專(zhuān)利名稱(chēng)：吊臂式高壓輸電線檢測(cè)機(jī)器人的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，是一種能夠在高壓線上自主行走 的吊臂式高壓輸電線檢測(cè)機(jī)器人。
背景技術(shù)：
中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)說(shuō)明書(shū)，公開(kāi)號(hào)CN1619323A公開(kāi)了一種 《高壓輸電線自動(dòng)巡檢機(jī)器人單體》，它主要包括由主電機(jī)通過(guò)傳 動(dòng)機(jī)構(gòu)使驅(qū)動(dòng)輪在高壓輸電線上行走組成的行走驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；由開(kāi)合 電機(jī)通過(guò)開(kāi)合螺桿和梯形螺母嚙合使前開(kāi)合臂相對(duì)后開(kāi)合臂位移組 成的越障機(jī)構(gòu)；由驅(qū)動(dòng)臂升降電機(jī)通過(guò)升降螺桿與升降支撐板連接 組成驅(qū)動(dòng)輪脫離高壓輸電線機(jī)構(gòu)；在高壓輸電線下設(shè)有與高壓輸電 線接觸配合起支撐和剎車(chē)作用的支撐輪系和支撐輪系升降機(jī)構(gòu)；支 撐輪系升降機(jī)構(gòu)由小臂升降電機(jī)通過(guò)小臂升降螺桿與小臂升降支撐 板連接，小臂升降支撐板裝在小臂升降支撐座內(nèi)，在小臂升降支撐 座上鉸接支撐輪托板，在支撐輪托板上置有支撐輪系組成。通常由 高壓輸電線自動(dòng)巡檢機(jī)器人三個(gè)單體組合連接的機(jī)器人進(jìn)行巡檢作 業(yè)。.其不足之處是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造和維護(hù)成本高，越障機(jī)動(dòng)性差， 可靠性低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造和維 護(hù)成本低，越障機(jī)動(dòng)性好、可靠性高，適合長(zhǎng)距離作業(yè)的吊臂式高 壓輸電線檢測(cè)機(jī)器人。
解決其技術(shù)問(wèn)題所采用技術(shù)方案是 一種吊臂式高壓輸電線檢
測(cè)機(jī)器人，其特征是，它包括機(jī)體7、吊臂la、吊臂2b、吊臂3c、 夾緊機(jī)構(gòu)、行走驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和越障驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；
所述吊臂la、 2b、 3c的結(jié)構(gòu)相同，其結(jié)構(gòu)是，行走輪ll與軸 14a固連，軸14a與軸套12a構(gòu)成轉(zhuǎn)動(dòng)副，軸套12a與吊臂板10上 端固連，軸18b與軸套31b構(gòu)成轉(zhuǎn)動(dòng)副，軸套31b與吊臂板10中上 部固連，吊臂板10的中下部置于槽形凸輪30a和槽形凸輪29b之間， 導(dǎo)向輪28通過(guò)銷(xiāo)軸27與吊臂板10的中下部鉸接，導(dǎo)向輪28裝在 槽形凸輪30a和槽形凸輪29b的槽內(nèi)；吊臂板10的下端與滑塊25 上端鉸接，滑塊25與槽形凸輪30a和槽形凸輪29b構(gòu)成移動(dòng)副，桿 40a和桿41b的上端均與滑塊25下端鉸接，桿40a和桿41b的下端 分別與桿42c和桿43d的上端鉸接，桿42c和桿43d在兩桿中心鉸 接，桿42c和桿43d的下端分別與絲母34a和絲母35b鉸接，絲母 34a和絲母35b與絲杠33構(gòu)成螺旋副，絲母34a和絲母35b與絲母 滑道39構(gòu)成移動(dòng)副，絲母滑道39與機(jī)體7固連，絲杠33的兩端與 支座32c構(gòu)成轉(zhuǎn)動(dòng)副，支座32c與機(jī)體7固連，鏈輪13與軸14a 固連，鏈輪17b與軸18b固連，鏈輪13a與鏈輪17b連接，斜齒輪 16a與軸18b固連，斜齒輪16a與固連在行走傳動(dòng)軸8上的斜齒輪 46b構(gòu)成齒輪副，槽形凸輪30a和槽形凸輪29b與支座26a固連， 支座26a與機(jī)體7固連；
所述夾緊機(jī)構(gòu)有兩套相同的結(jié)構(gòu)，分別安裝在吊臂la和吊臂 3c上，其結(jié)構(gòu)是，夾緊輪5與夾緊輪軸4構(gòu)成轉(zhuǎn)動(dòng)副，夾緊輪軸4 的后端與吊臂板10鉸接，夾緊拉桿6的上端與夾緊輪軸4的中部鉸 接，夾緊拉桿6下端與槽形凸輪30a鉸接；
