專利名稱：一種超高壓輸電線路巡檢機(jī)器人的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種機(jī)器人，尤其是涉及一種超高壓輸電線路巡檢機(jī)器人，屬機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
電力傳輸必須靠高壓輸電線路，它的安全穩(wěn)定運(yùn)行直接影響到電力系統(tǒng)的可靠 性，由于輸電線路分布點(diǎn)多面廣，很多都遠(yuǎn)離城鎮(zhèn)，且所處地形復(fù)雜、自然環(huán)境惡劣，而電力 線及桿塔附件等長(zhǎng)期暴露在野外，因受到持續(xù)的機(jī)械張力、電氣閃絡(luò)、材料老化的影響而產(chǎn) 生斷股、磨損、腐蝕等損傷，如不及時(shí)修復(fù)更換，原本微小的破損和缺陷就可能擴(kuò)大，最終導(dǎo) 致嚴(yán)重事故，造成大面積停電，從而造成極大的經(jīng)濟(jì)損失和嚴(yán)重的社會(huì)影響，所以，必須對(duì) 輸電線路進(jìn)行定期巡視檢查，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)并消除隱患，確保供電安全。目前國(guó)內(nèi)超高壓輸電線路的巡檢維護(hù)基本上采用人工目測(cè)的傳統(tǒng)作業(yè)方法，由人 在地面沿線逐塔巡視，有時(shí)候需要登上鐵塔或者乘坐懸掛于線路上的滑車沿線巡檢，這種 作業(yè)方式勞動(dòng)強(qiáng)度大、條件艱苦，特別是對(duì)于山區(qū)及江河區(qū)域的輸電線路巡檢則更為困難， 且巡檢周期長(zhǎng)，成本和危險(xiǎn)性較高，因此采用機(jī)器人自動(dòng)巡檢將成為今后的必然發(fā)展趨勢(shì)。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種能夠沿著輸電線路平穩(wěn)行 駛、在無(wú)外力幫助下自行跨越防震錘，代替人工進(jìn)行輸電線路巡檢的超高壓輸電線路巡檢 機(jī)器人。本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的一種超高壓輸電線路巡檢機(jī)器人，其特征在于，包括機(jī)器人本體、行走夾持機(jī)構(gòu)和 充電裝置，其中，機(jī)器人本體為一框架式箱體結(jié)構(gòu)，包括控制裝置、檢測(cè)裝置和無(wú)線圖像傳 輸裝置；行走夾持機(jī)構(gòu)包括行走機(jī)構(gòu)和夾持機(jī)構(gòu)，行走夾持機(jī)構(gòu)為兩組，其通過(guò)具有中空管 結(jié)構(gòu)的手臂與機(jī)器人本體相連；而充電裝置則位于機(jī)器人本體的兩側(cè)，通過(guò)合頁(yè)與機(jī)器人 本體連接。上述的檢測(cè)裝置為攝像頭，其設(shè)置在機(jī)器人本體的前端。進(jìn)一步，上述的行走機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在手臂上部的支座外側(cè)的行走電機(jī)和位于支座 內(nèi)側(cè)且連接于行走電機(jī)輸出軸上的行走輪，且行走輪的材料為聚氨酯。而上述的夾持機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在上述支座上的夾爪電機(jī)、連接于夾爪電機(jī)輸出軸上 的蝸桿、與蝸桿嚙合且旋向相反的兩個(gè)渦輪、以及與渦輪相連且可自轉(zhuǎn)的手指。進(jìn)一步，上述的充電裝置為兩塊太陽(yáng)能板，太陽(yáng)能板通過(guò)太陽(yáng)能板開(kāi)合機(jī)構(gòu)與機(jī) 器人本體連接，且太陽(yáng)能板同時(shí)與機(jī)器人本體內(nèi)的蓄電池線連接。而太陽(yáng)能板開(kāi)合機(jī)構(gòu)包括支撐太陽(yáng)能板開(kāi)合的搖桿、與搖桿連接的曲柄、兩個(gè)齒 輪的輸出端與曲柄固連的齒輪箱、用于驅(qū)動(dòng)齒輪箱的太陽(yáng)能板開(kāi)合電機(jī)，太陽(yáng)能板開(kāi)合電 機(jī)以及齒輪箱設(shè)置在機(jī)器人本體內(nèi)。
