CN221338545U - 一种救援末端装置及使用其的带电作业机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及输电线路应急处理装置技术领域，特别是一种救援末端装置及使用其的带电作业机器人；其带电作业机器人包括救援末端装置，而救援末端装置包括拖拽勾臂、拖拽臂和垂直活动部；拖拽臂的顶端和拖拽勾臂的后端活动连接，拖拽臂的前侧延伸有前侧拖拽支臂，前侧拖拽支臂和拖拽勾臂可配合形成封闭拖拽腔；拖拽臂从顶端至底端开设有垂直滑动通道，垂直活动部的顶端滑动穿过垂直滑动通道和拖拽勾臂的后端活动连接，垂直活动部的底端和升降驱动机构的升降端固定连接，拖拽臂的后侧延伸有后侧固定支臂，后侧固定支臂和垂直活动部的底端配合形成固定腔；从而拖拽勾臂勾取过程中不会卡滞和抬高过度，且大大减少升降驱动机构所受拉力。

Description

一种救援末端装置及使用其的带电作业机器人

技术领域

本实用新型涉及输电线路应急处理装置技术领域，特别是一种救援末端装置及使用其的带电作业机器人。

背景技术

随着架空高压输电线路巡检机器人技术的发展与应用，国内外电力系统越来越多使用巡线机器人完成巡检任务。在发展过程中，国内外的巡线机器人功能逐渐多样化，巡检设备逐步完善，机器人结构及控制方法日趋复杂。在机器人结构和控制方法复杂化的同时，伴随出现的一些故障也随之增加，如在巡检过程中可能出现的电池电量不足、温度过高导致工控机死机等，这些故障都可能引起巡检机器人滞停在巡检线路上；因此，研究出了一种带电作业的机器人来处理这类问题，不仅可以避免停电减少电能损失，更可以保证工人的人身安全，对高压输电线路巡线机器人的发展与应用有着举足轻重的作用。

而目前带电作业的机器人的救援末端装置如申请号为2017108349283的中国专利：一种用于带电作业机器人的救援末端装置，其通过舵机驱动舵机臂转动，连带旋转臂转动，使拖拽动臂转动，使拖拽钩抬起勾住被救机器人的行走轮轴，从而将被救机器人拖回指定位置。

上述救援末端装置由于是直接通过舵机驱动舵机臂转动的，因此在拖拽被救机器人时拖拽臂所受到的拉力会传导至舵机，舵机容易受力损坏，且使用舵机臂、旋转臂配合转动抬起拖拽臂的方式十分容易由于配合不当卡滞，特别是拖拽臂旋转过度，超过90°的时候。

实用新型内容

针对上述缺陷，本实用新型的目的在于提出一种救援末端装置及使用其的带电作业机器人，拖拽勾臂勾取过程中不会卡滞和抬高过度，且大大减少升降驱动机构所受拉力。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种救援末端装置，包括拖拽勾臂、拖拽臂和垂直活动部；所述拖拽臂的顶端和所述拖拽勾臂的后端铰接，所述拖拽臂的前侧延伸有前侧拖拽支臂，所述前侧拖拽支臂和所述拖拽勾臂可配合形成封闭拖拽腔；

所述拖拽臂从顶端至底端开设有垂直滑动通道，所述垂直活动部的顶端滑动穿过所述垂直滑动通道和所述拖拽勾臂的后端铰接，所述垂直活动部的底端和升降驱动机构的升降端固定连接，所述拖拽臂的后侧延伸有后侧固定支臂，所述后侧固定支臂和所述垂直活动部的底端配合形成固定腔。

进一步的，所述垂直活动部包括勾臂连接件、垂直滑动件和固定连接件；所述勾臂连接件的顶端和所述拖拽勾臂的后端铰接，所述勾臂连接件的底端和所述垂直滑动件的顶端铰接，所述垂直滑动件的底端滑动穿过所述垂直滑动通道并和所述固定连接件的前端铰接，所述固定连接件的后端和所述升降驱动机构的升降端固定连接；

