一种三臂复合式巡检机器人机构的制作方法
【专利摘要】本发明涉及移动机器人，具体地说是一种三臂复合式巡检机器人机构，包括前臂机构、中臂机构、后臂机构和电器箱，其中前、后臂机构均包括依次相连的轮爪机构、俯仰机构、回转机构和轮爪移动机构，设有锁紧轮和行走轮的轮爪机构通过俯仰机构驱动俯仰转动并通过回转机构驱动水平回转，中臂机构包括依次相连的中夹爪机构、中升降机构、中俯仰机构和中移动机构，设有左夹爪和右夹爪的中夹爪机构通过中升降机构驱动升降并通过中俯仰机构驱动俯仰转动，前、后臂机构分别通过轮爪移动机构驱动移动，中臂机构通过中移动机构驱动移动，轮爪移动机构和中移动机构均设置于电器箱中。本发明能够快速跨越不同线路障碍物，巡检作业过程安全可靠。
【专利说明】
一种三臂复合式巡检机器人机构
技术领域
[0001]本发明涉及移动机器人，具体地说是一种三臂复合式巡检机器人机构。
【背景技术】
[0002]输电线路是电力系统极为重要的组成部分，为了保证其安全稳定的运行，需要定期进行巡视检查。目前采用的方法主要有人工巡检和直升机巡检。人工巡检的效率低，劳动强度大，危险性高；直升机巡检的成本高，巡检质量易受气候影响。因此，需要研制能够携带巡检设备和作业工具的机器人来代替人工对输电线路进行自动巡检，以提高效率，确保输电线路的安全运行。在现有的超高压输电线巡检机器人机构中，大部分采用由轮式移动和复合连杆机构组合而成的复合移动机构(参见文献1:Jun Sawada, KazuyukiKusumoto，Tadashi Munakata,Yasuhisa Maikawa,Yoshinobu Ishikawa,uk Mobile RobotFor Inspect1n of Power Transmiss1n Lines，，，IEEE Trans.Power Delivery, 1991,Vol.6，N0.1:pp..309-315 ;文南犬 2:Mineo Higuchi，Yoichiro Mae da, Sadahiro Tsutani，Shiro Hagihara/iDevelopment of a Mobile Inspect1n Robot for Power Transmiss1nLines，，，J.0f the Robotics Society of Japan，Japan，Vol.9，N0.4，pp.457-463，1991)，或者采用多组移动单元串联组成的多自由度移动机构(文献3:Shin_ichi Aoshima, TakeshiTsujimura，Tetsuro YabutaZiA Wire Mobile Robot with Mult1-unit Structure，，，IEEE/RSJ Intermat1nal Workshop on Intelligent Robots and Systems, Sep.4—6，1989，Tsukuba，Japan，pp.414-421)。这些机构的结构复杂、重量大，跨越障碍物过程复杂，不宜控制，对于线路环境中较复杂的障碍物无法跨越，绝大部分巡检机器人只能用于地线巡检，因此，难以应用于实际的超高压输电线路巡检作业中。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种三臂复合式巡检机器人机构，能够快速跨越不同线路障碍物，同时结构简单、易于操控、巡检作业过程安全可靠。