此外，上述的機(jī)器人本體的框架式箱體包覆有鋁皮。本發(fā)明的有益效果是1、本發(fā)明可以代替人工對(duì)輸電線路巡檢，大大節(jié)省了人力成本，節(jié)省了輸電線路 巡檢時(shí)間，提高了工作效率，保障了輸電系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行；2、本發(fā)明采用輪爪復(fù)合機(jī)構(gòu)，有利于機(jī)器人行走，尤其是在坡度較大的輸電線上 行走。當(dāng)機(jī)器人行走至桿塔附近時(shí)，輸電線坡度變陡，行走輪會(huì)因摩擦力不足打滑，通過(guò)夾 持機(jī)構(gòu)夾緊輸電線，增大正壓力，可增大機(jī)器人行走所需的摩擦力，從而解決打滑問(wèn)題，另 外夾爪機(jī)構(gòu)還可以抱緊輸電線，使機(jī)器人在線上工作過(guò)程中不至于從線上掉下來(lái)，且本發(fā) 明的蝸輪蝸桿副的自鎖功能可以更安全的保護(hù)機(jī)器人，即使行走輪在異常情況下脫線，手 指也不會(huì)被外力拉開(kāi)而致使機(jī)器人跌落，起到安全保護(hù)作用。3、本發(fā)明中的手臂采用中空結(jié)構(gòu)，導(dǎo)線在手臂中走線，既減輕了機(jī)器人的重量，又 避免了機(jī)器人導(dǎo)線外漏情況；此外，本發(fā)明的機(jī)器人本體部分采用框架式結(jié)構(gòu)，同樣減輕了 機(jī)器人重量，且便于機(jī)器人拆裝維護(hù)。4、本發(fā)明通過(guò)采用太陽(yáng)能板作為充電裝置，既起到了環(huán)保作用又避免了因充電而 頻繁的從高壓線上裝取機(jī)器人；綜上所述，本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)，重量輕，適合特種機(jī)器人高空作業(yè)要求。


圖1為本發(fā)明一實(shí)施例的整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明所述的機(jī)器人本體框架式結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明所述的太陽(yáng)能板開(kāi)合驅(qū)動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明所述的太陽(yáng)能板張開(kāi)充電時(shí)結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本發(fā)明所述的太陽(yáng)能板閉合時(shí)結(jié)構(gòu)示意圖。圖中主要附圖標(biāo)記含義為1、行走機(jī)構(gòu)2、太陽(yáng)能板 3、機(jī)器人本體 4、視頻頭5、手臂 6、夾持機(jī)構(gòu) 7、行走輪8、蝸桿9、蝸輪 10、夾爪電機(jī) 11、行走電機(jī) 12、手指13、搖桿 14、曲柄15、合頁(yè)16、太陽(yáng)能板開(kāi)合電機(jī)17、齒輪箱
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合附圖，詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的
具體實(shí)施例方式圖1為本發(fā)明一實(shí)施例的整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明所述的機(jī)器人本體框架式結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1和圖2所示超高壓輸電線路巡檢機(jī)器人，包括機(jī)器人本體3、行走夾持機(jī)構(gòu)和充電裝置，其中，機(jī)器人本體3為一框架式箱體結(jié)構(gòu)，其外部包覆有鋁皮，機(jī)器人本體3 包括控制裝置、檢測(cè)裝置和無(wú)線圖像傳輸裝置，所述的檢測(cè)裝置為攝像頭4，其設(shè)置在機(jī)器 人本體3的前端，對(duì)輸電線表面進(jìn)行實(shí)時(shí)拍攝，并將拍攝的圖像通過(guò)無(wú)線圖像傳輸裝置發(fā) 送給地面圖像接收部分；行走夾持機(jī)構(gòu)包括行走機(jī)構(gòu)1和夾持機(jī)構(gòu)6，行走夾持機(jī)構(gòu)為兩組，其通過(guò)具有中空管結(jié)構(gòu)的手臂5與機(jī)器人本體3相連，上述的行走夾持機(jī)構(gòu)的電源線以及信號(hào)線等于中空管內(nèi)部行走，與機(jī)器人本體3的控制裝置相連通；而充電裝置則位于機(jī) 器人本體3的兩側(cè)，通過(guò)合頁(yè)15 (見(jiàn)附圖5)與機(jī)器人本體3連接。