專利名稱：適用于大檔距輸電線路巡檢的移動(dòng)機(jī)器人的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及移動(dòng)機(jī)器人機(jī)構(gòu)，具體地說是一種適用于大檔距輸電線路巡檢 的移動(dòng)機(jī)器人。
背景技術(shù)：
輸電線路是電力系統(tǒng)極為重要的組成部分，為了保證其安全穩(wěn)定的運(yùn)行，需要定 期進(jìn)行巡視檢查。目前輸電線路巡檢采用的方法主要有人工巡檢和直升機(jī)巡檢。人工巡 檢的效率低，勞動(dòng)強(qiáng)度大，危險(xiǎn)性高；直升機(jī)巡檢的成本高，巡檢質(zhì)量易受氣候影響。因此， 需要研制能夠攜帶通信和巡檢儀器的機(jī)器人來代替人工對(duì)輸電線路進(jìn)行自動(dòng)巡檢，以提高 效率，確保輸電線路的安全運(yùn)行。在現(xiàn)有的超高壓輸電線巡檢機(jī)器人機(jī)構(gòu)中，大部分采用 由輪式移動(dòng)和復(fù)合連桿機(jī)構(gòu)組合而成的復(fù)合移動(dòng)機(jī)構(gòu)(參見文獻(xiàn)1 Jim Sawada, Kazuyuki Kusumoto, Tadashi Munakata, Yasuhisa Maikawa, Yoshinobu Ishikawa,"A Mobile Robot For Inspection of Power Transmission Lines，，，IEEE Trans. Power Delivery, 1991, Vol. 6, No. 1 :pp. . 309-315；文獻(xiàn) 2 :Mineo Higuchi, Yoichiro Maeda, Sadahiro Tsutani, Shiro Hagihara,"Development of a Mobile Inspection Robot for Power Transmission Lines，，, J. of the Robotics Society of Japan, Japan,Vo 1. 9,No. 4,pp. 457-463，1991)，或者采用多組移動(dòng)單元串聯(lián)組成的多自由度移動(dòng)機(jī)構(gòu)(文獻(xiàn)3 :Shin-ichi Aoshima,Takeshi Tsujimura,Tetsuro Yabuta, "A Wire Mobile Robot with Multi-unit Structure，，， IEEE/RSJ Intermational Workshop on Intelligent Robots and Systems '89, Sep. 4-6,1989, Tsukuba, Japan, pp. 414-421)。這些機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、重量大，爬坡 角度小，越障過程復(fù)雜且越障時(shí)間長，在行走時(shí)安全保護(hù)性差，并且在發(fā)生故障時(shí)夾緊機(jī)構(gòu) 無法打開，不便于救援下線。

實(shí)用新型內(nèi)容為了克服上述移動(dòng)機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、重量大，爬坡角度小，越障過程復(fù)雜且越障 時(shí)間長，發(fā)生故障時(shí)夾緊機(jī)構(gòu)無法打開，不便于救援下線等不足，本實(shí)用新型的目的在于提 供一種適用于大檔距輸電線路巡檢的移動(dòng)機(jī)器人。該移動(dòng)機(jī)器人重量輕、爬坡角度大，越障 過程簡單且越障時(shí)間短，行走時(shí)具有良好的安全保護(hù)功能，在發(fā)生故障時(shí)夾緊機(jī)構(gòu)能夠松 開輸電線。