所述勾臂连接件的底端限位于所述垂直滑动通道的顶端。

进一步的，所述固定连接件的形状为直角三角形，所述固定连接件的角部和所述垂直滑动件的底端活动连接，所述固定连接件的边部和所述升降驱动机构的升降端固定连接；

该所述固定连接件的边部是该所述固定连接件的角部的对边。

进一步的，所述垂直滑动件从顶端至底端成列设置有多个滑动轮。

进一步的，还包括多个固定件，所述后侧固定支臂开设有多个固定通槽，所述固定件一一安装于对应的所述固定通槽，固定件的头部限位于所述固定通槽内，所述固定件的尾部凸出于所述固定通槽。

进一步的，所述前侧拖拽支臂为直臂。

进一步的，所述后侧固定支臂为勾臂。

一种带电作业机器人，包括上述的救援末端装置；所述固定腔装设于所述带电作业机器人的前臂，所述固定连接件的边部和所述前臂的升降驱动机构的升降端固定连接。

进一步的，所述前臂、所述带电作业机器人的后臂和所述带电作业机器人的机箱分别设置有第一监测装置、第二监测装置和第三监测装置；所述第一监测装置的摄像头朝前，所述第二监测装置的摄像头朝后，所述第三监测装置的摄像范围覆盖所述前臂和所述后臂。

本实用新型提供的技术方案可以包括以下有益效果：采用垂直活动部上下滑动的驱动方式，牵引结构简单，有效避免多个活动部配合牵引拖拽勾臂造成卡滞的同时，可在拖拽勾臂和垂直活动部在勾取被救机器人时，通过所受拉力方向错开的方式，减弱拉力的传导，使垂直活动部底端所固定连接的升降驱动机构不会受到很大的拉力，避免升降驱动机构损坏。更重要的是，由于垂直活动部是通过垂直滑动通道实现上下滑动的，因此垂直活动部的顶端和拖拽勾臂的活动连接处在牵引拖拽勾臂的过程中，拖拽勾臂的后端抬高至最高高度时，将限位于垂直滑动通道的顶端，所以拖拽勾臂的抬起高度必然不会超过90°，避免了拖拽勾臂抬高过度。

附图说明

图1是本实用新型的其中一个实施例的一种救援末端装置的结构示意图。

图2是本实用新型的其中一个实施例的一种带电作业机器人的结构示意图。

其中：拖拽勾臂1、拖拽臂2、垂直活动部3、封闭拖拽腔4、固定腔5、前侧拖拽支臂21、勾臂连接件31、垂直滑动件32、固定连接件33、滑动轮321、固定通槽221、固定件222、前臂61、升降驱动机构62、后臂63、机箱64。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征，用于区别描述特征，无顺序之分，无轻重之分。

在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面结合图1至图2，描述本实用新型实施例的一种救援末端装置及使用其的带电作业机器人；需要注意的是，图中标号31(3)表示的是勾臂连接件31，其隶属于垂直活动部3，余同。

实施例1

一种救援末端装置，包括拖拽勾臂1、拖拽臂2和垂直活动部3；拖拽臂2的顶端和拖拽勾臂1的后端铰接，拖拽臂2的前侧延伸有前侧拖拽支臂21，前侧拖拽支臂21和拖拽勾臂1可配合形成封闭拖拽腔4；

拖拽臂2从顶端至底端开设有垂直滑动通道，垂直活动部3的顶端滑动穿过垂直滑动通道和拖拽勾臂1的后端铰接，垂直活动部3的底端和升降驱动机构的升降端固定连接，拖拽臂2的后侧延伸有后侧固定支臂22，后侧固定支臂22和垂直活动部3的底端配合形成固定腔5。