[0004]本发明的目的是通过以下技术方案来实现的:
[0005]一种三臂复合式巡检机器人机构，包括前臂机构、中臂机构、后臂机构和电器箱，其中前臂机构和后臂机构结构相同，均包括依次相连的轮爪机构、俯仰机构、回转机构和轮爪移动机构，其中一端设有锁紧轮和行走轮的轮爪机构通过所述俯仰机构驱动俯仰转动，所述轮爪机构和俯仰机构通过所述回转机构驱动水平回转，所述回转机构远离所述俯仰机构的一端与轮爪移动机构相连；所述中臂机构包括依次相连的中夹爪机构、中升降机构、中俯仰机构和中移动机构，其中一端设有左夹爪和右夹爪的中夹爪机构通过所述中升降机构驱动升降，所述中夹爪机构和中升降机构通过所述中俯仰机构驱动俯仰转动，所述中俯仰机构远离所述中升降机构的一端与中移动机构相连，所述前臂机构和后臂机构分别通过轮爪移动机构驱动移动，所述中臂机构通过中移动机构驱动移动，所述轮爪移动机构和中移动机构均设置于电器箱中。
[0006]所述轮爪机构除所述锁紧轮和行走轮外还包括夹紧电机、行走电机、蜗轮蜗杆机构、夹紧摆杆、行走轮轴和轮架，其中行走轮轴设置于所述轮架上端的轮架折弯部中，所述行走轮轴与安装在所述轮架折弯部外侧的行走电机相连，所述行走轮固装在所述行走轮轴上，所述行走轮下方设有夹紧摆杆和夹紧电机，所述夹紧摆杆和夹紧电机均设置于轮架上且所述夹紧电机通过一个蜗轮蜗杆机构与所述夹紧摆杆相连，所述锁紧轮设置于所述夹紧摆杆远离所述夹紧电机的一端，且所述锁紧轮分别设置于行走轮两侧。
[0007]所述前臂机构和后臂机构上的俯仰机构以及所述中臂机构上的中俯仰机构结构相同，均包括俯仰电机、俯仰轴和支座，其中俯仰轴水平设置并可转动地安装在所述支座上，在所述支座外侧安装有俯仰电机，所述俯仰轴与所述俯仰电机的输出轴相连，所述前臂机构和后臂机构上的轮爪机构与所述俯仰机构中的俯仰轴相连，所述中臂机构上的中夹爪机构与所述中俯仰机构中的俯仰轴相连。
[0008]所述回转机构包括回转电机、蜗杆轴、蜗杆、蜗轮、回转杆和支撑架，其中蜗杆轴安装在所述支撑架上，所述蜗杆轴的一端与安装在支撑架外侧的回转电机相连，所述蜗杆轴上套装有蜗杆，在所述支撑架内垂直且可转动地安装有一个回转杆，在所述回转杆上固连有一个蜗轮，所述蜗轮与所述蜗杆啮合，所述回转杆的上端与所述俯仰机构相连，所述支撑架与所述轮爪移动机构相连。
[0009]所述中夹爪机构除所述左夹爪和右夹爪外还包括夹紧电机、导杆、支架、左螺母、夹紧丝杠和右螺母，其中夹紧丝杠安装在支架上，且所述夹紧丝杠与安装在支架外侧的夹紧电机相连，所述夹紧丝杠上设有螺纹且螺纹分为两段，分别为左螺纹段和右螺纹段，其中左螺纹段上套设有左螺母，右螺纹段上套设有右螺母，左夹爪的中部与所述左螺母相连，右夹爪的中部与所述右螺母相连，在支架内设有一个与所述夹紧丝杠平行的导杆，在导杆上设有两个可移动的滑块，左夹爪和右夹爪的一端端部分别与不同的滑块相连。
[0010]所述中升降机构包括升降电机、主动齿轮、升降丝杠、升降螺母、从动齿轮、升降滑块、升降架和升降导轨，其中升降电机安装在升降架上，主动齿轮与所述升降电机的输出轴固连，所述升降螺母安装在所述升降架上且所述升降螺母上套设有与所述主动齿轮相啮合的从动齿轮，升降丝杠与所述升降螺母螺纹连接并通过所述升降螺母驱动升降，所述升降导轨平行于所述升降丝杠设置且下端与所述升降丝杠下端固连，升降滑块固装在所述升降架上并与所述升降导轨滑动连接，所述升降丝杠上端与所述中夹爪机构相连，所述升降架与所述中俯仰机构相连。
