[发明专利]一种模块化双轮爪巡线机器人

说明书

本发明提供一种模块化双轮爪巡线机器人，包括两个在线路上支撑行走且可进行开合动作的轮爪模块，两个轮爪模块之间设有通过卡环依次连接第一I型关节模块、第一T型关节模块、第二T型关节模块、第三T型关节模块和第二I型关节模块，三个T型关节的转轴互相平行，并与两端I型关节的转轴垂直，所述第一T型关节模块与第二T型关节模块之间设有用于调节连接距离的连接套筒。本发明具有构型可变、越障能力强、结构简单、灵活性和机动性强、巡线效率高等特点，能以尺蠖式、翻转式和扭转式等步态在线缆上完成越障，并能在线缆上快速移动，可广泛用于不同规模的输电线路上巡检的工作。

技术领域

本发明涉及巡线机器人技术领域，更具体地，涉及一种模块化双轮爪巡线机器人。

背景技术

输电线路是电力系统的重要设备，起着极其重要的作用，但在各种因素的共同作用下，输电线路会产生多种形式的故障或安全隐患，如导地线断股或诱烛、防震锤连接螺栓松动、连接管松弛、金具脱落、绝缘子破损或缺失以及线路异物缠绕等，这些故障或安全隐患如不及时发现和消除，将对电力系统造成危害。因此，为了保证输电线路安全、稳定地运行，定期对高压输电线路巡视检修保障其稳定运行是非常有必要的。目前，对输电导线进行巡检的方法主要有人工巡检和直升机巡检两种方法。其中，人工巡检劳动强度大、工作环境恶劣、危险，而直升机巡检的成本又非常高。

巡线机器人为输电线路的巡视检查提供了很好的选择。相对于人工巡检方式，巡检机器人速度快，效率高，能让工人从高危和繁重的体力劳动中解放出来，用机器人代替人工执行高压线上的高空作业就对机器人的环境适应能力有一定的要求，要实现以较快速度沿输电线路行走，并可以跨越防振锤、耐张线夹、悬垂线夹和间隔棒等障碍物。目前国内外已经开发了多种在输电线上巡检的机器人，它们可以代替人在高压线上进行巡检作业，减少了电力巡检工人工作的危险性，中国专利公开号CN105798901A，公开日期2016年5月12日，该专利公开了一种仿昆虫蠕动式双轮双臂巡线机器人机械结构及其越障方法，所述仿昆虫蠕动式双轮双臂巡线机器人机械结构包括机架，机架的上部设置有可两侧打开闭合的滚轮臂，滚轮臂上设置分体式滚轮，机架的下部设置有至少一个前向机械臂和后向机械臂，各铰接轴处均通过电机驱动，该专利需要依靠机械臂协助滚轮臂完成障碍跨越，结构复杂，且滚轮臂缺少旋转的自由度，移动不灵活。

发明内容

本发明的目的在于克服现有巡线机器人结构复杂，且滚轮臂运动移动的自由度少，导致巡线移动不灵活的缺点，提供一种模块化双轮爪巡线机器人。本发明简化了巡线机器人的整体结构，且增加了巡线机器人运动的自由度，在巡线过程中移动更加灵活。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种模块化双轮爪巡线机器人，包括两个在线路上支撑行走且可进行开合动作的轮爪模块，两个轮爪模块之间设有通过卡环依次连接第一I型关节模块、第一T型关节模块、第二T型关节模块、第三T型关节模块和第二I型关节模块，三个T型关节的转轴互相平行，并与两端I型关节的转轴垂直，所述第一T型关节模块与第二T型关节模块之间设有用于调节连接距离的连接套筒。

本技术方案中，两端的轮爪模块既可以在线缆上移动运行，又可以进行开合动作脱离线缆，I型关节模块是指只有一个转动自由度且关节转轴与连杆轴线重合或平行的关节模块，T型关节模块是指只有一个转动自由度且关节转轴与连杆轴线垂直的关节模块；两个I型关节模块能作整周转动，其转动可带动轮爪模块转动，以调整抓夹的角度，中间的三个T型关节模块用于改变机器人本体的构型，以使机器人完成越障的动作，轮爪模块既能带动整个机器人在线缆上快速移动，又能减速刹车，整个机器人结构简单、成本低廉且轻便灵巧。

进一步的，所述轮爪模块包括滚轮组件和夹持组件，所述滚轮组件固定设置在所述夹持组件的顶部。夹持组件能够完成开合动作，对线缆进行夹持或脱离，滚轮组件对线缆进行挂靠，滚轮组件能够带动机器人在线缆上进行移动，其中夹持组件通过改变对线缆的夹紧程度完成减速刹车。