[发明专利]一种沿铁塔脚钉攀爬的载人机器人及其应用方法

说明书

本发明公开了一种沿铁塔脚钉攀爬的载人机器人及其应用方法，机器人主要包括机体、伸缩装置和攀爬末端；机体包括可相对滑动的左右两部分,伸缩装置有上、下伸缩杆，两组伸缩装置对称连接于机体的左右侧，上、下伸缩杆的端部上端分别连接有攀爬末端；攀爬末端包括可绕脚钉旋转的C形抓爪和可上下摆动的钩式抓爪，C形抓爪的开口朝下时与钩式抓爪配合抓紧脚钉、开口朝上时两抓爪松开脚钉；机体上对应两组伸缩装置之间连接有载人构件；两组伸缩装置对角的攀爬末端同时抓紧或者松开脚钉，左右交替沿铁塔上左右两侧的脚钉实现爬塔和下塔。本发明的应用，既可减轻作业人员的劳动强度，又可以提高作业安全，具有很高的推广价值。

技术领域

本发明涉及一种输电线路作业用机器人，具体涉及一种沿铁塔脚钉攀爬的载人机器人及其应用方法。

背景技术

输电线路主要由导线、绝缘子、杆塔、避雷线和接地装置组成。杆塔主要起到支撑作用，输电线路杆塔按材料分为铁塔和砼塔，铁塔在输电线路上的使用占比高达80%以上，特别是500kV及以上线路目前占到100%。在线路运维检修中，触电与高空坠落是危害人身安全的两大主要因素。随着电网建设的迅速发展，铁塔的呼高越来越高，特高压线路的平均呼高达到70米以上，作业人员体力越来越难以满足作业需求。在极端天气时，特别是在线路覆冰时，作业人员无法爬塔，但在出现想要进行作业就必须要爬塔这种情况时，就会严重危及到作业人员的安全。因此，研究爬塔机器人将作业人员运送到塔上，既可减轻作业人员的劳动强度，又可以提高作业安全。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可载人沿铁塔的脚钉自动攀爬的机器人及其应用方法。

本发明提供的这种沿铁塔脚钉攀爬的载人机器人，主要包括机体、伸缩装置和攀爬末端；机体包括可相对滑动的左右两部分,伸缩装置有上、下伸缩杆，两组伸缩装置对称连接于机体的左右侧，上、下伸缩杆的端部上端分别连接有攀爬末端；攀爬末端包括C形抓爪和钩式抓爪，C形抓爪可绕脚钉旋转至开口朝上和朝下的状态，钩式抓爪可上下摆动；C形抓爪的开口朝下位于脚钉的正上侧时与钩式抓爪配合抓紧脚钉，松开脚钉时，钩式抓爪下摆打开，C形抓爪旋转至开口朝上位于脚钉的正下侧；机体上对应两组伸缩装置之间连接有载人构件；两组伸缩装置对角的攀爬末端同时抓紧或者松开脚钉，左右交替沿左右两侧的脚钉实现向上和向下爬塔。

上述技术方案的一种实施方式中，所述机体包括两连接架和它们之间的纵向滑台；连接架包括纵向立板和连接于其外侧中部的U型架，U型架的开口端连接与纵向立板的外侧，纵向立板的两端分别连接有与U型架侧臂平行的轴承座；纵向滑台包括纵向滑轨和与之配套的滑块；两连接架以纵向立板相对左右对称布置，纵向滑轨和滑块分别固定于两连接架的纵向立板上。

上述技术方案的一种实施方式中，所述载人构件连接于所述纵向滑轨上，包括上部的丁形架和下部的T形架，丁形架用于坐人，T形架用于踩脚。

上述技术方案的一种实施方式中，所述伸缩装置包括内螺纹管、减速电机、主动齿轮、从动齿轮、回转链条和所述上伸缩杆和下伸缩杆；内螺纹管上半段和下半段的螺纹旋向相反，上伸缩杆和下伸缩杆均为螺杆，它们分别连接于内螺纹管的上半段和下半段；从动齿轮固定于内螺纹管的中部外壁，减速电机固定于所述U型架的外端，主动齿轮连接于减速电机的输出轴上，主动齿轮和从动齿轮通过回转链条传动。

上述技术方案的一种实施方式中，所述上伸缩杆和下伸缩杆的长度相等，下伸缩杆的直径大于上伸缩杆的直径。

上述技术方案的一种实施方式中，所述C形抓爪为C形齿环，其齿圈两侧有对称伸出的轮毂环，所述钩式抓爪为拐臂爪。