上述的行走機(jī)構(gòu)1包括設(shè)置在手臂5上部的支座外側(cè)的行走電機(jī)11和位于支座內(nèi)側(cè)且連接于行走電機(jī)11輸出軸上的行走輪7，行走輪7通過(guò)輪槽性在于架空輸電線路上， 且行走輪7的材料采用聚氨酯，而上述的夾持機(jī)構(gòu)6則包括設(shè)置在上述支座上的夾爪電機(jī) 10、連接于夾爪電機(jī)10輸出軸上的蝸桿8、與蝸桿8嚙合且旋向相反的兩個(gè)渦輪9、以及與 渦輪9相連且可自轉(zhuǎn)的手指12。此外，上述的充電裝置為兩塊太陽(yáng)能板2，太陽(yáng)能板2通過(guò)太陽(yáng)能板開(kāi)合機(jī)構(gòu)與機(jī)器人本體3連接，且太陽(yáng)能板2同時(shí)與機(jī)器人本體3內(nèi)的蓄電池線連接，而上述的太陽(yáng)能板 開(kāi)合機(jī)構(gòu)包括支撐太陽(yáng)能板2開(kāi)合的搖桿13、與搖桿13連接的曲柄14、兩個(gè)齒輪的輸出端 與曲柄14固連的齒輪箱17、以及用于驅(qū)動(dòng)齒輪箱17的太陽(yáng)能板開(kāi)合電機(jī)14，且太陽(yáng)能板 開(kāi)合電機(jī)14以及齒輪箱17設(shè)置在機(jī)器人本體3內(nèi)。圖3為本發(fā)明所述的太陽(yáng)能板開(kāi)合驅(qū)動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明所述的太陽(yáng)能板張開(kāi)充電時(shí)結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本發(fā)明所述的太陽(yáng)能板閉合時(shí)結(jié)構(gòu)示意圖。如圖3所示太陽(yáng)能板開(kāi)合電機(jī)16驅(qū)動(dòng)齒輪箱17內(nèi)的兩個(gè)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，兩個(gè)齒輪的另一輸出端與曲柄14固連，曲柄14帶動(dòng)搖桿13轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能板2繞合頁(yè)15的轉(zhuǎn)動(dòng)。如圖4所示當(dāng)本發(fā)明處于工作狀態(tài)，行走于輸電線路上進(jìn)行巡檢時(shí)，太陽(yáng)能板2 閉合。至圖5所示當(dāng)本發(fā)明處于待機(jī)狀態(tài)時(shí)，在控制裝置的控制下，太陽(yáng)能板2張開(kāi)，對(duì)機(jī)器人本體3內(nèi)的蓄電池進(jìn)行充電。本發(fā)明的工作過(guò)程為行走電機(jī)11上電后，驅(qū)動(dòng)行走輪7正向或者反向轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人在架空輸電線 路上前進(jìn)或者后退，而夾爪電機(jī)10驅(qū)動(dòng)蝸桿8轉(zhuǎn)動(dòng)，蝸桿8驅(qū)動(dòng)兩個(gè)旋向相反的渦輪9轉(zhuǎn) 動(dòng)，帶動(dòng)手指12以渦輪軸為中心轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)手指12抱緊或松開(kāi)輸電線的操作，在本發(fā)明的 行走過(guò)程中，檢測(cè)裝置即攝像頭4對(duì)輸電線表面進(jìn)行實(shí)時(shí)拍攝，并將拍攝的圖像通過(guò)無(wú)線 圖像傳輸裝置發(fā)送到地面圖像接受部分，然后由地面根據(jù)圖像情況作出指示，再通過(guò)機(jī)器 人本體內(nèi)的控制裝置對(duì)本發(fā)明的行走機(jī)構(gòu)1、夾持機(jī)構(gòu)6以及檢測(cè)裝置等做出控制，控制裝 置同時(shí)可以對(duì)太陽(yáng)能板2進(jìn)行控制，在機(jī)器人在待機(jī)的時(shí)候?qū)C(jī)器人本體3內(nèi)的蓄電池進(jìn) 行充電。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)，重量輕，安全，環(huán)保，可大大提高工作效率，適合特種機(jī)器人高空作業(yè)要求。