基於重心調整的巡線機器人的製作方法
2023-05-03 08:52:26 1
基於重心調整的巡線機器人的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種基於重心調整的巡線機器人，所述巡線機器人包括移動車體、機器人控制箱、以及位於移動車體和機器人控制箱之間的重心調整機構，所述重心調整機構驅動移動車體和機器人控制箱在巡線機器人運行方向產生相對位移。本發明具有自主越障功能，通過重心調整機構，能夠改變巡線機器人的重心，進而實現巡線機器人的姿態變化，從而達到跨越間隔棒、防震錘等障礙的目的，具有結構簡單、便於實現、可靠性高、越障能力強、重量輕、成本低等優點。
【專利說明】基於重心調整的巡線機器人
【技術領域】
[0001]本發明涉及移動機器人【技術領域】，特別是涉及一種基於重心調整的巡線機器人。【背景技術】
[0002]為保證超高壓輸電線路運行的安全性和穩定性，需要對輸電線開展定期巡檢工作。輸電線路由於分布區域多，作業環境複雜，導線長期暴露在戶外，容易引發腐蝕、斷股等損傷，因而必須對輸電線進行定期巡視檢查，便於及時發現消除隱患。
[0003]現有超高壓輸電線巡線機器人機構中，大多採用輪式移動和複合連杆機構組合而成的複合移動機構、多組移動單元串聯組成的多自由度移動機構等，這些機構結構複雜，運動關節較多，耗能大，不能適應高壓線的角度變化，越障能力有限、不易控制，並且對輸電線形成損傷，因此難以用於實際線路巡檢作業。
[0004]因此，針對上述技術問題，有必要提供一種基於重心調整的巡線機器人。
【發明內容】
[0005]有鑑於此，本發明的目的在於提供一種基於重心調整的巡線機器人，其結構簡單、便於實現、可靠性高、越障能力強。
[0006]為了實現上述目的，本發明實施例提供的技術方案如下:
[0007]一種基於重心調整的巡線機器人，所述巡線機器人包括移動車體、機器人控制箱、以及位於移動車體和機器人控制箱之間的重心調整機構，所述重心調整機構驅動移動車體和機器人控制箱在巡線機器人運行方向產生相對位移。
[0008]作為本發明的進一步改進，所述重心調整機構驅動方式包括齒輪齒條傳動、絲槓傳動、和同步帶傳動。
[0009]作為本發明的進一步改進，所述重心調整機構包括安裝於機器人控制箱上的底板、安裝於底板上的驅動裝置、與驅動裝置配合設置的導軌。
[0010]作為本發明的進一步改進，所述驅動裝置包括帶輪架、安裝於帶輪架內的帶輪、驅動所述帶輪的電機、與帶輪相嚙合的同步帶、以及固定安裝所述同步帶的壓帶機構。
[0011]作為本發明的進一步改進，所述帶輪包括並列安裝的第一帶輪和第二帶輪，所述同步帶包括對應安裝的第一同步帶和第二同步帶，所述壓帶機構包括對應安裝的第一壓帶機構和第二壓帶機構，所述第一同步帶與第一帶輪、第二同步帶與第二帶輪的嚙合方向相反。
[0012]作為本發明的進一步改進，所述第一壓帶機構固定安裝於底板上，第二壓帶機構固定安裝於移動車體上。
[0013]作為本發明的進一步改進，所述導軌包括位於驅動裝置下方的第一導軌和位於驅動裝置上方的第二導軌。
[0014]作為本發明的進一步改進，所述第一導軌設置於底板上，第二導軌設置於移動車體上。[0015]作為本發明的進一步改進，所述電機上設有第一齒輪，帶輪上設有與第一齒輪相嚙合的第二齒輪，電機通過第一齒輪和第二齒輪驅動帶輪轉動。
[0016]本發明基於重心調整的巡線機器人具有自主越障功能，通過重心調整機構，能夠改變巡線機器人的重心，進而實現巡線機器人的姿態變化，從而達到跨越間隔棒、防震錘等障礙的目的。
[0017]本發明具有以下有益效果:結構簡單、便於實現、可靠性高、越障能力強、重量輕、成本低等。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018]為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明中記載的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0019]圖1為本發明一【具體實施方式】中巡線機器人的立體結構示意圖；
[0020]圖2為本發明一【具體實施方式】中巡線機器人的爆炸結構示意圖；
[0021]圖3為本發明一【具體實施方式】中重心調整機構的結構示意圖；
[0022]圖4為本發明一【具體實施方式】中重心調整機構的爆炸結構示意圖；
