一種鐵路牽引供電線擺臂式巡線移動機器人的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種鐵路牽引供電線擺臂式巡線移動機器人，由機器人本體、巡線運動裝置、機械臂導(dǎo)向裝置、配重平衡裝置、控制系統(tǒng)及電源組成；所述巡線運動裝置通過所述機械臂導(dǎo)向裝置連接機器人本體，在所述機器人本體沿供電線方向的一側(cè)設(shè)置三組相同的所述巡線運動裝置與所述機械臂導(dǎo)向裝置；所述配重平衡裝置、控制系統(tǒng)及電源安裝在所述機器人本體內(nèi)。本發(fā)明鐵路牽引供電線擺臂式巡線移動機器人輔助人工巡檢，促進了巡檢的自動化程度，提高了效率，同時，節(jié)約了成本。
【專利說明】一種鐵路牽弓I供電線擺臂式巡線移動機器人
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種鐵路牽引供電線擺臂式巡線移動機器人，屬于鐵路牽引供電線與巡線【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]為了保證電力線路的正常運行，需要對鐵路牽引供電線定期維護。而目前主要是采用人工目測檢查的方式，大大增加了人力物力的投入，浪費了大量勞動力與財力，同時巡檢效率低下，質(zhì)量不高。因此，迫切需要基于巡線移動載體技術(shù)的巡線移動機器人來輔助人工巡檢，這不僅保證了巡檢效率、巡檢質(zhì)量，也降低了巡檢成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決現(xiàn)有技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于克服已有技術(shù)存在的不足，提供一種鐵路牽引供電線擺臂式巡線移動機器人，利用機械臂旋轉(zhuǎn)以避開障礙物的方法，使得巡線移動機器人能夠很好地避開障礙物。
[0004]為達到上述目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案:
一種鐵路牽引供電線擺臂式巡線移動機器人，由機器人本體、巡線運動裝置、機械臂導(dǎo)向裝置、配重平衡裝置、控制系統(tǒng)及電源組成；所述巡線運動裝置通過所述機械臂導(dǎo)向裝置連接機器人本體，在所述機器人本體沿供電線方向的一側(cè)設(shè)置三組相同的所述巡線運動裝置與所述機械臂導(dǎo)向裝置；所述配重平衡裝置、控制系統(tǒng)及電源安裝在所述機器人本體內(nèi)。
[0005]進一步地，所述巡線運動裝置包括框架、大輪、小輪、鐵質(zhì)小輪架、彈簧、電磁鐵、氣缸、滑塊和第三電機；所述電磁鐵與框架固定相連，所述彈簧一端與所述電磁鐵固定相連，另一端與所述鐵質(zhì)小輪架固定相連，所述小輪與所述鐵質(zhì)小輪架通過軸相連，所述大輪與所述第三電機通過軸相連，所述第三電機固定在所述滑塊上，所述框架上有滑軌，所述滑塊安裝在所述滑軌上，所述氣缸固定在所述滑軌上，所述氣缸的活塞桿與所述滑塊固定相連。
[0006]進一步地，所述機械臂導(dǎo)向裝置包括第一電機、第一機械臂、第二機械臂和第三機械臂；所述第三機械臂固連在機器人本體上，所述第一機械臂與所述框架固定相連，所述第一機械臂與第三機械臂通過第二機械臂相連，所述第一電機安裝在所述第二機械臂上，所述第一電機輸出軸平行于供電線。
[0007]進一步地，所述配重平衡裝置包括絲杠、配重塊、聯(lián)軸器和第二電機；所述第二電機固定在機器人本體的一端，所述配重塊與所述絲杠螺旋連接，所述絲杠與所述第二電機通過所述聯(lián)軸器連接。
[0008]進一步地，所述第一機械臂、第二機械臂和第三機械臂的橫截面均為圓形。
[0009]進一步地，所述機器人本體中還裝有傳感器，用于判斷到達障礙和越過障礙。
[0010]進一步地，所述電源為鋰電池。
[0011]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比較，具有如下顯而易見的突出實質(zhì)性特點和顯著優(yōu)點: 本發(fā)明鐵路牽引供電線擺臂式巡線移動機器人輔助人工巡檢，促進了巡檢的自動化程度，提高了效率，同時，節(jié)約了成本。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明的總體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖2為本發(fā)明的右視圖。
[0014]圖3為本發(fā)明巡線運動裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖4 (a?m)為本發(fā)明越障過程示意圖。