所述行走驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)是，行走電機(jī)49與機(jī)體7固連，鏈輪 9c與行走電機(jī)49輸出軸固連，鏈輪47d與行走傳動(dòng)軸8固連，鏈
輪9c與鏈輪47d連接，行走傳動(dòng)軸8穿過(guò)三個(gè)吊臂的槽形凸輪，與 槽形凸輪構(gòu)成轉(zhuǎn)動(dòng)副，行走傳動(dòng)軸8上固連的三個(gè)斜齒輪46b分別 與吊臂上的三個(gè)斜齒輪16a嚙合；
所述越障驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)是，越障電機(jī)45與機(jī)體7固連，越障 電機(jī)45輸出軸與越障傳動(dòng)軸19固連，越障傳動(dòng)軸19與支座44b 構(gòu)成轉(zhuǎn)動(dòng)副，支座44b與機(jī)體7固連，越障傳動(dòng)軸上裝有三個(gè)離合 器20，離合器20的主動(dòng)端與越障傳動(dòng)軸19固連，離合器20的被 動(dòng)端與越障傳動(dòng)軸19構(gòu)成轉(zhuǎn)動(dòng)副，每個(gè)離合器20的被動(dòng)端固連一 個(gè)直齒輪21b，直齒輪21b與固定在絲杠33上的直齒輪22a嚙合；
所述吊臂平衡機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)是，凸輪36與絲母34a固連，凸輪頂 桿37與電池箱24固連，復(fù)位彈簧38—端與電池箱24固連；另一 端與機(jī)體7固連，電池箱滑道23與機(jī)體7固連，電池箱24的下端 與電池箱滑道23相配合；
本發(fā)明吊臂式高壓輸電線檢測(cè)機(jī)器人的有益效果是該機(jī)器人 由兩個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，能夠?qū)崿F(xiàn)行走和跨越高壓線上的各種附件，通過(guò) 夾緊機(jī)構(gòu)和凸輪機(jī)構(gòu)，能夠提高機(jī)器人在行走過(guò)程中的穩(wěn)定性，具 有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造和維護(hù)成本低，越障機(jī)動(dòng)性好、可靠性高，適合 長(zhǎng)距離作業(yè)等優(yōu)點(diǎn)。


圖1是吊臂式高壓輸電線檢測(cè)機(jī)器人結(jié)構(gòu)立體示意圖。
圖2是越障驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)示意圖。
圖3是吊臂結(jié)構(gòu)立體示意圖。
圖4是吊臂平衡機(jī)構(gòu)立體示意圖。
圖中l(wèi)a-吊臂，2b-吊臂，3c-吊臂，4-夾緊輪軸，5-夾緊輪， 6-夾緊拉桿，7-機(jī)體，8-行走傳動(dòng)軸，9c-鏈輪，10-吊臂板，11-
行走輪，12a-軸套，13a-鏈輪，14a-軸，15b-鏈，16a-斜齒輪，17b-鏈輪，18b-軸，19-越障傳動(dòng)軸，20-離合器，21b-直齒輪，22a-直 齒輪，23-電池箱滑道，24-電池箱，25-滑塊，26a-支座，27_銷(xiāo)軸， 28-導(dǎo)向輪，29b-槽形凸輪，30a-槽形凸輪，31b-軸套，32c-支座， 33-絲杠，34a-絲母，35b-絲母，36-凸輪，37-凸輪頂桿，38-復(fù)位 彈簧，39-絲母滑道，40a-桿，41b-桿，42c-桿，43d-桿，44b-支座， 45-越障電機(jī)，46b-斜齒輪，47d-鏈輪，48a-鏈，49-行走電機(jī)。
具體實(shí)施例方式
下面利用附圖所示的實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。 參照?qǐng)D1，吊臂式高壓輸電線檢測(cè)機(jī)器人由機(jī)體7、吊臂la、
吊臂2b、吊臂3c、夾緊機(jī)構(gòu)、行走驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、越障驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和吊臂
平衡機(jī)構(gòu)組成。