本實(shí)用新型的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的本實(shí)用新型包括前上臂、前下臂、電器箱體、后下臂及后上臂，其中前下臂的一端 安裝在電器箱體上，另一端與前上臂的一端通過前轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)連接，前上臂的另一端設(shè) 有在輸電線上行走的行走機(jī)構(gòu)及夾緊輸電線的夾緊機(jī)構(gòu)；后下臂的一端安裝在電器箱體 上，另一端與后上臂的一端通過后轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)連接，后上臂的另一端設(shè)有在輸電線上行 走的行走機(jī)構(gòu)及夾緊輸電線的夾緊機(jī)構(gòu)；所述前、后轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)相同，包括轉(zhuǎn)動(dòng)副及彈 簧，移動(dòng)機(jī)器人兩個(gè)上臂的一端通過轉(zhuǎn)動(dòng)副分別與移動(dòng)機(jī)器人兩個(gè)下臂的另一端轉(zhuǎn)動(dòng)連接，在移動(dòng)機(jī)器人的上臂與下臂之間設(shè)有使上臂轉(zhuǎn)動(dòng)復(fù)位的彈簧。其中所述轉(zhuǎn)動(dòng)副為被動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)；所述前上臂與前下臂之間及后上臂與后下臂 之間分別留有限制前上臂和后上臂轉(zhuǎn)動(dòng)角度的空隙；前上臂與后上臂結(jié)構(gòu)相同，包括輪架、 卷筒、行走輪、柔索、前夾子及后夾子，其中行走輪安裝在輪架上、通過行走電機(jī)驅(qū)動(dòng)在輸電 線上行走，在行走輪的前、后方分別設(shè)有安裝在輪架上的前夾子及后夾子；所述卷筒安裝在 輪架上，柔索的一端纏繞在卷筒上，另一端分成兩股、分別與前夾子和后夾子相連；前夾子 包括前左爪、前右爪、扇齒輪及復(fù)位彈簧，其中前左爪及前右爪上分別設(shè)有扇齒輪，兩個(gè)爪 上的扇齒輪相嚙合、并通過齒輪軸可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在輪架上；所述前左爪及前右爪分別位于 行走輪的左右兩側(cè)，前左爪的一端與前右爪的一端通過復(fù)位彈簧相連，前左爪的另一端與 前右爪的另一端分別設(shè)有夾緊輸電線的套筒，在前左爪或前右爪上連接有柔索；前左爪另 一端的套筒與前右爪另一端的套筒夾緊于輸電線的下方；所述后夾子與前夾子結(jié)構(gòu)相同， 包括后左爪、后右爪、扇齒輪及復(fù)位彈簧，其中后左爪及后右爪上分別設(shè)有扇齒輪，兩個(gè)爪 上的扇齒輪相嚙合、并通過齒輪軸可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在輪架上；所述后左爪及后右爪分別位于 行走輪的左右兩側(cè)，后左爪的一端與后右爪的一端通過復(fù)位彈簧相連，后左爪的另一端與 后右爪的另一端分別設(shè)有夾緊輸電線的套筒，在后左爪或后右爪上連接有柔索；后左爪另 一端的套筒與后右爪另一端的套筒夾緊于輸電線的下方；所述卷筒通過安裝在輪架上的卷 筒電機(jī)驅(qū)動(dòng)，柔索為兩根，兩根柔索的一端同向纏繞于卷筒上，兩根柔索的另一端分別與前 夾子及后夾子相連。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)與積極效果為1.爬坡角度大。本實(shí)用新型充分利用行走輪前后夾子的夾持力來增加行走輪與 輸電線的正壓力，從而增大摩擦力，易于爬更大角度的坡度，最大爬坡線路角度45°。2.防脫線，安全保護(hù)性好。本實(shí)用新型在行走過程中，前、后上臂中的四個(gè)夾子從 輸電線的下方夾住線，越障時(shí)也有兩個(gè)夾子夾住輸電線，夾子的夾爪與行走輪形成封閉結(jié) 構(gòu)，使移動(dòng)機(jī)器人在行走和越障過程中防止移動(dòng)機(jī)器人行走輪從輸電線上脫出，起到安全 保護(hù)作用。3.越障時(shí)間短且越障過程簡單。本實(shí)用新型采用行走輪直接開過障礙物的方式 來跨越障礙，越障動(dòng)作簡單，無需另外調(diào)整車體的姿態(tài)，能夠直接跨越超高壓輸電線路上的 防振錘、壓接管。4.具有故障釋放功能。本實(shí)用新型移動(dòng)機(jī)器人發(fā)生故障時(shí)，在其夾子夾爪復(fù)位彈 簧的拉伸作用下，夾子能夠釋放打開，便于下線。5.應(yīng)用范圍較廣。本實(shí)用新型可作為高壓輸電線路及電話線路的巡檢機(jī)器人移 動(dòng)機(jī)構(gòu)。