[0011]所述前臂机构和后臂机构的轮爪移动机构以及所述中臂机构的中移动机构平行设置，且两个轮爪移动机构分别设置于电器箱的两侧，中移动机构设置于两个轮爪移动机构之间。
[0012]所述前臂机构、后臂机构的轮爪移动机构与所述中臂机构的中移动机构结构相同且为电机丝杠驱动形式，包括移动电机、移动丝杠、移动螺母和导轨支架，其中所述导轨支架安装在电器箱上，移动丝杠安装在所述导轨支架上，所述移动丝杠的一端与安装在导轨支架外侧的移动电机的输出轴相连接，移动丝杠上螺纹连接有移动螺母，前臂机构和后臂机构上的回转机构以及中臂机构上的中俯仰机构均与移动螺母相连。
[0013]所述前臂机构、后臂机构的轮爪移动机构与所述中臂机构的中移动机构结构相同且为同步带驱动形式，包括主动带轮、从动带轮、同步带和移动块，其中主动带轮与安装在电器箱上的驱动电机的输出轴固连，从动带轮设置于所述电器箱中并通过同步带与所述主动带轮相连，移动块设置于所述同步带上，前臂机构和后臂机构上的回转机构以及中臂机构上的中俯仰机构均与移动块相连。
[0014]本发明的优点与积极效果为:
[0015]1.本发明采用三臂结构，越障过程中通过中臂的挂线，能够同时保持双臂在线，减小导线变形，越障过程稳定，安全可靠，并在越障过程中通过中臂的辅助作用，能够跨越多种障碍物。
[0016]2.本发明的前臂机构和后臂机构上的轮爪机构采用行走轮和导轮的双轮结构，中臂机构上则设置左夹爪和右夹爪，通过夹爪、行走轮、导轮三者夹持导线，从而使机器人具有能够夹持不同导线截面的能力。
[0017]3.本发明可广泛应用于高压输电线路及电话线路的巡检机器人移动机构，应用范围广。
【附图说明】
[0018]图1为本发明的结构示意图；
[0019]图2为图1中前、后臂机构的结构示意图；
[0020]图3为图2中的轮爪结构示意图；
[0021]图4为图2中的俯仰机构示意图；
[0022]图5为图2中的回转机构示意图；
[0023]图6为图5中的回转机构俯视图；
[0024]图7为图1中中臂机构的结构示意图；
[0025]图8为图7中的中夹爪机构示意图；
[0026]图9为图7中的中升降机构示意图；
[0027]图10为图1中的轮爪移动机构的结构示意图；
[0028]图11为图1中的轮爪移动机构的另一个实施例的结构示意图；
[0029]图12为输电线的示意图，
[0030]图13为越障过程第一个动作描述示意图；
[0031]图14为越障过程第二个动作描述示意图；
[0032]图15为越障过程第三个动作描述示意图；
[0033]图16为越障过程第四个动作描述示意图；
[0034]图17为越障过程第五个动作描述示意图。
[0035]其中，I为前臂机构，2为中臂机构，3为后臂机构，4为电器箱，5为轮爪机构，6为俯仰机构，7为回转机构，8为轮爪移动机构，9为中夹爪机构，10为中升降机构，11为中俯仰机构，12为中移动机构，13为并沟线夹，14为锁紧轮，15为行走轮，16为夹紧电机，17为行走电机，18为蜗轮蜗杆机构，19为夹紧摆杆，20为轮架折弯部，21为行走轮轴，22为锁紧螺母，23为轮架，24为俯仰电机，25为俯仰轴，26为支座，27为回转电机，28为蜗杆轴，29为蜗杆，30为回转杆，31为蜗轮，32为支撑架，33为左夹爪，34为右夹爪，35为夹紧电机，36为导杆，37为支架，38为左螺纹段，39为左螺母，40为夹紧丝杆，41为右螺纹段，42为右螺母，43为升降电机，44为主动齿轮，45为升降丝杠，46为升降螺母，47为从动齿轮，48为升降滑块，49为升降架，50为升降导轨，51为移动电机，52为移动丝杠，53为移动螺母，54为导轨支架，55为主动带轮，56为同步带，57为移动块，58为从动带轮，59为防振锤，60为导线，61为耐张线夹，62为引流线。
