行走機(jī)構(gòu)、巡線機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)及其越障方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種行走機(jī)構(gòu)、巡線機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)及其越障方法，屬于機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域。所述巡線機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)包括機(jī)架，所述機(jī)架上設(shè)置有基于電吸盤外置的獨(dú)立驅(qū)動(dòng)剖分輪行走機(jī)構(gòu)，所述基于電吸盤外置的獨(dú)立驅(qū)動(dòng)剖分輪行走機(jī)構(gòu)包括至少一個(gè)行走單元，所述行走單元包括一對(duì)可在側(cè)向方向轉(zhuǎn)動(dòng)的剖分輪支架，所述剖分輪支架上設(shè)置有可互相對(duì)接和分離的剖分輪；所述剖分輪上部設(shè)置有控制所述剖分輪對(duì)接和分離的外置電磁吸盤和外置鐵塊。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、降低運(yùn)行成本，且能夠翻越障礙物的優(yōu)點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】
行走機(jī)構(gòu)、巡線機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)及其越障方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，特別是指一種行走機(jī)構(gòu)、巡線機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)及其越障方法。
【背景技術(shù)】
[0002]采用高壓和超高壓架空電力線是長(zhǎng)距離輸配電力的主要方式。電力線及桿塔附件長(zhǎng)期暴露在野外，因受到持續(xù)的機(jī)械張力、電氣閃烙、材料老化的影響而容易產(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，造成大面積的停電和巨大的經(jīng)濟(jì)損失。當(dāng)前輸電導(dǎo)線巡檢、維護(hù)的方法主要有兩種:地面目測(cè)法與航測(cè)法。目測(cè)法采用人工巡檢，這種方法勞動(dòng)強(qiáng)度大，工作效率和探測(cè)精度低，可靠性差，存在檢查盲區(qū);航測(cè)法采用直升飛機(jī)巡線，這種方法雖然有較高的檢測(cè)效率和精度，但是這種方法受一些環(huán)境因素的制約，同時(shí)巡檢的技術(shù)難度高，運(yùn)行費(fèi)用較高。巡線機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展，為高壓輸電線的檢查工作提供了新的技術(shù)手段。
[0003]現(xiàn)有巡線機(jī)器人的技術(shù)研發(fā)已經(jīng)取得了一定的相應(yīng)成果，但對(duì)于輸電線路上存在的障礙物無(wú)法跨越，不能實(shí)現(xiàn)超高壓輸電線路的連續(xù)巡檢。因此，有必要提供一種既能減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、降低運(yùn)行成本，又能夠翻越障礙物的巡線機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種既能減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、降低運(yùn)行成本，又能夠翻越障礙物的行走機(jī)構(gòu)、巡線機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)及其越障方法。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供技術(shù)方案如下:
[0006]—方面，提供一種基于電吸盤外置的獨(dú)立驅(qū)動(dòng)剖分輪行走機(jī)構(gòu)，包括至少一個(gè)行走單元，其中:
[0007]所述行走單元包括一對(duì)可在側(cè)向方向轉(zhuǎn)動(dòng)的剖分輪支架，所述剖分輪支架上設(shè)置有可互相對(duì)接和分離的剖分輪；
[0008]所述剖分輪上部設(shè)置有控制所述剖分輪對(duì)接和分離的外置電磁吸盤和外置鐵塊。
[0009]進(jìn)一步的，每個(gè)剖分輪支架頂端設(shè)置有電機(jī)安裝架，所述電機(jī)安裝架上設(shè)置有水平排列的直流電機(jī)和減速器，所述減速器通過(guò)聯(lián)軸器與所述剖分輪連接。