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1中前(后)上臂的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3a為圖1中前(后)轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖之一(主視圖)；圖北為圖1中前(后)轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖之二 (后視圖)；圖3c為圖1中前(后)轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖之三(側(cè)視圖)；[0018]圖如為圖1中前(后)上臂中夾緊機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖(夾緊狀態(tài))；圖4b為圖1中前(后)上臂中夾緊機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖(釋放打開狀態(tài))；圖5為障礙環(huán)境示意圖；其中1為前上臂，2為前下臂，3為電器箱體，4為后下臂，5為后上臂，6為攝像機(jī)， 7為前轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，8為后轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，9為輪架，10為卷筒，11為行走輪，12為前左爪，13為前右 爪，14為扇齒輪，15為復(fù)位彈簧，16為柔索，17為后左爪，18為后右爪，19為套筒，20為轉(zhuǎn)動(dòng)
副，21為彈簧，22為前夾子，23為后夾子，24為輸電線，25為壓接管，26為防振錘，27為桿 +
-tB。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳述。如圖1所示，本實(shí)用新型包括前上臂1、前下臂2、電器箱體3、后下臂4及后上臂 5，前下臂2的一端(下端)固接在電器箱體3的上表面，另一端(上端)與前上臂1的一端(下 端)通過前轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)7轉(zhuǎn)動(dòng)連接，前上臂1的另一端(上端)設(shè)有在輸電線M上行走的行走 機(jī)構(gòu)及夾緊輸電線M的夾緊機(jī)構(gòu)；后下臂4的一端(下端)固接在電器箱體3的上表面，另 一端(上端)與后上臂5的一端(下端)通過后轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)8轉(zhuǎn)動(dòng)連接，后上臂5的另一端(上 端)設(shè)有在輸電線M上行走的行走機(jī)構(gòu)及夾緊輸電線M的夾緊機(jī)構(gòu)。在電器箱體3的下 表面固接有攝像機(jī)6。如圖2所示，本實(shí)用新型的前上臂1與后上臂5結(jié)構(gòu)相同，包括輪架9、卷筒10、行 走輪11、柔索16、前夾子22及后夾子23，其中行走輪11通過行走輪軸可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在輪架 9上，并通過同樣安裝在輪架9上的行走電機(jī)驅(qū)動(dòng)在輸電線M上行走；在行走輪11行走方 向的前、后方分別設(shè)有安裝在輪架9上的前夾子22及后夾子23 ；所述卷筒10安裝在輪架9 上，通過安裝在輪架9上的卷筒電機(jī)驅(qū)動(dòng)，柔索16的一端纏繞在卷筒10上，另一端分為兩 股、分別與前夾子22和后夾子23相連。柔索16也可為兩根，兩根柔索的一端同向纏繞于 卷筒10上，兩根柔索的另一端再分別與前夾子22及后夾子23相連。