技术领域本发明涉及机器人技术领域，特别是指一种行走机构、巡线机器人机械结构及其越障方法。
背景技术：
采用高压和超高压架空电力线是长距离输配电力的主要方式。电力线及杆塔附件长期暴露在野外,因受到持续的机械张力、电气闪烙、材料老化的影响而容易产生断股、磨损、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,造成大面积的停电和巨大的经济损失。当前输电导线巡检、维护的方法主要有两种:地面目测法与航测法。目测法采用人工巡检,这种方法劳动强度大,工作效率和探测精度低,可靠性差，存在检查盲区；航测法采用直升飞机巡线,这种方法虽然有较高的检测效率和精度，但是这种方法受一些环境因素的制约，同时巡检的技术难度高,运行费用较高。巡线机器人技术的发展,为高压输电线的检查工作提供了新的技术手段。现有巡线机器人的技术研发已经取得了一定的相应成果，但对于输电线路上存在的障碍物无法跨越，不能实现超高压输电线路的连续巡检。因此，有必要提供一种既能减轻劳动强度、降低运行成本，又能够翻越障碍物的巡线机器人机械结构。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是提供一种既能减轻劳动强度、降低运行成本，又能够翻越障碍物的行走机构、巡线机器人机械结构及其越障方法。为解决上述技术问题，本发明提供技术方案如下：一方面，提供一种行走轮和夹紧轮组合式行走机构，包括至少一个行走单元，其中：所述行走单元包括一对行走剖分轮，所述行走剖分轮包括可互相对接和分离的主动行走剖分轮和被动行走剖分轮，所述主动行走剖分轮和被动行走剖分轮的下方分别设置有第一行走轮臂和第二行走轮臂；所述行走剖分轮下方设置有与之配合夹紧线路的一对可升降的夹紧剖分轮，所述夹紧剖分轮包括可互相对接和分离的第一夹紧剖分轮和第二夹紧剖分轮。进一步的，所述主动行走剖分轮中部设置有锥齿轮结构，所述被动行走剖分轮上设置有与所述锥齿轮结构相嵌合的凹槽结构。进一步的，所述第一行走轮臂顶端设置有直流电机安装座，所述直流电机安装座设置有水平排列的直流电机和减速器，所述减速器通过联轴器与所述主动行走剖分轮连接，所述第二行走轮臂顶端横向设置有铝合金管，所述铝合金管通过轴承与所述被动行走剖分轮连接。进一步的，所述第一夹紧剖分轮中部设置有锥形凸台结构，所述第二夹紧剖分轮上设置有与所述锥形凸台结构相嵌合的凹槽结构。进一步的，所述第一行走轮臂和第二行走轮臂上均设置有步进电机升降器安装座，所述步进电机升降器安装座上设置有控制所述夹紧剖分轮升降的步进电机升降器，所述步进电机升降器通过联轴器与所述夹紧剖分轮连接。进一步的，所述步进电机升降器安装座分别套接在所述第一行走轮臂和第二行走轮臂上。另一方面，提供一种巡线机器人机械结构，包括机架，所述机架上设置有上述的行走轮和夹紧轮组合式行走机构，所述第一行走轮臂和第二行走轮臂的下端均通过转轴设置在所述机架上，各转轴均通过电机驱动。再一方面，提供一种上述的巡线机器人机械结构的越障方法，包括：步骤1：未遇到障碍时，所述行走剖分轮在所述第一行走轮臂和第二行走轮臂的作用下对接并架设在线路上，所述夹紧剖分轮在所述第一行走轮臂和第二行走轮臂的作用下对接并与所述行走剖分轮配合夹紧线路，所述行走剖分轮带动巡线机器人前行；步骤2：遇到障碍时，巡线机器人停止前进，所述行走剖分轮在所述第一行走轮臂和第二行走轮臂的作用下分离并脱离线路，所述夹紧剖分轮在所述第一行走轮臂和第二行走轮臂的作用下分离后下移；步骤3：所述行走剖分轮跨越障碍后在所述第一行走轮臂和第二行走轮臂的作用下对接并重新架设在线路上，所述夹紧剖分轮在所述第一行走轮臂和第二行走轮臂的作用下重新对接后上移并与所述行走剖分轮配合夹紧线路，多对行走剖分轮和夹紧剖分轮跨越障碍后，转至步骤1，等待下一次越障。进一步的，对上述的巡线机器人机械结构的越障方法作进一步改进，包括，所述步骤2进一步为：遇到障碍时，巡线机器人停止前进，所述夹紧剖分轮下移后在所述第一行走轮臂和第二行走轮臂的作用下分离并脱离线路，所述行走剖分轮在所述第一行走轮臂和第二行走轮臂的作用下分离并脱离线路；所述步骤3进一步为：所述行走剖分轮跨越障碍后在所述第一行走轮臂和第二行走轮臂的作用下对接并重新架设在线路上，所述夹紧剖分轮上移后在所述第一行走轮臂和第二行走轮臂的作用下重新对接并与所述行走剖分轮配合夹紧线路，多对行走剖分轮和夹紧剖分轮跨越障碍后，转至步骤1，等待下一次越障。