CN203942206U - 一种输电线路巡线机器人 - Google Patents
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Abstract
一种输电线路巡线机器人，用于解决输电线路巡检的问题，它包括长臂组件、短臂组件、旋转轴组件、短臂旋转驱动电机、长臂旋转驱动电机、齿轮传动机构和箱体，所述长臂组件、短臂组件均设有升降机构和行走驱动机构，长臂组件还通过旋转轴组件及齿轮传动机构与长臂旋转驱动电机的输出端连接，短臂组件通过旋转轴组件与短臂旋转驱动电机的输出端连接，所述长臂旋转驱动电机和短臂旋转驱动电机均布置在箱体中，所述箱体中还设有电源和微处理器。本实用新型具有结构简单、操作灵活的特点，它可作为输电线路巡检机器人、除冰机器人的行走载体。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种机器人，尤其是一种可在输电线路上行走、越障的巡线机器人，属于机械手技术领域。
背景技术
高压输电线路是电力***的重要组成部分，它不仅担负着电力传输的重任，而且其运行的安全可靠性直接关系到国家经济的稳定发展。由于输电线路分布点多、面广，特别是在地形复杂、自然环境恶劣的地区，输电线路长期暴露在野外，既要承受正常机械载荷和电力负荷的内部压力，还要经受污秽、雷击、强风、滑坡、沉陷及鸟害等外界侵害，上述因素会使导线产生断股、磨损、腐蚀等损伤，严重影响到输电线路的正常运行。因此必须对输电线路进行定期巡视检查，随时掌握和了解输电线路的运行情况，线路周围环境和线路保护区的变化情况，以便及时发现和消除隐患，确保供电安全。
传统的输电线路人工巡检方法不仅工作量大而且作业条件艰苦，特别是对山区和跨越大江大河的输电线路的巡检，以人工方式作业存在很大的困难，甚至有一些巡检项目靠常规方法难以完成，因此，利用机器人进行自动巡线成为保障线路安全运行的一种必要手段。
实用新型内容
本实用新型的目的在于针对传统输电线路人工巡检方法存在的弊端，提供一种结构简单、能够实现在高压导线上行走、顺利跨越导线上的线夹、防震锤等各种障碍物的输电线路巡线机器人。
本实用新型所述问题是以下述技术方案实现的：
一种输电线路巡线机器人，它包括长臂组件、短臂组件、旋转轴组件、短臂旋转驱动电机、长臂旋转驱动电机、齿轮传动机构和箱体，所述长臂组件、短臂组件均设有升降机构和行走驱动机构，长臂组件通过旋转轴组件及齿轮传动机构与长臂旋转驱动电机的输出端连接，短臂组件通过旋转轴组件与短臂旋转驱动电机的输出端连接，所述长臂旋转驱动电机和短臂旋转驱动电机均布置在箱体中，所述箱体中还设有电源和微处理器。
上述输电线路巡线机器人，所述长臂组件包括两侧对称设置的长臂推杆和长臂推杆电机，由长臂推杆电机驱动长臂推杆完成长臂组件升降动作，在长臂推杆顶端设置长臂滚轮，其中一侧长臂滚轮上设有长臂滚轮电机，由长臂滚轮及长臂滚轮电机组成长臂组件的行走驱动机构，在其中一侧长臂滚轮下方设有第一行程开关，在另一侧长臂滚轮的前端设有第二行程开关。
上述输电线路巡线机器人，所述短臂组件包括两侧对称设置的短臂推杆和短臂推杆电机，由短臂推杆电机驱动短臂推杆完成短臂组件升降动作，在短臂推杆的顶端设置短臂滚轮，其中一侧短臂滚轮上设有短臂滚轮电机，在该短臂滚轮下面设有第三行程开关，在其前端设有第四行程开关。
上述输电线路巡线机器人，所述旋转轴组件包括通过间隙配合方式套装的内轴和外轴，所述内轴顶端通过短臂连接块与短臂组件固定装配，内轴下端与短臂旋转驱动电机输出端固定装配，所述外轴通过长臂连接块与长臂组件固定装配，外轴还通过由主动齿轮和从动齿轮组成的齿轮传动机构与长臂旋转驱动电机输出端固定装配。
上述输电线路巡线机器人，所述旋转轴组件的内轴和外轴之间设有套筒和平面推力球轴承，在外轴与箱体之间设置轴承组件。
上述输电线路巡线机器人，在其行走过程中，长臂组件和短臂组件两者夹角α=45°。
上述输电线路巡线机器人，所述长臂旋转驱动电机、短臂旋转驱动电机、长臂推杆电机、短臂推杆电机、长臂滚轮电机和短臂滚轮电机均与电源连接，由电源为其提供动力。
上述输电线路巡线机器人，所述第一行程开关、第二行程开关、第三行程开关和第四行程开关均与微处理器输入端连接，所述微处理器输出端与长臂旋转驱动电机、短臂旋转驱动电机、长臂推杆电机、短臂推杆电机、长臂滚轮电机和短臂滚轮电机的控制开关连接。
