本實用新型涉及一種機身旋轉(zhuǎn)式架空線路作業(yè)機器人結(jié)構(gòu)及機器人。

背景技術(shù)：

在電力領域，架空線路作業(yè)機器人得到了越來越多的應用。通常，架空線路作業(yè)機器人包含以下機構(gòu)：本體機構(gòu)、行走機構(gòu)、作業(yè)機構(gòu)、電池及控制機構(gòu)。各機構(gòu)協(xié)同作業(yè)，作業(yè)機器人可完成巡視、檢修等工作。

通常，架空線路作業(yè)機器人在輸電線路上保持特定的形態(tài)，因此各機構(gòu)在本體上的安裝位置是固定的。例如，行走機構(gòu)在本體上的位置通常是固定的。

由于工作環(huán)境的特殊性，架空線路作業(yè)機器人各機構(gòu)通常沿線路方向線性布置，如圖1 所示的架空線路作業(yè)機器人結(jié)構(gòu)，作業(yè)機構(gòu)(機械手)位于機器人前進方向的兩端，行走機構(gòu)位于本體的中部，這種分布形式有利于使架空線路作業(yè)機器人避免與臨近線路上的構(gòu)件發(fā)生碰撞，同時，機器人的重心也能更好地控制在懸掛線路的下部，避免機器人發(fā)生側(cè)傾。

上述機構(gòu)分布形式滿足大部分工作狀態(tài)的需要，但是也有一些特殊的情況，需要架空線路作業(yè)機器人調(diào)整自身的形態(tài)。當某項工作需要兩個機械手協(xié)同作業(yè)時，機器人需要使兩個機械手朝向同一側(cè)。

而現(xiàn)有的巡檢機器人是靠兩組行走輪懸掛在線路上并行走，兩組行走輪臂和兩組攝像頭直接安裝在本體上，這樣它們相對機架的位置是固定的。當需要進行上述兩個機械手朝向同一側(cè)，如在線路上纏繞預絞絲，此時架空線路作業(yè)機器人要夾持著預絞絲的一端，在預絞絲的前方進行纏繞作業(yè)等工作時，由于預絞絲有一定的耐張力等多種原因，僅靠一只機械手很難完成這類工作。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型為了解決上述問題，提出了一種機身旋轉(zhuǎn)式機器人結(jié)構(gòu)及應用，本實用新型使架空線路作業(yè)機器人的形態(tài)能更容易的從縱向調(diào)整為橫向，快速完成相應的工作。

為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案：

一種機身旋轉(zhuǎn)式機器人結(jié)構(gòu)，包括獨立的底盤與機器人本體，所述機器人本體與底盤之間活動連接，行走輪設置于所述底盤上，機器人本體上設置有機械手，所述底盤上設置有驅(qū)動機構(gòu)，驅(qū)動機器人本體與底盤之間發(fā)生轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)機械手與架空線路作業(yè)行走輪位于不同平面上。

優(yōu)選的，所述底盤上設置有圖像采集模塊。

根據(jù)機器人的作用，所述圖像采集模塊包括但不限于攝像頭、紅外熱遙感攝像機等多種采集模塊。

優(yōu)選的，所述底盤與機器人本體之間采用鉸鏈連接。

進一步的，所述機器人本體上安裝有法蘭聯(lián)軸器，驅(qū)動機構(gòu)的轉(zhuǎn)軸向外伸出，通過法蘭聯(lián)軸器上的軸孔與法蘭聯(lián)軸器相連，使得驅(qū)動機構(gòu)能驅(qū)動機器人本體相對于底盤轉(zhuǎn)動。

優(yōu)選的，所述驅(qū)動機構(gòu)為減速電機。

優(yōu)選的，所述機器人本體相對于底盤轉(zhuǎn)動的角度為任意角度。在機器人經(jīng)常工作的角度，設置棘輪卡槽，以進行快速定位。

優(yōu)選的，根據(jù)機器人的具體作用，所述底盤或機器人本體上還設置有檢測設備，如圖像傳感器、聲音傳感器或溫度、濕度傳感器等。

本實用新型的機器人本體或底盤上還設置有控制器，控制器控制驅(qū)動機構(gòu)進行動作。

優(yōu)選的，所述機械手為多自由度機械手。

優(yōu)選的，所述機器人本體兩側(cè)各設置有一個機械手。

一種巡檢機器人，具有上述機身旋轉(zhuǎn)式機器人結(jié)構(gòu)。

一種敷設預絞絲的機器人，具有上述機身旋轉(zhuǎn)式機器人結(jié)構(gòu)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果為：

(1)本實用新型能夠?qū)C器人，尤其是架空線路作業(yè)機器人的機械手(或機械臂)與行走輪之間發(fā)生角度變化，使架空線路作業(yè)機器人的形態(tài)發(fā)生調(diào)整，以適應相應的檢測任務；

