一種應用於架空高壓輸電線機器人的可分離越障機械臂的製作方法

2023-05-26 15:54:41

本發明涉及電力系統維護及高壓線巡檢機器人技術領域，具體地指一種應用於架空高壓輸電線機器人的可分離越障機械臂。

背景技術：

輸電安全是經濟發展的基石。電力從電廠到用戶(工廠、民宅)途中要經歷升壓變電站、高壓輸電線路、降壓變電站和低壓配電線路四重階段，運送電力的整條輸變電系統多數時候都暴露在露天野外。

為了保證輸電線路的安全、可靠運行，電網運行部門需要定期對輸變電系統進行巡檢、維修維護以確保消除故障或故障隱患。

目前，電網高壓線路的巡檢大部分仍採用傳統的人工巡檢方式，即人工沿線行走及登塔，藉助望遠鏡、照相機或攝像機等對線路隱患進行巡查。在人工巡檢中，人工成本增長快速、巡檢環境危險、惡劣、巡檢質量難於保證、巡檢管理困難等，且穿越大山、大江、森林或原始森林或無人區線路，人工難以抵達。

隨著科技發展，如今出現了不少替代巡線方式，包括直升機巡檢及特種機器人巡檢等，這些巡檢方式大多耗費高昂並且效率較低，從而基於大數據和物聯網融合的系統正走向大規模使用，架空線高壓輸電機器人也應運而生。

高壓輸電線巡檢機器人在高壓線上行走時，由於外部環境的影響，對其自身性能的考驗較大，因此，當前的高壓輸電線巡檢機器人多存在越障困難、穩定性較差的問題，具體表現在越障時的穩定性與行進過程中的防傾覆問題。目前國內的高壓輸電線巡檢機器人的研究多針對越障形式的改進，但依然沒有較好的解決方案，在越障過程中行為繁瑣，並且存在一定量的冗餘結構設計，無法達到巡檢機器人對於高壓線巡檢的多數基本要求。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題是：提供一種應用於架空高壓輸電線機器人的可分離越障機械臂，以解決目前架空線高壓輸電機器人在高壓線上運行時，具有越障過程與行走過程較為繁瑣，且行走機械臂上存在冗餘結構的問題。

本發明解決其技術問題採用以下的技術方案：

本發明提供的應用於架空高壓輸電線機器人的可分離越障機械臂，包括十字鎖合機構、齒輪副抱線機構、坡度適應導向機構、推桿制動機構和齒輪齒條機構，其中：十字鎖合機構用於實現鎖槽與鎖芯的鎖緊與分離動作，以完成機器人即架空高壓輸電線機器人運行過程與越障過程的切換；齒輪副抱線機構用於防止行走臂單側傾倒下墜，以保證機器人在突發情況時於高壓線上位置的穩定；坡度適應導向機構用於機器人運行時機械臂上下部分對不同坡度的傾斜角度進行調節，實現機器人運行過程中空間位置的相對穩定，並達到防傾覆效果；推桿制動機構用於行走輪的卡死與鬆開，實現機器人的剎車抱閘動作；齒輪齒條機構用於兩側支撐臂的開合動作，以完成十字鎖合機構的工作過程。

所述的十字鎖合機構，包括傳動與支撐機構、鎖緊與分離動作機構，該十字鎖合機構通過其左側傳動支撐臂與齒輪齒條機構的左滑塊相連。

所述的傳動與支撐機構，包括行走輪驅動電機、右側傳動支撐臂和左側傳動支撐臂，其中：右側傳動支撐臂上裝有行走輪驅動電機，該電機通過聯軸器與行走輪的傳動軸相連，用於驅動行走輪旋轉，以實現整機在高壓線上的行走過程，同時兩側傳動支撐臂、左側傳動支撐臂通過與整體機架固定連接，實現鎖合機構對於機械臂整體穩定性作用。

