齿轮19上，行走机构连接于第三杆18的另一端，通过转动电机的驱动带动行走机构转动。
[0030]行走机构包括行走轮5、行走电机及行走架，该行走架与转动关节6中第三杆18的另一端相连，行走轮5及行走电机分别安装在该行走架上，行走轮5通过行走电机的驱动在输电线上行走。
[0031]电源控制箱体3安装在第一导轨2上，通过箱内设置的质心调节电机驱动在第一导轨2上往复移动，实现巡检机器人机构质心的调节。在电源控制箱体3上安装有能够拍摄线路环境的摄像头。
[0032]本实用新型的工作原理为:
[0033]如图2所示，为特高压输电线路障碍环境，导线30 (输电线)上的主要障碍物为防振锤29、挂板26、绝缘子27及悬垂线夹28。
[0034]在输电线上行走:行走轮5在行走电机的驱动下沿着导线30前进或后退。
[0035]质心调节、升降:当巡检机器人机构前臂I上的行走轮5遇到防震锤29、悬垂线夹28等障碍时，电源控制箱体3沿着第一导轨2向后臂4的方向移动，同时后臂4的变形机构7中的移动机构8在移动电机的驱动下使升降丝杆10收缩，使巡检机器人机构保持平衡，同时使前臂I上的行走轮5脱离导线30，达到升降的效果，如图7a所示。
[0036]回转:当前臂I升高后，前臂I上的转动关节6在转动电机的驱动下使行走轮5偏离导线30，保证在越障过程中避免与障碍物的碰撞，如图7b所示。
[0037]越障:当质心调节、升降和回转过程结束，后臂4上的行走轮5在行走电机的驱动下沿导线30前进，直至后臂4上的行走轮5遇到防震锤29、悬垂线夹28等障碍时，前臂I进行回转、升降，过程如图7c所示；当前臂I上的行走轮5接触导线30后，同理进行后臂4的越障，如图7d所示。
[0038]巡检机器人机构上线后，前、后臂1、4上的两个行走轮5都在导线30上，行走电机上电后，驱动行走轮5转动，使巡检机器人机构在导线30上前进或后退。
[0039]巡检机器人机构前臂I上的行走轮5遇到防震锤29时停下，电源控制箱体3沿着导轨向后臂4移动，同时后臂4的变形机构7中的移动机构8在移动电机的驱动下使升降丝杆10收缩，使巡检机器人机构保持平衡，同时使前臂I上的行走轮5脱离导线30，达到升降的效果；之后，后臂4上的行走轮5在行走电机的驱动下沿导线30前进，直至后臂4上的行走轮5遇到防震锤29时停下，后臂4的变形机构7中的移动机构8在移动电机的驱动下使升降丝杆10伸长，使前臂I下降，直至前臂I上的行走轮5落到导线30上；此后，后臂4的越障过程与前臂I的越涨过程相同。
[0040]巡检机器人机构跨越悬垂线夹28的过程与跨越防震锤29的过程相似，区别是:在越障前，前臂I要经过回转过程，避免行走轮5与障碍物碰撞；在悬垂线夹28两端的导线不在同一竖直平面内的情况下，行走轮5落线需要前、后臂1、4上的两个转动关节6同时调节前臂I上的行走轮5的位姿，即前臂I上的转动关节6调节前臂I上的行走轮5回转，避免前臂I上的行走轮5与障碍物碰撞，后臂4上的转动关节6调节前臂1，使前臂I上的行走轮5准确地落到悬垂线夹28另一端的导线30上。
【主权项】
1.一种适应于大跨距的输电线巡检机器人机构，其特征在于:包括第一导轨(2)、分别安装在该第一导轨(2)上的前臂(I)和后臂(4)及可沿该第一导轨(2)往复移动、调节所述巡检机器人机构质心的电源控制箱体(3)，其中前臂(I)与后臂(4)结构相同，均包括在输电线上行走的行走机构、驱动所述行走机构转动的转动关节(6)及变形机构(7)，所述变形机构(7)的一端连接于所述第一导轨(2)上，另一端通过转动关节(6)与所述行走机构相连；所述变形机构(7)包括平行四边形的本体(31)及移动机构(8)，该移动机构(8)安装在所述本体(31)的任一对角线上，通过所述移动机构(8)的伸缩改变本体(31)的平行四边形形状，实现所述前、后臂(1、4)的变形和行走机构的升降。
2.按权利要求1所述适应于大跨距的输电线巡检机器人机构，其特征在于:所述移动机构⑶包括第一杆(9)、升降丝杆(10)、丝母(11)、第二杆(14)及移动电机(17)，该第一杆(9)及第二杆(14)分别铰接于所述平行四边形的任一对角线，且可相对伸缩；所述移动电机(17)安装在第二杆(14)上，通过传动机构带动所述丝母(11)旋转，所述升降丝杆(10)与丝母(11)螺纹连接，通过与丝母(11)的螺纹副变为第一杆(9)相对所述第二杆(14)的伸缩。