卷筒電機(jī)驅(qū)動(dòng)卷筒轉(zhuǎn) 動(dòng)，卷緊或松開柔索16，從而拉動(dòng)前(后)夾子中的夾爪，使夾子夾緊或松開輸電線M，起到 夾緊或松開的作用。如圖4a、圖4b所示，前夾子22包括前左爪12、前右爪13、扇齒輪14及復(fù)位彈簧 15，其中前左爪12及前右爪13上分別設(shè)有扇齒輪14，前左爪12及前右爪13分別通過扇齒 輪的齒輪軸可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在輪架9上；扇齒輪14為現(xiàn)有技術(shù)，即前左爪12及前右爪13相 對(duì)的一側(cè)部分制有齒，制有齒的部分呈扇形，兩個(gè)爪上的扇齒輪相嚙合。前左爪12及前右 爪13分別位于行走輪11的左右兩側(cè)，前左爪12的一端與前右爪13的一端通過復(fù)位彈簧 15相連，前左爪12的另一端與前右爪13的另一端分別設(shè)有夾緊輸電線M的套筒19，前左 爪12另一端的套筒與前右爪13另一端的套筒夾緊于輸電線M的下方。柔索16可連接于 前左爪12或前右爪13上。后夾子23與前夾子22結(jié)構(gòu)相同，包括后左爪17、后右爪18、扇齒輪14及復(fù)位彈 簧15，其中后左爪17及后右爪18上分別設(shè)有扇齒輪14，后左爪17及后右爪18分別通過 扇齒輪的齒輪軸可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在輪架9上。后左爪17及后右爪18分別位于行走輪11的 左右兩側(cè)，后左爪17的一端與后右爪18的一端通過復(fù)位彈簧15相連，后左爪17的另一端與后右爪18的另一端分別設(shè)有夾緊輸電線M的套筒19，后左爪17另一端的套筒與后右爪 18另一端的套筒夾緊于輸電線M的下方，可以增大行走輪11與輸電線M的正壓力，有利 于爬大角度線路。柔索16可連接于后左爪17或后右爪18上。在發(fā)生故障時(shí)，前(后)夾子 22 (23)在復(fù)位彈簧15的作用下，可以自動(dòng)打開，便于救援，具有故障釋放功能。如圖3a 3c所示，本實(shí)用新型的前、后轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)7、8結(jié)構(gòu)相同，包括轉(zhuǎn)動(dòng)副20及 彈簧21，轉(zhuǎn)動(dòng)副20可為鉸鏈；前上臂1中的輪架9的下端與前下臂2的一端(上端)通過轉(zhuǎn) 動(dòng)副20轉(zhuǎn)動(dòng)連接，在輪架9下端與前下臂2上端之間設(shè)有彈簧21，彈簧21的數(shù)量為兩根， 一端固接在輪架9的下端面，另一端固接在前下臂2上。前上臂1的輪架9與前下臂2之 間留有空隙，可以限制前上臂1的轉(zhuǎn)動(dòng)角度。后上臂5中的輪架9的下端與后下臂4的一 端(上端)通過轉(zhuǎn)動(dòng)副20轉(zhuǎn)動(dòng)連接，在輪架9下端與后下臂4上端之間設(shè)有彈簧21，彈簧21 的數(shù)量為兩根，一端固接在輪架9的下端面，另一端固接在后下臂4上。后上臂5的輪架9 與后下臂4之間留有空隙，可以限制后上臂5的轉(zhuǎn)動(dòng)角度。移動(dòng)機(jī)器人在跨越防振錘沈、 壓接管25時(shí)，行走輪11直接從防振錘沈、壓接管25等障礙物上跨越，跨越時(shí)即帶動(dòng)前(后) 上臂1 (5)繞前(后)轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)7 (8)中的轉(zhuǎn)動(dòng)副20相對(duì)于前(后)下臂2 (5)轉(zhuǎn)動(dòng)；通過 障礙后，前(后)上臂1 (5)再通過前(后)轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)7 (8)中的彈簧21作用下恢復(fù)原位。本 實(shí)用新型的轉(zhuǎn)動(dòng)副20為被動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)，無電機(jī)驅(qū)動(dòng)。