[发明专利]铁塔攀爬巡检机器人

说明书

技术领域

本发明涉及一种电力设备上用以攀爬铁塔的机器人。

背景技术

线路杆塔及其附属设备安装完成后，监理需对安装质量和工艺进行巡 检，通常对杆塔的检查主要是安排登高人员攀爬杆塔进行检查，不仅存在 人员安全问题，还存在观测点少，人力成本高的问题。

关于线路巡检，越来越多的采用机器人进行巡检。用于巡检的机器人 根据具体巡检对象不同而在结构上有所区分，然而巡检机器人都具有一定 的基础结构，其通常包含载具，用以承载各类检测设备，匹配该载具通常 还需要设置攀爬装置，其中攀爬装置因其具体应用的适配性而决定了巡检 机器人的分类。

于第一应用中，载具具有履带式底盘结构，对于需要垂直攀爬的机器 人来说单纯的履带式底盘显然无法胜任攀爬的需要，因而，加以匹配的攀 爬装置就成为此类巡检机器人的必备附件。常用的攀爬装置具有上下分布 的两对攀爬臂，每个攀爬臂的具体形态构造为以中心轴为装配轴并以中心 轴为基准辐设的若干臂部，利用臂部端头与被检测对象托持形成攀爬动力， 若干臂部交替形成支撑，从而完成连续的攀爬。

第一应用中的攀爬装置所涉及的臂部数量、长度需要与攀爬对象具有 严格的匹配关系，因而适用范围受到很大限制。

在第二应用中，臂部被简化为一对，并关于中心轴对称，在此条件下， 往往需要额外的合抱装置进行辅助，避免机器人的掉落，且上下攀爬臂在 转角相位上存在一个相位差，因而需要进行上下攀爬臂轴的同步驱动，整 体结构相对比较复杂。

发明内容

因此本发明的目的在于提供一种适于铁塔攀爬的机器人，其结构相对 简单，并具有攀爬的可靠性。

本发明采用以下技术方案：

一种铁塔攀爬巡检机器人，包括：

载具，用于载置检测设备；

上攀爬部分，具有一对铰接于载具上端并被约束绕相应铰轴转动转角 大小的上臂，以及连接于上臂非铰接端的手爪，该手爪顶部为上拱的曲部；

下攀爬部分，具有一对铰接于载具下端并被约束绕相应铰轴转动转角 大小的下臂，以及连接于下臂非铰接端的脚爪，该脚爪下部为上拱的曲部；

其中，上臂和下臂均具有伸缩结构，从而配置相应的驱动装置，使上 臂和下臂交替伸缩。

于上述结构中，依据本发明，利用上攀爬部分和下攀爬部分被约束的 上臂和下臂的交替伸缩运动，形成悬挂和支撑，借助于铁塔具有的倾斜度， 实现攀爬。对于脚爪和手爪，利用上拱的结构实现自导引，从而实现悬挂 活着支撑两个动作的脱离或者置位。相对而言，其整体结构相对比较简单， 借助于铁塔的斜度，能够可靠的进行攀爬。

上述铁塔攀爬巡检机器人，于一些较佳的实施例中，所述上臂和下臂 为流体缸，相应地，流体缸的缸体座端为铰接端，活塞杆连接相应的手爪 或脚爪，控制结构非常简单，不依赖于复杂的机械结构，通过管路的匹配 连接即可。

具体地，所述流体缸为单作用气压缸，配管更加简单，且相对于其他 的流体缸，无污染；

相应地，所述驱动装置为匹配的压缩系统。

优选地，所述手爪和脚爪均为弧形结构，结构紧凑，制作成本低。

于一些实施例中，被约束转角的所述上臂或者下臂在转角的一个止点 配置为初始位置，并通过配置在相应铰轴处的扭簧约束该初始位置，籍以 产生复位到初始位置的回复力，借以提高攀爬的可靠性。

优选地，所述载具包括：

载置部；以及

导引部，配置在载置部朝向攀爬面侧，至少在上端设有反向于攀爬面 的翘曲面，攀爬受导引部约束，从而攀爬稳定性更好。

优选地，所述导引部为雪橇板。

进一步地，所述雪橇板配有两个而左右各一地分居于载置部两侧。

在较佳的实施例中，所述载置部包括一主架和通过平行于攀爬方向的 铰轴连接在该主架上的副架，以及锁定该铰轴的锁紧装置，方便载置部整 体宽度的调整。

优选地，所述主架包括一平架和从该平架左右侧之一向攀爬侧延伸的 支撑部，其中所述副架与所述支撑部结构相同。

附图说明

图1为依据本发明的一种铁塔攀爬巡检机器人的原理图。

图2为一种载具结构示意图。

图3为对上臂的转角进行约束的结构示意图。