本实用新型提出的一种救援末端装置的优选实施例中，如图1所示，先将拖拽臂2的顶端和拖拽勾臂1的后端铰接，拖拽臂2的前侧延伸有前侧拖拽支臂21，前侧拖拽支臂21和拖拽勾臂1可配合形成封闭拖拽腔4，在拖拽被救机器人时，可将被救机器人的某个部位勾取在封闭拖拽腔4内，使被救机器人在被拖拽的过程中不会脱离。再将垂直活动部3的顶端滑动穿过垂直滑动通道和拖拽勾臂1的后端铰接，垂直活动部3的底端和升降驱动机构的升降端固定连接以打开或关闭封闭拖拽腔4，则在升降驱动机构驱动升降端作升降动作时，垂直活动部3随之上下滑动，从而带动拖拽勾臂1进行放勾动作(关闭拖拽腔4)或抬勾动作(打开拖拽腔4)，进而实现勾取被救机器人某个部位时，拖拽勾臂1先抬勾伸进，前侧拖拽支臂21同时伸进，随后拖拽勾臂1放勾和前侧拖拽支臂21配合将被救机器人的拖拽部位环扣在封闭拖拽腔4内，完成勾取被救机器人动作。而拖拽臂2的后侧延伸有后侧固定支臂22，则是为了和垂直活动部3的底端可以配合形成固定腔5，因为在垂直活动部3的底端和升降驱动机构的升降端固定连接的情况下，后侧固定支臂22配合固定即可形成固定腔5套设于带电作业机器人的被安装位，从而在垂直活动部3进行上下活动的过程中保持牢固的固定关系。

综上所述，采用垂直活动部3上下滑动的驱动方式，牵引结构简单，有效避免多个活动部配合牵引拖拽勾臂1造成卡滞的同时，可在拖拽勾臂1和垂直活动部3在勾取被救机器人时，通过所受拉力方向错开的方式，减弱拉力的传导，使垂直活动部3底端所固定连接的升降驱动机构不会受到很大的拉力，避免升降驱动机构损坏。更重要的是，由于垂直活动部3是通过垂直滑动通道实现上下滑动的，因此垂直活动部3的顶端和拖拽勾臂1的活动连接处在牵引拖拽勾臂1的过程中，拖拽勾臂1的后端抬高至最高高度时，将限位于垂直滑动通道的顶端，所以拖拽勾臂1的抬起高度必然不会超过90°，避免了拖拽勾臂1抬高过度。

进一步的，垂直活动部3包括勾臂连接件31、垂直滑动件32和固定连接件33；勾臂连接件31的顶端和拖拽勾臂1的后端铰接，勾臂连接件31的底端和垂直滑动件32的顶端铰接，垂直滑动件32的底端滑动穿过垂直滑动通道并和固定连接件33的前端铰接，固定连接件33的后端和升降驱动机构的升降端固定连接；

勾臂连接件31的底端限位于垂直滑动通道的顶端。

本实施例中，勾臂连接件31用作避免拖拽勾臂1由于向下的牵引力过大嵌入垂直滑动通道的顶端口造成卡滞的同时，还用作预设拖拽勾臂1抬高高度的作用，可以通过设计勾臂连接件31的长度达到预设拖拽勾臂1的抬高高度作用，勾臂连接件31越长，抬高高度越低。垂直滑动件32则是主要起到上下滑动的功能，带动勾臂连接件31和固定连接件33上下移动，且勾臂连接件31被带动下滑的到其底端和垂直滑动通道的顶端相抵时，将会由于无法进入垂直滑动通道的滑口而被限位，从而限制拖拽勾臂1的抬起高度。而固定连接件33则是起到使垂直活动件32和升降驱动机构的升降端横向连接的作用，从而拖拽勾臂1勾取被救机器人所受的拉力在拖拽勾臂1和勾臂连接件31的顶端连接处受力方向错开一次，勾臂连接件31的底端和垂直滑动件32的顶端连接处受力方向错开一次，最后在垂直滑动件32的底端和固定连接件33的前端连接处受力方向再错开一次，最终使得升降驱动机构所受到的拉力影响微乎其微。