本實(shí)用新型的電器箱體3上安裝有攝像機(jī)6、數(shù)據(jù)發(fā)射/接收裝置、圖像發(fā)射裝置、 控制器和電源，圖像發(fā)射裝置和數(shù)據(jù)發(fā)射/接收裝置都與控制器連接；巡檢機(jī)器人的數(shù)據(jù) 發(fā)射/接收裝置在控制器的控制下，將自身的狀態(tài)信息發(fā)送到地面基站，并且接收地面基 站發(fā)送的控制指令，攝像機(jī)拍攝的線路設(shè)施(桿塔、輸電線、金具、絕緣子)圖像在控制器的 控制下由圖像發(fā)射裝置發(fā)送到地面基站。如圖5所示，為超高壓輸電線路障礙環(huán)境，在一檔內(nèi)(兩根桿塔27之間)輸電線M 上的主要障礙物為防振錘沈、壓接管25。由于輸電線M上的自重，使輸電線M在桿塔27 之間呈懸鏈狀。本實(shí)用新型的移動(dòng)機(jī)器由行走輪電機(jī)驅(qū)動(dòng)，由行走輪11直接帶動(dòng)移動(dòng)機(jī)器 人沿線行進(jìn)并跨越障礙物。本實(shí)用新型的工作原理為 在輸電線M上行走行走電機(jī)工作，驅(qū)動(dòng)行走輪11轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)行走輪11在輸電線 24上行走。夾緊/松開卷筒電機(jī)工作，使卷筒10轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)其上的柔索16拉緊，拉動(dòng)前、后 夾子的一個(gè)夾爪的一端向外，夾爪帶有套筒19的另一端繞扇齒輪14的齒輪軸向內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，從 而夾緊輸電線M ；卷筒電機(jī)反轉(zhuǎn)，帶動(dòng)卷筒10反向轉(zhuǎn)動(dòng)，將其上的柔索16松開，夾爪在其 一端的復(fù)位彈簧15的作用下，繞扇齒輪14轉(zhuǎn)動(dòng)，回到初始打開的位置，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)輸電線 24的松開。越障當(dāng)移動(dòng)機(jī)器人前上臂1中的行走輪11遇到防振錘沈、壓接管25等障礙時(shí)， 前上臂1的前夾子22及后夾子23松開，前上臂1與后上臂5中的兩個(gè)行走輪11共同由各 自的行走輪電機(jī)驅(qū)動(dòng)，使前上臂1中的行走輪11直接開上障礙物，前上臂1中的行走輪11 越上障礙時(shí)，前上臂1繞前轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)7的轉(zhuǎn)動(dòng)副20轉(zhuǎn)動(dòng)，使前上臂1中的行走輪11容易越 到障礙物的上方，從障礙物上方通過，到達(dá)障礙物前方后，前上臂1的前、后夾子22、23重新 夾緊；越過障礙后，前上臂1與后上臂5中的兩個(gè)行走輪11繼續(xù)行走，后上臂5中的行走輪11也以同樣的方式直接通過障礙物。故障釋放移動(dòng)機(jī)器人在輸電線M上行走時(shí)，前、后上臂的四個(gè)夾子夾緊輸電線。 機(jī)器人發(fā)生故障時(shí)，卷筒電機(jī)失電，夾子的兩個(gè)夾爪在復(fù)位彈簧15的回復(fù)力作用下打開， 回到初始打開的位置，實(shí)現(xiàn)故障釋放功能。圖像傳輸及顯示電器箱3的前下方安裝有攝像頭6，在移動(dòng)機(jī)器人巡檢時(shí)，攝像 頭6將拍攝到的輸電線路設(shè)施(輸電線M、桿塔27、金具、絕緣子及通道等)的圖像，通過電 器箱3的無線圖像發(fā)射機(jī)及天線實(shí)時(shí)發(fā)送到地面基站，由地面基站的無線圖像接收機(jī)和天 線接收，經(jīng)圖像采集卡處理后，傳輸?shù)交镜墓た貦C(jī)，經(jīng)過工控機(jī)對(duì)圖像處理后，在工控機(jī) 顯示器上顯示拍攝的圖像，并存儲(chǔ)在硬盤中。無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)孛婊竞碗娖飨?