[发明专利]一种用于变电站GIS开关内表面的爬壁机器人腿部结构

说明书

本发明提供一种用于变电站GIS开关内表面的爬壁机器人腿部结构，包括第一舵机、第二舵机、第三舵机、弹性脚掌和干性吸附材料；所述干性吸附材料安装在弹性脚掌的底面；所述第一舵机、第二舵机和第三舵机依次连接；第三舵机与弹性脚掌连接；所述第二舵机安装在第二舵机支架上；所述第一舵机通过金属舵盘与第二舵机支架连接；所述弹性脚掌安装在弹性脚掌固定架上；所述第三舵机与弹性脚掌固定架连接。本发明采用三个舵机来控制腿部运动，使得本发明具有空间运动的功能，能达到变电站GIS开关内表面的任一点；弹性脚掌和干性吸附材料的协同作用，使得爬壁机器人的腿部稳定吸附在变电站GIS开关内表面。

技术领域

本发明涉及爬壁机器人领域，特别是涉一种用于变电站GIS开关内表面的爬壁机器人腿部结构。

背景技术

目前，随着工六氟化硫封闭式组合电器逐渐成为电力系统的主流变电设备，变电站GIS开关内部的检修和清洁也日渐重要，成为日常运维的重点项目。变电站在运行过程中，变电站GIS开关内部可能因为有绝缘表面脏污、尖刺、自由金属粒子、固体绝缘内部缺陷等而造成变电站GIS开关内部局部放电的产生，因此急需一种变电站GIS开关内部的爬壁机器人，稳定爬行在变电站GIS开关内部作业。

根据现有变电站GIS开关内部的结构，对变电站GIS开关内部的爬壁机器人的腿部结构提出以下要求：1，变电站GIS开关内部空间间隙小，要求爬壁机器人的腿部结构体积小，结构紧凑；2，变电站GIS开关内部结构较为复杂，要求爬壁机器人的腿部结构具有多个自由度和空间运动的功能；3，变电站GIS开关内部的壁面皆为光滑的圆柱曲面以及交叉的光滑的圆柱曲面，要求爬壁机器人的腿部结构的末端贴合性较好；4，变电站GIS开关内部的壁面不是磁吸附材料，爬壁机器人不适合采用磁吸附的方式。

专利号CN107323556A的适应空间站微重力环境中复杂狭小空间的仿生爬壁机器人，仿生爬壁机器人的脚掌结构，由于其脚掌与变电站中的GIS开关内部的圆柱曲面的贴合性不高，容易导致吸附材料与壁面的吸附性不强，不适用于变电站中的GIS开关内部的圆柱曲面爬行。

发明内容

基于上述要求，为实现爬壁机器人在变电站GIS开关内表面稳定爬行，本发明旨在提供一种用于变电站GIS开关内表面的爬壁机器人腿部结构，以解决爬壁机器人在变电站GIS开关内表面爬行遇到的以下问题：变电站GIS开关内部空间间隙小，要求爬壁机器人的腿部结构体积小，结构紧凑；变电站GIS开关内部结构较为复杂，要求爬壁机器人的腿部结构具有多个自由度和空间运动的功能；变电站GIS开关内部的壁面皆为光滑的圆柱曲面以及交叉的光滑的圆柱曲面，要求爬壁机器人的腿部结构的末端贴合性较好。

本发明至少通过如下技术方案之一实现。

一种用于变电站GIS开关内表面的爬壁机器人腿部结构，包括第一舵机、第二舵机、第三舵机、弹性脚掌和干性吸附材料；所述干性吸附材料安装在弹性脚掌的底面；所述第一舵机、第二舵机和第三舵机依次连接；第三舵机与弹性脚掌连接。

进一步地，所述第二舵机安装在第二舵机支架上；所述第一舵机通过金属舵盘与第二舵机支架连接。

进一步地，所述弹性脚掌安装在弹性脚掌固定架上；所述第三舵机与弹性脚掌固定架连接。

进一步地，所述第一舵机、第二舵机和第三舵机的输出轴均安装有杯式轴承。

进一步地，所述第二舵机支架通过杯式轴承与机器人的腰部连接。

进一步地，所述弹性脚掌包括弹性脚掌基底和关于弹性脚掌基底两侧对称分布的4个脚趾。

进一步地，每个脚趾主要有5节，同一脚趾的不同节数之间具有翻转缺口。

进一步地，所述第一舵机的输出轴和第二舵机支架均通过螺纹与金属舵盘连接。