[0010]進(jìn)一步的，所述外置電磁吸盤和外置鐵塊均通過(guò)外置支架與所述電機(jī)安裝架固定連接。
[0011 ]進(jìn)一步的，所述外置支架為倒L型，所述外置支架上設(shè)置有肋板。
[0012]另一方面，提供一種巡線機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)，包括機(jī)架，所述機(jī)架上設(shè)置有上述的基于電吸盤外置的獨(dú)立驅(qū)動(dòng)剖分輪行走機(jī)構(gòu)，每個(gè)剖分輪支架均通過(guò)轉(zhuǎn)軸設(shè)置在所述機(jī)架上，各轉(zhuǎn)軸均通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)。
[0013]再一方面，提供一種上述的巡線機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)的越障方法，包括:
[0014]步驟1:未遇到障礙時(shí)，所述外置電磁吸盤通電與所述外置鐵塊產(chǎn)生吸力，每對(duì)剖分輪在所述剖分輪支架的作用下對(duì)接從而架設(shè)在線路上，所述剖分輪帶動(dòng)巡線機(jī)器人前行；
[0015]步驟2:遇到障礙時(shí)，巡線機(jī)器人停止前進(jìn)，一對(duì)剖分輪在所述剖分輪支架的作用下分離并脫離線路，所述外置電磁吸盤斷電與所述外置鐵塊分離；
[0016]步驟3:所述剖分輪跨越障礙后在所述剖分輪支架的作用下對(duì)接并重新架設(shè)在線路上，所述外置電磁吸盤通電與所述外置鐵塊產(chǎn)生吸力，每對(duì)剖分輪跨越障礙后，轉(zhuǎn)至步驟I，等待下一次越障。
[0017]本發(fā)明具有以下有益效果:
[0018]本發(fā)明的行走機(jī)構(gòu)、巡線機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)及其越障方法，巡線機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)包括機(jī)架，機(jī)架上設(shè)置有基于電吸盤外置的獨(dú)立驅(qū)動(dòng)剖分輪行走機(jī)構(gòu)，基于電吸盤外置的獨(dú)立驅(qū)動(dòng)剖分輪行走機(jī)構(gòu)包括至少一個(gè)行走單元，行走單元包括一對(duì)可在側(cè)向方向轉(zhuǎn)動(dòng)的剖分輪支架，剖分輪支架上設(shè)置有可互相對(duì)接和分離的剖分輪，剖分輪上部設(shè)置外置電磁吸盤和外置鐵塊，以上行走單元的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能夠提高剖分輪對(duì)接的準(zhǔn)確性和牢固性，從而增加巡線機(jī)器人行走時(shí)的安全性。外置電磁吸盤通電可以產(chǎn)生吸力從而與外置鐵塊貼合，斷電后，與外置鐵塊分離，剖分輪可以在剖分輪支架作用下脫離或架設(shè)在線路上。遇到障礙物時(shí)，巡線機(jī)器人停止前進(jìn)，一對(duì)剖分輪在剖分輪支架的作用下分離并脫離線路，外置電磁吸盤斷電與外置鐵塊分離，剖分輪跨越障礙后在剖分輪支架的作用下對(duì)接并重新架設(shè)在線路上，外置電磁吸盤通電與外置鐵塊產(chǎn)生吸力，每對(duì)剖分輪跨越障礙后，巡線機(jī)器人恢復(fù)到正常行走狀態(tài)。
[0019]綜上，本發(fā)明解決了現(xiàn)有技術(shù)中，人工巡線勞動(dòng)強(qiáng)度大和飛機(jī)巡線運(yùn)行成本高的問題，并能翻越常規(guī)障礙物(如絕緣子串、壓接管，懸垂線夾等)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)線路的連續(xù)巡檢。因此，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、降低運(yùn)行成本，且能夠翻越障礙的優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1為本發(fā)明的基于電吸盤外置的獨(dú)立驅(qū)動(dòng)剖分輪行走機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]為使本發(fā)明要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖及具體實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0022]—方面，本發(fā)明提供一種基于電吸盤外置的獨(dú)立驅(qū)動(dòng)剖分輪行走機(jī)構(gòu)，如圖1所示，包括至少一個(gè)行走單元，其中:
[0023]行走單元包括一對(duì)可在側(cè)向方向轉(zhuǎn)動(dòng)的剖分輪支架I，剖分輪支架I上設(shè)置有可互相對(duì)接和分尚的剖分輪2 ；
[0024]剖分輪2上部設(shè)置有控制剖分輪2對(duì)接和分離的外置電磁吸盤10和外置鐵塊9。
