单臂驱动双臂越障式巡线机器人.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CN105914651A(43)申请公布日2016.08.31(21)申请号201610384033.X(22)申请日2016.06.01(71)申请人南昌大学地址330031江西省南昌市红谷滩新区学府大道999号(72)发明人孙茂文刘国平秦科技郭志(74)专利代理机构南昌新天下专利商标代理有限公司36115代理人刘华(51)Int.Cl.H02G1/02(2006.01)B25J5/02(2006.01)B25J15/02(2006.01)B25J18/04(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图3页(54)发明名称单臂驱动双臂越障式巡线机器人(57)摘要本发明公开了一种单臂驱动双臂越障式巡线机器人，包括机架(4)、越障前臂(3)、越障后臂(1)和驱动轮(2)，所述越障前臂(3)位于机架(4)两侧，由前臂夹持机构(31)、前臂伸缩机构(34)和前臂整体旋转机构(36)组成；所述越障后臂(1)从机架(4)中部向外伸出，越障后臂(1)由后臂夹持机构(11)、后臂伸缩机构(14)和后臂整体旋转机构(15)组成；所述驱动轮(2)位于机架(4)中央正上方，通过轴承支座连接机架(4)，驱动轮(2)由橡胶轮(21)、左右滚珠丝杆(22)和驱动装置(23)组成。本发明具有更强的越障能力，在不改变线路结构的基础加上能够跨越地线上所有障碍。同时在越障过程中，所需控制电机少，降低了控制难度。CN105914651ACN105914651A权利要求书1/1页1.一种单臂驱动双臂越障式巡线机器人，其特征在于：包括机架(4)、越障前臂(3)、越障后臂(1)和驱动轮(2)，所述越障前臂(3)位于机架(4)两侧，由前臂夹持机构(31)、前臂伸缩机构(34)和前臂整体旋转机构(36)组成；所述越障后臂(1)从机架(4)中部向外伸出，越障后臂(1)由后臂夹持机构(11)、后臂伸缩机构(14)和后臂整体旋转机构(15)组成；所述驱动轮(2)位于机架(4)中央正上方，通过轴承支座连接机架(4)，驱动轮(2)由橡胶轮(21)、左右滚珠丝杆(22)和驱动装置(23)组成；驱动轮(2)两侧设置有越障前臂弧形导轨(41)和越障后臂弧形导轨(44)，四个导轨固接在机架(4)上，机架(4)为中空。2.如权利要求1所述的机器人，其特征在于：所述越障前臂(3)，通过轴承连接在机架(4)的旋转主轴(43)上，前臂伸缩机构(34)的前臂直线电机(39)中间安装有前臂旋转机构电机(37)，用于驱动前臂旋转机构齿轮(35)绕越障前臂弧形导轨(41)转动，前臂直线电机(39)顶端连接前臂夹持机构(31)。3.如权利要求1所述的机器人，其特征在于：所述前臂夹持机构(31)，包括左钩爪(32)、右钩爪(33)和锁紧机构；所述前臂伸缩机构(34)，包括前臂直线电机(39)和伸缩杆；所述前臂整体旋转机构(36)，包括前臂旋转机构电机(37)、旋转轴、限位挡板和旋转机架，伸缩杆端部连接件与自适应旋转机构连接，自适应旋转机构包括钮璜、旋转轴。4.如权利要求1所述的机器人，其特征在于：所述越障后臂(1)，通过轴承座连接在机架(4)的旋转主轴(43)上，越障后臂(1)底部装有后臂整体旋转机构(15)，通过后臂旋转机构电机(18)带动后臂旋转机构齿轮(17)使得后臂整体旋转机构(15)绕后臂弧形导轨(44)转动，后臂直线电机(16)固接在后臂整体旋转机构(15)底部，后臂直线电机(16)顶部为后臂夹持机构(11)，后臂夹持机构(11)由电机带动双向丝杆(12)控制机械爪(13)的闭合与张开。2CN105914651A说明书1/3页单臂驱动双臂越障式巡线机器人技术领域[0001]本发明涉及机器人技术领域，具体地说是一种单臂驱动双臂越障式巡线机器人。背景技术[0002]为了保证输电线路安全、稳定地运行，需要对输电线路进行定期的巡检。而对巡线机器人的研制成为了一大热点，国内外有不少研究机构对此进行了大量研究。[0003]加拿大研制开发了LineScout电力线带电维护机器人，机器人整体为四臂式结构，能跨越直线线路障碍，重达100公斤。武汉大学吴功平教授研发团队针对220kV高压输电线，研制了一种两臂巡线机器人，在对线路进行改造的基础上，能够跨越直线线路障碍和转角塔障碍。中国科学院沈阳自动化研究所开展了“沿500kV地线巡检机器人”的研制，采用两臂的越障方式，在越障过程中需要额外机构对巡线机器人进行质心调整。[0004]从现有的研究情况可以看出，由于实际输电线路环境复杂，跨越障碍是巡线机器人研发的一大难点。很多设计方案不具备越障功能或者需要对线路进行专门改造才能完成越障任务。同时，复杂的机构和过重的质量将给机器人带来控制带来很大的麻烦。