本實(shí)用新型涉及機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，特別是指一種行走機(jī)構(gòu)、巡線機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

采用高壓和超高壓架空電力線是長(zhǎng)距離輸配電力的主要方式。電力線及桿塔附件長(zhǎng)期暴露在野外,因受到持續(xù)的機(jī)械張力、電氣閃烙、材料老化的影響而容易產(chǎn)生斷股、磨損、腐蝕等損傷,如不及時(shí)修復(fù)更換,原本微小的破損和缺陷就可能擴(kuò)大,最終導(dǎo)致嚴(yán)重事故,造成大面積的停電和巨大的經(jīng)濟(jì)損失。當(dāng)前輸電導(dǎo)線巡檢、維護(hù)的方法主要有兩種:地面目測(cè)法與航測(cè)法。目測(cè)法采用人工巡檢,這種方法勞動(dòng)強(qiáng)度大,工作效率和探測(cè)精度低,可靠性差，存在檢查盲區(qū)；航測(cè)法采用直升飛機(jī)巡線,這種方法雖然有較高的檢測(cè)效率和精度，但是這種方法受一些環(huán)境因素的制約，同時(shí)巡檢的技術(shù)難度高,運(yùn)行費(fèi)用較高。巡線機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展,為高壓輸電線的檢查工作提供了新的技術(shù)手段。

現(xiàn)有巡線機(jī)器人的技術(shù)研發(fā)已經(jīng)取得了一定的相應(yīng)成果，但對(duì)于輸電線路上存在的障礙物無(wú)法跨越，不能實(shí)現(xiàn)超高壓輸電線路的連續(xù)巡檢。因此，有必要提供一種既能減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、降低運(yùn)行成本，又能夠翻越障礙物的巡線機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種既能減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、降低運(yùn)行成本，又能夠翻越障礙物的行走機(jī)構(gòu)、巡線機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供技術(shù)方案如下：

一方面，提供一種基于電吸盤(pán)外置的獨(dú)立驅(qū)動(dòng)剖分輪行走機(jī)構(gòu)，包括 至少一個(gè)行走單元，其中：

所述行走單元包括一對(duì)剖分輪支架和一對(duì)側(cè)面夾緊輪支架，所述剖分輪支架上設(shè)置有可互相對(duì)接和分離的剖分輪，所述側(cè)面夾緊輪支架上設(shè)置有側(cè)面夾緊輪；

所述剖分輪上部設(shè)置有控制所述剖分輪對(duì)接和分離的外置電磁吸盤(pán)和外置鐵塊。

進(jìn)一步的，每個(gè)剖分輪支架頂端設(shè)置有電機(jī)安裝架，所述電機(jī)安裝架上設(shè)置有水平排列的直流電機(jī)和減速器，所述減速器通過(guò)聯(lián)軸器與所述剖分輪連接。

進(jìn)一步的，所述外置電磁吸盤(pán)和外置鐵塊均通過(guò)外置支架與所述電機(jī)安裝架固定連接。

進(jìn)一步的，所述外置支架為倒L型，所述外置支架上設(shè)置有肋板。

進(jìn)一步的，所述側(cè)面夾緊輪包括可互相嵌合和分離的包絡(luò)側(cè)面輪和擠壓側(cè)面輪。

進(jìn)一步的，所述包絡(luò)側(cè)面輪為凹形輪結(jié)構(gòu)，所述擠壓側(cè)面輪是與所述凹形輪結(jié)構(gòu)相嵌合的凹形輪結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步的，所述剖分輪支架和側(cè)面夾緊輪支架通過(guò)底部關(guān)節(jié)共同固定并控制，所述底部關(guān)節(jié)通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)。

另一方面，提供一種巡線機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)，包括機(jī)架，所述機(jī)架上設(shè)置有上述的基于電吸盤(pán)外置的獨(dú)立驅(qū)動(dòng)剖分輪行走機(jī)構(gòu)，每個(gè)剖分輪支架均通過(guò)轉(zhuǎn)軸設(shè)置在所述機(jī)架上，各轉(zhuǎn)軸均通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)。

本實(shí)用新型具有以下有益效果：

本實(shí)用新型的行走機(jī)構(gòu)、巡線機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)，巡線機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)包括機(jī)架，機(jī)架上設(shè)置有基于電吸盤(pán)外置的獨(dú)立驅(qū)動(dòng)剖分輪行走機(jī)構(gòu)，基于電吸盤(pán)外置的獨(dú)立驅(qū)動(dòng)剖分輪行走機(jī)構(gòu)包括至少一個(gè)行走單元，行走單元包括一對(duì)剖分輪支架和一對(duì)側(cè)面夾緊輪支架，剖分輪支架和側(cè)面夾緊輪支架上面分別設(shè)置有剖分輪和側(cè)面夾緊輪，剖分輪上部設(shè)置外置電磁吸盤(pán)和外置鐵塊，以上行走單元的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提高了對(duì)導(dǎo)線水平面內(nèi)的夾緊力和 剖分輪對(duì)接的準(zhǔn)確性、牢固性，從而增加巡線機(jī)器人行走時(shí)的安全性。外置電磁吸盤(pán)通電可以產(chǎn)生吸力從而與外置鐵塊貼合，斷電后，與外置鐵塊分離，剖分輪可以在剖分輪支架作用下脫離或架設(shè)在線路上，側(cè)面夾緊輪可以在側(cè)面夾緊輪支架的作用下從側(cè)面夾緊線路或脫離線路。