(2)本實用新型同時提供一種巡檢機器人，能夠使架空線路作業(yè)機器人的形態(tài)能更容易的從縱向調(diào)整為橫向，快速完成相應的工作；

(3)本實用新型同時提供一種能夠敷設預絞絲的機器人，保證兩個機械手協(xié)同作業(yè)；

(4)本實用新型利用獨立的底盤和機器人本體活動連接，機器人的重心也能更好地控制在懸掛線路的下部，避免機器人發(fā)生側(cè)傾。

附圖說明

構(gòu)成本申請的一部分的說明書附圖用來提供對本申請的進一步理解，本申請的示意性實施例及其說明用于解釋本申請，并不構(gòu)成對本申請的不當限定。

圖1是現(xiàn)有技術(shù)中架空線路作業(yè)機器人通常的形態(tài)示意圖；

圖2是本實用新型的架空線路作業(yè)機器人敷設預絞絲的狀態(tài)示意圖；

圖3是本實用新型的正常狀態(tài)下的架空線路作業(yè)機器人示意圖；

圖4是本實用新型本體旋轉(zhuǎn)后的架空線路作業(yè)機器人示意圖；

圖5是本實用新型本體旋轉(zhuǎn)后的架空線路作業(yè)機器人放大圖；

圖6是本實用新型底盤和本體之間的鉸鏈連接示意圖。

具體實施方式：

下面結(jié)合附圖與實施例對本實用新型作進一步說明。

應該指出，以下詳細說明都是例示性的，旨在對本申請?zhí)峁┻M一步的說明。除非另有指明，本文使用的所有技術(shù)和科學術(shù)語具有與本申請所屬技術(shù)領域的普通技術(shù)人員通常理解的相同含義。

需要注意的是，這里所使用的術(shù)語僅是為了描述具體實施方式，而非意圖限制根據(jù)本申請的示例性實施方式。如在這里所使用的，除非上下文另外明確指出，否則單數(shù)形式也意圖包括復數(shù)形式，此外，還應當理解的是，當在本說明書中使用術(shù)語“包含”和/或“包括”時，其指明存在特征、步驟、操作、器件、組件和/或它們的組合。

正如背景技術(shù)所介紹的，現(xiàn)有技術(shù)中存在的目前機器人在工作時行走輪和機械臂在同一平面上，無法實現(xiàn)靈活轉(zhuǎn)動，更無法進行很多高難度工作，如進行預絞絲操作，現(xiàn)以預絞絲操作巡檢機器人為例進行詳細說明。

如圖1所示，機器人靠兩組行走輪懸掛在線路上并行走。位于兩端的兩個機械手提供檢修、輔助越障等功能。該結(jié)構(gòu)中，兩組行走輪臂和兩組攝像頭直接安裝在本體上，這樣它們相對機架的位置是固定的。若要執(zhí)行一些較復雜的操作，例如在線路上纏繞預絞絲，如圖2 所示，此時機器人要夾持著預絞絲的一端，在預絞絲的前方進行纏繞作業(yè)。由于預絞絲有一定的耐張力，僅靠一只機械手很難完成這項工作。

本申請的一種典型的實施方式中，將兩組行走機構(gòu)和兩組攝像頭安裝在一個獨立的底盤上，該底盤可相對機器人本體旋轉(zhuǎn)。實際使用時，架空線路作業(yè)機器人靠兩組行走輪懸掛在線路上，這時，行走輪的形態(tài)不能發(fā)生改變。若架空線路作業(yè)機器人遇到一只機械手難以獨立完成的工作，此時位于該底盤上的驅(qū)動機構(gòu)工作，由于行走輪和底盤都是固定的，此時機器人本體便在反作用力的作用下相對行走機構(gòu)轉(zhuǎn)動，此時兩只機械手便從沿著線路的狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榇怪庇诰€路的狀態(tài)，然后調(diào)整兩只機械手的角度，即可同時對線路作業(yè)，如圖4所示。

原有的架空線路作業(yè)機器人是將行走輪底座和攝像頭底座直接安裝在機器人本體上，這樣它們的安裝位置便是固定不動的。本專利中，行走輪底座和攝像頭底座被安裝在一個獨立的底盤上，該底盤與本體之間采用鉸鏈連接，底盤上安裝有驅(qū)動機構(gòu)(圖示為減速電機)。當行走輪穩(wěn)定地懸掛在線路上時，行走輪臂固定不動，則該獨立底盤也固定不動，此時驅(qū)動機構(gòu)工作，本體便相對該底盤轉(zhuǎn)過一定角度，本體上的機械臂便位于線路兩側(cè)，最后，兩個機械臂調(diào)整自身的姿態(tài)，這樣，兩只機械手便能在同一側(cè)對同一目標協(xié)同作業(yè)，如圖5所示。

在本實施例中，如圖6所示，獨立底盤和本體之間為鉸鏈連接。在本體上安裝一個法蘭聯(lián)軸器，位于行走輪臂底座上的減速電機軸向下伸出，通過法蘭聯(lián)軸器上的軸孔與法蘭聯(lián)軸器相連。這樣，減速電機便能驅(qū)動機器人本體相對于行走輪臂底座轉(zhuǎn)動。

其中，機身旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動方式：電機通過聯(lián)軸器直接驅(qū)動機身旋轉(zhuǎn)是最直接有效的方式。當然，本領域技術(shù)人員在本實用新型的工作原理的啟示下，能夠?qū)︱?qū)動機構(gòu)的具體實施方式進行改進，其屬于不需要付出創(chuàng)造性勞動的簡單替換，理應屬于本實用新型的保護范圍。

本實用新型的機器人本體或底盤上還設置有控制器，控制器控制減速電機進行動作。

同時，可以添加電位器或旋轉(zhuǎn)編碼器以反饋機器人本體轉(zhuǎn)過的角度。

以上所述僅為本申請的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本申請，對于本領域的技術(shù)人員來說，本申請可以有各種更改和變化。凡在本申請的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本申請的保護范圍之內(nèi)。

上述雖然結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施方式進行了描述，但并非對本實用新型保護范圍的限制，所屬領域技術(shù)人員應該明白，在本實用新型的技術(shù)方案的基礎上，本領域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本實用新型的保護范圍以內(nèi)。