一種輸電線路雙足機(jī)器人末端機(jī)械手裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種輸電線路雙足機(jī)器人末端機(jī)械手裝置，尤其涉及到一種輸電線路雙足機(jī)器人末端機(jī)械手裝置，屬于機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域。
[0002]
【背景技術(shù)】
[0003]傳統(tǒng)的高壓輸電線路巡檢方法主要以人工巡線為主，其巡線效率低，勞動(dòng)強(qiáng)度大，工人經(jīng)常野外工作，工作環(huán)境惡劣，并且跨越高山、密林、大河的輸電線路檔段的巡檢難度更大，存在安全隱患。采用直升機(jī)巡檢效率較高，但是其經(jīng)濟(jì)效益差，并且容易忽略輸電線路的細(xì)微損壞。采用無(wú)人機(jī)巡檢也具有效率高的優(yōu)點(diǎn)，但其續(xù)航能力差，易受環(huán)境的干擾，如氣壓變化、大風(fēng)、雨雪等天氣下，難易執(zhí)行巡檢作業(yè)。巡檢機(jī)器人是一種用于巡檢高壓輸電線路的特種機(jī)器人，可用于代替人工巡檢，其巡檢效率高，成像效果好，是機(jī)器人技術(shù)與輸電線路巡檢技術(shù)發(fā)展相結(jié)合的趨勢(shì)。
[0004]目前國(guó)內(nèi)外高壓輸電線路的維修、維護(hù)基本上采用人工登塔的方式，由檢修人員攜帶檢設(shè)備與工具來(lái)完成各項(xiàng)檢修任務(wù)，如:如絕緣子檢測(cè)與清掃等，這不僅僅需要大量的人力，而且危險(xiǎn)。
[0005]近年來(lái)出現(xiàn)的高壓輸電線路巡檢機(jī)器人(如申請(qǐng)?zhí)枮镃N200410061316.8、201210512481.5、201110419935.X等)可對(duì)輸電線路進(jìn)行巡視，但此種機(jī)器人需要人工吊裝上線和下線，這樣不僅需要大量人力和物力，而且吊裝的過(guò)程機(jī)器人必須遠(yuǎn)離導(dǎo)線，因而其上下線存在較大的安全隱患。華南理工大學(xué)研究了一種五自由度攀爬機(jī)器人，該機(jī)器人由三個(gè)擺動(dòng)關(guān)節(jié)、兩個(gè)回轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)和兩個(gè)末端夾持器串聯(lián)而成，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)各種桿件、桁架的攀爬，能實(shí)現(xiàn)尺蠖式、扭轉(zhuǎn)式、翻轉(zhuǎn)式前進(jìn)與越障。但該機(jī)器人無(wú)法適應(yīng)電力鐵塔不同型號(hào)的角鋼的工作環(huán)境。四川大學(xué)研究了一種關(guān)節(jié)式鐵塔攀爬機(jī)器人(申請(qǐng)?zhí)?201010500534.2)，該機(jī)器人能夠在鐵塔角鋼結(jié)構(gòu)上實(shí)現(xiàn)尺蠖式，扭轉(zhuǎn)式行走及越障，但該機(jī)器人不能實(shí)現(xiàn)在鐵塔的多側(cè)越障和行走，空間適應(yīng)性較差，且不能實(shí)現(xiàn)上線運(yùn)動(dòng)。國(guó)家電網(wǎng)公司提出了一種鐵塔攀爬機(jī)器人(申請(qǐng)?zhí)?201410328294.0)，該方案只是提出了一種由上臂和下臂交替伸縮后掛在桿塔上的橫桿來(lái)實(shí)現(xiàn)向上攀爬，對(duì)桿塔的結(jié)構(gòu)要求高，適應(yīng)性差，并且無(wú)法在桿塔的多側(cè)攀爬。因此，本發(fā)明提供了一種能夠從電力鐵塔攀爬上線的輸電線路攀爬巡檢機(jī)器人末端機(jī)械手裝置，運(yùn)用該末端機(jī)械手裝置，機(jī)器人能夠自主爬塔上線，并能夠在線路上邊行走邊對(duì)線路走廊進(jìn)行巡檢。
[0006]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明旨在提供一種能夠滿足所有輸電線路鐵塔攀爬的機(jī)器人末端機(jī)械手裝置，該末端機(jī)械手裝置能使機(jī)器人在無(wú)人操控的情況下沿著鐵塔型鋼攀爬行走，并能夠繞過(guò)障礙物(如鋼架連接板、連接螺母等)行走至鐵塔橫擔(dān)上，最后從橫擔(dān)跨越至線路地線上，并能夠在地線上進(jìn)行巡視。彌補(bǔ)了現(xiàn)有高壓輸電線路巡檢機(jī)器人不能自動(dòng)上線的不足，大大節(jié)省了人工吊裝上線的人力成本，提高了檢修效率，保障了輸電系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行。