本发明具有以下有益效果：本发明的行走机构、巡线机器人机械结构及其越障方法，巡线机器人机械结构包括机架，机架上设置有行走轮和夹紧轮组合式行走机构，行走轮和夹紧轮组合式行走机构包括至少一个行走单元，行走单元包括一对行走剖分轮和与之配合夹紧线路的一对可升降的夹紧剖分轮，行走剖分轮包括可互相对接和分离的主动行走剖分轮和被动行走剖分轮，主动行走剖分轮和被动行走剖分轮的下方分别设置有第一行走轮臂和第二行走轮臂，夹紧剖分轮包括可互相对接和分离的第一夹紧剖分轮和第二夹紧剖分轮，以上行走单元的结构设计增加了巡线机器人上下坡和机械臂检修作业时的稳定性，从而提高巡线机器人行走时的安全性。行走剖分轮可以在第一行走轮臂和第二行走轮臂的作用下脱离或架设在线路上，夹紧剖分轮可以在第一行走轮臂和第二行走轮臂的作用下对接或分离。遇到障碍物时，巡线机器人停止前进，行走剖分轮在第一行走轮臂和第二行走轮臂的作用下分离并脱离线路，夹紧剖分轮在第一行走轮臂和第二行走轮臂的作用下分离后下移；当行走剖分轮和夹紧剖分轮跨越障碍物后，行走剖分轮在第一行走轮臂和第二行走轮臂的作用下对接并重新架设在线路上，夹紧剖分轮在第一行走轮臂和第二行走轮臂的作用下重新对接后上移并与行走剖分轮配合夹紧线路，每对行走剖分轮和夹紧剖分轮轮跨越障碍后，巡线机器人恢复到正常行走状态。综上，本发明能够在平直及具有一定坡度的线路上行走，能够增强巡线机器人上下坡和机械臂检修作业时的稳定性，提高巡线机器人行走时的安全性。本发明解决了现有技术中，人工巡线劳动强度大和飞机巡线运行成本高的问题，并能翻越常规障碍物(如绝缘子串、压接管，悬垂线夹等)，实现了对线路的连续巡检。因此，与现有技术相比，本发明具有减轻劳动强度、降低运行成本，且能够翻越障碍的优点。附图说明图1为本发明的行走轮和夹紧轮组合式行走机构的结构示意图；图2-图4为本发明的巡线机器人机械结构的越障方法的各步骤对应的状态示意图。具体实施方式为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。一方面，本发明提供一种行走轮和夹紧轮组合式行走机构，如图1所示，包括至少一个行走单元，其中：行走单元包括一对行走剖分轮7，行走剖分轮7包括可互相对接和分离的主动行走剖分轮7-1和被动行走剖分轮7-2，主动行走剖分轮7-1和被动行走剖分轮7-2的下方分别设置有第一行走轮臂1和第二行走轮臂12；行走剖分轮7下方设置有与之配合夹紧线路的一对可升降的夹紧剖分轮9，夹紧剖分轮9包括可互相对接和分离的第一夹紧剖分轮9-1和第二夹紧剖分轮9-2。本发明的行走轮和夹紧轮组合式行走机构包括至少一个行走单元，行走单元包括一对行走剖分轮和与之配合夹紧线路的一对可升降的夹紧剖分轮，行走剖分轮包括可互相对接和分离的主动行走剖分轮和被动行走剖分轮，主动行走剖分轮和被动行走剖分轮的下方分别设置有第一行走轮臂和第二行走轮臂，夹紧剖分轮包括可互相对接和分离的第一夹紧剖分轮和第二夹紧剖分轮，以上行走单元的结构设计增加了巡线机器人上下坡和机械臂检修作业时的稳定性，从而提高巡线机器人行走时的安全性。优选的，如图2所示，主动行走剖分轮7-1中部设置有锥齿轮结构13，被动行走剖分轮7-2上设置有与锥齿轮结构13相嵌合的凹槽结构。这种设计提高了行走剖分轮之间的契合度，有利于在线路上运动的稳定性。同样的，为了提高夹紧剖分轮9之间的契合度，第一夹紧剖分轮9-1中部设置有锥形凸台结构14，第二夹紧剖分轮9-2上设置有与锥形凸台结构14相嵌合的凹槽结构。除了上述给出的实施方式以外，其还可以采用本领域技术人员公知的各种其他方式，此处不再赘述。进一步的，第一行走轮臂1顶端设置有直流电机安装座5，直流电机安装座5设置有水平排列的直流电机4和减速器3，减速器3通过联轴器6与主动行走剖分轮7-1连接，第二行走轮臂12顶端横向设置有铝合金管8，铝合金管8通过轴承与被动行走剖分轮7-2连接。这种设计控制方便，可以提高行走剖分轮对接的准确性和牢固性。