[發明專利]行走機構、巡線機器人機械結構及其越障方法

有效

• 申請號: 201610321134.2
• 申請日: 2016-05-12
• 公開（公告）號: CN105846350B
• 公開（公告）日: 2018-03-13
• 發明（設計）人: 杜宗展;高琦
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: H02G1/02
• 分類號: H02G1/02;B62D57/02
• 代理公司: 北京恩赫律師事務所11469
• 代理人: 趙文成

技術領域

本發明涉及機器人技術領域，特別是指一種行走機構、巡線機器人機械結構及其越障方法。

背景技術

采用高壓和超高壓架空電力線是長距離輸配電力的主要方式。電力線及桿塔附件長期暴露在野外,因受到持續的機械張力、電氣閃烙、材料老化的影響而容易產生斷股、磨損、腐蝕等損傷,如不及時修復更換,原本微小的破損和缺陷就可能擴大,最終導致嚴重事故,造成大面積的停電和巨大的經濟損失。當前輸電導線巡檢、維護的方法主要有兩種:地面目測法與航測法。目測法采用人工巡檢,這種方法勞動強度大,工作效率和探測精度低,可靠性差，存在檢查盲區；航測法采用直升飛機巡線,這種方法雖然有較高的檢測效率和精度，但是這種方法受一些環境因素的制約，同時巡檢的技術難度高,運行費用較高。巡線機器人技術的發展,為高壓輸電線的檢查工作提供了新的技術手段。

現有巡線機器人的技術研發已經取得了一定的相應成果，但對于輸電線路上存在的障礙物無法跨越，不能實現超高壓輸電線路的連續巡檢。因此，有必要提供一種既能減輕勞動強度、降低運行成本，又能夠翻越障礙物的巡線機器人機械結構。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種既能減輕勞動強度、降低運行成本，又能夠翻越障礙物的行走機構、巡線機器人機械結構及其越障方法。

為解決上述技術問題，本發明提供技術方案如下：

一方面，提供一種行走輪和夾緊輪組合式行走機構，包括至少一個行走單元，其中：

所述行走單元包括一對行走剖分輪，所述行走剖分輪包括可互相對接和分離的主動行走剖分輪和被動行走剖分輪，所述主動行走剖分輪和被動行走剖分輪的下方分別設置有第一行走輪臂和第二行走輪臂；

所述行走剖分輪下方設置有與之配合夾緊線路的一對可升降的夾緊剖分輪，所述夾緊剖分輪包括可互相對接和分離的第一夾緊剖分輪和第二夾緊剖分輪。

進一步的，所述主動行走剖分輪中部設置有錐齒輪結構，所述被動行走剖分輪上設置有與所述錐齒輪結構相嵌合的凹槽結構。

進一步的，所述第一行走輪臂頂端設置有直流電機安裝座，所述直流電機安裝座設置有水平排列的直流電機和減速器，所述減速器通過聯軸器與所述主動行走剖分輪連接，所述第二行走輪臂頂端橫向設置有鋁合金管，所述鋁合金管通過軸承與所述被動行走剖分輪連接。

進一步的，所述第一夾緊剖分輪中部設置有錐形凸臺結構，所述第二夾緊剖分輪上設置有與所述錐形凸臺結構相嵌合的凹槽結構。

進一步的，所述第一行走輪臂和第二行走輪臂上均設置有步進電機升降器安裝座，所述步進電機升降器安裝座上設置有控制所述夾緊剖分輪升降的步進電機升降器，所述步進電機升降器通過聯軸器與所述夾緊剖分輪連接。

進一步的，所述步進電機升降器安裝座分別套接在所述第一行走輪臂和第二行走輪臂上。

另一方面，提供一種巡線機器人機械結構，包括機架，所述機架上設置有上述的行走輪和夾緊輪組合式行走機構，所述第一行走輪臂和第二行走輪臂的下端均通過轉軸設置在所述機架上，各轉軸均通過電機驅動。

再一方面，提供一種上述的巡線機器人機械結構的越障方法，包括：

步驟1：未遇到障礙時，所述行走剖分輪在所述第一行走輪臂和第二行走輪臂的作用下對接并架設在線路上，所述夾緊剖分輪在所述第一行走輪臂和第二行走輪臂的作用下對接并與所述行走剖分輪配合夾緊線路，所述行走剖分輪帶動巡線機器人前行；

步驟2：遇到障礙時，巡線機器人停止前進，所述行走剖分輪在所述第一行走輪臂和第二行走輪臂的作用下分離并脫離線路，所述夾緊剖分輪在所述第一行走輪臂和第二行走輪臂的作用下分離后下移；

步驟3：所述行走剖分輪跨越障礙后在所述第一行走輪臂和第二行走輪臂的作用下對接并重新架設在線路上，所述夾緊剖分輪在所述第一行走輪臂和第二行走輪臂的作用下重新對接后上移并與所述行走剖分輪配合夾緊線路，多對行走剖分輪和夾緊剖分輪跨越障礙后，轉至步驟1，等待下一次越障。

進一步的，對上述的巡線機器人機械結構的越障方法作進一步改進，包括，

所述步驟2進一步為：遇到障礙時，巡線機器人停止前進，所述夾緊剖分輪下移后在所述第一行走輪臂和第二行走輪臂的作用下分離并脫離線路，所述行走剖分輪在所述第一行走輪臂和第二行走輪臂的作用下分離并脫離線路；