[发明专利]用于输电线路巡检机器人的动力臂和输电线路巡检机器人

说明书

本发明属于机器人技术领域，具体涉及一种用于输电线路巡检机器人的动力臂和输电线路巡检机器人，旨在解决现有技术中巡检机器人越障动作复杂、越障效率低的问题。本发明提供一种输电线路巡检机器人包括至少两个动力臂，所述动力臂包括抱线模块和巡线模块；所述巡线模块包括依次连接的弹性压紧机构、爬行轮和叶轮机构，所述爬行轮与所述叶轮机构相互独立，所述爬行轮用于在输电线路上行走，遇到障碍物时，所述叶轮机构与所述弹性压紧机构构成被动柔顺式越障装置，分别实现支撑所述爬行轮位于输电线上方和所述爬行轮不脱离障碍物表面的功能，相互配合完成越障动作。应用本发明动力臂的巡检机器人巡检时能够高效越障，运行安全稳定，减少能耗。

技术领域

本发明属于机器人技术领域，具体涉及一种用于输电线路巡检机器人的动力臂和输电线路巡检机器人。

背景技术

架空输电线路的安全稳定运行直接影响到供电可靠性，必须进行定期巡检，掌握其运行状态，及时对线路安全隐患进行修复和消除，确保供电安全。目前，架空输电线路上主要的障碍物包括防震锤、悬垂线夹和间隔棒等，巡检和维护工作仍以人工为主。在人工巡检和维护工作中，存在劳动强度大，作业危险性高等问题，且人工难以抵达穿越大山，大江，森林等复杂环境的输电线路。无人机技术虽能部分解决巡检问题，但应用中受到诸多限制，难以取得突破性应用进展。因此，电力部门亟需能够适应架空线路环境的带电作业机器人。

在现有的架空输电线路巡线机器人机构中，大多采用轮臂复合的两臂结构或三臂结构，在轮臂的下部设计可绕机体旋转的关节。两臂结构采用的方式是两臂皆为驱动臂，在越障过程中，开始时后臂固定而前臂脱离输电线，然后驱动后臂驱使机器人向前运动，待前臂越过障碍后，前臂进行抱线，随后后臂脱离输电线，同样，再驱动前臂使机器人向前运动，待后臂也越过障碍后再进行抱线，完成越障动作。三臂结构一般是采用越障前臂，驱动臂和越障后臂的方式，越障原理类似于两臂结构，也是通过动作分解和调整机器人重心位置的方式使得机器人交替式的越过障碍。这种越障方式越障能力强，能够跨越输电线路上的大部分障碍。然而这种越障方式比较繁琐，机器人上的越障机构复杂，因此普遍存在着越障时间长，效率低，机器人重量大和不易控制等不足。

发明内容

为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决现有技术中巡检机器人越障动作复杂、越障效率低的问题，本发明一方面提供一种用于输电线路巡检机器人的动力臂，所述动力臂包括抱线模块和巡线模块，所述巡线模块包括爬行组件、第一越障组件、第二越障组件；

所述抱线模块包括具有自锁功能的驱动机构和第一旋转机构；所述第一旋转机构与所述驱动机构铰接；所述第一旋转机构的下端部和所述驱动机构的下端部分别与本体结构件铰接；所述第一旋转机构的上端部与所述巡线模块连接；

所述爬行组件包括第一驱动装置和沿周向设置有V形轮槽的爬行轮，所述爬行轮的V形轮槽用于与输电线路卡合，所述爬行轮可以在所述第一驱动装置的驱动下沿所述输电线路滚动行走；

所述第一越障组件包括具有多个叶片的叶轮机构，所述叶轮机构与所述爬行轮同轴设置，所述叶轮机构与所述爬行轮相互独立转动，且位于所述爬行轮的上端部；

所述第二越障组件为弹性压紧机构，所述弹性压紧机构的一端与所述爬行组件固定连接，所述弹性压紧机构的另一端与所述第一旋转机构的上端部铰接；所述第二越障组件用于在所述爬行轮越障时压紧所述爬行轮使其不脱离障碍物表面。

在一些优选技术方案中，所述弹性压紧机构包括弹性元件和第二旋转机构，所述第二旋转机构一端与所述第一旋转机构铰接，另一端与所述爬行组件连接，所述弹性元件两端分别与所述第一旋转机构和所述第二旋转机构连接，通过所述弹性元件的长度形变可以改变所述第一旋转机构和所述第二旋转机构交界处的夹角；