[发明专利]移动机器人机构

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于沿架空高压输电线路行驶的机器人，尤其是涉及一种多轮爪复合的沿架空高压输电线路全程行驶的移动机器人机构。

背景技术

目前，架空高压输电线路的带电巡检和作业仍缺乏一种通用的技术载体----机器人技术。2003年加拿大曾有人在《ESMO 2003 The Power is in YourHands》和《RSFDGrC 2003》上分别发表过用于架空高压输电线路巡检的遥控操作车Remotely Operated Vehicle(ROV)和爬行机器人a Line-CrawlingRobot(LCR)。该遥控小车是由三对夹紧轮夹紧输电线，并驱动小车沿输电线行驶，但因该遥控小车只能在一档线路上工作，不具有越过障物的功能，遇到线路上的各种金具障碍物时，需由人工带电作业将其从障碍物的一侧搬运到另一侧。这不仅影响了工作效率，而且也不安全。

为此人们进行了长期的探索，提出了多种多样的改进方案。例如，中国专利文献公开了一种沿架空高压输电线路行驶的机器人200410061316.8，用于沿架空高压输电线路行驶的机器人，包括一对沿输电线运动的小臂(1)机械手机构，二小臂(1)机械手的下端被共同联接在一个能改变二小臂(1)相对距离的大臂(2)的传动机构(8)上，各小臂(1)分别具有4个自由度，小臂(1)上方为末端执行机构(3)，该末端执行机构(3)具有一个挂在输电线(4)上的主动轮(5)及其驱动机构(9)、一个从动轮(10)和一个可抓握输电线(4)的夹紧机构(22)。该方案所实施的机器人机构在跨越障碍物时，只能采取一个臂的手爪夹紧导线，另一个臂脱离导线且背离导线后两个臂错臂跨越障碍物，这种跨越障碍物方式不仅运动控制非常复杂，工作效率低，而且也很不安全。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术所存在的在跨越障碍物时，只能采取一个臂的手爪夹紧导线，另一个臂脱离导线且背离导线后两个臂错臂跨越障碍物，这种跨越障碍物方式不仅运动控制非常复杂，工作效率低，而且也很不安全等技术问题；提供了一种过障运动控制简单，过障效率高，机器人过障的安全性得到了有效保障的移动机器人机构。

本发明的上述技术内容主要是通过下述技术方案得以解决的：

移动机器人机构，用于在沿架空高压输电线路上行驶，包括一对沿输电线运动的至少具有3个自由度的机械手机构，该机械手机构下端分别通过绕铅锤轴设置的回转机构连接在一个能改变该机械手机构相对距离的大臂的传动机构上，所述的回转机构和机械手机构下端之间还设有绕水平轴设置的俯仰机构，其特征在于，所述的机械手机构末端固定有支撑平台，所述的支撑平台上设有夹轮复合机构。

在上述的移动机器人机构，所述的夹轮复合机构包括主动轮、内置在主动轮内的主动轮驱动装置、从动轮以及支杆构成的夹紧机构，定滑轮组、与支杆对应的动滑轮组、收紧钢丝绳、松放钢丝绳以及与定滑轮组对应的支撑架构成的传力机构，所述的支撑平台上还设置有牵拉机构以及设置在牵拉机构旁的转向轮、以及定滑轮。

该机构涉及了如下技术内容：一是多轮爪复合的机器人末端执行机构，该机构既可以夹持导线和在导线上滚动，又可以夹持导线上防震锤、线夹和接续管等障碍物；二是实现两个机械手在导线上蠕动爬行的执行机构；三是每个机械手分别绕水平轴和铅垂轴转动的执行机构，通过多轮爪实现对导线以及防震锤、直线夹和接续管等障碍物的夹持，机器人通过障碍物时两个机械手的末端(多轮爪)不脱离导线，因而过障运动控制简单，过障效率高，机器人过障的安全性得到了有效保障。

在上述的移动机器人机构，上述支撑架均固定在支撑平台上，支杆两端之间分别铰接在支撑架上，上述定滑轮组每组均包括三对同轴定滑轮，设置在与其对应的支撑架的两端以及两端之间，上述动滑轮组每组均包括两个动滑轮，设置在与其对应的支杆一端以及另一端与铰接点之间，支杆与设置动滑轮相对的另一端固定有主动轮，支杆与设置动滑轮相对的另一端分别固定有从动轮。

在上述的移动机器人机构，所述的支撑架和支撑架之间固定有连接架，所述的连接架上固定有加宽连体滑轮。

在上述的移动机器人机构，所述的收紧钢丝绳一端固定在支杆上与主动轮相对的一端，另一端依次绕过动滑轮组、定滑轮组，转向轮、动滑轮组、定滑轮组、加宽连体滑轮、动滑轮组、定滑轮组与从动轮相连接。