【具体实施方式】
[0036]下面结合附图对本发明作进一步详述。
[0037]如图1所示，本发明包括前臂机构1、中臂机构2、后臂机构3和电器箱4，所述前臂机构1、中臂机构2、后臂机构3均可移动地设置于电器箱4上，其中前臂机构I和后臂机构3的结构相同，如图1?2所示，所述前臂机构I和后臂机构3均包括轮爪机构5、俯仰机构
6、回转机构7和轮爪移动机构8，其中轮爪机构5的一端设有锁紧轮14和行走轮15，且所述锁紧轮14设置于行走轮15两侧，所述轮爪机构5即通过所述锁紧轮14和行走轮15夹持导线60、并在导线60上行走，所述轮爪机构5的另一端则与俯仰机构6相连，所述轮爪机构5通过所述俯仰机构6驱动在竖直面内俯仰转动，所述俯仰机构6远离轮爪机构5的一端与回转机构7相连，所述轮爪机构5和俯仰机构6通过所述回转机构7驱动实现水平回转，所述回转机构7远离所述俯仰机构6的一端与轮爪移动机构8相连，所述轮爪移动机构8设置于电器箱4中，且前臂机构I和后臂机构3的轮爪移动机构8分别设置于电器箱4的两侧，前臂机构I和后臂机构3整体通过所述轮爪移动机构8驱动沿电器箱4的长度方向移动。
[0038]如图3所示，所述前臂机构I和后臂机构3上的轮爪机构5除所述锁紧轮14和行走轮15外，还包括夹紧电机16、行走电机17、蜗轮蜗杆机构18、夹紧摆杆19、行走轮轴21和轮架23，其中所述轮架23的上端设有一个横截面呈倒置“凹”型的轮架折弯部20，行走轮轴21两端通过轴承支承设置于所述轮架折弯部20中，在所述轮架折弯部20外侧安装有一个行走电机17，所述行走轮轴21与所述行走电机17的输出轴相连，所述行走轮15通过锁紧螺母22固装在所述行走轮轴21上，机构工作时，行走轮15放置于导线60上并通过所述行走电机17驱动在导线60上行走，两个锁紧轮14设置于所述行走轮15下方并且设置于所述行走轮15两侧，所述锁紧轮14安装在夹紧摆杆19上，所述夹紧摆杆19通过轴承支承设置于轮架23上，在轮架23上安装有一个夹紧电机16，所述夹紧电机16通过一个蜗轮蜗杆机构18与所述夹紧摆杆19相连，其中蜗轮蜗杆机构18中的蜗轮与所述夹紧摆杆19远离所述锁紧轮14的一端同轴固连，蜗轮蜗杆机构18中的蜗杆与夹紧电机16的输出轴相连，所述夹紧摆杆19通过所述夹紧电机16驱动摆动，从而带动所述锁紧轮14夹紧导线60。
[0039]如图4所示，所述前臂机构I和后臂机构3上的俯仰机构6包括俯仰电机24、俯仰轴25和支座26，其中俯仰轴25水平设置并通过轴承支承安装在所述支座26上，所述俯仰轴25与所述轮爪机构5中的轮架23下端相连，在所述支座26外侧安装有俯仰电机24，所述俯仰轴25与所述俯仰电机24的输出轴相连，所述俯仰轴25即通过所述俯仰电机24驱动旋转，进而带动所述轮爪机构5在竖直面内俯仰运动，所述支座26与下方的回转机构7相连。
