[发明专利]一种输电线路双足机器人末端机械手装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种输电线路双足机器人末端机械手装置，尤其涉及到一种输电线路双足机器人末端机械手装置，属于机器人技术领域。

背景技术

传统的高压输电线路巡检方法主要以人工巡线为主，其巡线效率低，劳动强度大，工人经常野外工作，工作环境恶劣，并且跨越高山、密林、大河的输电线路档段的巡检难度更大，存在安全隐患。采用直升机巡检效率较高，但是其经济效益差，并且容易忽略输电线路的细微损坏。采用无人机巡检也具有效率高的优点，但其续航能力差，易受环境的干扰，如气压变化、大风、雨雪等天气下，难易执行巡检作业。巡检机器人是一种用于巡检高压输电线路的特种机器人，可用于代替人工巡检，其巡检效率高，成像效果好，是机器人技术与输电线路巡检技术发展相结合的趋势。

目前国内外高压输电线路的维修、维护基本上采用人工登塔的方式，由检修人员携带检设备与工具来完成各项检修任务，如：如绝缘子检测与清扫等，这不仅仅需要大量的人力，而且危险。

近年来出现的高压输电线路巡检机器人（如申请号为CN200410061316.8、201210512481.5、201110419935.X等）可对输电线路进行巡视，但此种机器人需要人工吊装上线和下线，这样不仅需要大量人力和物力，而且吊装的过程机器人必须远离导线，因而其上下线存在较大的安全隐患。华南理工大学研究了一种五自由度攀爬机器人，该机器人由三个摆动关节、两个回转关节和两个末端夹持器串联而成，能够实现对各种杆件、桁架的攀爬，能实现尺蠖式、扭转式、翻转式前进与越障。但该机器人无法适应电力铁塔不同型号的角钢的工作环境。四川大学研究了一种关节式铁塔攀爬机器人（申请号：201010500534.2），该机器人能够在铁塔角钢结构上实现尺蠖式，扭转式行走及越障，但该机器人不能实现在铁塔的多侧越障和行走，空间适应性较差，且不能实现上线运动。国家电网公司提出了一种铁塔攀爬机器人（申请号：201410328294.0），该方案只是提出了一种由上臂和下臂交替伸缩后挂在杆塔上的横杆来实现向上攀爬,对杆塔的结构要求高,适应性差,并且无法在杆塔的多侧攀爬。因此，本发明提供了一种能够从电力铁塔攀爬上线的输电线路攀爬巡检机器人末端机械手装置，运用该末端机械手装置，机器人能够自主爬塔上线，并能够在线路上边行走边对线路走廊进行巡检。

发明内容

本发明旨在提供一种能够满足所有输电线路铁塔攀爬的机器人末端机械手装置，该末端机械手装置能使机器人在无人操控的情况下沿着铁塔型钢攀爬行走，并能够绕过障碍物（如钢架连接板、连接螺母等）行走至铁塔横担上，最后从横担跨越至线路地线上，并能够在地线上进行巡视。弥补了现有高压输电线路巡检机器人不能自动上线的不足，大大节省了人工吊装上线的人力成本，提高了检修效率，保障了输电系统的安全可靠运行。

为了达到上述目的，本发明的技术解决方案为：

一种输电线路双足机器人末端机械手装置，其特征在于：包括机械手足部板、行走轮安装座、行走轮模块、行走电机和夹紧电机模块，所述行走轮安装座设于机械手足部板上端，所述行走轮安装座包括行走轮安装座底板、行走轮安装座孔一、行走轮安装座孔二、行走轮三支持杆、行走轮安装孔三；

所述行走轮模块包括作为主动轮的行走轮二、作为从动轮的行走轮三、以及作为压紧轮的行走轮一，所述行走轮二通过轴承与行走轮轴二相连，所述行走轮轴二通过轴承安装在行走轮安装座孔一和行走轮安装座孔二中，所述行走轮二与行走电机的转轴固定相连，所述行走轮三通过轴和轴承安装在行走轮安装孔三中，所述行走轮一通过轴和轴承与连杆一端相连，所述连杆另一端固定连接在行走轮轴二上，所述机械手足部板上还设有可以转动行走轮轴二的夹紧电机模块，通过转动行走轮轴二来使行走轮一绕行走轮二公转实现对输电线的夹紧，所述行走轮二、行走轮一和行走轮三上均设有大齿轮，所述行走轮一和行走轮三上的大齿轮分别与行走轮二上的大齿轮相咬合，通过行走电机带动行走轮二旋转，然后通过相互咬合的大齿轮带动行走轮一和行走轮三转动实现行走功能。

作为优选，所述夹紧电机模块包括与行走轮轴二固定相连的涡轮、与涡轮相咬合的蜗杆、以及驱动蜗杆旋转的夹紧电机。