CN204021041U - 一种用于架空电力线巡检机器人的行走机构 - Google Patents
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Abstract
一种用于架空电力线巡检机器人的行走机构。其包括主体和驱动机构：主体包括n形悬挂箱、前滚轮、后滚轮、防护伸缩轴、左摄像头和右摄像头；n形悬挂箱中间开口顶部设有前滚轮和后滚轮，前滚轮和后滚轮的下方设有防护伸缩轴；n形悬挂箱的内部安装有控制***和驱动机构；左摄像头和右摄像头为分别安装在n形悬挂箱上左右两个边柱下端的视觉传感器。本实用新型效果：实时视频通讯，拍摄具有全方位多角度能力，能够精确检测输电线路锈蚀、断股、损伤等问题及线路下的通道情况。具有自主和遥控双工作模式。自备电池且蓄电能够完成5公里线路行走。平稳运行且具备坡度为15度的爬坡能力。可靠跨越线路上防震锤及杆塔。具备自锁能力，防止意外摔落。
Description
技术领域
本实用新型属于电力线路巡检技术领域，特别是涉及一种用于架空电力线巡检机器人的行走机构。
背景技术
目前，国内外研究的巡线机器人主要有两种类型，一类是无越障功能的架空电力线路巡线机器人，该项技术国外较为成熟，国内研究起步晚，处于实验室阶段，且这类机器人一般需人工参与，当遇到障碍物时候需要人辅助其翻越障碍，作业范围小，自动化程度低。另外一类是具备自主行走翻越障碍的机器人，自主巡线机器人能跨越线路上的障碍物，可实施大范围、长时间的巡检作业，但大多数仍在研究阶段，虽取得一些成果，但生产出适用于市场的产品却寥寥无几。
目前，对架空电力线进行巡检的方法主要有两种：
1.地面目测法：采用肉眼或望远镜对辖区内的电力线进行观测。这种方法劳动强度大，工作效率和探测精度低，可靠性差。
2.航测法：利用直升飞机巡检。尽管这种方法距离接近，提高了探测效率和精度，但架空电力线会从观察者或摄录设备的视野中快速通过，增加了技术难度，而且费用较高。
而近年来随着移动机器人技术的发展，为架空电力线路巡检提供了新的移动平台。巡检机器人能够带电工作，以一定的速度沿输电线爬行，并能跨越防震锤、耐张线夹、悬垂线夹、杆塔等障碍，利用携带的传感仪器对杆塔、导线及避雷线、绝缘子、线路金具、线路通道等实施接近检测，代替工人进行电力线路的巡检工作，可以进一步提高巡检的工作效率和巡检精度，而且投入的费用低。因此研究和设计用于架空电力线巡检机器人的行走机构具有重大的意义。
发明内容
为了解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种用于架空电力线巡检机器人的行走机构。
为了达到上述目的，本实用新型提供的用于架空电力线巡检机器人的行走机构包括：主体和驱动机构：其中主体包括n形悬挂箱、前滚轮、后滚轮、防护伸缩轴、左摄像头和右摄像头；其中：n形悬挂箱为n字形状的机壳，其中间的开口顶部设有前滚轮和后滚轮，前滚轮和后滚轮的下方设有防护伸缩轴；n形悬挂箱的内部安装有控制***和驱动机构；左摄像头和右摄像头为分别安装在n形悬挂箱上左右两个边柱下端的视觉传感器。
所述的前滚轮和后滚轮结构相同，其包括中间轮、防滑绝缘胶垫和两个链轮；中间轮为中间设有凹槽的滑轮；防滑绝缘胶垫设置在凹槽的底部；链轮为直径大于中间轮的带有链齿的圆形齿轮，两个链轮分别安装在中间轮的两侧。
所述的驱动机构包括滚轮驱动机构和防护伸缩轴驱动机构；滚轮驱动机构为后滚轮的驱动装置，其包括：电机、电机支架、传动轴、主动链轮、链条、从动链轮、从动轴和固定支架；其中：电机支架固定在n形悬挂箱的开口顶部内部；电机安装在电机支架上；传动轴的一端与电机相连接，另一端固定在主动链轮的中心处；固定支架由两块平行设置且上端连接在n形悬挂箱的开口顶部的外侧面上的固定板组成；从动轴的两端分别设置在固定支架上两块固定板下部；从动链轮和后滚轮的中部并排固定在从动轴上，其中从动链轮位于主动链轮下方，并且从动链轮和主动链轮通过链条相互连接；