[0040]如图5?6所示，所述前臂机构I和后臂机构3上的回转机构7包括回转电机27、蜗杆轴28、蜗杆29、蜗轮31、回转杆30和支撑架32，其中蜗杆轴28通过轴承支承安装在所述支撑架32上，且所述蜗杆轴28的一端与安装在支撑架32外侧的回转电机27的输出轴相连，所述蜗杆轴28上套装有蜗杆29，在所述支撑架32内垂直且可转动地安装有一个回转杆30，在所述回转杆30上固连有一个蜗轮31，所述蜗轮31与蜗杆轴28上套设的蜗杆29啮合，所述回转杆30的上端与所述俯仰机构6的支座26相连，回转电机27通过所述蜗杆29和蜗轮31驱动回转杆30转动，进而带动所述轮爪机构5和俯仰机构6实现水平回转，所述支撑架32与下方的轮爪移动机构8相连。
[0041]如图7所示，所述中臂机构2包括中夹爪机构9、中升降机构10、中俯仰机构11和中移动机构12，其中中夹爪机构9的一端设有左夹爪33和右夹爪34，所述中夹爪机构9即通过所述左夹爪33和右夹爪34实现夹持，所述中夹爪机构9的另一端与中升降机构10相连，所述中夹爪机构9通过所述中升降机构10驱动升降，所述中升降机构10远离所述中夹爪机构9的一端与中俯仰机构11相连，中夹爪机构9和中升降机构10通过所述中俯仰机构11驱动俯仰转动，所述中俯仰机构11远离所述中升降机构10的一端与中移动机构12相连，所述中移动机构12设置于电器箱4上并且设置于两个轮爪移动机构8之间，中臂机构2通过所述中移动机构12驱动沿电器箱4的长度方向移动。
[0042]如图8所示，所述中臂机构2的中夹爪机构9除所述左夹爪33和右夹爪34外还包括夹紧电机35、导杆36、支架37、左螺母39、夹紧丝杠40和右螺母42，其中夹紧丝杠40安装在支架37上，夹紧丝杠40的一端与安装在支架37外侧的夹紧电机35的输出轴相连，夹紧丝杠40上的螺纹分为两段，分别为左螺纹段38和右螺纹段41，其中夹紧丝杠40的左螺纹段38上套设有左螺母39，夹紧丝杠40的右螺纹段41上套设有右螺母42，左夹爪33的中部与所述左螺母39相连，右夹爪34的中部与所述右螺母42相连，在支架37内设有一个导杆36，所述导杆36与所述夹紧丝杠40平行，在导杆36上设有两个可移动的滑块，左夹爪33和右夹爪34的一端端部分别与所述滑块相连，所述左螺母39和右螺母42通过夹紧电机35驱动沿夹紧丝杠40相向或相反移动，从而带动所述左夹爪33和右夹爪34张开或夹紧。
[0043]如图9所示，所述中臂机构2的中升降机构10包括升降电机43、主动齿轮44、升降丝杠45、升降螺母46、从动齿轮47、升降滑块48、升降架49和升降导轨50，其中升降电机43安装在升降架49上，主动齿轮44与所述升降电机43的输出轴固连，所述升降螺母46安装在所述升降架49上，所述升降螺母46上套设有与所述主动齿轮44相啮合的从动齿轮47，升降丝杠45与所述升降螺母46螺纹连接，所述升降螺母46通过所述升降电机43驱动旋转，进而驱动所述升降丝杠45升降，所述升降导轨50平行于所述升降丝杠45设置且下端通过一个横杆与所述升降丝杠45下端固连，升降滑块48固装在所述升降架49上并与所述升降导轨50滑动连接，所述升降丝杠45上端与所述中夹爪机构9相连，所述升降架49与下方的中俯仰机构11相连。
[0044]所述中俯仰机构11与前臂机构I和后臂机构3上的俯仰机构6结构相同，均包括俯仰电机24、俯仰轴25和支座26，其中所述俯仰轴25与所述中升降机构10中的升降架49相连，所述支座26与下方的中移动机构12相连。
[0045]所述前臂机构1、后臂机构3的轮爪移动机构8与所述中臂机构2的中移动机构12结构相同，均采用电机丝杠驱动或者同步带驱动。
