一种串补装置巡检机器人机构的利记博彩app
【专利摘要】本发明涉及移动机器人机构，具体地说是一种基于差动式原理设计的串补装置巡检机器人机构，包括车体、第一机架、驱动机构、旋转复位机构及行走轮，其中驱动机构包括电机及差速器，旋转复位机构包括弹簧、凹槽及凸轮，所述第一机架与车体铰接，电机安装在第一机架上，通过差速器驱动位于车体两侧的行走轮实现直线运动或转弯运动；所述凹槽安装在第一机架上，弹簧的一端连接有始终位于凹槽内的凸轮，弹簧的另一端与车体相连。本发明在车体前后两端均设置了驱动机构和旋转复位机构，驱动机构通过差速器驱动行走轮实现直线运动或转弯运动，同时兼具复位功能，具有较好的运动特性。
【专利说明】一种串补装置巡检机器人机构
【技术领域】
[0001]本发明涉及移动机器人机构，具体地说是一种基于差动式原理设计的串补装置巡检机器人机构。
【背景技术】
[0002]500kV可控串补装置作为全世界可控串补度最高、可控容量最大、额定提升系数最大、阀额定电压最高的串补平台，为了及时排查隐患，提高设备使用性能，需要定期对串补装置进行巡检。目前的巡检一般采用人工方式，即由巡检工人在地面采用目测或通过望远镜等设备沿平台围栏的外围逐项检查；人工巡检方式存在巡检视角受限、巡检作业劳动强度大，并且难以保证巡检质量等问题；因此需要研制串补装置巡检机器人来代替人工进行串补装置的巡检作业，提高巡检效率、保证串补装置的安全运行。目前，针对超高压环境巡检的机器人主要包括Jun Sawada, Kazuyuki Kusumoto, et al.A MobiIe Robot for Inspection of Power Transmissi On Lines[Al.1EEE transactionsof Power Delivery,1991.6(1).309 ?315，P0UL10T，N, MONTAMBAULT, S.LineScoutTechnology:From inspection to robotic maintenance on live transmissionpower lines[C]Robotics and Automation, 2009.1CRA 1 09.1EEE InternationalConference on,pp.1034-1040, 12-17May 2009;WU Gongping, ZHENG Tuo, XIAO Hua, etal.Navigation, location and non-collision obstacles overcoming for high-voltagepower transmission-line inspection robot[C]//Mechatronics and Automation, 2009.1CMA2009.1nternational Conference, pp.2014-2020, 9_12Aug.2009.但上述这些机器人主要针对超高压输电线路的巡检，没有可用于500kV可控串补装置巡检的机器人系统。
【发明内容】
[0003]为了实现500kV可控串补装置的巡检，本发明的目的在于提供一种串补装置巡检机器人机构。
[0004]本发明的目的是通过以下技术方案来实现的:
[0005]本发明包括车体、第一机架、驱动机构、旋转复位机构及行走轮，其中驱动机构包括电机及差速器，旋转复位机构包括弹簧、凹槽及凸轮，所述第一机架与车体铰接，电机安装在第一机架上，通过差速器驱动位于车体两侧的行走轮实现直线运动或转弯运动；所述凹槽安装在第一机架上，弹簧的一端连接有始终位于凹槽内的凸轮，弹簧的另一端与车体相连。
[0006]其中:所述差速器为锥齿轮差速器，包括第一锥齿轮、第二锥齿轮、第三锥齿轮及第二机架，第一、三锥齿轮的齿轮轴分别转动安装在第一机架上，且第一、三锥齿轮的齿轮轴一端分别设有第一、三锥齿轮，另一端则分别连接有行走轮；所述第二机架与第一、三锥齿轮的齿轮轴分别转动连接，第二锥齿轮的齿轮轴转动安装在第二机架上，且第二锥齿轮分别与第一、三锥齿轮相啮合；所述第二机架通过传动装置与电机的输出轴相连；所述传动装置包括第一齿轮及第二齿轮，其中第一齿轮安装在电机的输出轴上，第二齿轮转动安装在所述第一锥齿轮的齿轮轴上、并与第一齿轮相啮合，所述第二机架与第二齿轮固接；所述第一、三锥齿轮齿轮轴的中心线共线；所述第一锥齿轮与第三锥齿轮的齿数相同；所述行走轮的外圆周表面设有轮槽；所述驱动机构为两个，即第一驱动机构及第二驱动机构，分别通过各自的第一机架安装在车体的前后两端，每个驱动机构均驱动位于车体两侧的两个行走轮；所述行走轮内部的支撑部材料为铝合金，外部与轨道接触的接触部材料为聚氨酯。