內(nèi)各攜帶有一臺(tái)無線數(shù)據(jù)傳輸電臺(tái)，地面基 站人員通過操作界面輸入移動(dòng)機(jī)器人動(dòng)作的指令，通過地面基站的無線數(shù)據(jù)傳輸電臺(tái)和天 線發(fā)送至輸電線M上的移動(dòng)機(jī)器人，由移動(dòng)機(jī)器人上的無線數(shù)據(jù)傳輸電臺(tái)接收，傳送到移 動(dòng)機(jī)器人控制器，移動(dòng)機(jī)器人控制器隨即控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)移動(dòng)機(jī)器人相關(guān)的關(guān)節(jié) 進(jìn)行相應(yīng)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了地面基站對(duì)移動(dòng)機(jī)器人機(jī)構(gòu)的遙控操作。移動(dòng)機(jī)器人的狀態(tài)信息通 過移動(dòng)機(jī)器人攜帶的無線數(shù)據(jù)傳輸電臺(tái)及天線發(fā)送到地面基站，由地面基站的無線數(shù)據(jù)傳 輸電臺(tái)接收后，傳送到地面基站工控機(jī)，經(jīng)處理后，在地面基站顯示器上顯示，從而在地面 基站了解到移動(dòng)機(jī)器人的運(yùn)行狀態(tài)。移動(dòng)機(jī)器人上線后，移動(dòng)機(jī)器人的前、后上臂1、5中的兩個(gè)行走輪11都在輸電線 24上，行走電機(jī)上電后，驅(qū)動(dòng)行走輪11轉(zhuǎn)動(dòng)，使移動(dòng)機(jī)器人在輸電線M上前進(jìn)或后退；當(dāng) 輸電線角度較大時(shí)，卷筒電機(jī)帶動(dòng)卷筒10轉(zhuǎn)動(dòng)，拉緊柔索16，使前上臂1及后上臂5中的 前、后夾子22、23夾緊輸電線M，增大正壓力，便于爬行大角度的輸電線。移動(dòng)機(jī)器人前上臂1中的行走輪11遇到防振錘沈時(shí)停下，前上臂1的前、后夾子 22,23打開，前上臂1中的行走輪11和后上臂5中的行走輪11再帶動(dòng)移動(dòng)機(jī)器人前進(jìn)，前 上臂1中的行走輪11碰上防振錘沈后，前上臂1繞前轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)7的轉(zhuǎn)動(dòng)副20轉(zhuǎn)動(dòng)，旋轉(zhuǎn) 一定角度，同時(shí)在前上臂1中的行走輪11和后上臂5中的行走輪11的共同帶動(dòng)下，前上臂 1中的行走輪11越上防振錘沈，騎在防振錘沈上邊，此后在前上臂1中的行走輪11和后 上臂5中的行走輪11的共同驅(qū)動(dòng)下，前上臂1中的行走輪11從防振錘沈上邊通過，到達(dá) 防振錘沈的另一邊后，前上臂1的前、后夾子22、23重新夾線。前上臂1中的行走輪11和 后上臂5中的行走輪11繼續(xù)帶動(dòng)移動(dòng)機(jī)器人在線行走，直到后上臂5中的行走輪11遇到 防振錘沈時(shí)停止，后上臂的前、后夾子22、23松開；此后，后上臂5中的行走輪11跨越防振 錘沈，跨越過程與前上臂1中的行走輪11跨越過程相同。移動(dòng)機(jī)器人跨越壓接管25的過程與跨越防振錘沈的過程相似。在巡檢過程中，移動(dòng)機(jī)器人通過攜帶的攝像頭6對(duì)輸電設(shè)施(輸電線M、桿塔27、 金具、絕緣子及通道等)進(jìn)行巡檢。移動(dòng)機(jī)器人將拍攝到的輸電線路設(shè)施圖像通過電器箱3 內(nèi)的無線圖像發(fā)射機(jī)及天線實(shí)時(shí)發(fā)送到地面基站，由地面基站的無線圖像接收機(jī)和天線接 收，經(jīng)圖像采集卡處理后，傳輸?shù)交镜墓た貦C(jī)，工控機(jī)對(duì)圖像處理后，在工控機(jī)顯示器上 顯示拍攝的圖像，并存儲(chǔ)在硬盤中。