本实用新型提供了一种采用长臂组件和短臂组件交替运行越障方式的高压输电线路巡线机器人。它具有结构简单、操作灵活的特点，能够实现在高压导线上行走、顺利跨越导线上的线夹、防震锤等各种障碍物，并可作为输电线路巡检机器人、除冰机器人的行走载体。
附图说明
下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
图1是本实用新型结构示意图；
图2是旋转轴组件剖面结构示意图；
图3是两个短臂滚轮在导线上行走示意图；
图4是图3状态时长臂组件与短臂组件位置关系示意图（俯视）；
图5、图6是本实用新型越障过程示意图；
图7是图6状态时长臂组件与短臂组件位置关系示意图（俯视）。
图中各标号清单为：1、长臂组件，1-1、长臂推杆电机，1-2、长臂推杆 ，1-3、第一行程开关，1-4、长臂滚轮，1-5、长臂滚轮电机，1-6、第二行程开关，2、短臂组件，1-1、短臂推杆电机，1-2、短臂推杆 ，1-3、第三行程开关，1-4、短臂滚轮，1-5、短臂滚轮电机，1-6、第四行程开关，3、旋转轴组件，3-1、短臂连接块，3-2、内轴，3-3、套筒，3-4、平面推力球轴承，3-5、外轴，3-6、长臂连接块，3-7、轴承组件，4、箱体，5、短臂旋转驱动电机，6、长臂旋转驱动电机，7、齿轮传动机构，7-1、主动齿轮，7-2、从动齿轮，8、电源，9、微处理器，10、导线，10-1、障碍物。
具体实施方式
参看图1，本实用新型包括包括长臂组件1、短臂组件2、旋转轴组件3、短臂旋转驱动电机5、长臂旋转驱动电机6、齿轮传动机构7和箱体4，所述长臂组件1、短臂组件2均设有升降机构和行走驱动机构，长臂组件1通过旋转轴组件3及齿轮传动机构7与长臂旋转驱动电机6的输出端连接，短臂组件2通过旋转轴组件3与短臂旋转驱动电机5的输出端连接，所述长臂旋转驱动电机6和短臂旋转驱动电机5均布置在箱体4中，所述箱体4中还设有电源8和微处理器9。
参看图1，本实用新型的长臂组件1包括两侧对称设置的长臂推杆1-2和长臂推杆电机1-1，由长臂推杆电机1-1驱动长臂推杆1-2完成长臂组件1的升降动作，在长臂推杆1-2顶端设置长臂滚轮1-4，其中一侧长臂滚轮上设有长臂滚轮电机1-5，由长臂滚轮1-4及长臂滚轮电机1-5组成长臂组件1的行走驱动机构，在其中一侧长臂滚轮1-4下方设有第一行程开关1-3，在另一侧长臂滚轮的前端设有第二行程开关1-6；本实用新型的短臂组件2包括两侧对称设置的短臂推杆2-2和短臂推杆电机2-1，由短臂推杆电机2-1驱动短臂推杆2-2完成短臂组件2的升降动作，在短臂推杆2-2的顶端设置短臂滚轮2-4，其中一侧短臂滚轮上设有短臂滚轮电机2-5，在该短臂滚轮下面设有第三行程开关2-3，在其前端设有第四行程开关2-6。
参看图2，本实用新型的旋转轴组件3包括通过间隙配合方式套装的内轴3-2和外轴3-5，所述内轴3-2顶端通过短臂连接块3-1与短臂组件2固定装配，内轴3-2下端与短臂旋转驱动电机5输出端固定装配，所述外轴3-5通过长臂连接块3-6与长臂组件1固定装配，外轴3-5还通过由主动齿轮7-1和从动齿轮7-2组成的齿轮传动机构7与长臂旋转驱动电机6输出端固定装配；本实用新型在旋转轴组件3的内轴3-2和外轴3-5之间设有套筒3-3和平面推力球轴承3-4，在外轴3-5与箱体4之间设置轴承组件3-7。
参看图3，本实用新型在机器人行走过程中，长臂组件1和短臂组件2两者夹角α=45°。
参看图3～图7，本实用新型为一种采用长臂组件和短臂组件交替运行越障方式的高压输电线路巡线机器人。