[0025]本發(fā)明的基于電吸盤外置的獨(dú)立驅(qū)動(dòng)剖分輪行走機(jī)構(gòu)，包括至少一個(gè)行走單元，行走單元包括一對(duì)可在側(cè)向方向轉(zhuǎn)動(dòng)的剖分輪支架，剖分輪支架上設(shè)置有可互相對(duì)接和分離的剖分輪，剖分輪上部設(shè)置外置電磁吸盤和外置鐵塊，以上行走單元的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能夠提高剖分輪對(duì)接的準(zhǔn)確性和牢固性，從而增加巡線機(jī)器人行走時(shí)的安全性。
[0026]優(yōu)選的，每個(gè)剖分輪支架I頂端設(shè)置有電機(jī)安裝架3，電機(jī)安裝架3上設(shè)置有水平排列的直流電機(jī)4和減速器5，減速器5可以通過(guò)聯(lián)軸器6與剖分輪2連接。另外，其中一個(gè)剖分輪中部設(shè)置有錐形凸臺(tái)結(jié)構(gòu)，與之對(duì)接的另一個(gè)剖分輪中部設(shè)置有與錐形凸臺(tái)結(jié)構(gòu)相嵌合的凹槽結(jié)構(gòu)。這種設(shè)計(jì)可以提高剖分輪對(duì)接的穩(wěn)定性，控制方便。除了上述給出的實(shí)施方式以外，其還可以采用本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的各種其他方式，此處不再贅述。
[0027]進(jìn)一步的，剖分論2上的外置電磁吸盤10和外置鐵塊9均通過(guò)外置支架7與電機(jī)安裝架3固定連接。
[0028]作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，外置支架7可以為倒L型，外置支架7上可以設(shè)置有肋板8。這種設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能夠提高外置支架的剛度，可靠性高。
[0029]高壓輸電過(guò)程是一個(gè)多樣化的過(guò)程，根據(jù)輸電電壓的不同以及輸電地形特征的不同，整個(gè)輸電線路結(jié)構(gòu)也不盡相同。本發(fā)明的行走機(jī)構(gòu)應(yīng)用于巡線機(jī)器人時(shí)，巡線機(jī)器人上可以設(shè)置有一組或多組該行走機(jī)構(gòu)，或者還可以設(shè)置有其他類型的行走機(jī)構(gòu)。
[0030]另一方面，提供一種巡線機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)，包括機(jī)架，機(jī)架上設(shè)置有上述的基于電吸盤外置的獨(dú)立驅(qū)動(dòng)剖分輪行走機(jī)構(gòu)，每個(gè)剖分輪支架I均通過(guò)轉(zhuǎn)軸設(shè)置在機(jī)架上，各轉(zhuǎn)軸均通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)。
[0031]本發(fā)明的巡線機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)，外置電磁吸盤通電可以產(chǎn)生吸力從而與外置鐵塊貼合，斷電后，與外置鐵塊分離，剖分輪可以在剖分輪支架和轉(zhuǎn)軸的配合作用下脫離或架設(shè)在線路上，綜上，本發(fā)明既能減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、降低運(yùn)行成本、提高巡線機(jī)器人安全性，又能夠翻越障礙物。
[0032]需要說(shuō)明的是，本發(fā)明的巡線機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)僅僅介紹了機(jī)器人本體的機(jī)械結(jié)構(gòu)，并未涉及其他輔助裝置(如行走觀測(cè)用的攝像頭、垃圾清除用的機(jī)械手等)的設(shè)計(jì)。在控制系統(tǒng)方面，本發(fā)明可以采用地面控制平臺(tái)或者機(jī)器人自身智能化控制兩種方式。
[0033]再一方面，本發(fā)明還提供一種上述的巡線機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)的越障方法，包括:
[0034]步驟1:未遇到障礙時(shí)，外置電磁吸盤10通電與外置鐵塊9產(chǎn)生吸力，每對(duì)剖分輪2在剖分輪支架I的作用下對(duì)接從而架設(shè)在線路上，剖分輪2帶動(dòng)巡線機(jī)器人前行；
[0035]步驟2:遇到障礙時(shí)，巡線機(jī)器人停止前進(jìn)，一對(duì)剖分輪2在剖分輪支架I的作用下分離并脫離線路，外置電磁吸盤10斷電與外置鐵塊9分離；
[0036]步驟3:剖分輪2跨越障礙后在剖分輪支架I的作用下對(duì)接并重新架設(shè)在線路上，夕卜置電磁吸盤10通電與外置鐵塊9產(chǎn)生吸力，每對(duì)剖分輪2跨越障礙后，轉(zhuǎn)至步驟I，等待下一次越障。
