轮指机构的高压线巡检机器人的制作方法

文档序号:9753371
轮指机构的高压线巡检机器人的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于高压线巡检技术领域,特别是涉及一种轮指机构的高压线巡检机器人。
【背景技术】
[0002]随着高压线网络建设的快速发展,高压线巡检机器人得到广泛应用,其中越障型巡检机器人为研究的重点内容,但现有巡检设备往往受到成本高、越障能力差、受地理位置气候等条件限制。
[0003]如公开号为:CN104600628A的专利公开了一种高压线自动巡检装置及巡检系统,该系统包括两个巡检柱、机械臂、机械手、U形滚筒、粉碎刀等。该系统存在的问题:(I)该系统通过机械臂摆动,将巡检柱摆动到障碍物前方时,会受外部环境影响(例如大风),导致摆动方向不在高压线正下方,导致不能完成越障;(2)该系统通过机械臂摆动时,会导致整体装置不稳定,且由于高压线不是完全水平直线,摆动角度不确定,若摆动角度过大,巡检柱会撞击高压线,造成设备损伤,若摆动角度过小,巡检柱不能接触到高压线导致巡检柱不能夹持住高压线;(3)该系统通用性能差,因高压线线径不同,巡检柱需要不断更改设计尺寸,造成设计成本高。
[0004]如公开号为:105000078A的专利公开了一种高压线巡检机器人避障机构,该机构包括壳体、伺服电机、联轴器、螺母、丝杠、轴承、连杆一、连杆二、外壳一、外壳二、导轮、销轴、驱动连杆、支撑杆。该机构存在的问题:(I)在越障过程中,导轮偏离高压线,越过障碍后,由于高压线具有不确定曲率且柔软,当导轮想再回到高压线上方时,由于没有找线机构,会导致越障失败;(2)通用性差,该机构只能巡检于特定高压线,若更换导轮,整个连杆机构需要重新计算设计,造成设计成本高。