其工作过程为：当机器人被安装到输电线路导线10上时，可通过地面遥控方式打开机器人开关，机器人通过短臂组件2的两个短臂滚轮2-4在导线10上滚动行走（如附图3所示），此时，长臂组件1和短臂组件2之间夹角α=45 o（如附图4所示），且长臂组件1的长臂推杆1-2处于升起的状态；当机器人遇到输电线路上的线夹、防震锤等障碍物10-1时（如附图5所示），短臂滚轮2-4前方的第三行程开关2-3会与障碍物10-1接触，产生一个对控制***的触发，由控制***控制机器人停止前进，此时长臂组件1开始沿顺时针方向旋转，当旋转到长臂滚轮1-4下方的第一行程开关1-3接触到导线10时，长臂滚轮1-4正好位于导线10正上方，控制***控制机器人停止旋转，长臂组件1的长臂推杆电机1-1驱动长臂推杆1-2开始下降，使位于其上端的长臂滚轮1-4挂在到导线10上；然后，短臂组件2的短臂推杆电机2-1驱动短臂推杆2-2开始上升，使位于其上端的短臂滚轮2-4脱离导线10（如附图6所示），短臂组件2逆时针方向旋转45°，使短臂组件2及上面的短臂滚轮2-4离开障碍物10-1（如附图7所示）；此时，长臂组件1的前端长臂滚轮位于障碍物10-1的前方，机器人可正常行走。同样，当长臂组件1后端的长臂滚轮遇到障碍物时，机器人重复前面的动作步骤，由短臂组件2替代长臂组件1运行，从而顺利地越过障碍物10-1。
Claims (8)
1.一种输电线路巡线机器人，其特征是，它包括长臂组件（1）、短臂组件（2）、旋转轴组件（3）、短臂旋转驱动电机（5）、长臂旋转驱动电机（6）、齿轮传动机构（7）和箱体（4），所述长臂组件（1）、短臂组件（2）均设有升降机构和行走驱动机构，长臂组件（1）通过旋转轴组件（3）及齿轮传动机构（7）与长臂旋转驱动电机（6）的输出端连接，短臂组件（2）通过旋转轴组件（3）与短臂旋转驱动电机（5）的输出端连接，所述长臂旋转驱动电机（6）和短臂旋转驱动电机（5）均布置在箱体（4）中，所述箱体（4）中还设有电源（8）和微处理器（9）。
2.根据权利要求1所述的一种输电线路巡线机器人，其特征是，所述长臂组件（1）包括两侧对称设置的长臂推杆（1-2）和长臂推杆电机（1-1），由长臂推杆电机（1-1）驱动长臂推杆（1-2）完成长臂组件（1）的升降动作，在长臂推杆（1-2）顶端设置长臂滚轮（1-4），其中一侧长臂滚轮上设有长臂滚轮电机（1-5），由长臂滚轮（1-4）及长臂滚轮电机（1-5）组成长臂组件（1）的行走驱动机构，在其中一侧长臂滚轮（1-4）下方设有第一行程开关（1-3），在另一侧长臂滚轮的前端设有第二行程开关（1-6）。
3.根据权利要求2所述的一种输电线路巡线机器人，其特征是，所述短臂组件（2）包括两侧对称设置的短臂推杆（2-2）和短臂推杆电机（2-1），由短臂推杆电机（2-1）驱动短臂推杆（2-2）完成短臂组件（2）的升降动作，在短臂推杆（2-2）的顶端设置短臂滚轮（2-4），其中一侧短臂滚轮上设有短臂滚轮电机（2-5），在该短臂滚轮下面设有第三行程开关（2-3），在其前端设有第四行程开关（2-6）。
4.根据权利要求3所述的一种输电线路巡线机器人，其特征是，所述旋转轴组件（3）包括通过间隙配合方式套装的内轴（3-2）和外轴（3-5），所述内轴（3-2）顶端通过短臂连接块（3-1）与短臂组件（2）固定装配，内轴（3-2）下端与短臂旋转驱动电机（5）输出端固定装配，所述外轴（3-5）通过长臂连接块（3-6）与长臂组件（1）固定装配，外轴（3-5）还通过由主动齿轮（7-1）和从动齿轮（7-2）组成的齿轮传动机构（7）与长臂旋转驱动电机（6）输出端固定装配。
5.根据权利要求4所述的一种输电线路巡线机器人，其特征是，所述旋转轴组件（3）的内轴（3-2）和外轴（3-5）之间设有套筒（3-3）和平面推力球轴承（3-4），在外轴（3-5）与箱体（4）之间设置轴承组件（3-7）。
6.根据权利要求5所述的一种输电线路巡线机器人，其特征是，在其行走过程中，长臂组件（1）和短臂组件（2）两者夹角α=45°。
7.根据权利要求6所述的一种输电线路巡线机器人，其特征是，所述长臂旋转驱动电机（6）、短臂旋转驱动电机（5）、长臂推杆电机（1-1）、短臂推杆电机（2-1）、长臂滚轮电机（1-5）和短臂滚轮电机（2-5）均与电源（8）连接，由电源（8）为其提供动力。
8.根据权利要求7所述的一种输电线路巡线机器人，其特征是，所述第一行程开关（1-3）、第二行程开关（1-6）、第三行程开关（2-3）和第四行程开关（2-6）均与微处理器（9）输入端连接，所述微处理器（9）输出端与长臂旋转驱动电机（6）、短臂旋转驱动电机（5）、长臂推杆电机（1-1）、短臂推杆电机（2-1）、长臂滚轮电机（1-5）和短臂滚轮电机（2-5）的控制开关连接。
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