[發明專利]嚙合驅動行走輪結構、巡線機器人機械結構及其越障方法

有效

• 申請號: 201610321970.0
• 申請日: 2016-05-12
• 公開（公告）號: CN105846353B
• 公開（公告）日: 2018-03-13
• 發明（設計）人: 杜宗展;宋士平;馬伶
• 申請（專利權）人: 濟南舜風科技有限公司
• 主分類號: H02G1/02
• 分類號: H02G1/02
• 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，特別是指一種嚙合驅動行走輪結構、巡線機器人機械結構及其越障方法。

背景技術

超高壓輸電線路分布地點多、面積廣，所處地形復雜，自然環境惡劣。電力線及桿塔附件長期受機械張力、電氣閃絡、材料老化等的影響，會產生斷股、磨損、腐蝕等損傷，如不及時修復，將導致嚴重事故，給電力傳輸帶來極大隱患。因此，必須對輸電線路進行定期巡視檢查，隨時掌握和了解輸電線路的運行情況以及線路周圍環境和線路保護區的變化情況，及時發現和消除隱患，預防事故的發生，確保供電安全。

目前，對輸電線路的巡檢主要采用地面人工目測巡檢和直升飛機航測。前者巡檢精度低，勞動強度大，存在巡檢盲區，森林疾病及野生動物也給巡視人員帶來安全隱患；后者存在飛行安全隱患且巡線費用昂貴，直接限制了直升機巡檢的廣泛推廣。

由于超高壓輸電線路多數采用四分裂線，因此，針對四分裂線設計了巡線機器人，它可以減輕工人巡線的勞動強度，降低高壓輸電的運行維護成本，提高巡檢作業的質量和科學管理技術水平，對于增強電力生產自動化綜合能力，創造高的經濟效益和社會效益都具有重要意義。因此，專用巡線機器人的研制及其技術研發已成為當前特種機器領域的一個研究熱點。日本、加拿大、美國等發達國家先后開展了巡線機器人的研究工作，對于輸電線路上存在絕緣子串、壓接管和懸垂線夾等情況，無法跨越，不能實現超高壓輸電線路的連續巡檢。中科院沈陽自動化所、山東大學、武漢大學、北京航空航天大學等單位也針對超高壓輸電線路的連續巡檢需求開展這方面技術和設備的研制，取得了一定的相應成果，但也都不具備越障功能。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種減輕勞動強度、降低運行成本，且能夠翻越障礙的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：

一種嚙合驅動行走輪結構，包括至少一個行走單元，其中：所述行走單元包括至少一對剖分輪，所述剖分輪包括能夠互相對接和分離的主動剖分輪和被動剖分輪，所述主動剖分輪和被動剖分輪的下方分別設置有第一行走輪臂和第二行走輪臂，所述主動剖分輪和被動剖分輪的外側分別設置有用于控制剖分輪對接和分離的內置電吸盤和內置鐵塊；

一種巡線機器人機械結構，包括機架，所述機架上設置有所述的嚙合驅動行走輪結構，所述第一行走輪臂和第二行走輪臂的下端通過鉸接軸設置在所述機架上；

上述的巡線機器人機械結構進行越障的方法，包括：

步驟1：未遇到障礙時，所述內置電吸盤通電與所述內置鐵塊產生吸力，所述機架帶動所述第一行走輪臂和所述第二行走輪臂轉動從而使得所述主動剖分輪和所述被動剖分輪進行對接，所述直流電機通過所述減速器驅動所述聯軸器從而帶動主動剖分輪沿線路向前轉動，被動剖分輪通過主動剖分輪的嚙合作用隨之向前轉動；

步驟2：遇到障礙時，所述內置電吸盤斷電，所述機架帶動所述第一行走輪臂和所述第二行走輪臂從而使得所述主動剖分輪和所述被動剖分輪分離避開障礙物。

本發明具有以下有益效果：

本發明提供嚙合驅動行走輪結構，包括至少一個行走單元，其中：所述行走單元包括至少一對剖分輪，所述剖分輪包括能夠互相對接和分離的主動剖分輪和被動剖分輪，所述主動剖分輪和被動剖分輪的下方分別設置有第一行走輪臂和第二行走輪臂，所述主動剖分輪和被動剖分輪的外側分別設置有用于控制剖分輪對接和分離的內置電吸盤和內置鐵塊，以上行走輪的結構設計增加了剖分輪聯接的穩定性，提高了對導線施加水平面內的夾緊力。本發明嚙合驅動行走輪結構、巡線機器人機械結構，包括機架，其工作過程可以為：正常行走時，所述內置電吸盤通電與所述內置鐵塊產生吸力，所述機架帶動所述第一行走輪臂和所述第二行走輪臂轉動從而使得所述主動剖分輪和所述被動剖分輪進行對接，所述直流電機通過所述減速器驅動所述聯軸器從而帶動主動剖分輪沿線路向前轉動，被動剖分輪通過主動剖分輪的嚙合作用隨之向前轉動；遇到障礙時，所述內置電吸盤斷電，所述機架帶動所述第一行走輪臂和所述第二行走輪臂從而使得所述主動剖分輪和所述被動剖分輪分離避開障礙物，本發明能夠在平直及具有一定坡度的下路上行走，解決了現有技術中，人工巡線勞動強度大和飛機巡線運行成本高的問題，并能翻越常規障礙物(如絕緣子串、壓接管，懸垂線夾等)，實現了對線路的連續巡檢。因此，與現有技術相比，本發明具有減輕勞動強度、降低運行成本，且能夠翻越障礙的優點。

附圖說明

圖1-2為本發明的嚙合驅動行走輪結構的結構示意圖；

圖3-4為本發明的嚙合驅動行走輪結構的剖分輪結構示意圖。