[0037]上述的巡線機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)的越障方法主要著重講述的是行走單元的越障，巡線機(jī)器人還有其他抓持線路的結(jié)構(gòu)，從而交替來(lái)實(shí)現(xiàn)越障。本發(fā)明解決了現(xiàn)有技術(shù)中，人工巡線勞動(dòng)強(qiáng)度大和飛機(jī)巡線運(yùn)行成本高的問題，并能翻越常規(guī)障礙物(如絕緣子串、壓接管，懸垂線夾等)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)線路的連續(xù)巡檢。因此，本發(fā)明具有減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、降低運(yùn)行成本，且能夠翻越障礙的優(yōu)點(diǎn)。
[0038]需要說(shuō)明的是，本發(fā)明的越障方法重點(diǎn)在于采用了上述行走機(jī)構(gòu)的巡線機(jī)器人進(jìn)行越障的方法。如果巡線機(jī)器人上還設(shè)置了其他類型的可越障的行走機(jī)構(gòu)，則該其他類型的行走機(jī)構(gòu)采用其默認(rèn)的越障方法進(jìn)行越障即可，不在本發(fā)明的關(guān)注重點(diǎn)以內(nèi)。
[0039]以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明所述原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于電吸盤外置的獨(dú)立驅(qū)動(dòng)剖分輪行走機(jī)構(gòu)，其特征在于，包括至少一個(gè)行走單元，其中: 所述行走單元包括一對(duì)可在側(cè)向方向轉(zhuǎn)動(dòng)的剖分輪支架，所述剖分輪支架上設(shè)置有可互相對(duì)接和分離的剖分輪； 所述剖分輪上部設(shè)置有控制所述剖分輪對(duì)接和分離的外置電磁吸盤和外置鐵塊。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于電吸盤外置的獨(dú)立驅(qū)動(dòng)剖分輪行走機(jī)構(gòu)，其特征在于，每個(gè)剖分輪支架頂端設(shè)置有電機(jī)安裝架，所述電機(jī)安裝架上設(shè)置有水平排列的直流電機(jī)和減速器，所述減速器通過(guò)聯(lián)軸器與所述剖分輪連接。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于電吸盤外置的獨(dú)立驅(qū)動(dòng)剖分輪行走機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述外置電磁吸盤和外置鐵塊均通過(guò)外置支架與所述電機(jī)安裝架固定連接。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于電吸盤外置的獨(dú)立驅(qū)動(dòng)剖分輪行走機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述外置支架為倒L型，所述外置支架上設(shè)置有肋板。5.—種巡線機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)，包括機(jī)架，其特征在于，所述機(jī)架上設(shè)置有權(quán)利要求1-4任一所述的基于電吸盤外置的獨(dú)立驅(qū)動(dòng)剖分輪行走機(jī)構(gòu)，每個(gè)剖分輪支架均通過(guò)轉(zhuǎn)軸設(shè)置在所述機(jī)架上，各轉(zhuǎn)軸均通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)。6.權(quán)利要求5所述的巡線機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)的越障方法，其特征在于，包括: 步驟1:未遇到障礙時(shí)，所述外置電磁吸盤通電與所述外置鐵塊產(chǎn)生吸力，每對(duì)剖分輪在所述剖分輪支架的作用下對(duì)接從而架設(shè)在線路上，所述剖分輪帶動(dòng)巡線機(jī)器人前行； 步驟2:遇到障礙時(shí)，巡線機(jī)器人停止前進(jìn)，一對(duì)剖分輪在所述剖分輪支架的作用下分離并脫離線路，所述外置電磁吸盤斷電與所述外置鐵塊分離； 步驟3:所述剖分輪跨越障礙后在所述剖分輪支架的作用下對(duì)接并重新架設(shè)在線路上，所述外置電磁吸盤通電與所述外置鐵塊產(chǎn)生吸力，每對(duì)剖分輪跨越障礙后，轉(zhuǎn)至步驟I，等待下一次越障。
【文檔編號(hào)】B62D57/02GK105846349SQ201610321124
【公開日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2016年5月12日
【發(fā)明人】杜宗展, 高琦
【申請(qǐng)人】山東大學(xué)