进一步的，固定连接件33的形状为直角三角形，固定连接件33的角部和垂直滑动件32的底端活动连接，固定连接件33的边部和升降驱动机构的升降端固定连接；

该固定连接件33的边部是该固定连接件33的角部的对边。

本实施例中，垂直滑动件32的底端对固定连接件33的前端拉力没有减弱至最低时，还是会存在将固定连接件33掰断的风险，为此将固定连接件33的形状设置为直角三角形的结构，固定连接件33的角部和垂直滑动件32的底端活动连接，固定连接件33的边部和升降驱动机构的升降端固定连接，且该边部是该角部的对边，从而垂直滑动件32和固定连接件33呈直角连接，最大化削减所受拉力的同时，利用三角形的稳固结构，防止被拉力掰断以及将拉力再次分散，使固定连接件33和升降驱动机构的固定关系更为牢固。

进一步的，垂直滑动件32从顶端至底端成列设置有多个滑动轮321。

本实施例中，为了垂直滑动部3的上下滑动动作流畅、快速，从而使拖拽勾臂1放勾、抬勾动作更加流畅、快速，在主要负责上下滑动功能的滑动件32的顶端至底端成列设置多个滑动轮321，进而使滑动件32的滑动功能更加流畅、快速。

进一步的，还包括多个固定件222，后侧固定支臂22开设有多个固定通槽221，固定件222一一安装于对应的固定通槽221，固定件222的头部限位于固定通槽221内，固定件222的尾部凸出于固定通槽221。

本实施例中，后侧固定支臂22作为配合组成固定腔5的重要部分，其与所装设机器人的装设位的固定关系是否牢固十分重要，牢固的固定关系将有效防止拖拽过程中救援末端装置因受力脱落。因此后侧固定支臂22开设有多个固定通槽221，使固定件222(以螺钉为例)的头部限位于固定通槽221内，固定件222的尾部凸出于固定通槽221，从而固定件222的尾端固定于或抵于所装设机器人的装设位，形成牢固的固定关系。需要说明的是，因为后侧固定支臂22的形状需要根据所装设机器人的装设位情况具体设计，所以固定件222的尾端固定关系也需要根据实际情况调整；比如当后侧固定支臂22为勾臂时，勾臂可以回扣套设于装设位，固定件222的尾端可以是固定于或抵于装设位即可实现牢固的固定关系，而当后侧固定支臂22为直臂时，固定件222的尾端必须是固定于装设位才可实现牢固的固定关系。

进一步的，前侧拖拽支臂21为直臂。

本实施例中，勾取被救机器人的动作过程中，拖拽勾臂1已经具有了勾取功能，因此前侧拖拽支臂21若同样是勾臂，其无法活动的情况下，其前勾对于伸进被救机器人的拖拽位来说是阻碍的，所以前侧拖拽支臂21优选采用直臂，方便伸进被救机器人的拖拽位，用作辅助拖拽勾臂1形成封闭拖拽腔4即可。

进一步的，后侧固定支臂22为勾臂。

本实施例中，一般情况下被救机器人的重量较大，后侧固定支臂22若采用直臂，仅靠固定件222的固定关系承受拉力很容易导致固定件222破损，导致救援末端装置脱离所装设机器人，为此后侧固定支臂22优选勾臂，利用回扣的固定关系，与所装设机器人一起承担所受拉力，使救援末端装置和所装设机器人的固定关系更为牢固。

实施例2

一种带电作业机器人，包括上述的救援末端装置；固定腔5装设于带电作业机器人的前臂61，固定连接件33的边部和前臂61的升降驱动机构62的升降端固定连接。

本实用新型还提出了一种带电作业机器人的优选实施例，采用上述的救援末端装置，将救援末端装置通过固定腔5装设在带电作业机器人的前臂61，配合形成固定腔5的后侧拖拽支臂22可套设于前臂61上，固定连接件33的边部和前臂61的升降驱动机构62的升降端固定连接，从而形成牢固的固定关系，且可以借助前臂61的升降驱动机构62实现救援末端装置的勾取动作，同时避免拉力损坏升降驱动机构62。更重要的是，前臂61的升降驱动机构62在准备开始勾取被救机器人前，升降驱动机构62会驱动下降，使前臂61的压紧轮压紧线缆防止带电作业机器人接下来前进过程中与被救机器人发生碰撞而受力不平衡坠落，救援末端装置刚好可借此抬高拖拽勾臂1，随后带电作业机器人继续前进，将前侧拖拽支臂21伸进被救机器人的拖拽位，此时可不需要压紧线缆，升降驱动机构62会驱动上升，救援末端装置刚好可借此放下拖拽勾臂1，与前侧拖拽支臂21形成封闭拖拽腔4，完成勾取动作，带电作业机器人可拖拽被救机器人回到指定位置。