[0023]圖5為本發明一【具體實施方式】中巡線機器人的越障過程示意圖。
【具體實施方式】
[0024]本發明公開了一種基於重心調整的巡線機器人，巡線機器人包括移動車體、機器人控制箱、以及位於移動車體和機器人控制箱之間的重心調整機構，重心調整機構驅動移動車體和機器人控制箱在巡線機器人運行方向產生相對位移。
[0025]優選地，重心調整機構驅動方式包括齒輪齒條傳動、絲槓傳動、和同步帶傳動。
[0026]優選地，重心調整機構包括安裝於機器人控制箱上的底板、安裝於底板上的驅動裝置、與驅動裝置配合設置的導軌。
[0027]優選地，驅動裝置包括帶輪架、安裝於帶輪架內的帶輪、驅動帶輪的電機、與帶輪相哨合的同步帶、以及固定安裝同步帶的壓帶機構。
[0028]優選地，帶輪包括並列安裝的第一帶輪和第二帶輪，同步帶包括對應安裝的第一同步帶和第二同步帶，壓帶機構包括對應安裝的第一壓帶機構和第二壓帶機構，第一同步帶與第一帶輪、第二同步帶與第二帶輪的嚙合方向相反。
[0029]優選地，第一壓帶機構固定安裝於底板上，第二壓帶機構固定安裝於移動車體上。
[0030]優選地，導軌包括位於驅動裝置下方的第一導軌和位於驅動裝置上方的第二導軌。
[0031]優選地，第一導軌設置於底板上，第二導軌設置於移動車體上。
[0032]優選地，電機上設有第一齒輪，帶輪上設有與第一齒輪相哨合的第二齒輪，電機通過第一齒輪和第二齒輪驅動帶輪轉動。
[0033]優選地，本發明採用同步帶傳動實現機器人姿態調整，但是，本發明不限於同步帶傳動實現機器人姿態調整，也可以採用齒輪齒條傳動、絲槓傳動等其他傳動方式進行實現移動車體和機器人控制箱的相對運動，其傳動原理與上述實施方式基本相同，在此不在進行贅述，凡採用等同替換或者等效變換的方式所獲得的技術方案，均落在本發明的保護範圍內。
[0034]下面結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都應當屬於本發明保護的範圍。
[0035]參圖1、圖2所示，本發明一採用同步帶傳動的【具體實施方式】中，巡線機器人包括移動車體10、重心調整機構20、和機器人控制箱30，重心調整機構20位於移動車體10和機器人控制箱30之間，重心調整機構20驅動移動車體10和機器人控制箱30在巡線機器人運行方向產生相對位移，達到調節重心的目的，進而實現姿態調整，完成越過間隔棒、防震
錘等障礙。
[0036]參圖3、圖4所示，本發明一【具體實施方式】中，重心調整機構20包括安裝於機器人控制箱上的底板21、安裝於底板上的驅動裝置、與驅動裝置配合設置的導軌。
[0037]驅動裝置設置於底板21上，本實施方式中驅動裝置包括帶輪架221、安裝於帶輪架221內的第一帶輪2221和第二帶輪2222、驅動第一帶輪2221和第二帶輪2222的電機223、與第一帶輪2221和第二帶輪2222分別相嚙合的第一同步帶2241和第二同步帶2242、以及固定安裝第一同步帶2241的第一壓帶機構2251和固定安裝第二同步帶2242的第二壓帶機構2252。
[0038]進一步地，電機223上設有第一齒輪2231，第一帶輪2221和第二帶輪2222上設有與第一齒輪2231相嚙合的第二齒輪2232，電機223通過第一齒輪2231和第二齒輪2232驅動第一帶輪2221和第二帶輪2222轉動。
[0039]導軌包括位於驅動裝置下方的第一導軌231和位於驅動裝置上方的第二導軌232,其中，第一導軌231設置於底板21上,第二導軌232設置於移動車體10上。
[0040]本實施方式中第一導軌231、底板21、第一壓帶機構2251與機器人控制箱30直接相連，而第二導軌232、第二壓帶機構2252與移動車體10直接相連，電機223固定於帶輪架221上，通過第一齒輪2231和第二齒輪2232驅動第一帶輪2221和第二帶輪2222轉動，第一帶輪2221、第二帶輪2222分別和第一同步帶2241、第二同步帶2242相嚙合，並分別與第一壓帶機構2251、第二壓帶機構2252固定,兩個同步帶與帶輪哨合方向相反。
[0041 ] 如在本實施方式中，參圖4所示，第一同步帶2241與第一帶輪2221的上半部分相嚙合，而第二同步帶2242與第二帶輪2222的下半部分相嚙合，當電機223驅動第一帶輪2221和第二帶輪2222同時轉動時，由於兩個同步帶與帶輪哨合方向相反，同步帶可以帶動移動車體和機器人控制箱產生相對位移，進而整個巡線機器人的重心得以改變。
