用于架空高壓輸電線路越障機(jī)器人的嵌入式復(fù)合機(jī)械臂的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種嵌入式復(fù)合機(jī)械臂，特別是一種用于架空高壓輸電線路越障機(jī)器人的嵌入式復(fù)合機(jī)械臂。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，機(jī)器人在架空高壓輸電線路上越障巡檢技術(shù)發(fā)展較快，國內(nèi)外從事架空高壓輸電線路機(jī)器人的研究機(jī)構(gòu)主要有加拿大魁北克水電研究院、日本Kyushu公司、日本chubu電氣公司、美國North Carolina大學(xué)等。sawada等人研究了能夠在地線上移動(dòng)機(jī)器人，它可以通過自身攜帶導(dǎo)軌實(shí)現(xiàn)越障，但適應(yīng)性較差；NicolasPoul1t提出一種基于LineScout技術(shù)的巡線機(jī)器人，它具有兩個(gè)并列臂，一個(gè)臂用于在線纜上滾動(dòng)另一個(gè)臂用于爬行;Paulo Debenset設(shè)計(jì)出一種能在四分裂導(dǎo)線上攀爬的巡線機(jī)器人。
[0003]國內(nèi)巡線機(jī)器人的研究技術(shù)方案大多是雙臂或三臂的攀爬模式。中國科學(xué)院沈陽自動(dòng)化所研究一種超高壓輸電巡檢機(jī)器人機(jī)構(gòu)，它由移動(dòng)車體、后手臂、前手臂組成，其中本體通過轉(zhuǎn)動(dòng)副分別與前、后手臂相連，手臂末端為手爪;所述前手臂、后手臂結(jié)構(gòu)相同，其中每一手臂由上臂、下臂兩部分組成，上臂為連桿及滾珠絲杠組合結(jié)構(gòu)，通過水平轉(zhuǎn)動(dòng)副與下臂相連接，下臂為大行程伸縮機(jī)構(gòu)。綜合分析，此專利有如下缺點(diǎn):在單股導(dǎo)線上運(yùn)行，跨院防震錘和絕緣子等障礙物時(shí)，越障效率低，狹窄的移動(dòng)平臺(tái)不利于集成多種檢測(cè)和作業(yè)工具。中國專利也曾公布一種超高壓輸電線路巡檢機(jī)器人，它包括機(jī)器人本體、行走夾持機(jī)構(gòu)和充電裝置，行走夾持機(jī)構(gòu)為兩組，其通過具有中空管結(jié)構(gòu)的手臂與機(jī)器人本體相連。綜合分析，此機(jī)器人越障能力低，對(duì)障礙物適應(yīng)性低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型主要是解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的技術(shù)問題:提供了一種3自由度嵌入式復(fù)合機(jī)械臂，它基于巡檢機(jī)器人平臺(tái)，通過控制機(jī)械臂實(shí)現(xiàn)巡檢機(jī)器人跨越障礙物(金具和絕緣子)，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人越障的安全可靠性，操作簡(jiǎn)單性。本實(shí)用新型的上述目的主要是通過下述技術(shù)方案得以解決的:
[0005]—種3自由度嵌入式復(fù)合機(jī)械臂，其特征在于，包括:
[0006]—機(jī)械臂內(nèi)臂:所述內(nèi)臂主要包括伸縮臂、兩個(gè)伸縮導(dǎo)軌、伸縮臂內(nèi)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。
[0007]—機(jī)械臂外臂:所述外臂主要包括擺動(dòng)臂、兩個(gè)導(dǎo)軌、擺動(dòng)臂內(nèi)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、拉桿、拉桿座。
[0008]—壓緊輪聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu):所述壓緊輪聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)主要包括鋼絲墊、鋼絲壓塊、滑塊、鋼絲繩、兩個(gè)定滑輪、滑輪軸、軸支板、鋼絲支架、鋼絲墊片、內(nèi)鋼絲卡。內(nèi)側(cè)鋼絲繩通過滑塊與伸縮臂中的伸縮螺母連接固接。定滑塊通過滑輪軸與擺動(dòng)臂固接。內(nèi)側(cè)鋼絲繩在靠近定滑輪處卡在內(nèi)鋼絲卡內(nèi)，內(nèi)鋼絲卡通過鋼絲壓塊固定在鋼絲支架上。鋼絲支架嵌套在螺母支桿上。繞過定滑輪的外側(cè)鋼絲繩在靠近定滑輪處穿過鋼絲壓塊，鋼絲壓塊與壓緊輪機(jī)構(gòu)固接。
[0009]上述的一機(jī)械臂內(nèi)臂，所述的伸縮臂內(nèi)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括一電機(jī)、電機(jī)接盤、軸承、伸縮絲桿、伸縮螺母、螺母支桿。電機(jī)通過電機(jī)接盤連接伸縮絲桿，兩軸承安裝于伸縮絲桿上，將伸縮絲桿定位。螺母支桿相對(duì)于機(jī)械臂外臂固定，伸縮螺母與螺母支桿固接，與伸縮絲桿形成移動(dòng)副。
[0010]上述的一機(jī)械臂外臂，所述的擺動(dòng)臂內(nèi)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括一電機(jī)、電機(jī)接盤、軸承、擺動(dòng)絲桿、擺動(dòng)螺母。電機(jī)通過電機(jī)接盤連接擺動(dòng)絲桿，兩軸承安裝于擺動(dòng)絲桿上，給擺動(dòng)絲桿定位。擺動(dòng)螺母嵌套在擺動(dòng)絲桿上，與擺動(dòng)絲桿形成移動(dòng)副。擺動(dòng)絲桿、擺動(dòng)螺母與拉桿、轉(zhuǎn)臺(tái)形成曲柄連桿機(jī)構(gòu)。