3.按权利要求2所述适应于大跨距的输电线巡检机器人机构，其特征在于:所述第一杆(9)及第二杆(14)的一端分别铰接于所述平行四边形任一对角线的两点，所述第一杆(9)的另一端通过第二导轨(12)与第二杆(14)另一端上设置的滑块(13)配合连接；所述移动电机(17)通过移动架安装在第二杆(14)上，所述传动机构为齿轮传动机构，所述移动电机(17)的输出端连接有第二齿轮(16)，所述第一齿轮(15)转动安装在所述移动架上、与所述第二齿轮(16)啮合传动，所述丝母(11)与该第一齿轮(15)连动，所述升降丝杆(10)的一端与丝母(11)螺纹连接，另一端与所述第一杆(9)相连。
4.按权利要求1、2或3所述适应于大跨距的输电线巡检机器人机构，其特征在于:所述平行四边形的本体(31)中，位于下方的连杆与所述第一导轨(2)相连，位于上方的连杆与所述转动关节(6)连接。
5.按权利要求1所述适应于大跨距的输电线巡检机器人机构，其特征在于:所述转动关节(6)包括第三杆(18)、第四杆(21)、传动机构、蜗轮(23)、蜗杆(24)及转动电机，该第四杆(21)与所述本体(31)连接，所述转动电机通过转动架安装在第四杆(21)上、输出端连接有所述蜗杆(24)，所述蜗轮(23)转动安装在该转动架上，并与所述蜗杆(24)啮合传动；所述第三杆(18)的一端通过传动机构与蜗轮(23)连动，另一端连接有所述行走机构。
6.按权利要求5所述适应于大跨距的输电线巡检机器人机构，其特征在于:所述传动机构为齿轮传动机构，包括第三齿轮(19)及第四齿轮(22)，该第三齿轮(19)通过第一轴承(20)转动安装在所述转动架上，所述第四齿轮(22)与蜗轮(23)连动，并与所述第三齿轮(19)啮合传动，所述第三杆(18)的一端连接于该第三齿轮(19)上，通过转动电机的驱动带动所述行走机构转动。
7.按权利要求1、2、3、5或6所述适应于大跨距的输电线巡检机器人机构，其特征在于:所述行走机构包括行走轮(5)、行走电机及行走架，该行走架与所述转动关节(6)相连，所述行走轮(5)及行走电机分别安装在该行走架上，所述行走轮(5)通过行走电机的驱动在输电线上行走。
8.按权利要求1、2、3、5或6所述适应于大跨距的输电线巡检机器人机构，其特征在于:所述电源控制箱体(3)安装在第一导轨(2)上，通过箱内设置的质心调节电机驱动在所述第一导轨(2)上往复移动，实现所述巡检机器人机构质心的调节。
9.按权利要求8所述适应于大跨距的输电线巡检机器人机构，其特征在于:所述电源控制箱体(3)上安装有能够拍摄线路环境的摄像头。
10.按权利要求1、2、3、5或6所述适应于大跨距的输电线巡检机器人机构，其特征在于:所述前臂(I)及后臂(4)可往复移动地安装在第一导轨(2)上。
【专利摘要】本实用新型涉及特高压输电线巡检机器人，具体地说是一种适应于大跨距的输电线巡检机器人机构，包括第一导轨、分别安装在第一导轨上的前后臂及可沿第一导轨往复移动、调节巡检机器人机构质心的电源控制箱体，前后臂结构相同，均包括在输电线上行走的行走机构、驱动行走机构转动的转动关节及变形机构，变形机构的一端连接于第一导轨上，另一端通过转动关节与行走机构相连；变形机构包括平行四边形的本体及移动机构，移动机构安装在本体的任一对角线上，通过移动机构的伸缩改变本体的平行四边形形状，实现前后臂的变形和行走机构的升降。本实用新型具有越障跨距大，越障平稳，跨越双挂点时间且越障过程简单，所需动力小，应用范围较广等优点。
【IPC分类】H02G1-02, B25J9-08
【公开号】CN204333774
【申请号】CN201520036958
【发明人】凌烈, 楼鸿平, 姜勇, 王海龙, 王洪光, 梁育彬, 田勇, 李斐明, 孙鹏, 张勇, 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】中国科学院沈阳自动化研究所, 国家电网公司, 国网山西省电力公司检修分公司
【公开日】2015年5月13日
【申请日】2015年1月19日