[0008]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)解決方案為:
一種輸電線路雙足機(jī)器人末端機(jī)械手裝置，其特征在于:包括機(jī)械手足部板、行走輪安裝座、行走輪模塊、行走電機(jī)和夾緊電機(jī)模塊，所述行走輪安裝座設(shè)于機(jī)械手足部板上端，所述行走輪安裝座包括行走輪安裝座底板、行走輪安裝座孔一、行走輪安裝座孔二、行走輪三支持桿、行走輪安裝孔三；
所述行走輪模塊包括作為主動(dòng)輪的行走輪二、作為從動(dòng)輪的行走輪三、以及作為壓緊輪的行走輪一，所述行走輪二通過(guò)軸承與行走輪軸二相連，所述行走輪軸二通過(guò)軸承安裝在行走輪安裝座孔一和行走輪安裝座孔二中，所述行走輪二與行走電機(jī)的轉(zhuǎn)軸固定相連，所述行走輪三通過(guò)軸和軸承安裝在行走輪安裝孔三中，所述行走輪一通過(guò)軸和軸承與連桿一端相連，所述連桿另一端固定連接在行走輪軸二上，所述機(jī)械手足部板上還設(shè)有可以轉(zhuǎn)動(dòng)行走輪軸二的夾緊電機(jī)模塊，通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)行走輪軸二來(lái)使行走輪一繞行走輪二公轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)對(duì)輸電線的夾緊，所述行走輪二、行走輪一和行走輪三上均設(shè)有大齒輪，所述行走輪一和行走輪三上的大齒輪分別與行走輪二上的大齒輪相咬合，通過(guò)行走電機(jī)帶動(dòng)行走輪二旋轉(zhuǎn)，然后通過(guò)相互咬合的大齒輪帶動(dòng)行走輪一和行走輪三轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)行走功能。
[0009]作為優(yōu)選，所述夾緊電機(jī)模塊包括與行走輪軸二固定相連的渦輪、與渦輪相咬合的蝸桿、以及驅(qū)動(dòng)蝸桿旋轉(zhuǎn)的夾緊電機(jī)。
[0010]作為優(yōu)選，所述機(jī)械手足部板下端設(shè)有旋轉(zhuǎn)電機(jī)模塊，所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)模塊包括與機(jī)器人末端相連的機(jī)械手固定板、設(shè)于機(jī)械手固定板上的旋轉(zhuǎn)支承、與機(jī)械手足部板相連的機(jī)械手足部板安裝法蘭、以及旋轉(zhuǎn)電機(jī)，所述旋轉(zhuǎn)支承的內(nèi)圈與機(jī)械手固定板固定相連，所述旋轉(zhuǎn)支承的外圈上設(shè)有旋轉(zhuǎn)大齒輪，所述旋轉(zhuǎn)大齒輪與機(jī)械手足部板安裝法蘭固定相連，所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)前端轉(zhuǎn)軸設(shè)有與旋轉(zhuǎn)大齒輪相咬合的旋轉(zhuǎn)小齒輪。
[0011]作為優(yōu)選，所述機(jī)械手足部板上端還設(shè)有多個(gè)電磁吸盤模塊，所述電磁吸盤模塊包括電磁鐵和電磁鐵安裝座，所述電磁鐵通過(guò)電磁鐵安裝座安裝在機(jī)械手足部板上。
[0012]作為優(yōu)選，所述電磁吸盤模塊有4個(gè)，4個(gè)電磁吸盤模塊分布在機(jī)械手足部板四個(gè)角落。
[0013]本發(fā)明有益效果是:
本發(fā)明能夠使輸電線路雙足機(jī)器人滿足所有輸電線路鐵塔攀爬，能夠使機(jī)器人搭載巡檢設(shè)備沿著鐵塔型鋼攀爬行走，并能夠繞過(guò)障礙物(如鋼架連接板、連接螺母等)行走至鐵塔橫擔(dān)上，最后從橫擔(dān)跨越至線路地線上，并能夠在地線上進(jìn)行巡視。此輸電線路雙足機(jī)器人末端機(jī)械手裝置彌補(bǔ)了現(xiàn)有高壓輸電線路巡檢機(jī)器人不能自動(dòng)上線的不足，大大節(jié)省了人工吊裝上線的人力成本，提高了檢修效率，保障了輸電系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行。
[0014]