[0011 ]因此，本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn):1.機(jī)械臂內(nèi)臂中電機(jī)帶動(dòng)伸縮絲桿轉(zhuǎn)動(dòng)，伸縮螺母固接在螺母支桿上，故伸縮螺母將伸縮絲桿轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為伸縮絲桿沿軸向的移動(dòng)，即機(jī)械臂的伸縮。在機(jī)器人越障之前或越障之后，一機(jī)械臂通過伸縮機(jī)構(gòu)將機(jī)械臂和輸電線分離或接觸。2.壓緊機(jī)構(gòu)為伸縮關(guān)節(jié)的聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)，內(nèi)側(cè)鋼絲繩與伸縮臂同步同向運(yùn)動(dòng)，外側(cè)鋼絲繩與壓緊機(jī)構(gòu)固接，與伸縮臂同步反向運(yùn)動(dòng)，即機(jī)械臂升長(zhǎng)，壓緊機(jī)構(gòu)下降;機(jī)械臂縮短，壓緊機(jī)構(gòu)上升。3.機(jī)械臂外臂中電機(jī)帶動(dòng)擺動(dòng)絲桿轉(zhuǎn)動(dòng)，嵌套在擺動(dòng)絲桿上的擺動(dòng)螺母沿?cái)[動(dòng)絲桿軸向移動(dòng)，通過曲柄連桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)機(jī)械臂和機(jī)體在鉛垂面上角度的變化。當(dāng)障礙物兩側(cè)的輸電線與水平面產(chǎn)生坡度偏差時(shí)，機(jī)器人通過它可實(shí)現(xiàn)對(duì)坡度偏差的適應(yīng)。4.曲柄連桿機(jī)構(gòu)包括拉桿、擺動(dòng)絲桿、擺動(dòng)螺母、轉(zhuǎn)臺(tái)，擺動(dòng)絲桿相對(duì)擺動(dòng)螺母沿軸向運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)機(jī)械臂實(shí)現(xiàn)擺動(dòng)。5.整個(gè)嵌入式復(fù)合機(jī)械臂結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，功能完全，實(shí)用價(jià)值較高。
【附圖說明】
[0012]圖1是本實(shí)用新型在越障機(jī)器人中的裝配示意圖。
[0013]圖2是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)不意圖。
[0014]圖3是機(jī)械臂外臂結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖4是機(jī)械臂內(nèi)臂、壓緊輪聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面通過實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說明。圖中，行走輪1、壓緊輪2、復(fù)合機(jī)械臂3、夾爪4、移動(dòng)平臺(tái)5、絕緣子6、輸電線7、壓緊輪聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)
8、導(dǎo)軌9、機(jī)械臂外臂10、機(jī)械臂內(nèi)臂11、電機(jī)12、電機(jī)接盤13、軸承14、擺動(dòng)螺母15、擺動(dòng)絲桿16、拉桿17、轉(zhuǎn)臺(tái)18、擺動(dòng)臂19、擺動(dòng)臂內(nèi)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)20、伸縮導(dǎo)軌21、滑輪軸22、鋼絲繩23、鋼絲墊24、鋼絲壓塊25、鋼絲支架26、內(nèi)鋼絲卡27、鋼絲墊片28、定滑輪29、電機(jī)30、電機(jī)接盤31、軸承32、伸縮絲桿33、伸縮螺母34、螺母支桿35、滑塊36、伸縮臂37、拉桿座38、伸縮臂內(nèi)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)39。
[0017]實(shí)施例:
[0018]—、首先介紹一下本實(shí)用新型的具體結(jié)構(gòu):本實(shí)用新型主要包括:
[0019]本裝置為一種3自由度嵌入式復(fù)合機(jī)械臂，包括一機(jī)械臂內(nèi)臂、一機(jī)械臂外臂、一壓緊輪聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)。
[0020]機(jī)械臂內(nèi)臂11主要包括伸縮臂37、伸縮臂內(nèi)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)39、兩個(gè)伸縮導(dǎo)軌21。伸縮臂內(nèi)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)39包括一電機(jī)30、電機(jī)接盤31、軸承32、伸縮絲桿33、伸縮螺母34、螺母支桿35。電機(jī)30通過電機(jī)接盤31連接伸縮絲桿33，兩軸承32安裝于伸縮絲桿33上，將伸縮絲桿33定位。機(jī)械臂外臂10主要包括擺動(dòng)臂19、兩個(gè)導(dǎo)軌9、擺動(dòng)臂內(nèi)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)20、拉桿17、拉桿座38。擺動(dòng)臂內(nèi)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)20包括一電機(jī)12、電機(jī)接盤13、軸承14、擺動(dòng)絲桿16、擺動(dòng)螺母15。電機(jī)12通過電機(jī)接盤13連接擺動(dòng)絲桿16，兩軸承14安裝于擺動(dòng)絲桿16上，給擺動(dòng)絲桿16定位。擺動(dòng)螺母15嵌套在擺動(dòng)絲桿16上，與擺動(dòng)絲桿16形成移動(dòng)副。擺動(dòng)絲桿16、擺動(dòng)螺母15與拉桿17、轉(zhuǎn)臺(tái)18形成曲柄連桿機(jī)構(gòu)。壓緊輪聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)8主要包括鋼絲墊24、鋼絲壓塊25、滑塊36、鋼絲繩23、兩個(gè)定滑輪29、滑輪軸22、鋼絲支架26、內(nèi)鋼絲卡27。內(nèi)側(cè)鋼