作为本发明的一种改进，第一行走轮臂1和第二行走轮臂12上均设置有步进电机升降器安装座2，步进电机升降器安装座2上设置有控制夹紧剖分轮9升降的步进电机升降器11，步进电机升降器11通过联轴器10与夹紧剖分轮9连接。该结构设计能够实现夹紧剖分轮在步进电机升降器的作用下上升和下移，从而与行走剖分轮配合增强巡线机器人上下坡和机械臂检修作业时的稳定性，提高巡线机器人自身的安全性。另外，行走剖分轮7和夹紧剖分轮9在大小上略有差异，能达到良好嵌合。本发明中，步进电机升降器安装座2分别套接在第一行走轮臂1和第二行走轮臂12上。该设计结构简单，可靠性高。另外，为了增加了行走剖分轮7联接的稳定性，行走剖分轮7内部设置有控制行走剖分轮7对接和分离的内置电磁吸盘和内置铁块。高压输电过程是一个多样化的过程，根据输电电压的不同以及输电地形特征的不同，整个输电线路结构也不尽相同。本发明的行走机构应用于巡线机器人时，巡线机器人上可以设置有一组或多组该行走机构，或者还可以设置有其他类型的行走机构。另一方面，提供一种巡线机器人机械结构，包括机架，机架上设置有上述的行走轮和夹紧轮组合式行走机构，第一行走轮臂1和第二行走轮臂12的下端均通过转轴设置在机架上，各转轴均通过电机驱动。本发明的巡线机器人机械结构包括机架，机架上设置有行走轮和夹紧轮组合式行走机构，行走轮和夹紧轮组合式行走机构包括至少一个行走单元，行走单元包括一对行走剖分轮和与之配合夹紧线路的一对可升降的夹紧剖分轮，行走剖分轮可以在第一行走轮臂和第二行走轮臂的作用下脱离或架设在线路上，夹紧剖分轮可以在第一行走轮臂和第二行走轮臂的作用下对接或分离。本发明能够在平直及具有一定坡度的线路上行走，能够增强巡线机器人上下坡和机械臂检修作业时的稳定性，提高巡线机器人行走时的安全性。本发明的巡线机器人机械结构仅仅介绍了机器人本体的机械结构，并未涉及其他辅助装置(如行走观测用的摄像头、垃圾清除用的机械手等)的设计。在控制系统方面，本发明可以采用地面控制平台或者机器人自身智能化控制两种方式。再一方面，本发明还提供一种上述的巡线机器人机械结构的越障方法，包括：步骤1：如图4所示，未遇到障碍时，行走剖分轮7在第一行走轮臂1和第二行走轮臂12的作用下对接并架设在线路上，夹紧剖分轮9在第一行走轮臂1和第二行走轮臂12的作用下对接并与行走剖分轮7配合夹紧线路，行走剖分轮7带动巡线机器人前行；步骤2：如图2所示，遇到障碍时，巡线机器人停止前进，行走剖分轮7在第一行走轮臂1和第二行走轮臂12的作用下分离并脱离线路，夹紧剖分轮9在第一行走轮臂1和第二行走轮臂12的作用下分离后下移；步骤3：如图3-4所示，行走剖分轮7跨越障碍后在第一行走轮臂1和第二行走轮臂12的作用下对接并重新架设在线路上，夹紧剖分轮9在第一行走轮臂1和第二行走轮臂12的作用下重新对接后上移并与行走剖分轮7配合夹紧线路，多对行走剖分轮7和夹紧剖分轮9跨越障碍后，转至步骤1，等待下一次越障。需要说明的是，本发明的越障方法重点在于采用了上述行走机构的巡线机器人进行越障的方法。如果巡线机器人上还设置了其他类型的可越障的行走机构，则该其他类型的行走机构采用其默认的越障方法进行越障即可，不在本发明的关注重点以内。本发明解决了现有技术中，人工巡线劳动强度大和飞机巡线运行成本高的问题，并能翻越常规障碍物(如绝缘子串、压接管，悬垂线夹等)，实现了对线路的连续巡检。因此，与现有技术相比，本发明具有减轻劳动强度、降低运行成本，且能够翻越障碍物的优点。进一步的，为了减少对输电线路的磨损，提高输电线路的寿命，本发明对巡线机器人机械结构的越障方法作了进一步改进，包括：步骤2进一步为：遇到障碍时，巡线机器人停止前进，夹紧剖分轮9下移后在第一行走轮臂1和第二行走轮臂12的作用下分离并脱离线路，行走剖分轮7在第一行走轮臂1和第二行走轮臂12的作用下分离并脱离线路；步骤3进一步为：行走剖分轮7跨越障碍后在第一行走轮臂1和第二行走轮臂12的作用下对接并重新架设在线路上，夹紧剖分轮9上移后在第一行走轮臂1和第二行走轮臂12的作用下重新对接并与行走剖分轮7配合夹紧线路，多对行走剖分轮7和夹紧剖分轮9跨越障碍后，转至步骤1，等待下一次越障。以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。