【具體實施方式】
[0016]本發(fā)明的優(yōu)選實施例結(jié)合附圖詳述如下:
參見圖1?圖3，一種鐵路牽引供電線擺臂式巡線移動機器人，由機器人本體1、巡線運動裝置1、機械臂導(dǎo)向裝置I1、配重平衡裝置II1、控制系統(tǒng)及電源組成；所述巡線運動裝置I通過所述機械臂導(dǎo)向裝置II連接機器人本體1，在所述機器人本體I沿供電線方向的一側(cè)設(shè)置三組相同的所述巡線運動裝置I與所述機械臂導(dǎo)向裝置II;所述配重平衡裝置II1、控制系統(tǒng)及電源安裝在所述機器人本體I內(nèi)。
[0017]所述巡線運動裝置I包括框架2、大輪7、小輪8、鐵質(zhì)小輪架9、彈簧10、電磁鐵11、氣缸17、滑塊18和第三電機19 ;所述電磁鐵11與框架2固定相連,所述彈簧10 —端與所述電磁鐵11固定相連，另一端與所述鐵質(zhì)小輪架9固定相連，所述小輪8與所述鐵質(zhì)小輪架9通過軸相連，所述大輪7與所述第三電機19通過軸相連，所述第三電機19固定在所述滑塊18上，所述框架2上有滑軌16，所述滑塊18安裝在所述滑軌16上，所述氣缸17固定在所述滑軌16上，所述氣缸17的活塞桿與所述滑塊18固定相連。
[0018]所述機械臂導(dǎo)向裝置II包括第一電機5、第一機械臂3、第二機械臂4和第三機械臂6 ;所述第三機械臂6固連在機器人本體I上，所述第一機械臂3與所述框架2固定相連，所述第一機械臂3與第三機械臂6通過第二機械臂4相連，所述第一電機5安裝在所述第二機械臂4上，所述第一電機5輸出軸平行于供電線。
[0019]所述配重平衡裝置III包括絲杠12、配重塊13、聯(lián)軸器14和第二電機15 ;所述第二電機15固定在機器人本體I的一端，所述配重塊13與所述絲杠12螺旋連接，所述絲杠12與所述第二電機15通過所述聯(lián)軸器14連接。
[0020]所述第一機械臂3、第二機械臂4和第三機械臂6的橫截面均為圓形。
[0021]所述機器人本體I中還裝有傳感器，用于判斷到達障礙和越過障礙。所述電源為鋰電池。
[0022]本實施例的工作原理和過程如下:
如圖4所示，Ca)在越障過程中，當(dāng)巡線移動機器人運動到障礙物前某處時，由傳感器感應(yīng)到信號，控制系統(tǒng)控制前中尾巡線運動裝置I的第三電機19停止轉(zhuǎn)動，巡線移動機器人停止前進；(b)控制系統(tǒng)控制前部巡線運動裝置I的電磁鐵11工作，將前部巡線運動裝置I的鐵質(zhì)小輪架9吸住，壓緊前部巡線運動裝置I的彈簧10，氣缸17將滑塊18往上推，在前部巡線運動裝置I的大輪7和小輪8之間空出大于供電線直徑的間隙；同時，第二電機15啟動，控制配重13沿絲杠12向右運動，使配重停止在中后兩個結(jié)構(gòu)之間(使重心偏到后部，確保當(dāng)前面的機械結(jié)構(gòu)脫離電線時，巡線移動機器人不發(fā)生偏轉(zhuǎn))；(c)前部機械臂導(dǎo)向裝置II的第一機械臂3由第一電機5驅(qū)動，轉(zhuǎn)至一定角度，使得前部巡線運動裝置I能順利繞開障礙物；(d)控制系統(tǒng)控制中部和尾部巡線運動裝置I的第三電機19啟動，當(dāng)中部巡線運動裝置I到達障礙物前某處時，由傳感器感應(yīng)到信號，控制系統(tǒng)控制尾部巡線運動裝置I的第三電機19停止轉(zhuǎn)動，巡線移動機器人停止前進；(e)前部巡線運動裝置I和前部機械臂導(dǎo)向裝置II復(fù)位，配重平衡裝置III也復(fù)位；(f)控制系統(tǒng)控制中部巡線運動裝置I的電磁鐵11工作，將中部巡線運動裝置I的鐵質(zhì)小輪架9吸住壓緊中部巡線運動裝置I的彈簧10，氣缸17將滑塊18往上推，在中部巡線運動裝置I的大輪7和小輪8之間空出大于供電線直徑的間隙；此時由于巡線移動機器人重心就在中心位置，配重平衡裝置III不工作；(g)中部機械臂導(dǎo)向裝置II的第一機械臂3由第一電機5驅(qū)動，轉(zhuǎn)至一定角度，使得中部巡線運動裝置I能順利繞開障礙物；(h)控制系統(tǒng)控制前部和尾部巡線運動裝置I的第三電機19啟動，當(dāng)尾部巡線運動裝置I到達障礙物前某處時，由傳感器感應(yīng)到信號，控制系統(tǒng)控制尾部巡線運動裝置I的第三電機19停止轉(zhuǎn)動，巡線移動機器人停止前進；(i)中部巡線運動裝置I和中部機械臂導(dǎo)向裝置II復(fù)位，尾部機械臂導(dǎo)向裝置II復(fù)位；(j)控制系統(tǒng)控制尾部巡線運動裝置I的電磁鐵11工作，將尾部巡線運動裝置I的鐵質(zhì)小輪架9吸住壓緊尾部巡線運動裝置I的彈簧10，同時第二