[0046]所述前臂机构1、后臂机构3的轮爪移动机构8与所述中臂机构2的中移动机构12采用电机丝杠驱动形式时，如图10所示，包括移动电机51、移动丝杠52、移动螺母53和导轨支架54，其中所述导轨支架54安装在电器箱4上，移动丝杠52安装在所述导轨支架54上，所述移动丝杠52的一端与安装在导轨支架54外侧的移动电机51的输出轴相连接，移动丝杠52上螺纹连接有移动螺母53，前臂机构I和后臂机构3上的回转机构7以及中臂机构2上的中俯仰机构11均与所述移动螺母53相连，前臂机构1、后臂机构3和中臂机构2即通过所述移动电机51驱动沿所述移动丝杠52移动。
[0047]所述前臂机构1、后臂机构3的轮爪移动机构8与所述中臂机构2的中移动机构12采用同步带驱动形式时，如图11所示，包括主动带轮55、从动带轮58、同步带56和移动块57，其中主动带轮55与安装在电器箱4上的驱动电机的输出轴固连，从动带轮58设置于所述电器箱4中并通过同步带56与所述主动带轮55相连，移动块57设置于所述同步带56上，前臂机构I和后臂机构3上的回转机构7以及中臂机构2上的中俯仰机构11均与所述移动块57相连，所述驱动电机驱动所述主动带轮55转动，进而带动同步带56驱动所述移动块57移动，同步带驱动形式可以减轻机器人的质量，增大机器人的负载能力，改善了机器人的动态特性。
[0048]本发明的工作原理为:
[0049]如图12所示，在导线60上主要的障碍物为防振锤59、耐张线夹61、引流线62、并沟线夹13等。本发明工作时由行走电机17驱动在导线60上行走，并可跨越导线60上的各种障碍物。
[0050]如图13?17所示，前臂机构I和后臂机构3上的轮爪机构5通过行走轮15带动沿导线60行走，当遇到障碍物时，比如遇到耐张线夹61时停下，这时中移动机构12驱动中臂机构2向前移动，中俯仰机构10向前俯仰，使中夹爪机构9靠近耐张线夹61，当中夹爪机构9靠近耐张线夹61后，中升降机构11伸长使中夹爪机构9接触耐张线夹61并使左夹爪33和右夹爪34夹紧耐张线夹61，前臂机构I和后臂机构3中的俯仰机构6联合运动使前臂机构I中的轮爪机构5升起并通过前臂机构I中的回转机构7使前臂机构I中的轮爪机构5回转180°，完成该轮爪机构5脱线，然后前臂机构I中的移动机构8和俯仰机构6联合运动使前臂机构I中的轮爪机构5跨越耐张线夹61，并使前臂机构I中的轮爪机构5位于引流线62的正上方，然后如图16所示，前臂机构I中的俯仰机构6和回转机构7回转，使前臂机构I中的轮爪机构5落线，然后重复上述动作序列，如图17所示，使后臂机构3中的轮爪机构5跨越耐张线夹61，本发明在引流线62上的运动，就是重复前臂机构I和后臂机构3的轮爪机构5的交叉前行。
【主权项】
1.一种三臂复合式巡检机器人机构，其特征在于:包括前臂机构(I)、中臂机构(2)、后臂机构⑶和电器箱(4)，其中前臂机构⑴和后臂机构(3)结构相同，均包括依次相连的轮爪机构(5)、俯仰机构(6)、回转机构(7)和轮爪移动机构(8)，其中一端设有锁紧轮(14)和行走轮(15)的轮爪机构(5)通过所述俯仰机构(6)驱动俯仰转动，所述轮爪机构(5)和俯仰机构(6)通过所述回转机构(7)驱动水平回转，所述回转机构(7)远离所述俯仰机构(6)的一端与轮爪移动机构(8)相连；所述中臂机构(2)包括依次相连的中夹爪机构(9)、中升降机构(10)、中俯仰机构(11)和中移