[0007]本发明的优点与积极效果为:
[0008]1.本发明在车体前后两端均设置了驱动机构和旋转复位机构，驱动机构通过差速器驱动行走轮实现直线运动或转弯运动，同时兼具复位功能，具有较好的运动特性。
[0009]2.轨道适应能力强；本发明可自主适应直线和转弯行走状态，可适应的轨道曲率范围广。
[0010]3.稳定性与耐磨性好；本发明的行走轮采用了铝基与聚氨酯复合轮的结构，保证了车体行走的稳定性，提高了行走轮的耐磨性。
[0011]4.安全保护性好；本发明的行走轮采用轮槽型设计，巡检机器人机构在行走过程中，行走轮限定在轨道上行走，可以起到安全保护的作用。
[0012]5.应用范围广；本发明适用于可控串补装置特殊环境的巡检作业，也可以作为超高压环境下地面装置巡检的机器人机构。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1为本发明的整体结构示意图；
[0014]图2为本发明的结构原理图；
[0015]图3为本发明行走轮的内部剖视图；
[0016]其中:1为第一驱动机构，2为第二驱动机构，3为第一旋转复位机构，4为第二旋转复位机构，5为第一行走轮,6为第二行走轮,7为第三行走轮,8为第四行走轮,9为车体,10为轨道,11为电机，12为第一齿轮,13为第一机架，14为第二齿轮,15为第一锥齿轮,16为第二锥齿轮，17为第三锥齿轮,18为左半轴，19为右半轴,20为第二机架,21为弹簧,22为凹槽，23为凸轮，24为支撑部，25为接触部。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图对本发明作进一步详述。
[0018]如图1、图2所示，本发明包括车体9、第一机架13、驱动机构、旋转复位机构及行走轮，其中车体9前后两端的下方分别铰接有第一机架13，驱动机构及旋转复位机构均为两个，即第一驱动机构1、第二驱动机构2、第一旋转复位机构3和第二旋转复位机构4 ;行走轮有两组、共四个，即第一行走轮5、第二行走轮6、第三行走轮7及第四行走轮8。
[0019]第一驱动机构I包括电机11及差速器，第一旋转复位机构包括弹簧21、凹槽22及凸轮23,电机11固定在第一机架13上、随第一机架13连动，电机11通过差速器驱动位于车体9两侧的第一行走轮5和第二行走轮6实现直线运动或转弯运动；所述凹槽22固接在第一机架13上、随第一机架13连动，弹簧21的一端连接有始终位于凹槽22内的凸轮23，弹簧21的另一端与车体9相连。本实施例的差速器为锥齿轮差速器，包括第一锥齿轮15、第二锥齿轮16、第三锥齿轮17及第二机架20，其中第一、三锥齿轮15、17的齿轮轴分别转动安装在第一机架13上，且第一、三锥齿轮15、17齿轮轴的中心线共线，第一锥齿轮15与第三锥齿轮17的齿数相同；第一锥齿轮15的齿轮轴(即右半轴19) 一端连接第一锥齿轮15，另一端连接第二行走轮6，第三锥齿轮17的齿轮轴(即左半轴18)—端连接第三锥齿轮17,另一端连接第一行走轮5 ;所述第二机架20分别与左半轴18和右半轴19转动连接、并且第二机架20通过传动装置与电机11的输出轴相连，第二锥齿轮16的齿轮轴转动安装在第二机架20上，且第二锥齿轮16分别与第一、三锥齿轮15、17相啮合。
[0020]传动装置包括第一齿轮12及第二齿轮14，其中第一齿轮12安装在电机11的输出轴上，第二齿轮14转动安装在右半轴19上、并与第一齿轮12相啮合，第二机架20与第二齿轮14固接。
[0021]第二驱动机构2与第一驱动机构I的机构构型相同，第二旋转复位机构4与第一旋转复位机构3的机构构型相同，故不再赘述。
[0022]本发明的第一?四行走轮5?8内部的支撑部24材料为铝合金，外部与轨道10接触的接触部25材料为聚氨酯，行走轮的支撑部24与接触部25通过模具浇注在一起；各行走轮的接触部25均采用轮槽型设计，即各行走轮接触部25的外圆周表面设有轮槽，可适应可控串补装置的轨道10行走。
[0023]本发明的工作原理为:
[0024]本发明基于差动式原理设计，可实现巡检机器人机构在轨道10上的直线行走和转弯功能。
[0025]每个驱动机构均通过一个电机11驱动两个行走轮转动。第一驱动机构I中的电机11通过第一齿轮12与第二齿轮14的啮合传动、驱动第二机架20，第二机架20运动带动第二锥齿轮16绕水平轴线(左、右半轴的中心线)方向转动，第二锥齿轮16带动第一、三锥齿轮15、17同向同步转动，进而通过左半轴18和右半轴19带动第一行走轮5和第二行走轮6在轨道10上运动。第二驱动机构2与第一驱动机构I的机构构型相同，通过第一行走轮5、第二行走轮6、第三行走轮7和第四行走轮8共同运动，实现巡检机器人机构在轨道10上的直线运动。
