用于输电线路巡检机器人的动力臂和输电线路巡检机器人.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110744564A(43)申请公布日2020.02.04(21)申请号201911057935.2H02G1/02(2006.01)(22)申请日2019.11.01(71)申请人中国科学院自动化研究所地址100190北京市海淀区中关村东路95号申请人国网山东省电力公司(72)发明人李恩汪晗杨国栋梁自泽谭民张凯良郭锐李勇刘海波(74)专利代理机构北京市恒有知识产权代理事务所(普通合伙)11576代理人郭文浩尹文会(51)Int.Cl.B25J11/00(2006.01)B25J5/02(2006.01)权利要求书2页说明书8页附图9页(54)发明名称用于输电线路巡检机器人的动力臂和输电线路巡检机器人(57)摘要本发明属于机器人技术领域，具体涉及一种用于输电线路巡检机器人的动力臂和输电线路巡检机器人，旨在解决现有技术中巡检机器人越障动作复杂、越障效率低的问题。本发明提供一种输电线路巡检机器人包括至少两个动力臂，所述动力臂包括抱线模块和巡线模块；所述巡线模块包括依次连接的弹性压紧机构、爬行轮和叶轮机构，所述爬行轮与所述叶轮机构相互独立，所述爬行轮用于在输电线路上行走，遇到障碍物时，所述叶轮机构与所述弹性压紧机构构成被动柔顺式越障装置，分别实现支撑所述爬行轮位于输电线上方和所述爬行轮不脱离障碍物表面的功能，相互配合完成越障动作。应用本发明动力臂的巡检机器人巡检时能够高效越障，运行安全稳定，减少能耗。CN110744564ACN110744564A权利要求书1/2页1.一种用于输电线路巡检机器人的动力臂，其特征在于，所述动力臂包括抱线模块和巡线模块，所述巡线模块包括爬行组件、第一越障组件、第二越障组件；所述抱线模块包括具有自锁功能的驱动机构和第一旋转机构；所述第一旋转机构与所述驱动机构铰接；所述第一旋转机构的下端部和所述驱动机构的下端部分别与本体结构件铰接；所述第一旋转机构的上端部与所述巡线模块连接；所述爬行组件包括第一驱动装置和沿周向设置有V形轮槽的爬行轮，所述爬行轮的V形轮槽用于与输电线路卡合，所述爬行轮可以在所述第一驱动装置的驱动下沿所述输电线路滚动行走；所述第一越障组件包括具有多个叶片的叶轮机构，所述叶轮机构与所述爬行轮同轴设置，所述叶轮机构与所述爬行轮相互独立转动，且位于所述爬行轮的上端部；所述第二越障组件为弹性压紧机构，所述弹性压紧机构的一端与所述爬行组件固定连接，所述弹性压紧机构的另一端与所述第一旋转机构的上端部铰接；所述第二越障组件用于在所述爬行轮越障时压紧所述爬行轮使其不脱离障碍物表面。2.根据权利要求1所述的用于输电线路巡检机器人的动力臂，其特征在于，所述弹性压紧机构包括弹性元件和第二旋转机构，所述第二旋转机构一端与所述第一旋转机构铰接，另一端与所述爬行组件连接，所述弹性元件两端分别与所述第一旋转机构和所述第二旋转机构连接，通过所述弹性元件的长度形变可以改变所述第一旋转机构和所述第二旋转机构交界处的夹角；当遇到障碍物时，所述爬行轮将阻力通过所述第二旋转机构传递至所述弹性元件，所述弹性元件受力而自身产生形变带动所述第二旋转机构绕其与所述第一旋转机构的铰接部旋转运动，所述弹性元件的弹性预紧力通过所述第二旋转机构传递至所述爬行轮，将所述爬行轮压在输电线路上，使得与所述第二旋转机构相连的所述爬行组件不脱离障碍物表面。3.根据权利要求1所述的用于输电线路巡检机器人的动力臂，其特征在于，所述第一越障组件还包括叶轮复位机构，所述叶轮机构固设于所述爬行轮外侧面，所述叶片至少有一个设置于所述爬行轮下方，所述叶片遇到障碍物时能够受阻力被动旋转，跨过障碍物，并通过所述叶轮复位机构复位到初始位置。4.根据权利要求3所述的用于输电线路巡检机器人的动力臂，其特征在于，所述叶轮复位机构包括扭转弹簧，所述扭转弹簧第一端与所述第二旋转机构连接，第二端与所述叶轮机构连接；所述叶片遇到障碍物受阻力被动旋转时所述扭转弹簧第二端受力扭转，所述扭转弹簧加载扭转力，越障完成后，所述支撑叶轮受所述扭转弹簧的扭转力复位。5.根据权利要求1所述的用于输电线路巡检机器人的动力臂，其特征在于，所述爬行组件还包括第一传动装置，所述第一驱动装置一端与所述弹性压紧机构连接，另一端通过所述第一传动装置与所述爬行轮连接，所述第一传动装置包括内啮合齿轮组，所述内啮合齿轮组包括内啮合的齿圈和主动齿轮，所述第一驱动装置输出端与所述主动齿轮连接，所述齿圈与所述爬行轮固定，所述第一驱动装置通过驱动所述主动齿轮转动，带动所述齿圈和所述爬行轮同步转动。6.根据权利要求1所述的用于输电线路巡检机器人的动力臂，其特征在于，所述爬行组件还包括刹车机构，所述刹车机构固设于所述弹性压紧机构上，所述刹车机构包括齿轮夹2CN11