雙臂仿生可調質心巡檢機器人機構的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及移動機器人，具體地說是一種雙臂仿生可調質心巡檢機器人機構。
【背景技術】
[0002]輸電線路是電力系統的重要設施，為了保證輸電線路的安全穩定的運行，需要定期進行巡視檢查。目前采用的方法主要有人工巡檢和直升機巡檢。人工巡檢的效率低，勞動強度大，危險性高；直升機巡檢的成本高，巡檢質量易受氣候影響。因此，需要研制能夠攜帶巡檢設備和作業工具的機器人來代替人工對輸電線路進行自動巡檢，以提高效率，確保輸電線路的安全運行。在現有的超高壓輸電線巡檢機器人機構中，大部分采用由輪式移動和復合連桿機構組合而成的復合移動機構(參見文獻1:Jun Sawada, KazuyukiKusumoto，Tadashi Munakata,Yasuhisa Maikawa,Yoshinobu Ishikawa,uK Mobile RobotFor Inspect1n of Power Transmiss1n Lines，，，IEEE Trans.Power Delivery, 1991,Vol.6，N0.1:pp..309-315 ;文獻 2:Mineo Higuchi, Yoichiro Mae da, Sadahiro Tsutani,Shiro Hagihara，‘‘Development of a Mobile Inspect1n Robot for Power Transmiss1nLines，，，J.0f the Robotics Society of Japan，Japan，Vol.9，N0.4，pp.457-463，1991)，或者采用多組移動單元串聯組成的多自由度移動機構(文獻3:Shin_ichi Aoshima, TakeshiTsujimura，Tetsuro Yabut a，“A Wire Mobi Ie Robot with Mult1-unit Structure，，，IEEE/RSJ Intermat1nal Workshop on Intelligent Robots and Systems, Sep.4-6，1989，Tsukuba，Japan，pp.414-421)。這些機構的結構復雜、重量大，跨越障礙物過程復雜，不宜控制，對于線路環境中較復雜的障礙物無法跨越，絕大部分巡檢機器人只能用于地線巡檢，因此，難以應用于實際的超高壓輸電線路巡檢作業中。
【實用新型內容】
[0003]針對上述問題，本實用新型的目的在于提供一種雙臂仿生可調質心巡檢機器人機構。該機器人機構結構簡單、易于控制，同時越障能力強、作業時安全穩定性高。
[0004]為了實現上述目的，本實用新型采用以下技術方案:
[0005]一種雙臂仿生可調質心巡檢機器人機構，包括前輪爪機構、前俯仰機構、前升降機構、前回轉機構、前手肘機構、質心調節機構、電器箱、后輪爪機構、后俯仰機構、后升降機構、后回轉機構、后手肘機構及導軌支架，其中前手肘機構和后手肘機構分別由前至后設置于導軌支架的上方，所述前手肘機構從下至上依次與前回轉機構、前升降機構、前俯仰機構及前輪爪機構連接，所述后手肘機構從上至下依次與后回轉機構、后升降機構、后俯仰機構及后輪爪機構連接，所述電器箱位于導軌支架的下方、并通過質心調節機構與導軌支架連接。
[0006]所述前輪爪機構和后輪爪機構結構相同，均包括輪架、行走電機、行走輪、行走輪軸、夾緊電機、夾緊絲杠、導輪、導輪軸及夾爪機構，其中行走輪軸、夾緊絲杠及導輪軸依次相互平行地設置于輪架上，所述行走輪軸的一端與行走電機的輸出軸連接，所述夾緊絲杠的一端與夾緊電機的輸出軸連接，所述行走輪和導輪分別套設于行走輪軸和導輪軸上，所述夾爪機構與輪架滑動連接、并與夾緊絲杠螺紋連接。
