[发明专利]摆臂式输电线路巡检机器人

说明书

技术领域

本发明是一种高压输电线路自动巡检机器人装置，属机器人技术领域。

背景技术

输电线路是高压电网的重要组成部分，为保证其在运行过程中的安全性和稳定性，需要定期的开展巡检工作，目前普遍采用人工巡检，巡检效率低下，危险性高，其准确性也难以保证，若输电线路地处一些特殊的地理环境则很难开展巡检工作，具有一定的隐患。因此，需要开发一种具有一定的通用性、能代替人工能进行自动巡检的机器人，以期提高工作效率，确保输电线路的安全运行。为了实现完全自动巡检，机器人除了具有沿线路滑行的功能外，还要能跨越线路上的防震锤、绝缘子、耐张塔等障碍物。另外由于承载高压输电线路的塔架形式多样，要设计出能跨越各类塔架的机器人更加困能，这要求机器人具有多自由度，并且动作灵活。

发明内容

本发明旨在提供一种通用型输电线巡检机器人，它能够沿着输电线行驶，在无外力帮助下可自行跨越线路上的如防震锤、绝缘子在内的各种障碍物，并可利用其夹持装置，结合各个关节的运动，从输电线铁塔的一端攀爬至另一端。不需要人工带电作业，可大大节省了人力成本，并节省了输电线巡检的时间，提高了效率，保障了输电系统安全可靠的运行。

为达到以上目的，本发明的技术方案是：

设计一种用于输电线路巡检的机器人，包含一对机械臂结构，机械臂的下端联结在能沿导轨滑动的滑台上，手臂的上端装有一个夹持装置，夹持装置内装有能悬挂在导线上的主动轮以及能可夹持角钢和导线的多用途夹爪。

所述的输电线路巡检的机器人本体，在手臂结构内装有驱动装置，可使得手臂进行摆动动作，手臂采用平行四边形式四连杆机构，可保持手臂在摆动运动过程中，上端夹持装置的姿态保持不变，以便于姿态的独立控制。而在手臂与夹持装置之间采用可绕单轴转动的俯仰关节联结，关节的转动可独立地调整夹持装置的姿态。

所述的输电线路巡检的机器人，其手臂下端与滑台用可绕铅垂轴旋转的转动关节联结，驱动装置安置在滑台内，随滑台一起运动，两个滑台分别安置在滑座导轨宽度方向的两侧，并可沿滑座导轨在丝杆行程范围内依靠各自的驱动装置作相对滑动运动。

所述的输电线路巡检的机器人，其电源、驱动控制器以及红外检测系统等安装在电器箱中，电器箱悬挂在机座导轨的下方，通过驱动装置可沿机座导轨作滑移运动，在机器人架空作业过程中，电器箱的滑动可起到调节机器人的重心的平衡作用。

本发明的机器人具有多个自由度，可以进行多自由度联动控制，可实现不同垂直平面之间的各种复杂操作，越障能力强，能满足在无外力干预的情况下，不仅能自动跨越在输电线上进行巡检时可能碰到的如绝缘子、防震锤等障碍物，并可利用其多用途夹爪攀爬各种输电线铁塔，是一种通用型输电线巡检机器人。该机器人手臂除了具有旋转和摆动功能外，还可沿着导轨相对滑动，延伸手臂作业范围。利用该机器人，可解决人工巡检带来的准确度不高，效率低下，受气候和地理环境限制等问题。

附图说明

附图1-6是本发明一个实施例的结构示意图。

具体实施方式

参考附图1-6，说明摆臂式输电线路自动巡检机器人结构的实施例如下：

本发明的输电线巡检机器人包括一对手臂9，手臂9上端装有夹持装置10，该装置包括能挂在输电线上的滚轮12和能抓紧角钢和输电线的多用途夹爪2，手臂的下端被连接在能沿导轨滑动的滑台8上，手臂亦能在铅垂平面内绕连接轴转动，小臂各有3个自由度，手臂和夹持装置连接处包含一个能绕单轴转动的俯仰关节。

夹持装置10中，夹爪驱动电机1驱动丝杆-齿条-齿轮转动，实现夹爪的松开与夹紧。滚轮12通过滚轮驱动电机11直接驱动。

手臂9中，手臂连杆18，手臂挡板20通过连接轴25下端与手臂底座19连接，上端与手臂上支座27连接，手臂丝杆21的一端也通过连接轴25与手臂底座连接，一对手臂齿轮22被安装在手臂齿轮支座23上，手臂齿轮支座23通过短连接轴24与手臂挡板20连接。手臂摆动驱动电机驱动手臂齿轮22转动，因而带动手臂支座23沿着手臂丝杆21上下移动，由于手臂支座23与手臂挡板20连接关系，手臂支座23在手臂丝杆21相对位置的改变引起了手臂挡板20绕着其与手臂底座19的连接轴25转动，因而产生手臂的摆动运动。