參照?qǐng)D1和3，所述吊臂la、 2b、 3c的結(jié)構(gòu)相同，其結(jié)構(gòu)是， 行走輪11與軸14a固連，軸14a與軸套12a構(gòu)成轉(zhuǎn)動(dòng)副，軸套12a 與吊臂板10上端固連，軸18b與軸套31b構(gòu)成轉(zhuǎn)動(dòng)副，軸套31b 與吊臂板10中上部固連，吊臂板IO的中下部置于槽形凸輪30a和 槽形凸輪29b之間，導(dǎo)向輪28通過(guò)銷(xiāo)軸27與吊臂板10的中下部鉸 接，導(dǎo)向輪28裝在槽形凸輪30a和槽形凸輪29b的槽內(nèi)；吊臂板 10的下端與滑塊25上端鉸接，滑塊25與槽形凸輪30a和槽形凸輪 29b構(gòu)成移動(dòng)副，桿40a和桿41b的上端均與滑塊25下端鉸接，桿 40a和桿41b的下端分別與桿42c和桿43d的上端鉸接，桿42c和 桿43d在兩桿中心鉸接，桿42c和桿43d的下端分別與絲母34a和 絲母35b鉸接，絲母34a和絲母35b與絲杠33構(gòu)成螺旋副，絲母 34a和絲母35b與絲母滑道39構(gòu)成移動(dòng)副，絲母滑道39與機(jī)體7 固連，絲杠33的兩端與支座32c構(gòu)成轉(zhuǎn)動(dòng)副，支座32c與機(jī)體7
固連，鏈輪13與軸14a固連，鏈輪17b與軸18b固連，鏈輪13a 與鏈輪17b通過(guò)鏈15b連接，斜齒輪16a與軸18b固連，斜齒輪16a 與固連在行走傳動(dòng)軸8上的斜齒輪46b構(gòu)成齒輪副，槽形凸輪30a 和槽形凸輪29b與支座26a固連，支座26a與機(jī)體7固連。
參照?qǐng)D1，所述夾緊機(jī)構(gòu)有兩套相同的結(jié)構(gòu)，分別安裝在吊臂 la和吊臂3c上，其結(jié)構(gòu)是，夾緊輪5與夾緊輪軸4構(gòu)成轉(zhuǎn)動(dòng)副， 夾緊輪軸4的后端與吊臂板IO鉸接，夾緊拉桿6的上端與夾緊輪軸 4的中部鉸接，夾緊拉桿6下端與槽形凸輪30a鉸接。
參照?qǐng)D1和3，所述行走驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)是，行走電機(jī)49與機(jī) 體7固連，鏈輪9c與行走電機(jī)49輸出軸固連，鏈輪47d與行走傳 動(dòng)軸8固連，鏈輪9c與鏈輪47d通過(guò)鏈48a連接，行走傳動(dòng)軸8 穿過(guò)三個(gè)吊臂的槽形凸輪，與槽形凸輪構(gòu)成轉(zhuǎn)動(dòng)副，行走傳動(dòng)軸8 上固連的三個(gè)斜齒輪46b分別與吊臂上的三個(gè)斜齒輪16a嚙合。
參照?qǐng)D2和3，所述越障驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)是，越障電機(jī)45與機(jī) 體7固連，越障電機(jī)45輸出軸與越障傳動(dòng)軸19固連，越障傳動(dòng)軸 19與支座44b構(gòu)成轉(zhuǎn)動(dòng)副，支座44b與機(jī)體7固連，越障傳動(dòng)軸上 裝有三個(gè)離合器20，離合器20的主動(dòng)端與越障傳動(dòng)軸19固連，離 合器20的被動(dòng)端與越障傳動(dòng)軸19構(gòu)成轉(zhuǎn)動(dòng)副，每個(gè)離合器20的被 動(dòng)端固連一個(gè)直齒輪21b，直齒輪21b與固定在絲杠33上的直齒輪 22a嚙合。
參照?qǐng)D1和4，所述吊臂平衡機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)是，凸輪36與絲母34a 固連，凸輪頂桿37與電池箱24固連，復(fù)位彈簧38—端與電池箱 24固連，另一端與機(jī)體7固連，電池箱滑道23與機(jī)體7固連，電 池箱24的下端與電池箱滑道23相配合。
本發(fā)明的吊臂式高壓輸電線檢測(cè)機(jī)器人工作過(guò)程為
當(dāng)行走驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的行走電機(jī)49驅(qū)動(dòng)時(shí)，行走電機(jī)49輸出軸上 的鏈輪9c通過(guò)鏈48a驅(qū)動(dòng)鏈輪47d轉(zhuǎn)動(dòng)，使穿裝于三個(gè)吊臂的槽形 凸輪中的行走傳動(dòng)軸8轉(zhuǎn)動(dòng)，因行走傳動(dòng)軸8上的三個(gè)斜齒輪46b 分別與吊臂上的三個(gè)斜齒輪16a嚙合，斜齒輪16a的同軸18b上的 鏈輪17b通過(guò)鏈15b帶動(dòng)軸14a轉(zhuǎn)動(dòng)，軸14a上的行走輪11在高壓 輸電線行走。
