CN101471547B - 一种巡线机器人故障释放机构 - Google Patents

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Abstract

一种巡线机器人故障释放机构，属于移动机器人技术领域。包括悬挂装置、挂钩、升降装置、传动装置、抬升电机及下线装置，悬挂装置吊挂于线路上，上端与机器人的行走夹持机构连接，下端通过转动副与挂钩连接，挂钩与升降装置中拉钩两钩口在上下方位上相对设置，在发生故障时，挂钩与升降装置连接，其中一个升降装置通过第一传动装置与抬升电机输出轴连接，并通过第二传动装置与另一个升降装置连接，下线装置连接在悬挂装置下端，内置可释放的救援绳，在发生故障时释放出救援绳。本发明利用定滑轮原理抬升、下放机器人，避免了人上线取机器人所带来的危险，结构简单，可安装在高压、超高压输电线路及电话线路的巡检机器人机构上，应用范围广。

Description

一种巡线机器人故障释放机构
技术领域
本发明属于移动机器人技术领域，特别是涉及一种巡线机器人故障释放机构。
背景技术
输电线路是电力***的大动脉，它的稳定运行直接影响到电力***的可靠性，必须投入大量的人力物力去开展线路的巡检工作。目前普遍采用人工巡检方法对输电线路进行巡检，但是不少研究机构已经研制出巡线机器人来替代人对线路进行巡检。这些巡线机器人能够沿输电线路或架空地线行走，也能够跨越输电线路上的障碍物，但是所有的这些研制出的巡线机器人在输电线路或架空地线上巡检时，一旦发生故障时，机器人停在输电线路或架空地线上，地面操作人员无法操作，机器人也不能自动从线路上下到地面来，只能由地面人员做滑车上线取下机器人，以便于维修。有的输电线路或架空地线不允许人上线作业，并且即使人爬上带电的输电线路，危险性很大，易于出现安全事故，因此，应该尽量避免使用这种发生故障时，人带电上线取下机器人的方法，有必要设计一种发生故障时不需要人上线，就能取下机器人的故障释放机构来使移动机器人释放下线。
发明内容
为克服上述巡检机器人没有下线机构，发生故障时不能自动从线路上下到地面，需要人上线取下，对人身安全威胁大等不足，本发明提供了一种对人身安全威胁性小、发生故障时无需人上线就能将机器人从线上释放下来的一种巡线机器人故障释放机构。
本发明的技术方案：包括悬挂装置、挂钩、升降装置、传动装置、抬升电机及下线装置，悬挂装置吊挂于线路上，上端与机器人的行走夹持机构连接，下端通过转动副与挂钩连接，挂钩与升降装置中拉钩两钩口在上下方位上相对设置，在发生故障时，挂钩与升降装置连接，其中一个升降装置通过第一传动装置与抬升电机输出轴连接，并通过第二传动装置与另一个升降装置连接，下线装置连接在悬挂装置下端，内置可释放的救援绳，在发生故障时释放出救援绳。
所述悬挂装置包括弹簧、侧板和滚轴，滚轴轴线垂直于线路安装，水平放置在线路的正上方，滚轴两端通过转动副各与一个侧板连接，线路夹设在两个侧板之间，侧板通过弹簧与行走夹持机构连接。所述升降装置包括拉钩和支架，拉钩与支架为螺母丝杠副结构。所述第一传动装置由第一从动带轮、第一同步带和主动带轮构成，第一从动带轮与一个升降装置中支架同轴，通过第一同步带与主动带轮安装在一起，主动带轮和抬升电机输出轴相连。所述第二传动装置由第二从动带轮、第二同步带和第三从动带轮构成，第二从动带轮和第一从动带轮同轴，通过第二同步带与第三从动带轮安装在一起，第三从动带轮与另一升降装置的支架同轴。所述下线装置包括滑轮座、定滑轮、救援绳、绳筒、开筒电机和电机安装座，安装有定滑轮的滑轮座连接在悬挂装置下端，救援绳一端固定在箱体上，另一端通过定滑轮置于安装在箱体底部的绳筒中，绳筒的筒盖通过螺母丝杠副与电机安装座上的开筒电机输出轴相连。
本发明具有如下优点：
1.有故障释放功能。本发明在巡线机器人发生故障时，能够将机器人的手爪从线路上抬升到线路上方，旋转一定角度后就可将机器人释放下线，避免了人上线取机器人所带来的危险。
2.重量轻。本发明利用定滑轮原理抬升、下放机器人，结构简单，适合野外作业和下线的需要。
3.操作简单。本发明利用定滑轮工作原理，采用自动与手动相结合的工作方式，只需地面工作人员在地面拉拽救援绳将机器人从输电线路上释放下来无需人上线，操作简单便捷。
4.能耗低。本发明所述故障释放机构的自由度少，所用电机数量也少，因而节省能量。
5.应用范围广。本发明可安装在高压、超高压输电线路及电话线路的巡检机器人机构上，发生故障时可使机器人下线。
附图说明
图1为本发明的主视图。
图2为图1的俯视图。
图3为图1的左视图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例：
如图1、图2、图3所示，本发明包括悬挂装置、挂钩4、升降装置、传动装置、抬升电机11及下线装置，悬挂装置吊挂于线路8上，其上端与机器人的行走夹持机构7连接，下端通过一个由轴承组成的转动副与挂钩4连接，挂钩4与升降装置中拉钩5两钩口在上下方位上相对设置，在发生故障时，挂钩4两端分别与升降装置连接，其中一个升降装置通过第一传动装置与抬升电机11输出轴连接，并通过第二传动装置与另一个升降装置连接，下线装置连接在悬挂装置下端，内置可释放的救援绳19，在发生故障时释放出救援绳19。
本例的悬挂装置包括弹簧1、侧板2和滚轴3，滚轴3轴线垂直于线路8安装，水平放置在线路8的正上方，滚轴3两端通过由轴承组成的转动副各与一个侧板2连接，线路8夹设在两个侧板2之间，侧板2通过弹簧1与行走夹持机构7连接。升降装置包括拉钩5和支架6，拉钩5与支架6为螺母丝杠副结构，即拉钩5与支架6连接端为螺母结构，支架6的连接端为丝杠结构，使拉钩5和支架6可以相对上下运动。当发生故障时，两拉钩5分别与连接在侧板2下端的挂钩4两端连接。第一传动装置由第一从动带轮9、第一同步带13和主动带轮10构成，第一从动带轮9与一个升降装置中支架6同轴，通过第一同步带13与主动带轮10安装在一起，主动带轮10和抬升电机11输出轴相连。第二传动装置由第二从动带轮14、第二同步带15和第三从动带轮16构成，第二从动带轮14和第一从动带轮9同轴，通过第二同步带15与第三从动带轮16安装在一起，第三从动带轮16与另一升降装置的支架6同轴。两传动机构带动两升降装置同步运动。下线装置包括滑轮座18、定滑轮17、救援绳19、绳筒20、开筒电机21和电机安装座22，安装有定滑轮17的滑轮座18连接在侧板2下端，救援绳19一端固定在箱体23上，另一端绕过定滑轮17装入箱体23底部的绳筒20中，绳筒20的筒盖24通过螺母丝杠副与电机安装座22上的开筒电机21输出轴相连，控制筒盖24打开和关闭。
本发明工作原理和工作过程：
本发明巡线机器人故障释放机构在工作时，其支架6和抬升电机11的支承座12安装在机器人手臂上或者箱体23上。巡线机器人在架空地线上移动巡检时，突然发生故障，停止在架空地线上，此时巡线机器人手爪的安全保护机构打开，抬升电机11驱动，带动与其连接的主动带轮10转动，通过第一同步带13、第二同步带15、支架6和拉钩5间的螺母丝杠副传动，带动拉钩5向下移动，两侧拉钩5挂上挂钩4后，拉着挂钩4、侧板2、滚轴3一直往下移动，使滚轴3骑在架空地线上，两拉钩5继续拉着挂钩4往下移动，这就使巡线机器人的两手爪脱离地线，箱体23和手臂都往上抬升一定高度，此后，开筒电机21驱动，通过与其连接的螺母丝杠副传动将绳筒盖24打开，使存放的救援绳19掉落下来，地面工作人员将其紧紧拉住，在抬升电机11通过同步传动带驱动两拉钩5松开挂钩4后，地面工作人员将机器人旋转一定角度，使巡线机器人的手爪偏离架空地线的正上方，再慢慢放松救援绳19，使机器人慢慢落下，坠断弹簧1后安全下线。

