[發明專利]一種輸電線路在線監測用線纜攀爬機器人

有效

• 申請號: 201510704999.2
• 申請日: 2015-10-27
• 公開（公告）號: CN105244808A
• 公開（公告）日: 2016-01-13
• 發明（設計）人: 王吉岱;魏軍英;孫愛芹;陳廣慶;王智偉;甄靜;徐希清;郝亞東;劉笑辰;紀德恒;馬傳凱;王峰;丁冠軍;張良
• 申請（專利權）人: 山東科技大學
• 主分類號: H02G1/02
• 分類號: H02G1/02;B62D57/02
• 代理公司: 濟南舜源專利事務所有限公司 37205
• 代理人: 毛勝昔

1.一種輸電線路在線監測用線纜攀爬機器人，其特征在于，包括搭載平臺、工作臂、水平電動推桿和豎直電動推桿；其中：

所述搭載平臺整體呈箱體結構，其上表面的縱向中心位置處設置有一長條狀的深溝槽；

所述工作臂數量為三個，分別為左工作臂、重心平衡臂和右工作臂；各工作臂均分別豎立設置在所述搭載平臺上；

所述重心平衡臂為上、下兩段式結構，下段為方形的第一電動推桿，上段為第一抓手裝置和安全抓手裝置；在上段與下段之間還設置了第一連接板，該第一連接板分別與下段的第一電動推桿、上段的第一抓手裝置和安全抓手裝置成可拆卸連接；所述第一電動推桿的中心軸線的延長線穿過所述搭載平臺的重心；上述重心平衡臂的第一電動推桿本體的下段經上述深溝槽直至伸入所述搭載平臺內，其底板通過螺栓固定在所述搭載平臺內部的底表面上；

所述左工作臂和右工作臂為左右對稱結構，以所述第一電動推桿的中心軸線為對稱軸，對稱分布在所述重心平衡臂的兩側；

所述左工作臂包括順次連接的越障臂、連桿機構和旋轉機構三部分，其中：

所述越障臂為上、下兩段式結構，下段為方形的第二電動推桿，上段為第二抓手裝置，在第二電動推桿與第二抓手裝置之間還設置了第二連接板，該第二連接板分別與第二電動推桿和第二抓手裝置成可拆卸連接；在所述左工作臂的第二電動推桿的右側壁面上，一上一下，分別設置有兩排開口朝外、開口端兩側對稱開設有軸孔的U形耳板，排與排均分別平行于所述搭載平臺與第二電動推桿的交界線；

所述連桿機構為兩段式結構，其中，第一段為第一方管，該第一方管的兩端前壁面和后壁面分別向外延伸，各形成兩個第一耳部；第一耳部上均分別開設有第一軸孔；上述第一方管的左端通過第一轉動軸連接在上述左工作臂的第二電動推桿的右側壁面上的位置在上的那一排的U形耳板上，形成可轉動連接；第二段為第二方管，該第二方管的兩端前壁面和后壁面分別向外延伸，形成上第二耳部和下第二耳部，上第二耳部和下第二耳部上均分別開設有上第二軸孔和下第二軸孔；上述第二方管的左端通過穿過上第二軸孔的第二轉動軸連接與上述第一方管右端連接成一體，形成可轉動連接；

當上述第二方管位于所述第一方管的右側并處于向下翻折90度的狀態時，其右側壁面上的上方設置有一U字形耳板，在該U字形耳板的兩側耳部成對開設有第三軸孔；

所述旋轉機構自下向上包括順次連接的旋轉電機、輸出軸的方向豎直朝上的蝸輪蝸桿減速機、聯軸器、第三轉動軸、固定連接板和運動機構安裝座板；其中，第三轉動軸自下向上從安裝在軸承座內的軸承中穿過，運動機構安裝座板裝配在轉動軸的末端；上述軸承座的耳部通過螺栓固定在所述固定連接板，所述固定連接板通過螺栓固定在所述搭載平臺上；

所述運動機構安裝座板近似呈開口朝上的U形槽板，該U形槽板的兩側壁的中部向上突出，形成一突出部，該突出部開設有第四軸孔，該U形槽板的兩側壁的左、右兩端分別開設有第五軸孔和第六軸孔；

所述水平電動推桿的螺桿端開設有一通孔，并通過第四轉動軸連接在所述第二電動推桿的右側壁面上位置在下方的那排U形耳板上，成可轉動連接；該水平電動推桿的底座端通過穿過上述第五軸孔的第五轉動軸連接在U形槽板上，形成可轉動連接；其中，所述水平電動推桿的螺桿中心軸線的延長線分別通過上述第四轉動軸和第五轉動軸的軸向中點；