地面基站人員通過操作界面輸入移動(dòng)機(jī)器人動(dòng)作的指令，通過地面基站的無線數(shù) 據(jù)傳輸電臺(tái)和天線發(fā)送至輸電線上的移動(dòng)機(jī)器人，由移動(dòng)機(jī)器人上的無線數(shù)據(jù)傳輸電臺(tái)接收，傳送到移動(dòng)機(jī)器人的控制器，移動(dòng)機(jī)器人的控制器隨即控制電機(jī)旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)移動(dòng)機(jī)器人 相關(guān)的關(guān)節(jié)進(jìn)行相應(yīng)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了地面基站對(duì)移動(dòng)機(jī)器人機(jī)構(gòu)的遙控操作。移動(dòng)機(jī)器人的 狀態(tài)信息通過移動(dòng)機(jī)器人攜帶的無線數(shù)據(jù)傳輸電臺(tái)及天線發(fā)送到地面基站，由地面基站的 無線數(shù)據(jù)傳輸電臺(tái)接收后，傳送到地面基站工控機(jī)，經(jīng)處理后，在地面基站顯示器上顯示， 從而在地面基站了解到移動(dòng)機(jī)器人的運(yùn)行狀態(tài)。
權(quán)利要求1.一種適用于大檔距輸電線路巡檢的移動(dòng)機(jī)器人，其特征在于包括前上臂(1)、前下 臂(2)、電器箱體(3)、后下臂(4)及后上臂(5)，其中前下臂(2)的一端安裝在電器箱體(3) 上，另一端與前上臂(1)的一端通過前轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)(7)轉(zhuǎn)動(dòng)連接，前上臂(1)的另一端設(shè)有在 輸電線(24)上行走的行走機(jī)構(gòu)及夾緊輸電線(24)的夾緊機(jī)構(gòu)；后下臂(4)的一端安裝在電 器箱體(3)上，另一端與后上臂(5)的一端通過后轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)(8)轉(zhuǎn)動(dòng)連接，后上臂(5)的另 一端設(shè)有在輸電線(24)上行走的行走機(jī)構(gòu)及夾緊輸電線(24)的夾緊機(jī)構(gòu)；所述前、后轉(zhuǎn)動(dòng) 機(jī)構(gòu)(7、8)結(jié)構(gòu)相同，包括轉(zhuǎn)動(dòng)副(20)及彈簧(21)，移動(dòng)機(jī)器人兩個(gè)上臂的一端通過轉(zhuǎn)動(dòng) 副(20)分別與移動(dòng)機(jī)器人兩個(gè)下臂的另一端轉(zhuǎn)動(dòng)連接，在移動(dòng)機(jī)器人的上臂與下臂之間設(shè) 有使上臂轉(zhuǎn)動(dòng)復(fù)位的彈簧(21)。
2.按權(quán)利要求1所述適用于大檔距輸電線路巡檢的移動(dòng)機(jī)器人，其特征在于所述轉(zhuǎn) 動(dòng)副(20)為被動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)。
3.按權(quán)利要求1所述適用于大檔距輸電線路巡檢的移動(dòng)機(jī)器人，其特征在于所述前 上臂(1)與前下臂(2)之間及后上臂(5)與后下臂(4)之間分別留有限制前上臂(1)和后 上臂(5)轉(zhuǎn)動(dòng)角度的空隙。
4.按權(quán)利要求1所述適用于大檔距輸電線路巡檢的移動(dòng)機(jī)器人，其特征在于所述前 上臂(1)與后上臂(5)結(jié)構(gòu)相同，包括輪架(9)、卷筒(10)、行走輪(11)、柔索(16)、前夾子 (22)及后夾子(23)，其中行走輪(11)安裝在輪架(9)上、通過行走電機(jī)驅(qū)動(dòng)在輸電線(24) 上行走，在行走輪(11)的前、后方分別設(shè)有安裝在輪架(9)上的前夾子(22)及后夾子(23); 所述卷筒(10)安裝在輪架(9)上，柔索(16)的一端纏繞在卷筒(10)上，另一端分成兩股、 分別與前夾子(22)和后夾子(23)相連。