當(dāng)需要越障時(shí)，驅(qū)動(dòng)越障驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的越障電機(jī)45，越障電機(jī)45 帶動(dòng)越障傳動(dòng)軸19轉(zhuǎn)動(dòng)，越障傳動(dòng)軸19上裝有三個(gè)離合器20，各 自的離合器20分別控制各自的直齒輪21b轉(zhuǎn)動(dòng)，再通過(guò)與直齒輪 21b嚙合的直齒輪22a使絲杠33轉(zhuǎn)動(dòng)，絲杠33上的絲母34a和絲 母35b沿絲杠33位移，通過(guò)與絲母34a、 35b鉸接的桿42c、 43d， 與桿42c、 43d鉸接的桿40a、 41b，使吊臂板10及其上的導(dǎo)向輪28 沿槽形凸輪30a、 29b的槽移動(dòng)，使三個(gè)行走輪11的其中一個(gè)行走 輪ll脫離高壓輸電線，實(shí)現(xiàn)交替越障。
本發(fā)明的吊臂式高壓輸電線檢測(cè)機(jī)器人設(shè)有夾緊機(jī)構(gòu)，在夾緊 機(jī)構(gòu)的作用下可使夾緊輪5與行走輪11同步夾緊或同步分開(kāi)。
本發(fā)明的吊臂式高壓輸電線檢測(cè)機(jī)器人設(shè)有吊臂平衡機(jī)構(gòu)，當(dāng) 吊臂向上后方移動(dòng)使行走輪11脫離高壓輸電線越障時(shí)，機(jī)器人的重 心后移，為保持重心不變，在吊臂向上后方移動(dòng)的同時(shí)，凸輪36 向前移動(dòng)，凸輪頂桿37帶動(dòng)電池箱24前移，使機(jī)器人的重心保持 不變；當(dāng)?shù)醣蹥w位使行走輪11置于高壓輸電線上，復(fù)位彈簧38使 電池箱24歸回原位。
本發(fā)明的吊臂式高壓輸電線檢測(cè)機(jī)器人經(jīng)模擬實(shí)驗(yàn)和在高壓輸 電線上檢測(cè)試用，獲得滿意效果，行走平穩(wěn)，越障自如，各項(xiàng)技術(shù) 指標(biāo)均達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
權(quán)利要求
1、一種吊臂式高壓輸電線檢測(cè)機(jī)器人，其特征是它包括機(jī)體(7)、吊臂(1a)、吊臂(2b)、吊臂(3c)、夾緊機(jī)構(gòu)、行走驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和越障驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；所述吊臂(1a、2b、3c)的結(jié)構(gòu)相同，其結(jié)構(gòu)是，行走輪(11)與軸(14a)固連，軸(14a)與軸套(12a)構(gòu)成轉(zhuǎn)動(dòng)副，軸套(12a)與吊臂板(10)上端固連，軸(18b)與軸套(31b)構(gòu)成轉(zhuǎn)動(dòng)副，軸套(31b)與吊臂板(10)中上部固連，吊臂板(10)的中下部置于槽形凸輪(30a)和槽形凸輪(29b)之間，導(dǎo)向輪(28)通過(guò)銷(xiāo)軸(27)與吊臂板(10)的中下部鉸接，導(dǎo)向輪(28)裝在槽形凸輪(30a)和槽形凸輪(29b)的槽內(nèi)，吊臂板(10)的下端與滑塊(25)上端鉸接，滑塊(25)與槽形凸輪(30a)和槽形凸輪(29b)構(gòu)成移動(dòng)副，桿(40a)和桿(41b)的上端均與滑塊(25)下端鉸接，桿(40a)和桿(41b)的下端分別與桿(42c)和桿(43d)的上端鉸接，桿(42c)和桿(43d)在兩桿中心鉸接，桿(42c)和桿(43d)的下端分別與絲母(34a)和絲母(35b)鉸接，絲母(34a)和絲母(35b)與絲杠(33)構(gòu)成螺旋副，絲母(34a)和絲母(35b)與絲母滑道(39)構(gòu)成移動(dòng)副，絲母滑道(39)與機(jī)體(7)固連，絲杠33的兩端與支座(32c)構(gòu)成轉(zhuǎn)動(dòng)副，支座(32c)與機(jī)體(7)固連，鏈輪(13)與軸(14a)固連，鏈輪(17b)與軸(18b)固連，鏈輪(13a)與鏈輪(17b)連接，斜齒輪(16a)與軸(18b)固連，斜齒輪(16a)與固連在行走傳動(dòng)軸(8)上的斜齒輪(46b)構(gòu)成齒輪副，槽形凸輪(30a)和槽形凸輪(29b)與支座(26a)固連，支座(26a)與機(jī)體(7)固連；所述夾緊機(jī)構(gòu)有兩套相同的結(jié)構(gòu)，分別安裝在吊臂(1a)和吊臂(3c)上，其結(jié)構(gòu)是，夾緊輪(5)與夾緊輪軸(4)構(gòu)成轉(zhuǎn)動(dòng)副，夾緊輪軸(4)的后端與吊臂板(10)鉸接，夾緊拉桿(6)的上端與夾緊輪軸(4)的中部鉸接，夾緊拉桿(6)下端與槽形凸輪(30a)鉸接；所述行走驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