Claims (6)

1.一种巡线机器人故障释放机构，其特征在于：包括悬挂装置、挂钩(4)、升降装置、传动装置、抬升电机(11)及下线装置，悬挂装置吊挂于线路(8)上，上端与机器人的行走夹持机构(7)连接，下端通过转动副与挂钩(4)连接，挂钩(4)的两钩口与升降装置中拉钩(5)的两钩口在上下方位上分别相对设置，在发生故障时，挂钩(4)与升降装置连接，其中一个升降装置通过第一传动装置与抬升电机(11)输出轴连接，并通过第二传动装置与另一个升降装置连接，下线装置连接在悬挂装置下端，内置可释放的救援绳(19)，在发生故障时释放出救援绳(19)。
2.按照权利要求1所述巡线机器人故障释放机构，其特征在于：所述悬挂装置包括弹簧(1)、侧板(2)和滚轴(3)，滚轴(3)轴线垂直于线路(8)安装，水平放置在线路(8)的正上方，滚轴(3)两端通过转动副各与一个侧板(2)连接，线路(8)夹设在两个侧板(2)之间，侧板(2)通过弹簧(1)与行走夹持机构(7)连接。
3.按照权利要求1所述巡线机器人故障释放机构，其特征在于：所述升降装置包括拉钩(5)和支架(6)，拉钩(5)与支架(6)为螺母丝杠副结构。
4.按照权利要求1所述巡线机器人故障释放机构，其特征在于：所述第一传动装置由第一从动带轮(9)、第一同步带(13)和主动带轮(10)构成，第一从动带轮(9)与一个升降装置中支架(6)同轴，通过第一同步带(13)与主动带轮(10)安装在一起，主动带轮(10)和抬升电机(11)输出轴相连。
5.按照权利要求1所述巡线机器人故障释放机构，其特征在于：所述第二传动装置由第二从动带轮(14)、第二同步带(15)和第三从动带轮(16)构成，第二从动带轮(14)和第一从动带轮(9)同轴，通过第二同步带(15)与第三从动带轮(16)安装在一起，第三从动带轮(16)与另一升降装置的支架(6)同轴。
6.按照权利要求1所述巡线机器人故障释放机构，其特征在于：所述下线装置包括滑轮座(18)、定滑轮(17)、救援绳(19)、绳筒(20)、开筒电机(21)和电机安装座(22)，安装有定滑轮(17)的滑轮座(18)连接在悬挂装置下端，救援绳(19)一端固定在箱体(23)上，另一端通过定滑轮(17)置于安装在箱体(23)底部的绳筒(20)中，绳筒(20)的筒盖(24)通过螺母丝杠副与电机安装座(22)上的开筒电机(21)输出轴相连。
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