所述的鎖緊與分離動作機構，主要由鎖槽、支撐套筒、鎖芯控制電機、鎖頭端蓋、鎖芯、左右滑塊，以及左側傳動支撐臂組成，其中：鎖芯控制電機通過螺栓固定連接在鎖頭端蓋上，鎖頭端蓋中部打有孔，通過法蘭與左側傳動支撐臂的左側由螺栓相連接；支撐套筒配合在鎖芯上，鎖芯前端設有凸起鎖齒；鎖槽通過螺栓連接固定在輪夾蓋上，與左側的鎖芯保持精確的平行度關係；左滑塊和右滑塊，其通過兩側配合裝配在開口槽上，構成運動副；左滑塊和右滑塊分別和左側傳動支撐臂與右側傳動支撐臂間通過多根螺栓相連接，當齒輪齒條機構帶動滑塊移動時，可以帶動兩側的傳動支撐臂運動。

所述的鎖槽位於輪夾蓋單側，構成同一整體；其設計為雙層，通過多層鎖合設計以增強其與鎖芯的鎖合可靠性。

所述的鎖芯，其穿過鎖頭端蓋中心的通孔與鎖芯控制電機由聯軸器相連接；當鎖芯控制電機輸出扭矩時，其帶動鎖芯轉動，與下方的齒輪齒條機構協同運作實現鎖齒與鎖槽的開合動作，其中鎖齒初始位置與鎖槽的第一層鎖槽入口相對應，同時鎖齒脫離鎖合後同樣與鎖槽的第一層鎖槽入口相對應；當鎖合過程開始時，兩側傳動支撐臂相向運動，使鎖芯進入鎖齒第一層鎖槽入口到達第二層鎖槽，鎖芯控制電機驅動鎖芯旋轉固定角度或觸發行程開關後停止運動；當受風載荷等幹擾載荷時，鎖芯軸向構成約束，防止鎖芯軸向運動，以實現可靠鎖合。

所述的齒輪副抱線機構，通過其輪夾蓋與十字鎖合機構的鎖槽相連。該齒輪副抱線機構主要由頂板、輪夾蓋、直流電機、抱線夾和外嚙合齒輪組成，其中：輪夾蓋與頂板間通過多根螺栓進行連接；輪夾蓋外側裝有三個外嚙合齒輪，前兩個齒輪上裝有一對抱線夾，第三外嚙合齒輪由直流電機傳動。

所述的坡度適應導向機構，是一種設計有於行走輪兩側的配置雙導向輪的坡度適應導向機構，在行進過程中，其依靠整機重力勢能進行角度的導向調整：在坡度發生傾斜時，彈簧導向輪下壓，保證其在高壓線上運行的穩定性，使整機運行平穩；在越障過程中時，同理實現越障過程中對不同坡度引流線的運動自適應功能，保持機械臂的空間姿態平穩；同時其下部的防傾覆機構實現機械臂在傾向角度改變時，根據最小勢能原理，整臂上下兩部分空間位置關係將隨之調整，保證整機行進過程中的穩定性，並防止整機在越障過程中發生傾覆。

所述的坡度適應導向機構，通過其單向彈簧導輪支架與齒輪副抱線機構的輪夾蓋相連，該坡度適應導向機構主要由行走輪、單向彈簧導輪支架、導向輪連接杆、導向輪、左右滑塊、開口槽、橫塊、轉軸以及防傾覆彈簧組成，其中：

所述行走輪位於輪夾蓋下方，該行走輪兩側均設有單向彈簧導輪支架，其與導向輪連接杆之間採用螺栓連接，而導向輪連接杆與單側導向輪之間同樣採用螺栓連接，以保證導向輪位置的固定；

所述單向彈簧導輪支架設計為空心長方體形，前部設有k型附板用於與其他機構的固接，其通過螺紋連接固定於輪夾上，並與右側傳動支撐臂固定連接為同一整體；

所述單側導向輪通過導向輪連接杆安裝於單向彈簧導輪支架下側，其與單向彈簧導輪支架之間安裝有硬質彈簧件；當機械臂傾斜時，單側導向輪通過內部彈簧元件將反力傳遞至右側傳動支撐臂；當行走輪運行於高壓線上時，單側導向輪輔助前進，導線坡度發生變化後，彈簧元件發生形變，由於輪夾蓋與右側傳動支撐臂固定約束傳遞反力於導向輪，使其壓緊高壓線；

