[发明专利]一种用于输电线路巡线机器人行走和夹持复合末端执行器

说明书

技术领域

本发明涉及一种行走和夹持复合末端执行器，尤其是一种用于输电线路巡线机器人行走和夹持复合末端执行器。

背景技术

架空高压输电线路巡线机器人是一种对输电线路进行巡检的移动机器人。行走轮是巡线机器人的必要末端，通过驱动行走轮，机器人可以沿线路前进从而巡检途经线路。由于输电线路上有防震锤、悬垂线夹等障碍物，行走轮不能直接通过，因此通常夹爪与行走轮需要配合使用。目前巡线机器人末端行走轮一般采用的是一体式结构，这种结构的行走轮轮胎采用胶水粘在钢制行走轮上，轮胎一旦磨损，更换起来会非常复杂，甚至于整个行走轮都要更换。夹爪机构现今采用的钢丝拉绳柔性结构，在使用过程中，钢丝绳容易断裂从而导致夹爪机构失效，这是非常不安全的。

发明内容

本发明主要解决现有技术所存在的行走轮轮胎更换复杂以及夹爪机构易失效导致不安全的问题；提出了一种用于架空高压输电线路巡线机器人行走和夹持的复合末端执行器。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

一种行走和夹持复合末端执行器，其特征在于，包括一个分体式行走轮组件以及一个夹爪机构组件；所述行走轮组件包括同轴的通过滚动轴承连接的行走轮轴、轮毂以及通过螺纹连接固定在轮毂上的轮胎两端的滚轮挡边以及通过销钉连接固定在两滚轮挡边中间的轮胎，安装在行走轮轴内部的行走轮电机、密封电机的电机罩、与电机输出轴配合的内联轴节、与内联轴节配合的外联轴节、与外联轴节配合的驱动盘；所述驱动盘与轮毂通过螺纹连接，当电机轴转动时，带动与联轴节配合的驱动盘，整个轮毂以及行走轮也跟着转动；所述夹爪机构组件包括一个与行走轮轴固接的夹爪支架，设置在夹爪支架内部的电机以及与电机输出轴连接的夹紧电机齿轮、与之啮合的夹紧丝杆齿轮、支撑固定夹紧丝杆齿轮的夹紧丝杆，与夹紧丝杆配合的齿条螺母、与齿条螺母配合的夹爪，为了密封整个夹爪机构组件的齿轮盖、线箱盖以及电机箱盖。

在上述的一种行走和夹持复合末端执行器，内联轴节与外联轴节间有一定间隙，可以用来调节驱动盘与电机轴不同轴的问题。

在上述的一种行走和夹持复合末端执行器，所述的夹紧丝杆，一端用于固定支撑夹紧丝杆齿轮，另一端为外螺纹，与齿条螺母配合；所述齿条螺母外形为齿条状，内腔加工有内螺纹用于与夹紧丝杆配合，当夹紧丝杆转动时，就可以带动齿条螺母左右移动。

在上述的一种行走和夹持复合末端执行器，所述夹爪，一端为齿轮状，与齿条螺母啮合，另一端为手爪状，当齿条移动时，夹爪就会转动，从而松开或者抓紧输电线缆。

一种行走和夹持复合末端执行器的工作方式，其特征在于，包括：

直线行走：当机器人在直线段行走时，夹爪松开线缆，只行走轮与线缆接触，安装在行走轮轴内的电机转动带动行走轮在线缆上滚动，从而巡线机器人沿线缆前进；

跨越障碍物：当巡线机器人遇到障碍物时，一端的机械臂末端夹爪夹紧线缆，另一端机械臂移动到障碍物的另一端，然后夹爪夹紧线缆，接着之前夹紧线缆的机械臂末端夹爪松开线缆，移动机械臂到障碍物另一端，这样机器人就整个跨越了障碍物；

行走轮更换：当行走轮行走一定距离，轮胎会有磨损，但是行走轮的其他的零件都可以继续使用，因此只需要更换轮胎。更换轮胎的过程如下：拆除连接滚轮挡边与轮毂的螺钉，取下滚轮挡边以及轮胎，更换新的轮胎，最后将拆下的滚轮挡边固定在轮毂上。

因此，本发明具有如下优点：与一体式轮式结构相比，分体式行走轮结构更换的目标性更强，轮胎更换方便；夹爪机构采用刚性传动可以避免钢丝绳传动式夹爪机构钢丝绳易断裂的问题，增加了安全性。

附图说明

图1是本发明所述输电线路巡线机器人行走和夹持复合末端执行器的一种立体结构图。

图2是本发明中的行走轮组件剖视图。

图3是本发明中所述行走和夹持复合末端执行器去除夹爪支架后的立体结构图。

图4是本发明所述输电线路巡线机器人行走和夹持复合末端执行器于输电线路巡线机器人中位置图。

具体实施方式