)是，行走電機(jī)(49)與機(jī)體(7)固連，鏈輪(9c)與行走電機(jī)(49)輸出軸固連，鏈輪(47d)與行走傳動(dòng)軸(8)固連，鏈輪(9c)和鏈輪(47d)連接，行走傳動(dòng)軸(8)穿過(guò)三個(gè)吊臂的槽形凸輪，與槽形凸輪構(gòu)成轉(zhuǎn)動(dòng)副，行走傳動(dòng)軸(8)上固連的三個(gè)斜齒輪(46b)分別與吊臂上的三個(gè)斜齒輪(16a)嚙合；所述越障驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)是，越障電機(jī)(45)與機(jī)體(7)固連，越障電機(jī)(45)輸出軸與越障傳動(dòng)軸(19)固連，越障傳動(dòng)軸(19)與支座(44b)構(gòu)成轉(zhuǎn)動(dòng)副，支座(44b)與機(jī)體(7)固連，越障傳動(dòng)軸上裝有三個(gè)離合器(20)，離合器(20)的主動(dòng)端與越障傳動(dòng)軸(19)固連，離合器(20)的被動(dòng)端與越障傳動(dòng)軸(19)構(gòu)成轉(zhuǎn)動(dòng)副，每個(gè)離合器(20)的被動(dòng)端固連一個(gè)直齒輪(21b)，直齒輪(21b)與固定在絲杠(33)上的直齒輪(22a)嚙合。
2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的吊臂式高壓輸電線檢測(cè)機(jī)器人，其特 征是設(shè)有吊臂平衡機(jī)構(gòu)，所述吊臂平衡機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)是，凸輪(36) 與絲母(34a)固連，凸輪頂桿(37)與電池箱(24)固連，復(fù)位彈 簧(38) —端與電池箱(24)固連，另一端與機(jī)體(7)固連，電池 箱滑道(23)與機(jī)體(7)固連，電池箱(24)的下端與電池箱滑道(23)相配合。
全文摘要
本發(fā)明涉及機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，是一種吊臂式高壓輸電線檢測(cè)機(jī)器人，其特點(diǎn)是，它包括機(jī)體、三個(gè)吊臂、兩套夾緊機(jī)構(gòu)、行走驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和越障驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，三個(gè)吊臂結(jié)構(gòu)相同，兩套夾緊機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)相同，夾緊機(jī)構(gòu)能夠使夾緊輪與行走輪同步夾緊或同步分開(kāi)；行走驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)由一個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)就能使行走輪在高壓輸電線行走；驅(qū)動(dòng)越障驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)由一個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，通過(guò)離合器就能使三個(gè)行走輪的其中之一脫離高壓輸電線，實(shí)現(xiàn)交替越障；當(dāng)?shù)醣巯蛏虾蠓揭苿?dòng)使行走輪脫離高壓輸電線越障時(shí)，吊臂平衡機(jī)構(gòu)能夠通過(guò)反向移動(dòng)電池箱，使機(jī)器人的重心保持不變。具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造和維護(hù)成本低，越障機(jī)動(dòng)性、行走過(guò)程中的穩(wěn)定性好，可靠性高，適合長(zhǎng)距離作業(yè)等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)H02G1/02GK101104265SQ200710055930
公開(kāi)日2008年1月16日 申請(qǐng)日期2007年7月31日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月31日
發(fā)明者葉銳漢, 姜生元, 李建永, 焦宏章, 飛 許 申請(qǐng)人:北華大學(xué)