要跨过时，传动机构2的直流电机5正向旋转，带动卷绳桶7旋转，旋紧在卷绳桶7上的钢丝绳11松开，圈数减少，夹紧轮支架15所受的拉力减少，在自身重力的作用下，直线导轨12、导轨套13组成的移动副，带动夹紧轮支架15、夹紧机构连接件14、夹紧机构3向下移动，使得夹紧轮18与导线不接触，之后行走电机23转动带动大直径行走轮29转动越过障碍。当机器人越过障碍之后，直流电机5随之反向旋转，带动卷绳桶7旋转，使得钢丝绳11收紧并增加旋紧在卷绳桶7上的圈数，夹紧轮支架15所受拉力增加，直线导轨12、导轨套13组成的移动副，带动夹紧轮支架15、夹紧机构连接件14、夹紧机构3向上移动，直至夹紧机构3的夹紧轮18碰到导线，夹紧轮18处于夹紧状态，巡检机器人恢复到水平线路上行走状态。

Claims (6)

1.一种采用绳传动的架空线路巡检机器人夹持机构，其特征在于，包括框架以及设置于框架上的传动机构、夹紧机构和行走轮机构，所述传动机构采用绳传动用于带动夹紧机构运动，所述行走轮机构用于控制机器人的行走轨迹，所述夹紧机构和行走轮机构配合用于实现对架空线路的夹紧和释放。

2.根据权利要求1所述的一种采用绳传动的架空线路巡检机器人夹持机构，其特征在于，所述传动机构包括直流电机、电机座、卷绳桶、导线绳轮、导线绳轮轴、绳轮支架、钢丝绳、直线导轨、导轨套、夹紧机构连接件、夹紧轮支架、手臂支架和手臂底座。

3.根据权利要求2所述的一种采用绳传动的架空线路巡检机器人夹持机构，其特征在于，所述传动机构中直流电机与电机座连接，直流电机输出轴与卷绳桶连接，所述卷绳桶一端与钢丝绳的一端固连，另一端外沿通过轴承与手臂底座连接，所述导线绳轮通过轴承与导线绳轮轴连接，所述导线绳轮轴与绳轮支架连接形成导线轮组，导线轮组通过绳轮支架与手臂底座连接，所述钢丝绳穿过导线绳轮组改变力传递的方向与夹紧轮支架相固连，所述夹紧轮支架与夹紧轮连接件连接，所述夹紧轮连接件与导轨套连接，能够沿直线导轨方向运动，所述导轨与手臂支架相连接，手臂支架与手臂底座相连接，所述传动机构通过夹紧机构连接件连接着夹紧机构。

4.根据权利要求1所述的一种采用绳传动的架空线路巡检机器人夹持机构，其特征在于：所述夹紧机构包括夹紧机构由夹紧轮、夹紧转轴、夹紧机构安装板，所述夹紧轮与夹紧转轴使用滚动轴承连接，所述夹紧转轴与夹紧机构安装板固连，所述夹紧机构安装板与夹紧轮支架连接。

5.根据权利要求1所述的一种采用绳传动的架空线路巡检机器人夹持机构，其特征在于：所述行走轮机构包括行走轮支架、电机护罩、行走电机、电机减速器、电机支架、推力滚针轴承、滚针轴承、行走轮连接轴、大直径行走轮、角接触球轴承、锁定轴和行走轮连接轴。

6.根据权利要求5所述的一种采用绳传动的架空线路巡检机器人夹持机构，其特征在于：所述行走电机与与电机减速器连接同时与行走轮支架连接，电机减速器与电机支架内腔配合，推力滚针轴承的两侧分别与电机支架和大直径行走轮配合，滚针轴承内侧与电机支架配合，外侧与大直径行走轮配合，行走轮连接轴与电机减速器伸出端连接，锁定轴与电机支架连接，角接触轴承内圈与锁定轴配合，外圈与大直径行走轮配合，所述行走轮机构的行走轮支架与传动机构的手臂支架、绳轮支架连接。

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