防护伸缩轴驱动机构为伸缩防护轴的伸缩驱动装置，其包括：小型舵机和舵机支架；其中舵机支架安装在n形悬挂箱的一个边柱内部，小型舵机设置在舵机支架上，并且与防护伸缩轴的一端相连。
所述的前滚轮和后滚轮之间通过支撑板连接固定。
本实用新型提供的用于架空电力线巡检机器人的行走机构的使用效果：
1)实时视频通讯，拍摄具有全方位多角度能力，能够精确检测输电线路锈蚀、断股、损伤等问题及线路下的通道情况。
2)具有自主和遥控双工作模式。
4)自备电池且蓄电能够完成5公里线路行走。
5)平稳运行且具备坡度为15度的爬坡能力。
6)可靠跨越线路上防震锤及杆塔。
7)具备自锁能力，防止意外摔落。
附图说明
图1为本实用新型提供的架空电力线巡检机器人的立体结构视图。
图2为本实用新型提供的架空电力线巡检机器人的内部视图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型提供的用于架空电力线巡检机器人的行走机构进行详细说明。
如图1、图2所示，本实用新型提供的架空电力线巡检机器人的行走机构包括主体和驱动机构：其中主体包括n形悬挂箱1、前滚轮2、后滚轮3、防护伸缩轴4、左摄像头5和右摄像头6；其中：n形悬挂箱1为n字形状的机壳，其中间的开口顶部设有前滚轮2和后滚轮3，前滚轮2和后滚轮3的下方设有防护伸缩轴4；n形悬挂箱1的内部安装有控制***和驱动机构；左摄像头5和右摄像头6为分别安装在n形悬挂箱1上左右两个边柱下端的视觉传感器；
所述的前滚轮2和后滚轮3结构相同，其包括中间轮19、防滑绝缘胶垫20和两个链轮21；中间轮19为中间设有凹槽的滑轮；防滑绝缘胶垫20设置在凹槽的底部；链轮21为直径大于中间轮19的带有链齿的圆形齿轮，两个链轮21分别安装在中间轮19的两侧。
前滚轮2和后滚轮3采用后驱设计，驱动原理如同家用的电动自行车，两滚轮之间通过支撑板连接固定，以保证在一条水平线上。当在架空电力线27上无障碍行走时，前滚轮2和后滚轮3上的凹槽将卡在架空电力线27上；而且防滑绝缘胶垫20能够确保在机器人在具有一定坡度的架空电线线27上行走；为了保持机器人能稳定行走，n形悬挂箱1内的各装置需要严格考虑左右重量平衡，因此配置配重块是必不可少的。
所述的驱动机构包括滚轮驱动机构和防护伸缩轴驱动机构；滚轮驱动机构为后滚轮3的驱动装置，其包括：电机11、电机支架12、传动轴13、主动链轮14、链条15、从动链轮16、从动轴17和固定支架18；其中：电机支架12固定在n形悬挂箱1的开口顶部内部；电机11安装在电机支架12上；传动轴13的一端与电机11相连接，另一端固定在主动链轮14的中心处；固定支架18由两块平行设置且上端连接在n形悬挂箱1的开口顶部的外侧面上的固定板组成；从动轴17的两端分别设置在固定支架18上两块固定板下部；从动链轮16和后滚轮3的中部并排固定在从动轴17上，其中从动链轮16位于主动链轮14下方，并且从动链轮16和主动链轮14通过链条15相互连接；
防护伸缩轴驱动机构为伸缩防护轴4的伸缩驱动装置，其包括：小型舵机22和舵机支架23；其中舵机支架23安装在n形悬挂箱1的一个边柱内部，小型舵机22设置在舵机支架23上，并且与防护伸缩轴4的一端相连。