【发明内容】

[0005]本发明为了克服现有技术存在的缺陷,本发明的目的是提供一种无需精确定位抓取电线的位置,适用广泛通用性能强,越障时不易受到外界因素影响,稳定性强的轮指机构的高压线巡检机器人。
[0006]本发明所采用的技术解决方案是一种轮指机构的高压线巡检机器人,包括工业相机和电源系统,其特征是:还包括至少三个经联轴器同轴相连的独立的巡检模块,所述的巡检模块设置有两个随传动轴旋转能够自转与开合的轮指机构,每个巡检模块都设置有控制轮指机构开合的动力系统,至少有一个巡检模块设置有控制轮指机构自转的动力系统。
[0007]所述的巡检模块包括第一伺服电机、第一电机主轴、第一联轴器、升降丝杠、升降丝杠轴承、升降丝杠轴承座、升降丝杠螺母、升降丝杠螺母座、螺母座支架、轮指开合传动路线1、轮指开合传动路线II和巡检模块支架,所述的第一伺服电机安装在巡检模块支架上,第一电机主轴通过第一联轴器与升降丝杠连接,升降丝杠穿过升降丝杠轴承,并通过升降丝杠轴承座设置在巡检模块支架上,升降丝杠螺母与升降丝杠螺纹配合,升降丝杠螺母与升降丝杠螺母座连接并安装在螺母座支架上,轮指开合传动路线I 一端与螺母座支架连接,另一端与轮指机构连接,轮指开合传动路线II 一端与螺母座支架连接,另一端与轮指机构连接。
[0008]所述的控制轮指机构自转的动力系统设置在巡检模块支架上,包括第二伺服电机、第二电机主轴、第二伺服电机座、第二联轴器、第一传动皮带轮、第一传动轴、第一传动轴轴承、第二传动皮带轮、第二传动轴、第二传动轴轴承、第二传动轴轴承座、第三传动皮带轮、第三传动轴、第三传动轴轴承和第三传动轴轴承座,所述的第二伺服电机安装在第二伺服电机座上,第二伺服电机座固定在巡检模块支架上,第二电机主轴通过联轴器与第一传动轴连接,第一传动轴穿过第一传动轴轴承安装在第二伺服电机座上;第一传动皮带轮一端安装在第一传动轴上,另一端安装在第二传动轴上,第二传动皮带轮一端安装在第二传动轴上,另一端安装在第三传动轴上,第三传动皮带轮一端安装在第二传动轴,一端安装在第三传动轴上,第二传动轴通过第二传动轴轴承安装在第二传动轴轴承座上,第二传动轴轴承座安装在巡检模块支架上,第三传动轴通过第三传动轴轴承安装在第三传动轴轴承座上,第三传动轴轴承座安装在巡检模块支架上,所述的对应的两个皮带轮之间通过皮带相连接,所述的第三传动轴上设置有第二传动圆锥齿轮和第三传动圆锥齿轮。
[0009]所述的轮指机构包括轮指、巡缆轮、轮指第一轴承、轮指第二轴承、摩擦轮套、圆锥齿轮和紧定螺钉,所述的轮指、轮指开合传动路线I的掌杆和轮指开合传动路线II的掌杆相连接,巡缆轮通过轮指第一轴承和轮指第二轴承套在轮指上,巡缆轮外部设置摩擦轮套,圆锥齿轮套在轮指上并通过紧定螺钉固定。
[0010]所述的巡检模块通过连接架相连接,所述的连接架上设置有与动力系统相连接的控制柜,控制柜内部设置有配重块、驱动系统和控制系统,所述的控制系统包括控制器和继电器,所述中的驱动系统包括轮指转动传动系统驱动器、轮指开合传动驱动器,所述的轮指转动传动系统驱动器、轮指开合传动驱动器的输入端通过继电器与控制器的输出端相连接,所述的控制器的输入端与电源系统的输出端相连接。
[0011]所述的电源系统设在连接架上,包括设置在电池盒中的磷酸铁锂电池和稳压电路。
[0012]所述的巡检模块支架采用Y形结构。
[0013]所述的相连的两个模块支架之间设置有支架加强板。
[0014]所述的摩擦轮套采用具有摩擦阻力的材料制成,包括但不限于聚氨酯、硅橡胶等增大摩擦力的绝缘材料。
[0015]工作过程:轮指机构的高压线巡检机器人在高压线上巡检时,遇到前方障碍,第二巡检模块的轮指机构张开,第一巡检模块和第三巡检模块的轮指机构继续抱合,在伺服电机驱动下,第一巡检模块和第三巡检模块的轮指机构继续自转前进,当第二巡检模块越过障碍后,第二巡检模块的轮指机构自主将高压线拢合在轮指机构间,完成第二巡检模块越障;机器人前进至障碍位于第二巡检模块和第一巡检模块中间时,第一巡检模块的轮指机构张开,第二巡检模块和第三巡检模块的轮指机构继续抱合,在伺服电机驱动下,第二巡检模块和第三巡检模块的轮指机构继续自转前进,当第一巡检模块越过障碍后,第一巡检模块的轮指机构自主将高压线拢合在轮指机构间,完成第一巡检模块越障;机器人前进至障碍位于第一巡检模块和第三巡检模块中间时,第三巡检模块的轮指机构张开,第二巡检模块和第一巡检模块的轮指机构继续抱合,在伺服电机驱动下,第二巡检模块和第一巡检模块的轮指机构继续自转前进,当第三巡检模块越过障碍后,第三巡检模块的轮指机构自主将高压线拢合在轮指机构间,完成第三巡检模块越障。即整个轮机构的高压线巡检机器人完成障碍,此后,整个机器人继续巡检,遇到后面的障碍时,也采用此过程越障。越障过程如图14、15、16所示。
[0016]与现有技术相比,本发明所具有的有益效果为:
(I)所述的由于所有轮指机构由同一传动轴传递动力而产生同方向自转,使机器人在行驶过程中不因转速差造成动力损失。
[0017](2)—个巡检模块中的两个协调开合的轮指机构能完成对中拢合,因此在巡检模块越过障碍后,轮指机构拢合时,两个轮指机构闭合逐渐将高压线向轮指中心拢合,完成自动找线,包垄加紧,并且不因高压线线径的改变,使得该巡检机器人适用于不同线径的高压线巡检工作,通用性较广泛。
[0018](3)由于机器人由多个巡检模块组合而成,因此各个巡检模块的轮指机构的加紧程度可以调整,以适应不同高压线的曲率以及调整巡检机器人的平衡位置。
[0019](4)由于每个巡检模块采用两个具有一定摩擦力的轮指机构通过开合进行找线,使得该机器人适用于不同曲率的高压线,解决了目前巡检机器人在复杂线路上自主越障、自主找线巡检工作问题,这对于后期高压线越障巡检机器人的发展和进步,提高巡检机器人的智能化和现代化具有不可估量的意义。
【附图说明】
[0020]
图1为一种轮指机构的高压线巡检机器人的整体结构示意图;
图2为一种轮指机构的高压线巡检机器人的主视结构示意图;
图3为一种轮指机构的高压线巡检机器人的后视结构示意图;
图4为一种轮指机构的高压线巡检机器人的左视结构示意图;
图5为一种轮指机构的高压线巡检机器人的俯视结构示意图;
图6为一种轮指机构的高压线巡检机器人的巡检模块的整体结构示意图;
图7为一种轮指机构的高压线巡检机器人的巡检模块的左视结构示意图;
图8为一种轮指机构的高压线巡检机器人的巡检模块的(隐藏轮指机构和开合传动路线)整体结构示意图之一;
图9为一种轮指机构的高压线巡检机器人的巡检模块的(隐藏轮指机构和开合传动路线)整体结构示意图之二;
再多了解一些
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