綜上，本實(shí)用新型能夠在平直及具有一定坡度的線路上行走，解決了現(xiàn)有技術(shù)中，人工巡線勞動(dòng)強(qiáng)度大和飛機(jī)巡線運(yùn)行成本高的問(wèn)題，并能翻越常規(guī)障礙物(如絕緣子串、壓接管，懸垂線夾等)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)線路的連續(xù)巡檢。因此，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、降低運(yùn)行成本，且能夠翻越障礙的優(yōu)點(diǎn)。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型的基于電吸盤(pán)外置的獨(dú)立驅(qū)動(dòng)剖分輪行走機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型的基于電吸盤(pán)外置的獨(dú)立驅(qū)動(dòng)剖分輪行走機(jī)構(gòu)的包絡(luò)側(cè)面輪的的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實(shí)用新型的基于電吸盤(pán)外置的獨(dú)立驅(qū)動(dòng)剖分輪行走機(jī)構(gòu)的擠壓側(cè)面輪的的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖及具體實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。

一方面，本實(shí)用新型提供一種基于電吸盤(pán)外置的獨(dú)立驅(qū)動(dòng)剖分輪行走機(jī)構(gòu)，如圖1所示，包括至少一個(gè)行走單元，其中：

行走單元包括一對(duì)剖分輪支架2和一對(duì)側(cè)面夾緊輪支架14，剖分輪支架2上設(shè)置有可互相對(duì)接和分離的剖分輪4，側(cè)面夾緊輪支架14上設(shè)置有側(cè)面夾緊輪11；

剖分輪4上部設(shè)置有控制剖分輪4對(duì)接和分離的外置電磁吸盤(pán)8和外置鐵塊7。

本實(shí)用新型的基于電吸盤(pán)外置的獨(dú)立驅(qū)動(dòng)剖分輪行走機(jī)構(gòu)，包括至少一個(gè)行走單元，行走單元包括一對(duì)剖分輪支架和一對(duì)側(cè)面夾緊輪支架，剖分輪支架和側(cè)面夾緊輪支架上面分別設(shè)置有剖分輪和側(cè)面夾緊輪，剖分輪上部設(shè)置外置電磁吸盤(pán)和外置鐵塊，以上行走單元的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提高了對(duì)導(dǎo)線水平面內(nèi)的夾緊力和剖分輪對(duì)接的準(zhǔn)確性、牢固性，從而增加巡線機(jī)器人行走時(shí)的安全性。

優(yōu)選的，每個(gè)剖分輪支架2頂端設(shè)置有電機(jī)安裝架3，電機(jī)安裝架3上設(shè)置有水平排列的直流電機(jī)10和減速器9，減速器9可以通過(guò)聯(lián)軸器與剖分輪4連接。這種設(shè)計(jì)可以提高剖分輪對(duì)接的穩(wěn)定性，控制方便。

進(jìn)一步的，剖分論4上的外置電磁吸盤(pán)8和外置鐵塊7均通過(guò)外置支架5與電機(jī)安裝架3固定連接。另外，外置支架5可以為倒L型，外置支架5上可以設(shè)置有肋板6。這種設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能夠提高外置支架的剛度，可靠性高。

作為本實(shí)用新型的一種改進(jìn)，側(cè)面夾緊輪11包括可互相嵌合和分離的包絡(luò)側(cè)面輪12和擠壓側(cè)面輪13；如圖2-3所示，包絡(luò)側(cè)面輪12為凹形輪結(jié)構(gòu)，擠壓側(cè)面輪13可以是與凹形輪結(jié)構(gòu)相嵌合的凹形輪結(jié)構(gòu)。兩者在大小上略有差異，能達(dá)到良好嵌合。在巡線機(jī)器人正常工作或上下坡時(shí)從側(cè)面夾持線路從而起到增大摩擦力的作用，能夠提高巡線機(jī)器人自身的安全性。除了上述給出的實(shí)施方式以外，其還可以采用本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的各種其他方式，此處不再贅述。

本實(shí)用新型中，剖分輪支架2和側(cè)面夾緊輪支架14通過(guò)底部關(guān)節(jié)1共同固定并控制，底部關(guān)節(jié)1通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)。這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可以保證剖分輪和側(cè)面夾緊輪在運(yùn)動(dòng)時(shí)根據(jù)線路實(shí)際位置可升可降，在遇到障礙物時(shí)可以分離一定角度或距離。