动机构(12)，其中一端设有左夹爪(33)和右夹爪(34)的中夹爪机构(9)通过所述中升降机构(10)驱动升降，所述中夹爪机构(9)和中升降机构(10)通过所述中俯仰机构(11)驱动俯仰转动，所述中俯仰机构(11)远离所述中升降机构(10)的一端与中移动机构(12)相连，所述前臂机构⑴和后臂机构(3)分别通过轮爪移动机构⑶驱动移动，所述中臂机构⑵通过中移动机构(12)驱动移动，所述轮爪移动机构⑶和中移动机构(12)均设置于电器箱⑷中。2.根据权利要求1所述的三臂复合式巡检机器人机构，其特征在于:所述轮爪机构(5)除所述锁紧轮(14)和行走轮(15)外还包括夹紧电机(16)、行走电机(17)、蜗轮蜗杆机构(18)、夹紧摆杆(19)、行走轮轴(21)和轮架(23)，其中行走轮轴(21)设置于所述轮架(23)上端的轮架折弯部(20)中，所述行走轮轴(21)与安装在所述轮架折弯部(20)外侧的行走电机(17)相连，所述行走轮(15)固装在所述行走轮轴(21)上，所述行走轮(15)下方设有夹紧摆杆(19)和夹紧电机(16)，所述夹紧摆杆(19)和夹紧电机(16)均设置于轮架(23)上且所述夹紧电机(16)通过一个蜗轮蜗杆机构(18)与所述夹紧摆杆(19)相连，所述锁紧轮(14)设置于所述夹紧摆杆(19)远离所述夹紧电机(16)的一端，且所述锁紧轮(14)分别设置于行走轮(15)两侧。3.根据权利要求1所述的三臂复合式巡检机器人机构，其特征在于:所述前臂机构(I)和后臂机构(3)上的俯仰机构(6)以及所述中臂机构(2)上的中俯仰机构(11)结构相同，均包括俯仰电机(24)、俯仰轴(25)和支座(26)，其中俯仰轴(25)水平设置并可转动地安装在所述支座(26)上，在所述支座(26)外侧安装有俯仰电机(24)，所述俯仰轴(25)与所述俯仰电机(24)的输出轴相连，所述前臂机构(I)和后臂机构(3)上的轮爪机构(5)与所述俯仰机构(6)中的俯仰轴(25)相连，所述中臂机构(2)上的中夹爪机构(9)与所述中俯仰机构(11)中的俯仰轴(25)相连。4.根据权利要求1所述的三臂复合式巡检机器人机构，其特征在于:所述回转机构(7)包括回转电机(27)、蜗杆轴(28)、蜗杆(29)、蜗轮(31)、回转杆(30)和支撑架(32)，其中蜗杆轴(28)安装在所述支撑架(32)上，所述蜗杆轴(28)的一端与安装在支撑架(32)外侧的回转电机(27)相连，所述蜗杆轴(28)上套装有蜗杆(29)，在所述支撑架(32)内垂直且可转动地安装有一个回转杆(30)，在所述回转杆(30)上固连有一个蜗轮(31)，所述蜗轮(31)与所述蜗杆(29)啮合，所述回转杆(30)的上端与所述俯仰机构(6)相连，所述支撑架(32)与所述轮爪移动机构(8)相连。5.根据权利要求1所述的三臂复合式巡检机器人机构，其特征在于:所述中夹爪机构(9)除所述左夹爪(33)和右夹爪(34)外还包括夹紧电机(35)、导杆(36)、支架(37)、左螺母(39)、夹紧丝杠(40)和右螺母(42)，其中夹紧丝杠(40)安装在支架(37)上，且所述夹紧丝杠(40)与安装在支架(37)外侧的夹紧电机(35)相连，所述夹紧丝杠(40)上设有螺纹且螺纹分为两段，分别为左螺纹段(38)和右螺纹段(41)，其中左螺纹段(38)上套设有左螺母(39)，右螺纹段(41)上套设有右螺母(42)，左夹爪(33)的中部与所述左螺母(39)相连，右夹爪(34)的中部与所述右螺母(42)相连，在支架(37)内设有一个与所述夹紧丝杠(40)平行的导杆(36)，在导杆(36)上设有两个可移动的滑块，左夹爪(33)和右夹爪(34)的一端端部分别与不同的滑块相连。