右側傳動支撐臂與右滑塊之間通過四根螺栓連接，右滑塊與左滑塊均通過自由度限制保持在開口槽上，構成運動副；連接板右側支撐與連接板左側支撐焊接於開口槽上，並通過固定連接板兩側的凸起實現配合固定；下方的固定連接板內部的轉軸上設有軸套與兩側的橫塊，轉軸通過兩側通孔與外部凸起配合，橫塊通過兩側的多根防傾覆彈簧與固定連接板相連接，從而實現內部機構位置的固定。

所述的推桿制動機構，主要由制動卡槽以及上部電動推桿組成，通過電動推桿行程變化，實現制動卡槽對行走輪的抱閘過程，用於在越障過程前實現行走動作的制動，保證在任何越障過程與運行過程中整機的急停與位移的限制。

本發明與現有技術相比具有以下主要的有益效果：

1.所採用的十字鎖合機構設計有雙層十字卡槽，通過與齒輪齒條機構的聯立使用，能對越障行走輪的支撐架固定鎖合，可以保證運行過程中機器整體的安全可靠與穩定。

2.所採用的齒輪副抱線機構通過直流電機控制三個外嚙合齒輪，實現對於抱線夾的夾緊與鬆開高壓線的動作，保證整機在運行過程中穩定在高壓線上，可保護運行過程的安全。

3.所採用的坡度適應導向機構由行走輪內部兩側的雙導輪、外側的導向彈簧以及機架組成，根據不同斜坡傾斜角度的不同，可以實現越障過程中對不同坡度引流線的運動自適應，保持機箱空間平穩性；同時其下部的防傾覆機構可以根據導向輪傾向角度的偏移，維持整機相對高壓線的平行，保證整機在行進過程中的穩定性。

4.所採用的推桿制動機構由電動推桿和制動卡槽組成，用於實現行走動作的制動，保證在任何越障過程與運行過程中，實現對於整機的急停與行走輪位移的限制。

附圖說明

圖1為本發明的整體結構示意圖；

圖2為本發明的十字鎖合機構示意圖；

圖3為本發明的坡度適應導向機構示意圖。

圖中：1.頂板，2.輪夾蓋，3.直流電機，4.行走輪驅動電機，5.抱線夾，6.制動卡槽，7.上部電動推桿，8.右側傳動支撐臂，9.右滑塊，10.開口槽，11.連接板右側支撐，12.防傾覆彈簧，13.橫塊，14.固定連接板，15.輔助支撐杆，16.下部電動推桿，17.底部旋轉座，18.仰角電機，19.固定座，20.鎖槽，21.支撐套筒，22.鎖芯控制電機，23.左側傳動支撐臂，24.左滑塊，25.軸套，26.轉軸，27.連接板左側支撐，28.行走輪，29.單向彈簧導輪支架，30.導向輪連接杆，31.導向輪，32.鎖頭端蓋，33.開合齒條，34.中心齒輪，35.齒輪齒條機構電機，36.外嚙合齒輪，37.鎖齒，38.鎖芯。

具體實施方式

下面結合實施例及附圖對本發明專利作進一步說明，但不限定本發明專利。

本發明提供的應用於架空高壓輸電線機器人的可分離越障機械臂，其結構如圖1所示，根據功能不同分為十字鎖合機構、齒輪副抱線機構、坡度適應導向機構、推桿制動機構和齒輪齒條機構，其中：十字鎖合機構用於鎖槽20與鎖芯38的鎖緊與分離動作，實現架空高壓輸電線機器人(簡稱機器人)運行過程與越障過程的切換；齒輪副抱線機構防止行走臂單側傾倒下墜，以保證機器人在突發情況時於高壓線上位置的穩定；坡度適應導向機構用於機器人運行時機械臂上下部分對不同坡度的傾斜角度進行調節，實現機器人運行過程中空間位置的相對穩定，並達到防傾覆效果；推桿制動機構用於行走輪28的卡死與鬆開，實現機器人的剎車抱閘動作；齒輪齒條機構用於兩側支撐臂的開合動作，以實現十字鎖合機構的工作過程。