[0042]結合圖5所示，巡線機器人的工作原理如下:
[0043]巡線機器人巡線姿態I為正常行駛姿態，當遇到間隔棒、防震錘等障礙時，重心調整機構20中的電機通過齒輪驅動帶輪，由於兩個同步帶與帶輪嚙合方向相反，移動車體10與機器人控制箱30相對於重心調整機構形成背離運動，即為巡線姿態II，由於巡線機器人的重心後移，使得前輪翹起得以越障；
[0044]前輪越障後，電機驅動使得巡線機器人恢復到巡線姿態I，電機驅動再次以相反方向驅動帶輪，巡線機器人的重心前移，達到巡線姿態III後，使得後輪翹起得以越障；
[0045]後輪越障後，電機驅動使得巡線機器人恢復到巡線姿態I，這樣巡線機器人通過重心調整達到完成越障功能。
[0046]本實施方式中，同步帶、帶輪及壓帶機構均對應地設置為上下兩組，在其他實施方式中也可以只設置一組，同樣可以達到移動車體和機器人控制箱相對運動的效果，而不同點僅僅在於位移的距離是本實施方式的一半，但同樣可以達到改變巡線機器人重心的目的。
[0047]綜上所述，本發明基於重心調整的巡線機器人具有自主越障功能，通過重心調整機構，能夠改變巡線機器人的重心，進而實現巡線機器人的姿態變化，從而達到跨越間隔棒、防震錘等障礙的目的。
[0048]與現有技術相比，本發明巡線機器人具有結構簡單、便於實現、可靠性高、越障能力強、重量輕、成本低等優點。
[0049]對於本領域技術人員而言，顯然本發明不限於上述示範性實施例的細節，而且在不背離本發明的精神或基本特徵的情況下，能夠以其他的具體形式實現本發明。因此，無論從哪一點來看，均應將實施例看作是示範性的，而且是非限制性的，本發明的範圍由所附權利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權利要求的等同要件的含義和範圍內的所有變化囊括在本發明內。不應將權利要求中的任何附圖標記視為限制所涉及的權利要求。
[0050]此外，應當理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但並非每個實施方式僅包含一個獨立的技術方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領域技術人員應當將說明書作為一個整體，各實施例中的技術方案也可以經適當組合，形成本領域技術人員可以理解的其他實施方式。
【權利要求】
1.一種基於重心調整的巡線機器人，其特徵在於，所述巡線機器人包括移動車體、機器人控制箱、以及位於移動車體和機器人控制箱之間的重心調整機構，所述重心調整機構驅動移動車體和機器人控制箱在巡線機器人運行方向產生相對位移。
2.根據權利要求1所述的巡線機器人，其特徵在於，所述重心調整機構驅動方式包括齒輪齒條傳動、絲槓傳動、和同步帶傳動。
3.根據權利要求2所述的巡線機器人，其特徵在於，所述重心調整機構包括安裝於機器人控制箱上的底板、安裝於底板上的驅動裝置、與驅動裝置配合設置的導軌。
4.根據權利要求3所述的巡線機器人，其特徵在於，所述驅動裝置包括帶輪架、安裝於帶輪架內的帶輪、驅動所述帶輪的電機、與帶輪相嚙合的同步帶、以及固定安裝所述同步帶的壓帶機構。
5.根據權利要求4所述的巡線機器人，其特徵在於，所述帶輪包括並列安裝的第一帶輪和第二帶輪，所述同步帶包括對應安裝的第一同步帶和第二同步帶，所述壓帶機構包括對應安裝的第一壓帶機構和第二壓帶機構，所述第一同步帶與第一帶輪、第二同步帶與第二帶輪的嚙合方向相反。
6.根據權利要求5所述的巡線機器人，其特徵在於，所述第一壓帶機構固定安裝於底板上，第二壓帶機構固定安裝於移動車體上。
7.根據權利要求5所述的巡線機器人，其特徵在於，所述導軌包括位於驅動裝置下方的第一導軌和位於驅動裝置上方的第二導軌。
8.根據權利要求7所述的巡線機器人，其特徵在於，所述第一導軌設置於底板上，第二導軌設置於移動車體上。
9.根據權利要求5所述的巡線機器人，其特徵在於，所述電機上設有第一齒輪，帶輪上設有與第一齒輪相哨合的第二齒輪，電機通過第一齒輪和第二齒輪驅動帶輪轉動。
【文檔編號】H02G1/02GK103683111SQ201310745147
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年12月30日 優先權日:2013年12月30日
【發明者】王魯單, 胡友, 程勝, 張建偉 申請人:崑山市工業技術研究院有限責任公司