仿人攀缘式巡线机器人机械结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种仿人攀缘式巡线机器人机械结构，属于机器人技术领域。所述仿人攀缘式巡线机器人机械结构包括机架，所述机架的四个角分别设置有可沿所述机架的行走方向前后屈伸的第一机械臂、第二机械臂、第三机械臂和第四机械臂；所述第一机械臂、第二机械臂、第三机械臂和第四机械臂上分别设置有用于从两侧抓持线路的第一机械手、第二机械手、第三机械手和第四机械手；各机械臂和各机械手之间设置有可旋转的机械手腕。与现有技术相比，本实用新型专利技术具有减轻劳动强度、降低运行成本，且能够翻越障碍物的优点。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及机器人
，特别是指一种仿人攀缘式巡线机器人机械结构。
技术介绍
采用高压和超高压架空电力线是长距离输配电力的主要方式。电力线及杆塔附件长期暴露在野外,因受到持续的机械张力、电气闪烙、材料老化的影响而容易产生断股、磨损、腐蚀等损伤,如不及时修复更换,原本微小的破损和缺陷就可能扩大,最终导致严重事故,造成大面积的停电和巨大的经济损失。当前输电导线巡检、维护的方法主要有两种:地面目测法与航测法。目测法采用人工巡检,这种方法劳动强度大,工作效率和探测精度低,可靠性差，存在检查盲区；航测法采用直升飞机巡线,这种方法虽然有较高的检测效率和精度，但是这种方法受一些环境因素的制约，同时巡检的技术难度高,运行费用较高。巡线机器人技术的发展,为高压输电线的检查工作提供了新的技术手段。现有巡线机器人的技术研发已经取得了一定的相应成果，但对于输电线路上存在的障碍物或引流线无法跨越，不能实现超高压输电线路的连续巡检。因此，有必要提供一种既能减轻劳动强度、降低运行成本，又能够跨越障碍物或引流线的巡线机器人机械结构。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是提供一种既能减轻劳动强度、降低运行成本，又能够跨越障碍物或引流线的仿人攀缘式巡线机器人机械结构。为解决上述技术问题，本技术提供技术方案如下：一方面，提供一种仿人攀缘式巡线机器人机械结构，包括机架，其中：所述机架的四个角分别设置有可沿所述机架的行走方向前后屈伸的第一机械臂、第二机械臂、第三机械臂和第四机械臂；所述第一机械臂、第二机械臂、第三机械臂和第四机械臂上分别设置有用于从两侧抓持线路的第一机械手、第二机械手、第三机械手和第四机械手；各机械臂和各机械手之间设置有可旋转的机械手腕。进一步的，各机械臂分别包括依次铰接的第一连杆和第二连杆。进一步的，各机械手均包括一对可张开可对合的机械手指，所述机械手指包括上机械手指和下机械手指。进一步的，所述机架和第一连杆之间、所述第一连杆和第二连杆之间、所述第二连杆和机械手腕之间、所述上机械手指和机械手腕之间、以及所述下机械手指和机械手腕之间的铰接轴均通过电机驱动。进一步的，所述上机械手指和下机械手指均为L钩型结构。本技术具有以下有益效果：本技术中的第一机械臂、第二机械臂、第三机械臂和第四机械臂均为可屈伸结构，第一机械手、第二机械手、第三机械手和第四机械手分别可以在第一机械臂、第二机械臂、第三机械臂和第四机械臂的作用下从两侧抓持线路或张开、脱离线路，各机械手可以在各机械臂的作用下旋转。在遇到障碍物时，位于对角线上的两组机械手同时张开、脱离线路，且分别在相对应的机械臂屈伸的作用下向前运动，本技术能够解决现有技术中，人工巡线劳动强度大和飞机巡线运行成本高的问题，并能翻越常规障碍物(如引流线、绝缘子串、压接管，悬垂线夹等)，实现了对线路的连续巡检。与现有技术相比，具有减轻劳动强度、降低运行成本、提高巡线机器人安全性，且能够翻越障碍物的优点。附图说明图1为本技术的仿人攀缘式巡线机器人机械结构的结构示意图；图2-图9为本技术的仿人攀缘式巡线机器人机械结构的越障方法
的各步骤对应的状态示意图。具体实施方式为使本技术要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。一方面，本技术提供一种仿人攀缘式巡线机器人机械结构，如图1所示，包括机架1，其中：机架1的四个角分别设置有可沿机架1的行走方向前后屈伸的第一机械臂2、第二机械臂4、第三机械臂12和第四机械臂14；第一机械臂2、第二机械臂4、第三机械臂12和第四机械臂14上分别设置有用于从两侧抓持线路的第一机械手5、第二机械手6、第三机械手11和第四机械手8；各机械臂和各机械手之间设置有可旋转的机械手腕7。