5.按權(quán)利要求4所述適用于大檔距輸電線路巡檢的移動(dòng)機(jī)器人，其特征在于所述前 夾子(22)包括前左爪(12)、前右爪(13)、扇齒輪(14)及復(fù)位彈簧(15)，其中前左爪(12)及 前右爪(13)上分別設(shè)有扇齒輪(14)，兩個(gè)爪上的扇齒輪相嚙合、并通過齒輪軸可轉(zhuǎn)動(dòng)地安 裝在輪架(9)上；所述前左爪(12)及前右爪(13)分別位于行走輪(11)的左右兩側(cè)，前左爪(12)的一端與前右爪(13)的一端通過復(fù)位彈簧(15)相連，前左爪(12)的另一端與前右爪(13)的另一端分別設(shè)有夾緊輸電線(24)的套筒(19)，在前左爪(12)或前右爪(13)上連接 有柔索(16)。
6.按權(quán)利要求5所述適用于大檔距輸電線路巡檢的移動(dòng)機(jī)器人，其特征在于所述前 左爪(12)另一端的套筒與前右爪(13)另一端的套筒夾緊于輸電線(24)的下方。
7.按權(quán)利要求4所述適用于大檔距輸電線路巡檢的移動(dòng)機(jī)器人，其特征在于所述后 夾子(23)與前夾子(22)結(jié)構(gòu)相同，包括后左爪(17)、后右爪(18)、扇齒輪(14)及復(fù)位彈簧 (15)，其中后左爪(17)及后右爪(18)上分別設(shè)有扇齒輪(14)，兩個(gè)爪上的扇齒輪相嚙合、 并通過齒輪軸可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在輪架(9)上；所述后左爪(17)及后右爪(18)分別位于行走 輪(11)的左右兩側(cè)，后左爪(17)的一端與后右爪(18)的一端通過復(fù)位彈簧(15)相連，后 左爪(17)的另一端與后右爪(18)的另一端分別設(shè)有夾緊輸電線(24)的套筒(19)，在后左 爪(17)或后右爪(18)上連接有柔索(16)。
8.按權(quán)利要求7所述適用于大檔距輸電線路巡檢的移動(dòng)機(jī)器人，其特征在于所述后 左爪(17)另一端的套筒與后右爪(18)另一端的套筒夾緊于輸電線(24)的下方。
9.按權(quán)利要求4所述適用于大檔距輸電線路巡檢的移動(dòng)機(jī)器人，其特征在于所述卷筒(10)通過安裝在輪架(9)上的卷筒電機(jī)驅(qū)動(dòng)，柔索(16)為兩根，兩根柔索的一端同向纏 繞于卷筒(10)上，兩根柔索的另一端分別與前夾子(22)及后夾子(23)相連。
專利摘要本實(shí)用新型涉及移動(dòng)機(jī)器人機(jī)構(gòu)，具體地說是一種適用于大檔距輸電線路巡檢的移動(dòng)機(jī)器人，包括前、后上臂，前、后下臂和電器箱體，其中前、后下臂的一端分別安裝在電器箱體上，另一端分別與前、后上臂的一端通過前、后轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)連接，前、后上臂的另一端設(shè)有在輸電線上行走的行走機(jī)構(gòu)及夾緊輸電線的夾緊機(jī)構(gòu)；前、后轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)相同，包括轉(zhuǎn)動(dòng)副及彈簧，移動(dòng)機(jī)器人兩個(gè)上臂的一端通過轉(zhuǎn)動(dòng)副分別與移動(dòng)機(jī)器人兩個(gè)下臂的另一端轉(zhuǎn)動(dòng)連接，在移動(dòng)機(jī)器人的上臂與下臂之間設(shè)有使上臂轉(zhuǎn)動(dòng)復(fù)位的彈簧。本實(shí)用新型具有爬坡角度大，防脫線、安全保護(hù)性好，越障時(shí)間短且越障過程簡單，具有故障釋放功能，應(yīng)用范圍較廣等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)B25J5/00GK201853971SQ201020608880
公開日2011年6月1日 申請(qǐng)日期2010年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月16日
發(fā)明者何立波, 凌烈, 孫鵬, 張宏志, 楊樹權(quán), 王洪光, 王飛, 盛天宇 申請(qǐng)人:東北電網(wǎng)有限公司錦州超高壓局, 中國科學(xué)院沈陽自動(dòng)化研究所