[發明專利]一種軌道式電力角鋼塔檢修機器人

在審

• 申請號: 202110685911.2
• 申請日: 2021-06-21
• 公開（公告）號: CN113500580A
• 公開（公告）日: 2021-10-15
• 發明（設計）人: 張天忠;張金鋒;劉軍;姬書軍;汪勝和;何輝;徐寧;張必余;龔志文;郭興源;孫丙宇;陳晨;姚德亮;吳雪蓮
• 申請（專利權）人: 國網安徽省電力有限公司;合肥中科藍睿科技有限公司
• 主分類號: B25J5/02
• 分類號: B25J5/02;B25J5/04;B25J11/00
• 代理公司: 合肥和瑞知識產權代理事務所(普通合伙) 34118
• 代理人: 柯凱敏

本發明屬于電力作業攀爬機器人技術領域，具體涉及一種軌道式電力角鋼塔檢修機器人。本發明包括主機以及機械臂，主機包括行走部，行走部為兩套且分別配合在相鄰的兩根角鋼主材上；兩套行走部上均設置水平滑臺，機械臂安裝在位于兩組行走部之間的基座的正面處，基座處向兩側處的水平滑臺處延伸出水平導桿，水平導桿與水平滑臺間形成導向方向為水平向的滑移導向配合；該檢修機器人還包括用于定中基座位置的定中組件。本發明在結構輕巧可靠的同時，亦可同步保證攀爬作業的動作穩定性及動作可靠性，從而能大大節省人力巡檢成本，提高檢修效率，并保障輸電系統安全可靠運行。

技術領域

本發明屬于電力作業攀爬機器人技術領域，具體涉及一種軌道式電力角鋼塔檢修機器人。

背景技術

電力的穩定、安全是促進各行各業發展的基本保障，在我國，電力角鋼塔數量多、分布廣，且長期顯露于野外環境甚至多塵強風高濕的惡劣環境下。傳統方式下，需由檢修人員背負檢修設備沿腳釘側攀爬角鋼塔，逐步掛接安全繩防墜，導致巡檢周期長，攀爬危險性大，工作效率低。因此，適用于角鋼塔的攀爬機器人應運而生，并逐漸衍生出各種形態結構的攀爬種類，如蛇形機器人、輪式機器人及尺蠖式機器人等。如圖1所示，由于電力角鋼塔是將角鋼通過螺栓或焊接而成的桁架結構，主要由四根主角鋼主材和一些用于斜拉支撐的輔材構造而成；角鋼主材與地基呈一定傾斜角度布置，角鋼主材間采用外包角鋼并加螺栓固定連接，斜材與角鋼主材間采用螺栓直連或外加節點板，同時還會沿角鋼塔高度方向布置大量水平外延的腳釘從而供人工檢查所用。由此可見，電力角鋼塔具備阻礙物眾多的特點，包括但不僅限于腳釘、包覆螺栓、節點板等；無論是何種機器人，如何在避障的同時保證攀爬效率是一大難點。此外，在攀爬過程中，機器人的主機必須始終與角鋼主材平行，這樣才能保證機器人的穩固夾持與平穩攀爬；然而，由于現有機器人自的巨大質量，機器人的主機往往出現角度傾斜狀況，使得可靠性存疑。如何研發出一種新型的檢修機器人，使之具備結構輕巧可靠的優點，從而實現攀爬效率與攀爬穩定性間的可靠平衡，為本領域近年來所亟待解決的技術難題。

發明內容

本發明的目的是克服上述現有技術的不足，提供一種軌道式電力角鋼塔檢修機器人，其在結構輕巧可靠的同時，亦可同步保證攀爬作業的動作穩定性及動作可靠性，從而能大大節省人力巡檢成本，提高檢修效率，并保障輸電系統安全可靠運行。

為實現上述目的，本發明采用了以下技術方案：

一種軌道式電力角鋼塔檢修機器人，包括主機以及布置于主機上的用于檢修的機械臂，其特征在于：主機包括可沿角鋼主材的長度方向作行進動作的行走部，行走部為兩套且分別配合在相鄰的兩根角鋼主材上；兩套行走部上均設置水平滑臺，機械臂安裝在位于兩組行走部之間的基座的正面處，基座處向兩側處的水平滑臺處延伸出水平導桿，水平導桿與水平滑臺間形成導向方向為水平向的滑移導向配合；該檢修機器人還包括用于定中基座位置的定中組件，所述定中組件包括布置在基座背面的鉛垂導軌，鉛垂導軌上滑軌配合有鉛垂滑塊；定中連桿的兩端分別鉸接在鉛垂滑塊和行走部上，且鉸接處軸線垂直鉛垂滑塊的行進方向；位于基座兩側的兩組定中連桿之間存有夾角且該夾角的角端指向鉛垂滑塊的行進方向。

優選的，每根角鋼主材上的一套行走部均由沿角鋼主材長度方向依序布置的兩組行走模塊組成；兩套行走部上的位于上層的行走模塊等高設置，兩套行走部上的位于下層的行走模塊等高設置；所述水平導桿為兩根且分別配合在兩組上層行走模塊上的水平滑臺處和兩組下層行走模塊上的水平滑臺處；基座固定在水平導桿的中段桿身處且橋接兩根水平導桿。

優選的，所述鉛垂導軌的布置位置與水平導桿的布置位置彼此空間避讓；兩組定中連桿呈面對稱的布置在鉛垂導軌的兩側處。

優選的，角鋼主材上沿其長度方向布置有工字軌，所述行走模塊包括行走板以及回轉配合在行走板上的行走輪，行走輪與工字軌間形成滾動配合；所述行走輪為主動輪或行走模塊通過外部驅動源驅動，從而產生沿工字軌的行走動作。

優選的，所述行走板與水平滑臺之間夾設有墊板，墊板沿角鋼主材方向延伸并向水平滑臺上方延伸，從而形成檐口。