所述十字鎖合機構，通過其左側傳動支撐臂23與齒輪齒條機構的左滑塊24相連。該十字鎖合機構包括傳動與支撐機構、鎖緊與分離動作機構。該十字鎖合機構設有雙層十字卡槽，通過鎖芯控制電機的旋轉與齒輪齒條機構的動作，實現鎖芯對於鎖槽的卡緊，同時結合鎖槽根部的限位開關實現對電機驅動的控制，本機構通過鎖合機構的鎖緊與分離功能，保證運行過程中避障動作的實現。

所述傳動與支撐機構，包括行走輪驅動電機4、右側傳動支撐臂8和左側傳動支撐臂23，其中：右側傳動支撐臂8上裝有行走輪驅動電機4，該電機通過聯軸器與行走輪28的傳動軸相連，用於驅動行走輪28旋轉，以實現整機在高壓線上的行走過程，同時兩側傳動支撐臂8、左側傳動支撐臂23通過與整體機架固定連接，實現鎖合機構對於機械臂整體穩定性作用。

所述鎖緊與分離動作機構，如圖2所示，該機構主要由鎖槽20、支撐套筒21、鎖芯控制電機22、鎖頭端蓋32、鎖芯38、鎖齒37、左滑塊24以及右滑塊9組成，以及左側傳動支撐臂23組成，其中：鎖芯控制電機22通過螺栓固定連接在鎖頭端蓋32上，鎖頭端蓋32中部打有孔，通過法蘭與左側傳動支撐臂23左側由螺栓連接；支撐套筒21配合在鎖芯38上，鎖芯38前端設有凸起鎖齒37；鎖槽20通過螺栓連接固定在輪夾蓋2上，與左側的鎖芯保持精確的平行度關係。

所述鎖槽20位於輪夾蓋2單側，構成同一整體；其設計為雙層，通過多層鎖合設計以增強其與鎖芯38的鎖合可靠性。

所述鎖芯38，其穿過鎖頭端蓋32中心的通孔與鎖芯控制電機22由聯軸器相連接。當鎖芯控制電機22輸出扭矩時，其帶動鎖芯38轉動，與下方的齒輪齒條機構協同運作實現鎖齒37與鎖槽20的開合動作，其中鎖齒37初始位置與鎖槽20的第一層鎖槽入口相對應，同時鎖齒37脫離鎖合後同樣與鎖槽20的第一層鎖槽入口相對應。當鎖合過程開始時，兩側傳動支撐臂相向運動，使鎖芯38進入鎖齒37第一層鎖槽入口到達第二層鎖槽，鎖芯控制電機22驅動鎖芯38旋轉固定角度或觸發行程開關後停止運動。當受風載荷等幹擾載荷時，鎖芯38軸向構成約束，防止鎖芯38軸向運動，以實現可靠鎖合。

所述左滑塊24和右滑塊9，其通過兩側配合裝配在開口槽10上，構成運動副。左滑塊24和右滑塊9分別和左側傳動支撐臂23與右側傳動支撐臂8通過六根螺栓相連接，當齒輪齒條機構帶動滑塊移動時，可以帶動兩側的傳動支撐臂運動。

所述的齒輪副抱線機構，是一種採用三個外嚙合齒輪36與直流電機3配合使用的齒輪副抱線機構，該機構通過直流電機帶動一個外嚙合齒輪36以驅動另兩個轉向相反的從動齒輪，兩者即可控制一對抱線夾完成鬆開或夾緊的動作。通過抱線夾的夾緊來增大對高壓輸電線，即鋼芯鋁絞線的有效摩擦面積，保證整機在高壓輸電線上穩定運行。當出現驅動異常時，抱線夾將抱合到最緊，使整機穩定停止於高壓線固定位置，保護高空運行過程的整機安全。