6.根据权利要求1所述的三臂复合式巡检机器人机构，其特征在于:所述中升降机构(10)包括升降电机(43)、主动齿轮(44)、升降丝杠(45)、升降螺母(46)、从动齿轮(47)、升降滑块(48)、升降架(49)和升降导轨(50)，其中升降电机(43)安装在升降架(49)上，主动齿轮(44)与所述升降电机(43)的输出轴固连，所述升降螺母(46)安装在所述升降架(49)上且所述升降螺母(46)上套设有与所述主动齿轮(44)相啮合的从动齿轮(47)，升降丝杠(45)与所述升降螺母(46)螺纹连接并通过所述升降螺母(46)驱动升降，所述升降导轨(50)平行于所述升降丝杠(45)设置且下端与所述升降丝杠(45)下端固连，升降滑块(48)固装在所述升降架(49)上并与所述升降导轨(50)滑动连接，所述升降丝杠(45)上端与所述中夹爪机构(9)相连，所述升降架(49)与所述中俯仰机构(11)相连。7.根据权利要求1所述的三臂复合式巡检机器人机构，其特征在于:所述前臂机构(I)和后臂机构(3)的轮爪移动机构(8)以及所述中臂机构(2)的中移动机构(12)平行设置，且两个轮爪移动机构⑶分别设置于电器箱⑷的两侧，中移动机构(12)设置于两个轮爪移动机构⑶之间。8.根据权利要求1或7所述的三臂复合式巡检机器人机构，其特征在于:所述前臂机构(I)、后臂机构(3)的轮爪移动机构(8)与所述中臂机构(2)的中移动机构(12)结构相同且为电机丝杠驱动形式，包括移动电机(51)、移动丝杠(52)、移动螺母(53)和导轨支架(54)，其中所述导轨支架(54)安装在电器箱(4)上，移动丝杠(52)安装在所述导轨支架(54)上，所述移动丝杠(52)的一端与安装在导轨支架(54)外侧的移动电机(51)的输出轴相连接，移动丝杠(52)上螺纹连接有移动螺母(53)，前臂机构(I)和后臂机构(3)上的回转机构(7)以及中臂机构(2)上的中俯仰机构(11)均与移动螺母(53)相连。9.根据权利要求1或7所述的三臂复合式巡检机器人机构，其特征在于:所述前臂机构(I)、后臂机构(3)的轮爪移动机构(8)与所述中臂机构(2)的中移动机构(12)结构相同且为同步带驱动形式，包括主动带轮(55)、从动带轮(58)、同步带(56)和移动块(57)，其中主动带轮(55)与安装在电器箱(4)上的驱动电机的输出轴固连，从动带轮(58)设置于所述电器箱(4)中并通过同步带(56)与所述主动带轮(55)相连，移动块(57)设置于所述同步带(56)上，前臂机构(I)和后臂机构(3)上的回转机构(7)以及中臂机构(2)上的中俯仰机构(11)均与移动块(57)相连。
【文档编号】H02G1/02GK105870832SQ201510025554
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2015年1月19日
【发明人】楼鸿平, 姜勇, 王海龙, 王洪光, 梁育彬, 岳湘, 李斐明, 凌烈, 张勇, 孙鹏, 赵彦平, 王慧刚, 张景沛, 李丽, 裴长生, 康文杰, 王峰, 段星辉
【申请人】国家电网公司, 国网山西省电力公司检修分公司, 中国科学院沈阳自动化研究所