[0026]当巡检机器人机构行走至在轨道10的转弯处时，由于第一行走轮5和第二行走轮6的行走速度不同，第一行走轮5通过左半轴18带动第三锥齿轮17转动，第二行走轮6通过右半轴19带动第一锥齿轮15转动，第三锥齿轮17和第一锥齿轮15以不同的速度转动，因此第二锥齿轮16绕左、右半轴的中心线方向转动的同时还绕垂直于左、右半轴的中心线方向自转，实现第一行走轮5和第二行走轮6的差速运动。第二驱动机构2与第一驱动机构I的机构构型相同，当第一行走轮5、第二行走轮6和第三行走轮7、第四行走轮8处于不同转弯半径时，由于分别由不同驱动机构控制，因此实现巡检机器人机构的转弯运动。
[0027]当巡检机器人机构的第一行走轮5和第二行走轮6的左、右半轴的中心线与车体9平行时，凸轮23处于凹槽22的最底端，弹簧21处于未被拉伸或压缩状态；当巡检机器人机构处于转弯状态时，左、右半轴的中心线与车体9有一定角度，那么凸轮23由凹槽22的最底端沿槽壁向上滑动，使得弹簧21处于压缩状态。当巡检机器人机构由转弯状态回到直线行走状态时，由于弹簧21的压缩使得凸轮23重新回到凹槽22的最底端，因此第一行走轮5和第二行走轮6的左、右半轴的中心线又与车体9平行。第二旋转复位机构4与第一旋转复位机构3的机构构型相同，可单独驱动实现第三行走轮7和第四行走轮8的左、右半轴的中心线与车体9平行；因此，当巡检机器人机构由转弯状态行驶至直线状态时，巡检机器人机构的每组行走轮可自动回到直线行走时的状态。
【权利要求】
1.一种串补装置巡检机器人机构，其特征在于:包括车体(9)、第一机架(13)、驱动机构、旋转复位机构及行走轮，其中驱动机构包括电机(11)及差速器，旋转复位机构包括弹簧(21)、凹槽(22)及凸轮(23)，所述第一机架(13)与车体(9)铰接，电机(11)安装在第一机架(13)上，通过差速器驱动位于车体(9)两侧的行走轮实现直线运动或转弯运动；所述凹槽(22)安装在第一机架(13)上，弹簧(21)的一端连接有始终位于凹槽(22)内的凸轮(23)，弹簧(21)的另一端与车体(9 )相连。
2.按权利要求1所述的串补装置巡检机器人机构，其特征在于:所述差速器为锥齿轮差速器，包括第一锥齿轮(15)、第二锥齿轮(16)、第三锥齿轮(17)及第二机架(20),其中第一、三锥齿轮(15、17)的齿轮轴分别转动安装在第一机架(13)上，且第一、三锥齿轮(15、17)的齿轮轴一端分别设有第一、三锥齿轮(15、17)，另一端则分别连接有行走轮；所述第二机架(20)与第一、三锥齿轮(15、17)的齿轮轴分别转动连接，第二锥齿轮(16)的齿轮轴转动安装在第二机架(20)上，且第二锥齿轮(16)分别与第一、三锥齿轮(15、17)相啮合；所述第二机架(20 )通过传动装置与电机(11)的输出轴相连。
3.按权利要求2所述的串补装置巡检机器人机构，其特征在于:所述传动装置包括第一齿轮(12)及第二齿轮(14)，其中第一齿轮(12)安装在电机(11)的输出轴上，第二齿轮(14)转动安装在所述第一锥齿轮(15)的齿轮轴上、并与第一齿轮(12)相啮合，所述第二机架(20)与第二齿轮(14)固接。
4.按权利要求2所述的串补装置巡检机器人机构，其特征在于:所述第一、三锥齿轮(15、17)齿轮轴的中心线共线。
5.按权利要求2所述的串补装置巡检机器人机构，其特征在于:所述第一锥齿轮(15)与第三锥齿轮(17)的齿数相同。
6.按权利要求1或2所述的串补装置巡检机器人机构，其特征在于:所述行走轮的外圆周表面设有轮槽。
7.按权利要求1所述的串补装置巡检机器人机构，其特征在于:所述驱动机构为两个，即第一驱动机构(I)及第二驱动机构(2)，分别通过各自的第一机架(13)安装在车体(9)的前后两端，每个驱动机构均驱动位于车体(9 )两侧的两个行走轮。
8.按权利要求1所述的串补装置巡检机器人机构，其特征在于:所述行走轮内部的支撑部(24)材料为铝合金，外部与轨道(10)接触的接触部(25)材料为聚氨酯。
【文档编号】B62D57/02GK103661658SQ201210330981
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2012年9月10日 优先权日:2012年9月10日
【发明者】王洪光, 凌烈, 姜勇, 刘爱华, 宋屹峰, 孙鹏 申请人:中国科学院沈阳自动化研究所