所述的齒輪副抱線機構，通過其輪夾蓋2與十字鎖合機構的鎖槽20相連。該齒輪副抱線機構主要由頂板1、輪夾蓋2、直流電機3、抱線夾5和外嚙合齒輪36組成，其中：輪夾蓋2與頂板1間採用多根螺栓進行連接；而輪夾蓋2外側裝有三個外嚙合齒輪36，前兩個齒輪上裝有一對抱線夾5，第三外嚙合齒輪由直流電機3傳動。當機器人在高壓線上行進前，直流電機3驅動外嚙合齒輪36轉動，使抱線夾5向內運動固定角度，實現對高壓線的抱線動作，抱線夾與高壓線構成摩擦副，維持機器人在高壓線上運動的穩定性；當遭遇大風等突發情況時，直流電機3再次轉動，使抱線夾5抱緊高壓線，同時推桿制動機構中的上部電動推桿7迅速向上運動，其上部的制動卡槽6卡住行走輪28，整個機器人固定在高壓線上，防止行走臂單側傾倒下墜，以保證機器人在突發情況時於高壓線上位置的穩定。

所述輪夾蓋2為一敞口的長方體箱體，其內腔容納行走輪28和導向輪31等運動組件。其與右側傳動支撐臂8上端通過螺釘螺母組件連接，以保證機構整體的穩定性。

所述外嚙合齒輪36共有三個，其三者之間均通過外嚙合傳動。前兩個外嚙合齒輪通過傳動軸與抱線夾5配合連接，通過螺母固定；第三外嚙合齒輪中的傳動軸通過聯軸器與直流電機3相連接，由此該齒輪作為傳動的主動輪，由直流電機3的正反轉輸出扭矩帶動該齒輪轉動，從而驅動抱線夾5完成機械臂抱線與鬆開動作，即建立或解除抱線夾與高壓線的摩擦副，保證機器人在高壓線上運行過程與突發狀態下運行或制動的穩定性。

所述的坡度適應導向機構，是一種設計有於行走輪兩側的配置雙導向輪的坡度適應導向機構，在行進過程中，其依靠整機重力勢能進行角度的導向調整：在坡度發生傾斜時，彈簧導向輪31下壓，保證其在高壓線上運行的穩定性，使整機運行平穩；在越障過程中時，同理實現越障過程中對不同坡度引流線的運動自適應功能，保持機械臂的空間姿態平穩；同時其下部的防傾覆機構實現機械臂在傾向角度改變時，根據最小勢能原理，整臂上下兩部分空間位置關係將隨之調整，保證整機行進過程中的穩定性，並防止整機在越障過程中發生傾覆。

所述的坡度適應導向機構，通過其單向彈簧導輪支架29與齒輪副抱線機構的輪夾蓋2相連。如圖3所示，該機構主要由行走輪28，單向彈簧導輪支架29，導向輪連接杆30，導向輪31，右滑塊9，開口槽10，連接板右側支撐11，橫塊13，固定連接板14，左滑塊24，軸套25，轉軸26，連接板左側支撐27，防傾覆彈簧12以及輪夾蓋2多個構件組成。

所述行走輪28位於輪夾蓋2下方，該行走輪28兩側均設有單向彈簧導輪支架29，其與導向輪連接杆30之間採用螺栓連接，而導向輪連接杆30與單側導向輪31之間同樣採用螺栓連接，以保證導向輪31位置的固定。

所述單向彈簧導輪支架29設計為空心長方體形，前部設有k型附板用於與其他機構的固接，其通過螺紋連接固定於輪夾上，並與右側傳動支撐臂8固定連接為同一整體。

所述單側導向輪31通過導向輪連接杆30安裝於單向彈簧導輪支架29下側，其與單向彈簧導輪支架29之間安裝有硬質彈簧件。當機械臂傾斜時，單側導向輪31通過內部彈簧元件將反力傳遞至右側傳動支撐臂8。當行走輪28運行於高壓線上時，單側導向輪31輔助前進，導線坡度發生變化後，彈簧元件發生形變，由於輪夾蓋2與右側傳動支撐臂8固定約束傳遞反力於導向輪31，使其壓緊高壓線。

