用于架空高压输电线路越障机器人的嵌入式复合机械臂的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种嵌入式复合机械臂，特别是一种用于架空高压输电线路越障机器人的嵌入式复合机械臂。
【背景技术】
[0002]目前，机器人在架空高压输电线路上越障巡检技术发展较快，国内外从事架空高压输电线路机器人的研究机构主要有加拿大魁北克水电研究院、日本Kyushu公司、日本chubu电气公司、美国North Carolina大学等。sawada等人研究了能够在地线上移动机器人，它可以通过自身携带导轨实现越障，但适应性较差；NicolasPoul1t提出一种基于LineScout技术的巡线机器人，它具有两个并列臂，一个臂用于在线缆上滚动另一个臂用于爬行;Paulo Debenset设计出一种能在四分裂导线上攀爬的巡线机器人。
[0003]国内巡线机器人的研究技术方案大多是双臂或三臂的攀爬模式。中国科学院沈阳自动化所研究一种超高压输电巡检机器人机构，它由移动车体、后手臂、前手臂组成，其中本体通过转动副分别与前、后手臂相连，手臂末端为手爪;所述前手臂、后手臂结构相同，其中每一手臂由上臂、下臂两部分组成，上臂为连杆及滚珠丝杠组合结构，通过水平转动副与下臂相连接，下臂为大行程伸缩机构。综合分析，此专利有如下缺点:在单股导线上运行，跨院防震锤和绝缘子等障碍物时，越障效率低，狭窄的移动平台不利于集成多种检测和作业工具。中国专利也曾公布一种超高压输电线路巡检机器人，它包括机器人本体、行走夹持机构和充电装置，行走夹持机构为两组，其通过具有中空管结构的手臂与机器人本体相连。综合分析，此机器人越障能力低，对障碍物适应性低。
【发明内容】
[0004]本实用新型主要是解决现有技术所存在的技术问题:提供了一种3自由度嵌入式复合机械臂，它基于巡检机器人平台，通过控制机械臂实现巡检机器人跨越障碍物(金具和绝缘子)，实现机器人越障的安全可靠性，操作简单性。本实用新型的上述目的主要是通过下述技术方案得以解决的:
[0005]—种3自由度嵌入式复合机械臂，其特征在于，包括:
[0006]—机械臂内臂:所述内臂主要包括伸缩臂、两个伸缩导轨、伸缩臂内传动机构。
[0007]—机械臂外臂:所述外臂主要包括摆动臂、两个导轨、摆动臂内传动机构、拉杆、拉杆座。
[0008]—压紧轮联动机构:所述压紧轮联动机构主要包括钢丝垫、钢丝压块、滑块、钢丝绳、两个定滑轮、滑轮轴、轴支板、钢丝支架、钢丝垫片、内钢丝卡。内侧钢丝绳通过滑块与伸缩臂中的伸缩螺母连接固接。定滑块通过滑轮轴与摆动臂固接。内侧钢丝绳在靠近定滑轮处卡在内钢丝卡内，内钢丝卡通过钢丝压块固定在钢丝支架上。钢丝支架嵌套在螺母支杆上。绕过定滑轮的外侧钢丝绳在靠近定滑轮处穿过钢丝压块，钢丝压块与压紧轮机构固接。
[0009]上述的一机械臂内臂，所述的伸缩臂内传动机构包括一电机、电机接盘、轴承、伸缩丝杆、伸缩螺母、螺母支杆。电机通过电机接盘连接伸缩丝杆，两轴承安装于伸缩丝杆上，将伸缩丝杆定位。螺母支杆相对于机械臂外臂固定，伸缩螺母与螺母支杆固接，与伸缩丝杆形成移动副。
[0010]上述的一机械臂外臂，所述的摆动臂内传动机构包括一电机、电机接盘、轴承、摆动丝杆、摆动螺母。电机通过电机接盘连接摆动丝杆，两轴承安装于摆动丝杆上，给摆动丝杆定位。摆动螺母嵌套在摆动丝杆上，与摆动丝杆形成移动副。摆动丝杆、摆动螺母与拉杆、转台形成曲柄连杆机构。