本技术的仿人攀缘式巡线机器人机械结构，第一机械臂、第二机械臂、第三机械臂和第四机械臂均为可屈伸结构，第一机械手、第二机械手、第三机械手和第四机械手分别可以在第一机械臂、第二机械臂、第三机械臂和第四机械臂的作用下从两侧抓持线路或张开、脱离线路，各机械手可以在各机械臂的作用下旋转，且分别可以通过各机械臂的屈伸实现移动，从而跨越障碍物。与现有技术相比，本技术具有减轻劳动强度、降低运行成本、且能够翻越障碍物或引流线的优点。优选的，各机械臂分别包括依次铰接的第一连杆13和第二连杆15。这种设计能够使各机械臂实现屈伸运动，从而带动各机械手向前运动，提高巡线机器人的行走速度。进一步的，各机械手均包括一对可张开可对合的机械手指，机械手指包括上机械手指9和下机械手指10，另外，上机械手指9和下机械手指10均为L钩型结构。这种结构设计能使各机械手的动作更加精细，提高抱抓的准确性。作为本技术的进一步改进，机架1和第一连杆13之间、第一连
杆13和第二连杆15之间、第二连杆15和机械手腕7之间、上机械手指9和机械手腕7之间、以及下机械手指10和机械手腕7之间的铰接轴3均通过电机驱动。这种结构设计可以保证巡线机器人在行走时不易碰撞导线，提高巡线机器人行走时的灵活性和安全性。本技术的仿人攀缘式巡线机器人机械结构在越障时可以有多种动作方法，效果较佳、控制较为方便的至少有以下两种，下面分别进行详细介绍。越障方法一，如图1-4所示，为方便画图，将输电线路画为方形，实际为圆形截面，包括：步骤1：如图1所示，未遇到障碍物时，第一机械臂2和第四机械臂14分别屈伸使得第一机械手5和第四机械手8均位于机架1的中部且抓持住线路，第二机械臂4和第三机械臂12分别屈伸使得第二机械手6和第三机械手11分别位于机架1的前方和后方且抓持住线路；步骤2：如图2所示，第一机械手5和第三机械手11分别在第一机械臂2和第三机械臂12的作用下同时张开、脱离线路后带动机架1前移，此时，第一机械手5在第一机械臂2屈伸的作用下位于机架1的前端并重新抓持住线路，第二机械手6和第四机械手8分别位于机架1的前端和后端；步骤3：如图3-4所示，第三机械臂12屈伸使得第三机械手11位于机架1的后端并重新抓持住线路，然后，机架1在各机械臂的共同屈伸作用下前移；步骤4：如图1所示，第二机械手6和第四机械手8张开、脱离线路后在第二机械臂4和第四机械臂14的屈伸作用下分别位于机架1的前方和中部且重新抓持住线路，然后转至步骤1，当遇到障碍物时，各机械手分别避开障碍物前行。越障方法二：如图4-9所示，为方便画图，将输电线路画为方形，实际为圆形截面，包括：步骤1：如图1所示，未遇到障碍物时，第一机械臂2和第四机械臂
14分别屈伸使得第一机械手5和第四机械手8均位于机架1的中部且抓持住线路，第二机械臂4和第三机械臂12分别屈伸使得第二机械手6和第三机械手11分别位于机架1的前方和后方且抓持住线路；步骤2：如图4所示，第一机械手5和第三机械手11分别在第一机械臂2和第三机械臂12的作用下同时张开、脱离线路后带动机架1前移，此时，第二机械手6和第四机械手8分别位于机架1的前端和后方，第一机械手5和第三机械手11分别在第一机械臂2和第三机械臂12的作用下位于机架1的前端和后方并重新抓持住线路；步骤3：如图5所示，第二机械手6和第四机械手8张开、脱离线路后分别在第二机械臂4本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种仿人攀缘式巡线机器人机械结构，其特征在于，包括机架，其中：所述机架的四个角分别设置有可沿所述机架的行走方向前后屈伸的第一机械臂、第二机械臂、第三机械臂和第四机械臂；所述第一机械臂、第二机械臂、第三机械臂和第四机械臂上分别设置有用于从两侧抓持线路的第一机械手、第二机械手、第三机械手和第四机械手；各机械臂和各机械手之间设置有可旋转的机械手腕。

【技术特征摘要】
1.一种仿人攀缘式巡线机器人机械结构，其特征在于，包括机架，其中：所述机架的四个角分别设置有可沿所述机架的行走方向前后屈伸的第一机械臂、第二机械臂、第三机械臂和第四机械臂；所述第一机械臂、第二机械臂、第三机械臂和第四机械臂上分别设置有用于从两侧抓持线路的第一机械手、第二机械手、第三机械手和第四机械手；各机械臂和各机械手之间设置有可旋转的机械手腕。2.根据权利要求1所述的仿人攀缘式巡线机器人机械结构，其特征在于，各机械臂分别包括依次铰接的第一连杆和第二连杆。3.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜宗展，高琦，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：新型
国别省市：山东;37