所述豎直電動推桿的螺桿端開設有一通孔，并經穿過上述第三軸孔的第六轉動軸連接在第二方管上，成可轉動連接；該豎直電動推桿的底座端通過穿過上述第六軸孔的第七轉動軸連接在U形槽板上，形成可轉動連接；其中，所述豎直電動推桿的螺桿中心軸線的延長線分別通過上述第六轉動軸和第七轉動軸的軸向中點；

上述第四轉動軸的兩端部分別從所述第二電動推桿的右側壁面上位置在下方的那排U形耳板前、后兩側壁面伸出，在前、后兩側均分別形成一A連接端；上述下第二軸孔中還裝配有第八轉動軸，該第八轉動軸的兩端部分別從所述第二方管的前、后兩側壁面伸出，在前后兩側均分別形成一B連接端；在上述前、后兩側的A連接端與B連接端之間，分別通過一兩端分別開設有孔，形狀結構和功能均類似鏈條中的外鏈板的連接鏈板連接成一體，形成可轉動連接；

所述第一抓手裝置和第二抓手裝置的結構形式相同，均分別包括第一導軌絲桿、第一支撐架板，以及安裝在第一支撐架板上的手輪；

上述重心平衡臂的第一導軌絲桿的驅動電機的底座固定在第一連接板上，上述越障臂的第一導軌絲桿的驅動電機的底座固定在第二連接板上；

上述第一支撐架板一左一右成對豎立設置，其各自靠近下邊緣的中心位置處分別設置有一螺紋孔、各自靠近左右兩側邊緣的中心位置處分別設置有一通孔，并通過該螺孔和通孔分別裝配在第一導軌絲桿的螺桿和左右兩個導軌上；其中，導軌與相對應的通孔之間成可自由滑動連接，螺桿與螺紋孔之間成螺紋連接；

上述手輪一左一右成對設置：左右兩塊第一支撐架板的上端同一水平高度位置處分別設置有手輪安裝用軸孔，左右兩個手輪分別通過其各自的連接軸裝配在左右兩塊第一支撐架板上；

上述左右兩個手輪均分別近似呈帶頸法蘭形狀；兩個手輪的頸部一大一小，當左右兩個手輪完全合攏時，其中頸部較小的那個手輪的頸部整體插入頸部較大的那個手輪的頸部，二者之間成松配合；

上述頸部較大的那個手輪的頸部的外緣設置有一圈翻邊；

上述頸部較大的那個手輪的連接軸的末端伸出其所在的第一支撐架板的外側，該連接軸的末端裝配有一皮帶輪/鏈輪，該皮帶輪/鏈輪作為被動皮帶輪/被動鏈輪，通過皮帶/鏈條由安裝在該第一支撐架板下方位置處的第二電機所直接驅動的主動皮帶輪/主動鏈輪驅動；

所述安全抓手裝置包括第二導軌絲桿、第二支撐架板，以及安裝在第二支撐架板上的半圓環吊鉤；

上述安全抓手裝置與所述第一抓手裝置對稱布置，對稱軸為所述第一電動推桿中軸線；

上述安全抓手裝置的第二導軌絲桿的驅動電機的底座固定在第一連接板上；

上述第二支撐架板一左一右成對豎立設置，其各自靠近下邊緣的中心位置處分別設置有一螺紋孔、各自靠近左右兩側邊緣的中心位置處分別設置有一通孔，并通過該螺孔和通孔分別裝配在第二導軌絲桿的螺桿和左右兩個導軌上；其中，導軌與相對應的通孔之間成可自由滑動連接，螺桿與螺紋孔之間成螺紋連接；

上述半圓環吊鉤一左一右成對設置，分別通過螺栓固定在與其對應的左右兩塊第二支撐架板的上端同一水平高度位置處；當左右兩個半圓形吊鉤在第二導軌絲桿的驅動下合攏時，形成一封閉的圓環形吊鉤；

上述第一抓手裝置和第二抓手裝置的上部均分別設置有若干數量、監測方向各異的紅外傳感器；上述搭載平臺的外側壁上設置有激光測距儀、攝像頭和紅外成像系統裝置；

上述紅外傳感器、激光測距儀和紅外成像系統裝置分別與設置在搭載平臺箱體內部的計算機控制系統通訊連接，并由該計算機控制系統控制與調節；所述計算機控制系統還外接有一控制器，所述控制器用于分別控制第一電機和第二電機的開/停、正/反轉的切換；

在搭載平臺箱體內部還設置有直流電源，該直流電源用于分別向機器人的每一個用電設備進行供電。