高壓輸電過(guò)程是一個(gè)多樣化的過(guò)程，根據(jù)輸電電壓的不同以及輸電地形特征的不同，整個(gè)輸電線路結(jié)構(gòu)也不盡相同。本實(shí)用新型的行走機(jī)構(gòu)應(yīng)用于巡線機(jī)器人時(shí)，巡線機(jī)器人上可以設(shè)置有一組或多組該行走機(jī)構(gòu)，或者還可以設(shè)置有其他類型的行走機(jī)構(gòu)。

另一方面，提供一種巡線機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)，包括機(jī)架，機(jī)架上設(shè)置有上述的基于電吸盤(pán)外置的獨(dú)立驅(qū)動(dòng)剖分輪行走機(jī)構(gòu)，每個(gè)剖分輪支架2均通過(guò)轉(zhuǎn)軸設(shè)置在機(jī)架上，各轉(zhuǎn)軸均通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)。

本實(shí)用新型的巡線機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)，外置電磁吸盤(pán)通電可以產(chǎn)生吸力從而與外置鐵塊貼合，斷電后，與外置鐵塊分離，剖分輪可以在剖分輪支架和轉(zhuǎn)軸的配合作用下脫離或架設(shè)在線路上，側(cè)面夾緊輪可以在側(cè)面夾緊輪支架的作用下從側(cè)面夾緊線路或脫離線路。綜上，本實(shí)用新型既能減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、降低運(yùn)行成本、提高巡線機(jī)器人安全性，又能夠翻越障礙物。

需要說(shuō)明的是，本實(shí)用新型的巡線機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)僅僅介紹了機(jī)器人本體的機(jī)械結(jié)構(gòu)，并未涉及其他輔助裝置(如行走觀測(cè)用的攝像頭、垃圾清除用的機(jī)械手等)的設(shè)計(jì)。在控制系統(tǒng)方面，本實(shí)用新型可以采用地面控制平臺(tái)或者機(jī)器人自身智能化控制兩種方式。

再一方面，本實(shí)用新型還提供一種上述的巡線機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)的越障方法，包括：

步驟1：未遇到障礙時(shí)，外置電磁吸盤(pán)8通電與外置鐵塊7產(chǎn)生吸力，每對(duì)剖分輪4在剖分輪支架2的作用下對(duì)接從而架設(shè)在線路上，每對(duì)側(cè)面夾緊輪11在側(cè)面夾緊輪支架14的作用下閉合從側(cè)面夾緊線路，剖分輪4和側(cè)面夾緊輪11帶動(dòng)巡線機(jī)器人前行；

步驟2：遇到障礙時(shí)，巡線機(jī)器人停止前進(jìn)，一對(duì)剖分輪4在剖分輪支架2的作用下分離并脫離線路，外置電磁吸盤(pán)8斷電與外置鐵塊7分離，一對(duì)側(cè)面夾緊輪11在側(cè)面夾緊輪支架14的作用下分離并脫離線路；

步驟3：剖分輪4和側(cè)面夾緊輪11跨越障礙后分別在剖分輪支架2和側(cè)面夾緊輪支架14的作用下對(duì)接并重新架設(shè)在線路上，外置電磁吸盤(pán)8通電與外置鐵塊7產(chǎn)生吸力，每對(duì)剖分輪4和側(cè)面夾緊輪11跨越障礙后，轉(zhuǎn)至步驟1，等待下一次越障。

需要說(shuō)明的是，上述的巡線機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)的越障方法重點(diǎn)在于采用了上述行走機(jī)構(gòu)的巡線機(jī)器人進(jìn)行越障的方法。如果巡線機(jī)器人上還設(shè)置了其他類型的可越障的行走機(jī)構(gòu)，則該其他類型的行走機(jī)構(gòu)采用其默認(rèn)的 越障方法進(jìn)行越障即可，不在本實(shí)用新型的關(guān)注重點(diǎn)以內(nèi)。

本實(shí)用新型能夠在平直及具有一定坡度的線路上行走，側(cè)面夾緊輪能夠從側(cè)面夾持線路，對(duì)導(dǎo)線施加水平面內(nèi)的夾緊力，提高上下坡時(shí)的穩(wěn)定性，本實(shí)用新型解決了現(xiàn)有技術(shù)中，人工巡線勞動(dòng)強(qiáng)度大和飛機(jī)巡線運(yùn)行成本高的問(wèn)題，并能翻越常規(guī)障礙物(如絕緣子串、壓接管，懸垂線夾等)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)線路的連續(xù)巡檢。因此，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、降低運(yùn)行成本，且能夠翻越障礙的優(yōu)點(diǎn)。

以上所述是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型所述原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。