其中，右側傳動支撐臂8與右滑塊9之間通過四根螺栓連接，右滑塊9與左滑塊24均通過自由度限制保持在開口槽10上，構成運動副。連接板右側支撐11與連接板左側支撐27焊接於開口槽10上，並通過固定連接板14兩側的凸起實現配合固定。下方的固定連接板14內部的轉軸26上設有軸套25與兩側的橫塊13，轉軸26通過兩側通孔與外部凸起配合，而橫塊13通過兩側的八根防傾覆彈簧12與固定連接板14相連接，從而實現內部機構位置的固定。

所述開口槽10為十字鎖合機構和齒輪齒條機構的支撐部件，其上部裝配有左滑塊24與右滑塊9，其在坡度適應導向機構中主要起支撐連接作用。

所述固定連接板14設計為空心四面長方體蓋板型，兩側打通孔，並設有外部凸起。

所述軸套25裝配在轉軸26上，為活動連接，並通過兩塊筋板與固定連接板14相連。

所述防傾覆彈簧12設有八根，底部焊接在固定連接板14內。當進行越障或爬坡動作時，從單向彈簧導輪支架29內的彈簧反力由右側傳動支撐臂8傳遞至其下的橫塊13後，根據最小勢能原理，雖然不同的防傾覆彈簧12的受力情況不同，但均通過使轉軸26產生轉動趨勢以形成反力平衡導向彈簧支架29內彈簧元件壓力。防傾覆彈簧12受力整體平衡後，上部的導向輪31、右側傳動支撐臂8與左側傳動支撐臂23均將實現對於高壓線的相對平行，而下部的固定連接板14由於與上部機構鉸接，仍保持運行前姿態。

所述橫塊13用於限制防傾覆彈簧12的位移。當行走輪28脫離高壓線時，單向彈簧導輪支架29內的彈簧形變釋放，根據最小勢能原理，防傾覆彈簧12彈簧力傾向於零，故使橫塊13具有轉動趨勢，回到前述坡度改變前的姿態，而橫塊13通過與轉軸26保持固定空間位置，保證了防傾覆彈簧12空間位置的穩定，即保證整機的空間位置相對平穩，避免傾覆現象發生。

所述的推桿制動機構，是一種設計有由電動推桿7和制動卡槽6組成的推桿制動機構，通過電動推桿7行程的變化，實現制動卡槽6對行走輪28的抱閘過程，用於在越障過程前實現行走動作的制動，保證在任何越障過程與運行過程中整機的急停與位移的限制。

所述的推桿制動機構，通過其電動推桿尾部與坡度適應導向機構的右側傳動支撐臂相連。該推桿制動主要由制動卡槽6以及上部電動推桿7組成，其中：上部制動推桿7位於兩側傳動支撐臂之間，通過螺栓連接固定安裝於右側傳動支撐臂8尾部上，制動卡槽6通過螺栓連接與上部制動推桿7相固定。

所述制動卡槽6前端裝有剎車制動片，其通過螺紋傳動隨著上部電動推桿7上升與行走輪28進行接觸式制動，以適用於緊急機械剎車與坡度越過跳線時機械臂的固定。該機構借鑑塊式制動器原理，由於行走輪28運行過程中徑向力為高壓線對其的支持力，在進行制動時，制動卡槽6對行走輪28產生的單側徑向力由該支持力平衡。上部制動推桿7通過螺栓連接固定安裝於右側傳動支撐臂8尾部上，由螺栓連接提供上部制動推桿7前後向抗傾覆力矩。

所述齒輪齒條機構，用於快速地實現兩側支撐臂的開合動作，其主要由中心齒輪34、開合齒條33、左滑塊24、開口槽10、齒輪齒條機構電機35以及右滑塊9組成。其中：中心齒輪34與開合齒條33組成機構的主要傳動機構，兩者與兩側的左滑塊24與右滑塊9相連接，當進入越障狀態時，整臂需通過上部機構兩側分離以越過防振錘等障礙物，此時通過下部的齒輪齒條機構電機35正轉控制，帶動中心齒輪34順時針運動，從而帶動兩端的傳動支撐臂反向運動，由此可以實現機械臂上部的開合過程；當越障動作結束後，齒輪齒條機構電機35反轉控制，帶動中心齒輪34逆時針運動，是兩側傳動支撐臂相向運動，由此實現機械臂上部的閉合過程。