【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1為本發(fā)明的一種輸電線路雙足機(jī)器人末端機(jī)械手裝置的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明局部結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為本發(fā)明中所述電磁吸盤模塊的組成示意圖； 圖4為本發(fā)明中所述行走輪一的組成示意圖；
圖5為本發(fā)明中所述行走輪二的組成示意圖；
圖6為本發(fā)明中所述行走輪三的組成示意圖；
圖7為本發(fā)明中所述夾緊電機(jī)模塊的組成示意圖；
圖8為本發(fā)明中所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)模塊的組成示意圖；
圖9為本發(fā)明中所述行走輪一、行走輪二、行走輪三的安裝示意圖；
圖10為本發(fā)明中所述行走輪安裝座的立體示意圖；
圖11為本發(fā)明中所述連桿轉(zhuǎn)動(dòng)到最低極限位置時(shí)本發(fā)明的三維示意圖；
圖12為本發(fā)明中所述連桿轉(zhuǎn)動(dòng)到最高極限位置時(shí)本發(fā)明在地線上的示意圖；
圖13為本發(fā)明上線后轉(zhuǎn)動(dòng)連桿將地線夾緊的示意圖。
[0016]在上述附圖中，各圖示標(biāo)號(hào)所標(biāo)示的對(duì)象為:1-電磁吸盤模塊，2-行走輪一，3-行走輪二，4-行走輪二，5-行走電機(jī)，6-夾緊電機(jī)模塊，7-旋轉(zhuǎn)電機(jī)模塊，8-機(jī)械手足部板，9-行走電機(jī)安裝座，10-行走輪安裝座，11-夾緊電機(jī)安裝座，1001-電磁鐵，1002-電磁鐵安裝座，2001-行走輪一齒輪，2002-輪子一，2003-軸承一，2004-端蓋一，2005-行走輪軸一，2006-連桿，3001-行走輪二齒輪，3002-輪子二，3003-軸承二，3004-端蓋二，3005-行走輪軸二，4001-行走輪三齒輪，4002-輪子三，4003-軸承三，4004-端蓋三，4005-行走輪軸三，6001-夾緊電機(jī)，6002-夾緊電機(jī)聯(lián)軸器，6003-蝸桿，6004-渦輪，7001-旋轉(zhuǎn)電機(jī)，7002-機(jī)械手固定板，7003-旋轉(zhuǎn)支承安裝法蘭，7004-旋轉(zhuǎn)支承，7005-旋轉(zhuǎn)小齒輪，7006-旋轉(zhuǎn)大齒輪，7007-機(jī)械手足部板安裝法蘭，10001-行走輪安裝座底板，10002-行走輪安裝座孔一，10003-行走輪安裝座孔二，10004-行走輪三支持桿，10005-行走輪安裝孔三
【具體實(shí)施方式】
[0017]為了更清楚的理解本發(fā)明的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)，以下以本發(fā)明攀爬電力線路桁架結(jié)構(gòu)鐵塔以及上線并行走為例并結(jié)合附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。
[0018]本發(fā)明提供一種輸電線路雙足機(jī)器人末端機(jī)械手裝置，在每個(gè)機(jī)器人上都有2個(gè)，即機(jī)器人每個(gè)足部各一個(gè)。其整體結(jié)構(gòu)如附圖1和附圖2所示，其結(jié)構(gòu)包括電磁吸盤模塊I，三個(gè)行走輪，分別為行走輪一 2、行走輪二3、行走輪三4，行走電機(jī)5，夾緊電機(jī)模塊6，旋轉(zhuǎn)電機(jī)模塊7，機(jī)械手足部板8，行走電機(jī)安裝座9，行走輪安裝座10，夾緊電機(jī)安裝座11。
[0019]所述行走輪安裝座10包括行走輪安裝座底板10001、行走輪安裝座孔一10002、行走輪安裝座孔二 10003、行走輪三支持桿10004、行走輪安裝孔三10005。如附圖10所示。
[0020]所述電磁吸盤模塊I包括電磁鐵1001和電磁鐵安裝座1002，所述電磁鐵1001安裝在所述電磁鐵安裝座1002上，所述電磁鐵安裝座1002安裝在本發(fā)明中所述機(jī)械手足部板8的四角。如附圖1、附圖2和附圖3所示。
[0021 ] 所述行走輪一 2包括行走輪一齒輪2001，輪子一 2002，軸承一 2003，端蓋一 2004，行走輪軸一2005，連桿2006，如附圖4所示；所述行走輪二3包括行走輪二齒輪3001，輪子二3002，軸承二 3003，端蓋二 3004，行走輪軸二 3005，如附圖5所示;所述行走輪三4包括行走輪三齒輪4001，輪子三4002，軸承三4003，端蓋三4004，行走輪軸三4005，如附圖6所示;所述夾緊電機(jī)模塊6包括夾緊電機(jī)6