[0011 ]因此，本实用新型具有如下优点:1.机械臂内臂中电机带动伸缩丝杆转动，伸缩螺母固接在螺母支杆上，故伸缩螺母将伸缩丝杆转动转化为伸缩丝杆沿轴向的移动，即机械臂的伸缩。在机器人越障之前或越障之后，一机械臂通过伸缩机构将机械臂和输电线分离或接触。2.压紧机构为伸缩关节的联动机构，内侧钢丝绳与伸缩臂同步同向运动，外侧钢丝绳与压紧机构固接，与伸缩臂同步反向运动，即机械臂升长，压紧机构下降;机械臂缩短，压紧机构上升。3.机械臂外臂中电机带动摆动丝杆转动，嵌套在摆动丝杆上的摆动螺母沿摆动丝杆轴向移动，通过曲柄连杆机构实现机械臂和机体在铅垂面上角度的变化。当障碍物两侧的输电线与水平面产生坡度偏差时，机器人通过它可实现对坡度偏差的适应。4.曲柄连杆机构包括拉杆、摆动丝杆、摆动螺母、转台，摆动丝杆相对摆动螺母沿轴向运动，带动机械臂实现摆动。5.整个嵌入式复合机械臂结构简单，功能完全，实用价值较高。
【附图说明】
[0012]图1是本实用新型在越障机器人中的装配示意图。
[0013]图2是本实用新型结构不意图。
[0014]图3是机械臂外臂结构示意图。
[0015]图4是机械臂内臂、压紧轮联动机构结构示意图。
【具体实施方式】
[0016]下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。图中，行走轮1、压紧轮2、复合机械臂3、夹爪4、移动平台5、绝缘子6、输电线7、压紧轮联动机构
8、导轨9、机械臂外臂10、机械臂内臂11、电机12、电机接盘13、轴承14、摆动螺母15、摆动丝杆16、拉杆17、转台18、摆动臂19、摆动臂内传动机构20、伸缩导轨21、滑轮轴22、钢丝绳23、钢丝垫24、钢丝压块25、钢丝支架26、内钢丝卡27、钢丝垫片28、定滑轮29、电机30、电机接盘31、轴承32、伸缩丝杆33、伸缩螺母34、螺母支杆35、滑块36、伸缩臂37、拉杆座38、伸缩臂内传动机构39。
[0017]实施例:
[0018]—、首先介绍一下本实用新型的具体结构:本实用新型主要包括:
[0019]本装置为一种3自由度嵌入式复合机械臂，包括一机械臂内臂、一机械臂外臂、一压紧轮联动机构。
[0020]机械臂内臂11主要包括伸缩臂37、伸缩臂内传动机构39、两个伸缩导轨21。伸缩臂内传动机构39包括一电机30、电机接盘31、轴承32、伸缩丝杆33、伸缩螺母34、螺母支杆35。电机30通过电机接盘31连接伸缩丝杆33，两轴承32安装于伸缩丝杆33上，将伸缩丝杆33定位。机械臂外臂10主要包括摆动臂19、两个导轨9、摆动臂内传动机构20、拉杆17、拉杆座38。摆动臂内传动机构20包括一电机12、电机接盘13、轴承14、摆动丝杆16、摆动螺母15。电机12通过电机接盘13连接摆动丝杆16，两轴承14安装于摆动丝杆16上，给摆动丝杆16定位。摆动螺母15嵌套在摆动丝杆16上，与摆动丝杆16形成移动副。摆动丝杆16、摆动螺母15与拉杆17、转台18形成曲柄连杆机构。压紧轮联动机构8主要包括钢丝垫24、钢丝压块25、滑块36、钢丝绳23、两个定滑轮29、滑轮轴22、钢丝支架26、内钢丝卡27。内侧钢