[发明专利]实现越障巡线机器人的行走机构

说明书

技术领域

本发明涉及一种机器人，尤其是涉及一种实现越障巡线机器人的行走机构。

背景技术

由于输电线路的架空线路长期暴露在野外，受刮风下雨、严寒酷暑等恶劣天气影响，加上线路材料老化，常常会出现磨损或腐蚀等损伤，如不及时修复更换，原本微小的破损和缺陷就可能扩大，最终导致严重事故，因此，为保证电力线路正常运行，对架空输电线路进行定期巡检非常重要。

目前，常见的线路巡检都是靠供电局维护人员用肉眼或望远镜察看。因为受地理环境、天气状况等因素的影响，有些隐患也不容易被发现。遇上跨河或者深山中的线路，维护人员常常“无计可施”。因此采用巡线机器人来代替人工巡检已成为大势所趋。这对提高电力部门自动化作业程度，减轻巡检人员劳动强度，提高巡检人员工作安全条件及提高巡检质量都有及其重要的意义。

当前，关于巡线机器人行走机构大多是通过机械臂攀越的方式来实现架空线路的越障功能，其主要缺点是：越障时需依赖人工远程遥控，操作困难、机构复杂且动作时间长，此外，由于受到遥控距离限制，相关控制设备需沿线路搬运，严重影响巡线工作效率，无法真正实现自动化巡线作业。

综观国内外巡线机器人行走机构的水平和现状，分别有：

1.中国科学院沈阳自动化研究所申请的发明专利200410020490.8（申请日：2004.04.30）。

2.中国科学院自动化研究所申请的发明专利200310118302.0（申请日：2003.11.18）。

3.武汉大学申请的发明专利200510019930.2（申请日：2005.12.01）。

4.山东大学申请的专利200510042569.5（申请日：2005.03.18）。

国内外的相关产品有：

1.东京电力公司的Sawada等人研制了光纤复合架空地线（OPGW）巡检移动机器人。

2.北京航空航天大学于2003年研制的巡线机器人。

3.福建省电力有限公司与中科院沈阳自动化研究所、厦门加能电力科技有限公司等单位合作研制的超高压输电线路巡线机器人。

相关的科技论文有：

[1]朱兴龙等.输电线巡检机器人越障机理与试验，机械工程学报，2009，45（2）：119-125。

[2]李红卫，赵世平，陆小龙.攀爬电力铁塔机器人的爬行方案设计，制造业自动化，2010，32（11）：100-103。

[3]佃松宜等.巡线机器人的研究综述及面向智能电网技术的一些探讨，四川电力技术，2009，32（增刊）：47-51。

上述专利和产品中关于可越障巡线机器人行走机构大多是通过机械臂攀越的方式来实现架空线路的越障功能，它们的主要缺点是：遇到障碍物时需要停止前进，调整“手臂”位置，越障后再恢复巡线速度；越障行走时需依赖人工远程遥控，操作困难、机构复杂且动作时间长；由于受到遥控距离限制，相关控制设备需沿线路搬运，严重影响巡线工作效率，无法真正实现自动化巡线作业

中国专利CN1292319公开一种自主变位四履带足机器人行走机构，采用四履带足驱动，四履带足两两相互平行，沿机架1纵轴线对称布置,采用驱动轮5低置和导向轮15辅助支承的结构,无任何复杂的变位传动机构，结构简单，造价低廉，有承载能力大，行走平稳，回转灵活，机动性强等优点，可毫不费力地越过比履带高数倍的直壁型障碍，有优异的越障性能，适于作诸如工程抢险机器人，越野车辆之类机器人或车辆的行走机构。

发明内容

本发明的目的在于提供可使巡线机器人在缆线上行走时能平稳、快速、全自动翻越架空线上的障碍物的一种实现越障巡线机器人的行走机构。

本发明设有吊仓、吊臂、齿轮、上直流减速电机、下直流减速电机、上皮带、下皮带、行走轮臂、压紧弹簧、U形支架、上行走轮、下行走轮；所述吊仓内设有检测装置和U型支架转动伺服系统，U型支架转动伺服系统通过吊臂与设于吊臂中间的齿轮连接，通过驱动齿轮转动实现U形支架的±90度旋转；所述U形支架通过压紧弹簧与行走轮臂连接；所述行走轮臂上设有铰链弹簧压紧机构；上直流减速电机通过上皮带分别与上行走轮连接，下直流减速电机通过下皮带分别与下行走轮连接；上行走轮设在缆线上部，下行走轮设在缆线下部，上行走轮和下行走轮压紧在缆线上。