现将本实用新型提供的架空电力线巡检机器人的行走机构的工作原理阐述如下：本架空电力线巡检机器人在使用时，n形悬挂箱1通过前滚轮2和后滚轮3上中间轮19的凹槽悬挂在架空电力线27之上，同时防护伸缩轴4向外伸出，以将n形悬挂箱1锁在架空电力线27上，用于防止机器人在架空电力线27上行走时遇到大风等干扰时而意外跌落；当直线无障碍行走时，电机11通过传动轴13带动主动链轮14转动，再通过链条15带动从动链轮16转动，进而通过从动轴17带动后滚轮3转动；当遇到前方的架空电力线27上出现防震锤时，小型舵机22将动作而使防护伸缩轴4完全缩进，以便越过防震锤，而后再次向外伸出并继续前行。当遇到杆塔等无法逾越的障碍时，前滚轮2和后滚轮3上两端的链轮21便行走在人工搭建在杆塔顶部的辅助链条状导轨上，由此超过杆塔。这种滚轮设计使得机器人能够在线上无障碍行走，不需要各种转弯、换臂动作，大大降低了***的控制复杂度，从而可使运行可靠性得到较大的提高。
本实用新型提供的架空电力线巡检机器人主要用在架空电力线27上，用来巡检三相输电线和线下通道情况，中间槽两端链轮式的滚轮设计配合链条导轨，可以避免跨越复杂的线上障碍，很大程度上简化了控制***的复杂度，并且增强了高空作业的可靠性，可代替危险、耗时、耗力的人工操作和费用较高的巡航操作，大大提高了线路巡检的效率，从而能够保证电力***的正常运行。
以上是本实用新型较佳的具体实施方式，但实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换都应涵盖在本实用新型的保护范围内。
Claims (4)
1.一种用于架空电力线巡检机器人的行走机构，其特征在于：所述的用于架空电力线巡检机器人的行走机构包括主体和驱动机构：其中主体包括n形悬挂箱(1)、前滚轮(2)、后滚轮(3)、防护伸缩轴(4)、左摄像头(5)和右摄像头(6)；其中：n形悬挂箱(1)为n字形状的机壳，其中间的开口顶部设有前滚轮(2)和后滚轮(3)，前滚轮(2)和后滚轮(3)的下方设有防护伸缩轴(4)；n形悬挂箱()1的内部安装有控制***和驱动机构；左摄像头(5)和右摄像头(6)为分别安装在n形悬挂箱(1)上左右两个边柱下端的视觉传感器。
2.根据权利要求1所述的用于架空电力线巡检机器人的行走机构，其特征在于：所述的前滚轮(2)和后滚轮(3)结构相同，其包括中间轮(19)、防滑绝缘胶垫(20)和两个链轮(21)；中间轮(19)为中间设有凹槽的滑轮；防滑绝缘胶垫(20)设置在凹槽的底部；链轮(21)为直径大于中间轮(19)的带有链齿的圆形齿轮，两个链轮(21)分别安装在中间轮(19)的两侧。
3.根据权利要求1所述的用于架空电力线巡检机器人的行走机构，其特征在于：所述的驱动机构包括滚轮驱动机构和防护伸缩轴驱动机构；滚轮驱动机构为后滚轮(3)的驱动装置，其包括：电机(11)、电机支架(12)、传动轴(13)、主动链轮(14)、链条(15)、从动链轮(16)、从动轴(17)和固定支架(18)；其中：电机支架(12)固定在n形悬挂箱(1)的开口顶部内部；电机(11)安装在电机支架(12)上；传动轴(13)的一端与电机(11)相连接，另一端固定在主动链轮(14)的中心处；固定支架(18)由两块平行设置且上端连接在n形悬挂箱(1)的开口顶部的外侧面上的固定板组成；从动轴(17)的两端分别设置在固定支架(18)上两块固定板下部；从动链轮(16)和后滚轮(3)的中部并排固定在从动轴(17)上，其中从动链轮(16)位于主动链轮(14)下方，并且从动链轮(16)和主动链轮(14)通过链条(15)相互连接；
防护伸缩轴驱动机构为伸缩防护轴(4)的伸缩驱动装置，其包括：小型舵机(22)和舵机支架(23)；其中舵机支架(23)安装在n形悬挂箱(1)的一个边柱内部，小型舵机(22)设置在舵机支架(23)上，并且与防护伸缩轴(4)的一端相连。
4.根据权利要求1所述的用于架空电力线巡检机器人的行走机构，其特征在于：所述的前滚轮(2)和后滚轮(3)之间通过支撑板连接固定。
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