[发明专利]一种输电杆塔攀爬机器人的夹持机构及攀爬机器人

说明书

本发明公开了一种输电杆塔攀爬机器人的夹持机构及攀爬机器人，它解决了现有技术中攀爬主要针对的管状结构物，具有结构紧凑、灵活程度高，能适应输电杆塔中角钢角度改变的情形，保持夹持手爪与角钢面平行，其技术方案为：一种输电杆塔攀爬机器人的夹持机构包括用于夹持杆塔的机械手，机械手包括夹持手爪，夹持手爪能张开或闭合以实现杆塔一侧的夹持，且机械手能相对于杆塔侧部实现前进或后退；安装板，通过基座底板支撑，安装板设于机械手的端部，且机械手通过机械臂俯仰支撑机构实现摆动运动，摆动以两机械手的垂直中轴线为中心线，以调整机械手相对于安装板的角度，进而实现夹持手爪对杆塔的角钢对中夹持。

技术领域

本发明涉及攀爬机器人领域，特别是涉及一种输电杆塔攀爬机器人的夹持机构及攀爬机器人。

背景技术

现阶段，我国经济的高速发展带动了对电力资源的大量需求，国家经济与居民生活大多依赖于高压输电线路的有效运行。高压输电线在电力系统的运行中担当着重要的责任，它主要负责对电力能源的输送与电能的调度等功能，同时也起着连接发电机以及相关变电设施的作用。因此，对高压输电线路的检修工作是维护电力能源安全输送的根本。目前，高压输电线路的检修工作大多数还是人工作业，最重要的是位于高空的输电杆塔的特殊环境，而输电杆塔又不易提供安全带挂点，作业人员在上下杆塔和横担上转移作业时，受条件限制，存在脱离安全带保护的情况，更容易给日常的检修维护工作带来安全风险。但是由于输电杆塔结构复杂，横担众多，机器人作业没有人工作业灵活、方便，而且现阶段的机器人技术也达不到大规模应用于攀爬杆塔的要求，因此在提高作业人员的安全意识的同时，提供一种可靠的安全措施，改善作业人员的安全保护条件，就显得十分必要。

目前，国内对于攀爬机器人的研究发明也有不少，但发明人发现攀爬类型大多数是管状结构物体，攀爬过程中不需要越过障碍物，而在输电杆塔的结构中存在一些横担、脚钉等障碍物的出现，会阻碍机器人的前进。除此之外，这类管状结构物体方向并不发生改变，而我们要攀爬的输电杆塔的结构是存在角钢安装角度发生改变的情况的，若不解决角钢安装角度改变后，角钢面和夹持面之间的角度产生偏差的问题，则会导致橡胶块和角钢接触面积的减小，由原来的面接触变成线接触或点接触，有可能会导致电机的堵转，甚至发生夹持力度不够的问题，进而产生一系列的安全隐患。

因此研发一种输电杆塔攀爬机器人的夹持机构，解决夹持角钢角度发生变化后机械手和角钢的垂直对中问题，是当前面临的主要问题。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种输电杆塔攀爬机器人的夹持机构，具有结构紧凑、夹紧力度大，能有效调整机械手夹持姿态，适应输电杆塔中角钢角度改变的情形。

一种输电杆塔攀爬机器人的夹持机构，包括：

用于夹持杆塔的机械手，包括夹持手爪，夹持手爪能张开或闭合以实现对杆塔一侧角钢的夹持，且机械手能相对于杆塔侧部实现前进或后退；

机械臂，其一端与安装板相连，另一端与机械手连接，且机械臂通过机械臂俯仰支撑机构实现摆动运动，摆动以基座底板的垂直中轴线为中心线，以调整机械臂相对于中心线的角度，进而实现机械手对杆塔角钢的垂直对中。

上述的垂直对中装置，通过安装板连接机械臂，且机械臂相对于安装板实现摆动连接，从而有利于针对杆塔的变化，来调整机械臂相对于安装板的角度，从而实现夹持手爪与杆塔的紧密贴合，而且夹持手爪可退可进，可夹紧可放松，从而可便于机器人绕开障碍物。

进一步地，因为杆塔通常为角钢，所述机械手设有两组，且两组设于所述夹持杆塔的两侧，这样通过两侧的夹持手爪来夹持角钢的两侧，有利于机器人攀爬的稳定性，且两侧的机械手结构相同，高低设置。