[0007]所述夾爪機構包括左夾爪和右夾爪，所述夾緊絲杠上設有旋向相反的兩段螺紋，所述左夾爪和右夾爪的一端分別與夾緊絲杠上旋向相反的兩段螺紋連接，另一端均與輪架上設有的導桿滑動連接。
[0008]所述前升降機構和后升降機構結構相同，均包括升降架、升降電機、第一主動齒輪、第一從動齒輪、升降螺母、升降絲桿、升降導軌及升降滑塊，其中升降螺母可轉動地安裝在升降架上，所述升降絲桿與升降螺母螺紋配合，所述升降滑塊固定安裝在升降架上，所述升降導軌與升降滑塊滑動連接，所述升降絲桿和升降導軌相互平行、并下端相連，所述升降電機安裝在升降架上、并輸出端設有第一主動齒輪，所述第一從動齒輪套裝于升降螺母的外側、并與第一主動齒輪嚙合，所述升降絲桿的上端與前俯仰機構或后俯仰機構連接。
[0009]所述前回轉機構和后回轉機構結構相同，均包括支撐架、回轉電機、蝸桿軸、蝸桿及蝸輪，其中支撐架與前升降機構或后升降機構連接，所述蝸桿軸轉動安裝在支撐架上、并一端與安裝在支撐架上的回轉電機的輸出軸連接，所述蝸輪套設于蝸桿軸上、并與安裝在前升降機構或后升降機構上的蝸桿嚙合。
[0010]所述前俯仰機構、后俯仰機構、前手肘機構及后手肘機構均與前回轉機構和后回轉機構結構相同，均為蝸輪蝸桿傳動機構。
[0011]所述質心調節機構包括移動電機、第一導輪、第二導輪、移動滑塊及移動絲杠，其中移動絲杠的兩端轉動安裝在導軌支架上、并一端與安裝在導軌支架上的移動電機的輸出端連接，所述電器箱的兩端分別通過第一導輪和第二導輪與導軌支架滾動連接，所述移動滑塊與移動絲杠螺紋連接、并與電器箱固連。
[0012]所述質心調節機構包括同步帶主動輪、同步帶、同步帶被動輪及同步帶滑塊，其中同步帶主動輪和同步帶被動輪轉動安裝在導軌支架上、并通過同步帶連接，所述電器箱通過同步帶滑塊與同步帶固連。
[0013]本實用新型的優點及有益效果是:
[0014]1.本實用新型采用仿生機構設計，結構緊湊、質量輕。本實用新型采用仿生機構，仿猿猴手臂的機構，機構簡單、緊湊，機構合理，質量輕。
[0015]2.本實用新型操作方便，控制簡單。本實用新型采用仿生機構，關節數量少，雙臂對稱配置，控制簡單，運動序列便于規劃。
[0016]3.本實用新型運動穩定，巡檢作業可靠性高。本實用新型機器人機構具有質心調節機構，通過調節機器人重心使機器人能夠保持較好穩定姿態，同時減小由于重力影響的導線變形。
[0017]4.本實用新型越障能力強。本實用新型機器人機構的輪爪機構采用行走輪和導輪的雙輪結構，中間放置夾爪，通過夾爪、行走輪、導輪三者夾持導線，從而使機器人具有能夠夾持不同導線截面的能力，當機器人跨越復雜障礙物時，機器人可以單臂掛線，通過仿生機構設計的手臂聯動使機器人跨越障礙物。
[0018]5.本實用新型應用范圍廣。本實用新型可廣泛應用于高壓輸電線路及電話線路的巡檢機器人移動機構，可以跨越引流線、懸垂線夾等復雜障礙物等。
【附圖說明】
[0019]圖1為本實用新型的整體結構示意圖；
[0020]圖2為本實用新型中前、后輪爪機構的結構示意圖(去掉了上側的導軌及滑塊)；
[0021]圖3為本實用新型中前、后輪爪機構的夾爪機構的結構示意圖；
[0022]圖4為本實用新型中升降機構的結構意圖；
[0023]圖5為本實用新型中回轉機構的結構示意圖；
[0024]圖6為本實用新型中質心調節機構的結構示意圖；
[0025]圖7為本實用新型中質心調節機構的另一種結構示意圖；
[0026]圖8為超高壓輸電線路的障礙環境(耐張線夾、引流線)示意圖；
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