本發明還設有支撐與控制機構，該機構通過其輔助支撐杆15和下部電動推桿16，與坡度適應導向機構的固定連接板14相連。該支撐與控制機構主要由輔助支撐杆15，下部電動推桿16，底部旋轉座17，仰角電機18與固定座19組成。其中：下部電動推桿16與底部旋轉座17通過螺栓連接，其兩側的輔助支撐杆15通過法蘭盤與底部旋轉座17由螺栓連接，仰角電機18與底部旋轉座17之間穿過固定座19，通過法蘭盤由螺栓完成位置固定，同時仰角電機18與底部旋轉座17的傳動軸通過十字聯軸器相連接。

所述下部電動推桿16與輔助支撐杆15均起對機械臂上部部件的支撐作用，而下部電動推桿16同時也可以實現對上部部件的位置升降，以達到對於行走輪28的脫線與搭線動作。

所述仰角電機18與底部旋轉座17相連接，當需要進行越障過程時，齒輪齒條機構、十字鎖合機構與推桿制動機構之間相配合使行走輪28脫線，仰角電機18通過驅動底部旋轉座17旋轉，以實現機械臂的上下擺動動作，達到機械臂分離高壓線的效果；同理完成行走輪28的復位動作。

本發明運用在機器人上時，需要同時裝配三根可分離越障機械臂，其工作過程包括越障過程、坡度適應過程與防傾覆過程，具體如下：

1.越障過程：

將採用本發明的機器人安置於高壓線上運行，整個機器人通過行走輪28在高壓線上正常行走。當機器人沿線前進的過程中遇到防振錘、絕緣子線夾等障礙時，調動機械臂進行越障操作。首先十字鎖合機構中的鎖芯控制電機22反轉使鎖芯38上的鎖齒37轉動至鎖槽20第二層出口，同時齒輪副抱線機構中的直流電機3驅動外嚙合齒輪36，使抱線夾5鬆開高壓線。之後齒輪齒條機構中的齒輪齒條機構電機35反轉，使中心齒輪34驅動開合齒條33帶動兩側支撐臂向外運行至兩端，此時行走輪28完成一次兩側分離。此後通過控制下部電動推桿16向上推動，使行走輪28抬升，完成脫線動作；隨後仰角電機18通過傳動軸控制底部旋轉座17旋轉一定角度，實現機械臂整體脫線動作，此機械臂完成脫線動作。最後其餘兩個機械臂向前運動，脫線後的機械臂越過障礙物，由此完成越障動作。當越障動作完成後，十字鎖合機構、齒輪齒條機構與齒輪副抱線機構同理對上述操作進行逆向實現，最後完成一次兩側鎖合，至此實現整個越障過程。

2.坡度適應過程：

當運用本發明的越障機械臂在高壓線上正常運行時，此時導向輪31旁的硬質彈簧不受壓縮，其輔助行走輪28運行完成前進運動；當運行至坡度高壓線時導向輪31內部彈簧壓縮，導向輪31在彈簧力的作用下通過導向輪連接杆30，帶動單向彈簧導輪支架29與右側傳動支撐臂8繞導向轉軸26轉動，直至與高壓線平行，由此完成對坡度高壓線運行的適應。此時機械臂下側由於防傾覆彈簧12作用位移，整機空間位置相對穩定，故不會發生空間偏擺。

3.防傾覆過程：

當運用本發明的機器人運行至防震錘或絕緣子線夾時需要機械臂動作以越過障礙物，行走輪28在推桿作用下向上抬升脫線，通過導向輪31內的硬質彈簧件將此時反力傳遞至下部固定連接板14，此時不同的防傾覆彈簧12壓拉情況不同，故通過橫塊13對固定連接板14產生約束，限制其位移，並由八根彈簧依據最小勢能原理調整受力以平衡導向輪彈簧反力，即可實現整機上部與高壓線的相對平行，同時保證在整機脫線後行走輪28與右側傳動支撐臂8不會發生空間傾覆。