以上已以較佳實(shí)施例公開(kāi)了本發(fā)明，然其并非用以限制本發(fā)明，凡采用等同替換 或者等效變換方式所獲得的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種超高壓輸電線路巡檢機(jī)器人，其特征在于，包括機(jī)器人本體(3)、行走夾持機(jī)構(gòu)和充電裝置，其中，機(jī)器人本體(3)為一框架式箱體結(jié)構(gòu)，包括控制裝置、檢測(cè)裝置和無(wú)線圖像傳輸裝置；行走夾持機(jī)構(gòu)包括行走機(jī)構(gòu)(1)和夾持機(jī)構(gòu)(6)，行走夾持機(jī)構(gòu)為兩組，其通過(guò)具有中空管結(jié)構(gòu)的手臂(5)與機(jī)器人本體(3)相連；而充電裝置則位于機(jī)器人本體(3)的兩側(cè)，通過(guò)合頁(yè)(15)與機(jī)器人本體(3)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超高壓輸電線路巡檢機(jī)器人，其特征在于，所述的檢測(cè) 裝置為攝像頭(4)，其設(shè)置在機(jī)器人本體(3)的前端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超高壓輸電線路巡檢機(jī)器人，其特征在于，所述的行走 機(jī)構(gòu)(1)包括設(shè)置在手臂(5)上部的支座外側(cè)的行走電機(jī)(11)和位于支座內(nèi)側(cè)且連接于 行走電機(jī)(11)輸出軸上的行走輪(7)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種超高壓輸電線路巡檢機(jī)器人，其特征在于，所述的行走 輪(7)的材料為聚氨酯。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超高壓輸電線路巡檢機(jī)器人，其特征在于，所述的夾 持機(jī)構(gòu)(6)包括設(shè)置在上述支座上的夾爪電機(jī)(10)、連接于夾爪電機(jī)(10)輸出軸上的蝸 桿(8)、與蝸桿⑶嚙合且旋向相反的兩個(gè)渦輪(9)、以及與渦輪(9)相連且可自轉(zhuǎn)的手指 (12)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超高壓輸電線路巡檢機(jī)器人，其特征在于，所述的充電 裝置為兩塊太陽(yáng)能板(2)，太陽(yáng)能板(2)通過(guò)太陽(yáng)能板開(kāi)合機(jī)構(gòu)與機(jī)器人本體(3)連接，且 太陽(yáng)能板(2)同時(shí)與機(jī)器人本體(3)內(nèi)的蓄電池線連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種超高壓輸電線路巡檢機(jī)器人，其特征在于，所述的太陽(yáng) 能板開(kāi)合機(jī)構(gòu)包括支撐太陽(yáng)能板(2)開(kāi)合的搖桿(13)、與搖桿(13)連接的曲柄(14)、兩個(gè) 齒輪的輸出端與曲柄(14)固連的齒輪箱(17)、用于驅(qū)動(dòng)齒輪箱(17)的太陽(yáng)能板開(kāi)合電機(jī) (14)，太陽(yáng)能板開(kāi)合電機(jī)(14)以及齒輪箱(17)設(shè)置在機(jī)器人本體(3)內(nèi)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超高壓輸電線路巡檢機(jī)器人，其特征在于，所述的機(jī)器 人本體(3)的框架式箱體包覆有鋁皮。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種超高壓輸電線路巡檢機(jī)器人，其特征在于，包括機(jī)器人本體(3)、行走夾持機(jī)構(gòu)和充電裝置，其中，機(jī)器人本體(3)為一框架式箱體結(jié)構(gòu)，包括控制裝置、檢測(cè)裝置和無(wú)線圖像傳輸裝置；行走夾持機(jī)構(gòu)包括行走機(jī)構(gòu)(1)和夾持機(jī)構(gòu)(6)，行走夾持機(jī)構(gòu)為兩組，其通過(guò)具有中空管結(jié)構(gòu)的手臂(5)與機(jī)器人本體(3)相連；而充電裝置則位于機(jī)器人本體(3)的兩側(cè)，通過(guò)合頁(yè)(15)與機(jī)器人本體(3)連接。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)，重量輕，安全，環(huán)保，可大大提高工作效率，適合特種機(jī)器人高空作業(yè)要求。
文檔編號(hào)B25J5/02GK101800403SQ20101014063
公開(kāi)日2010年8月11日 申請(qǐng)日期2010年4月6日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月6日
發(fā)明者劉飛, 張建偉, 王臻, 王魯單, 程勝, 許少?gòu)?qiáng), 趙廣志 申請(qǐng)人:昆山市工業(yè)技術(shù)研究院有限責(zé)任公司