電機15啟動，控制配重塊13沿絲杠12向左運動，使配重停止在前中兩個結(jié)構(gòu)之間，在尾部巡線運動裝置I的大輪7和小輪8之間空出大于供電線直徑的間隙；(k)尾部機械臂導(dǎo)向裝置II的第一機械臂3由第一電機5驅(qū)動，轉(zhuǎn)至一定角度，使得尾部巡線運動裝置I能順利繞開障礙物；(I)控制系統(tǒng)控制前部和中部巡線運動裝置I的第三電機19啟動，當(dāng)尾部巡線運動裝置I離開障礙物一定距離時，傳感器感應(yīng)到信號，控制系統(tǒng)控制前部和中部巡線運動裝置I的第三電機19停止轉(zhuǎn)動，巡線移動機器人停止前進；(m)尾部巡線運動裝置I和尾部機械臂導(dǎo)向裝置II復(fù)位，前部機械臂導(dǎo)向裝置II復(fù)位，配重平衡裝置III也復(fù)位；控制系統(tǒng)控制前中尾巡線運動裝置I的第三電機19啟動，巡線移動機器人繼續(xù)前進。
【權(quán)利要求】
1.一種鐵路牽引供電線擺臂式巡線移動機器人，其特征在于，由機器人本體(1)、巡線運動裝置(I)、機械臂導(dǎo)向裝置(II)、配重平衡裝置(III)、控制系統(tǒng)及電源組成；所述巡線運動裝置(I)通過所述機械臂導(dǎo)向裝置(I I)連接機器人本體(1)，在所述機器人本體(1)沿供電線方向的一側(cè)設(shè)置三組相同的所述巡線運動裝置(I)與所述機械臂導(dǎo)向裝置(II);所述配重平衡裝置(III)、控制系統(tǒng)及電源安裝在所述機器人本體(1)內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵路牽引供電線擺臂式巡線移動機器人，其特征在于，所述巡線運動裝置(I)包括框架(2)、大輪(7)、小輪(8)、鐵質(zhì)小輪架(9)、彈簧(10)、電磁鐵(11)、氣缸(17)、滑塊(18)和第三電機(19);所述電磁鐵(11)與框架(2)固定相連，所述彈簧(10)—端與所述電磁鐵(11)固定相連，另一端與所述鐵質(zhì)小輪架(9)固定相連，所述小輪(8 )與所述鐵質(zhì)小輪架(9 )通過軸相連，所述大輪(7 )與所述第三電機(19 )通過軸相連，所述第三電機(19)固定在所述滑塊(18)上，所述框架(2)上有滑軌(16)，所述滑塊(18)安裝在所述滑軌(16)上，所述氣缸(17)固定在所述滑軌(16)上，所述氣缸(17)的活塞桿與所述滑塊(18)固定相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵路牽引供電線擺臂式巡線移動機器人，其特征在于，所述機械臂導(dǎo)向裝置(II)包括第一電機(5)、第一機械臂(3)、第二機械臂(4)和第三機械臂(6)；所述第三機械臂(6)固連在機器人本體(1)上，所述第一機械臂(3)與所述框架(2)固定相連，所述第一機械臂(3)與第三機械臂(6)通過第二機械臂(4)相連，所述第一電機(5)安裝在所述第二機械臂(4)上，所述第一電機(5)輸出軸平行于供電線。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵路牽引供電線擺臂式巡線移動機器人，其特征在于，所述配重平衡裝置(III)包括絲杠(12)、配重塊(13)、聯(lián)軸器(14)和第二電機(15);所述第二電機(15)固定在機器人本體(1)的一端，所述配重塊(13)與所述絲杠(12)螺旋連接，所述絲杠(12)與所述第二電機(15)通過所述聯(lián)軸器(14)連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鐵路牽引供電線擺臂式巡線移動機器人，其特征在于，所述第一機械臂(3)、第二機械臂(4)和第三機械臂(6)的橫截面均為圓形。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵路牽引供電線擺臂式巡線移動機器人，其特征在于，所述機器人本體(1)中還裝有傳感器，用于判斷到達障礙和越過障礙。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵路牽引供電線擺臂式巡線移動機器人，其特征在于，所述電源為鋰電池。
【文檔編號】H02G1/02GK103904583SQ201410107239
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2014年3月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月21日
【發(fā)明者】華凌云, 劉吉成, 江盼閣, 李斌, 崔建祥, 盧熙昌 申請人:上海大學(xué)