进一步的，前臂61、带电作业机器人的后臂63和带电作业机器人的机箱64分别设置有第一监测装置、第二监测装置和第三监测装置；第一监测装置的摄像头朝前，第二监测装置的摄像头朝后，第三监测装置的摄像范围覆盖前臂61和后臂63。

本实施例中，通过设置第一监测装置、第二监测装置和第三监测装置，达到在带电作业机器人勾取被救机器人的过程中分别监测带电作业机器人的前、后情况以及前臂61和后臂63的压紧轮、升降驱动机构等组成部件的工作情况，供操作人员实时监测带电作业机器人的工作情况，在发生突发状况时，操作人员可以及时应对。

根据本实用新型实施例的一种救援末端装置及使用其的带电作业机器人的其他构成等以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。

在本说明书的描述中，参考术语“实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种救援末端装置，其特征在于：包括拖拽勾臂、拖拽臂和垂直活动部；所述拖拽臂的顶端和所述拖拽勾臂的后端铰接，所述拖拽臂的前侧延伸有前侧拖拽支臂，所述前侧拖拽支臂和所述拖拽勾臂可配合形成封闭拖拽腔；

所述拖拽臂从顶端至底端开设有垂直滑动通道，所述垂直活动部的顶端滑动穿过所述垂直滑动通道和所述拖拽勾臂的后端铰接，所述垂直活动部的底端和升降驱动机构的升降端固定连接，所述拖拽臂的后侧延伸有后侧固定支臂，所述后侧固定支臂和所述垂直活动部的底端配合形成固定腔；

所述垂直活动部包括勾臂连接件、垂直滑动件和固定连接件；所述勾臂连接件的顶端和所述拖拽勾臂的后端铰接，所述勾臂连接件的底端和所述垂直滑动件的顶端铰接，所述垂直滑动件的底端滑动穿过所述垂直滑动通道并和所述固定连接件的前端铰接，所述固定连接件的后端和所述升降驱动机构的升降端固定连接；

所述勾臂连接件的底端限位于所述垂直滑动通道的顶端。

2.根据权利要求1所述的一种救援末端装置，其特征在于：所述固定连接件的形状为直角三角形，所述固定连接件的角部和所述垂直滑动件的底端活动连接，所述固定连接件的边部和所述升降驱动机构的升降端固定连接；

该所述固定连接件的边部是该所述固定连接件的角部的对边。

3.根据权利要求1所述的一种救援末端装置，其特征在于：所述垂直滑动件从顶端至底端成列设置有多个滑动轮。

4.根据权利要求1所述的一种救援末端装置，其特征在于：还包括多个固定件，所述后侧固定支臂开设有多个固定通槽，所述固定件一一安装于对应的所述固定通槽，固定件的头部限位于所述固定通槽内，所述固定件的尾部凸出于所述固定通槽。

5.根据权利要求1所述的一种救援末端装置，其特征在于：所述前侧拖拽支臂为直臂。

6.根据权利要求1所述的一种救援末端装置，其特征在于：所述后侧固定支臂为勾臂。

7.一种带电作业机器人，其特征在于：包括根据权利要求1至6任意一项所述的救援末端装置；所述固定腔装设于所述带电作业机器人的前臂，所述固定连接件的边部和所述前臂的升降驱动机构的升降端固定连接。

8.根据权利要求7所述的带电作业机器人，其特征在于：所述前臂、所述带电作业机器人的后臂和所述带电作业机器人的机箱分别设置有第一监测装置、第二监测装置和第三监测装置；所述第一监测装置的摄像头朝前，所述第二监测装置的摄像头朝后，所述第三监测装置的摄像范围覆盖所述前臂和所述后臂。