一种电缆巡检机器人的制作方法

1.本发明涉及电缆巡检领域，具体涉及一种电缆巡检机器人。


背景技术：

2.电网的日常巡检往往需要巡检人员进行，而通过巡检人员进行巡检往往会浪费巡检人员过多的时间。
3.我国专利申请号：cn202011524602.9；公开了一种电网巡检机器人及其使用方法，本发明连接稳定，结构强度高，便于拆装和检修，操作方便，稳定可靠，使用寿命长，通过固定组件和扣合组件的相互扣合，使得机器能够通过固定组件扣合到扣合组件上，再通过扣合组件的转动，带动机器的转动，使得机器能够通过电桩，不会影响机器的巡检，增加了装置的适用性，本发明还提供了一种电网巡检机器人的使用方法，该使用方法操作方便，简单易懂，操作人员经过简单的培训，即可熟练掌握；操作简单，各个步骤还能够独立工作，提高本发明的可操作性。
4.该方案具有以下缺点：1、该方案虽然能够自动使得机器人绕过电线杆，但需要在电线杆上设置扣合组件，而在每根电线杆上都设置扣合组件往往造价过高。
5.2、且机器人切换过程过于复杂，需要控制器进行自适应调节位置，往往调节过程过于复杂，降低机器人巡检的速度。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种电缆巡检机器人。
7.为达此目的，本发明采用以下技术方案：提供一种电缆巡检机器人，包括移动机构、弧形导转轨道、卡线机构、两个爬坡机构和拉移切换机构，卡线机构卡设在电缆的顶部上，弧形导转轨道固定安装在卡线机构的外缘上，移动机构卡设在电缆的底部，用于驱动设备沿着电缆进行移动，移动机构能够转动的安装在弧形导转轨道上，两个拉移切换机构分别固定安装在弧形导转轨道的两侧，一个拉移切换机构的工作端与移动机构的一侧固定连接，另一个拉移切换机构的工作端与移动机构的另一侧固定连接，两个爬坡机构固定安装在卡线机构的底部两侧，电线杆上设置有导向坡道，用于避免机器人与电线杆抵触。
8.进一步的，卡线机构包括两个第一摩擦轮、连接板、第一转轴、四个第一转板和连接架，两个第一摩擦轮沿着电缆的长度排列，两个第一摩擦轮均卡设在电缆的顶部，两个第一摩擦轮分别固定安装在两个第一转轴上，每个第一转轴的两端分别与两个第一转板转动连接，四个连接架分别固定安装在四个第一转板上，每个连接板的两端分别与两个连接架固定连接，两个连接架之间设置有用于避让电线杆的间隙。
9.进一步的，移动机构包括第二摩擦轮、第二转轴、第一驱动电机和两个第二转板，第二摩擦轮位于两个第二转板之间，第二摩擦轮固定安装在第二转轴上，且第二摩擦轮位
于两个第一摩擦轮之间，第二转轴的两端与两个第二转板转动连接，第一驱动电机通过电机座固定安装在第二转板上，第一驱动电机的输出端与第二转轴的一端固定连接，两个第二转板均与弧形导转轨道转动连接。
10.进一步的，弧形导转轨道包括弧形顶板、两个外弧形卡板、内弧形卡板和外挡片，每个外挡片均固定安装在两个连接架上，外弧形卡板和内弧形卡板均固定安装在外挡片上，内弧形卡板和外弧形卡板共轴线设置，弧形顶板固定安装在两个外挡片的内缘上，移动机构卡设在外弧形卡板和内弧形卡板之间。
11.进一步的，每个第二转板的外侧均设置有延伸轴，延伸轴的一端上设置有弧形滑板，弧形滑板卡设在外弧形卡板和内弧形卡板之间，且弧形滑板的两侧分别与两个外挡片的内侧贴合。
12.进一步的，每个拉移切换机构均包括第二驱动电机、第三转轴、拉线、连接块、两个第三转板和收线轮，两个第三转板固定安装在卡线机构上，第三转轴能够转动的安装在两个第三转板上，第二驱动电机通过电机座固定安装在卡线机构上，第二驱动电机通过联轴器与第三转轴的一端固定连接，两个收线轮均固定安装在第三转轴上，两个拉线的一端分别与两个收线轮固定连接，两个拉线的另一端与连接块的一侧固定连接，连接块固定安装在弧形滑板上，弧形顶板上开设有用于避让连接块的弧形卡槽。
13.进一步的，连接块的两侧均设置有延伸板，每个延伸板的外侧两端分别与两个拉线的一端固定连接，弧形顶板的外缘上设置有两组限位轨道，每个限位轨道均固定安装在弧形顶板的外缘上，每个限位轨道均包括两个弧形导线条，拉线位于两个弧形导线条之间，弧形导线条固定安装在弧形顶板的外缘上，延伸板上开设有用于避让一个弧形导线条的条形槽。
14.进一步的，导向坡道包括两个导料斜板、延伸平板、底管、连接管和跨管，，两个底管均固定安装在电线杆上，两个底管位于瓷瓶的两侧，每个连接管的两端分别固定安装在两个底管上，导料斜板呈倾斜固定安装在连接管和底管上，延伸平板固定安装在连接管的顶部，且延伸平板的一端与导料斜板的一端固定连接，每个跨管均位于两个连接管之间，跨管固定安装在底管的顶部，跨管的两端分别与两个连接管固定连接，跨管的顶部与延伸平板的顶部共平面。
15.进一步的，每个爬坡机构均包括第三驱动电机、两个脚轮和带轮，两个脚轮均分别固定安装在两个连接架的底部，脚轮上设置有与轮毂固定连接的第四转轴，两个带轮分别固定安装在两个第四转轴上，两个带轮通过皮带固定连接，第三驱动电机通过电机座固定安装在连接板上，第三驱动电机的输出端与一个第四转轴固定连接。
16.本发明的有益效果：1、该电缆巡检机器人，通过移动机构和卡线机构结合，使得该机器人能够在电缆上进行移动，当爬坡机构与导向坡道接触后，拉移切换机构带动移动机构在弧形导转轨道上进行旋转切换位置，避免与瓷瓶发生碰撞，再通过爬坡机构在导向坡道上进行爬坡，使得机器人快速翻越瓷瓶，节约了翻越障碍物的大量时间，提高了机器人巡检的速度；并且电线杆上只需要设置导向坡道，导向坡道造价成本较低，使得给设备能够进行大规模应用。
17.2、通过两个拉移切换机构起到了两个效果，其一，在移动机构不需要进行运动时，
对移动机构起到限位固定的作用，其二，在需要移动机构运动时，又对移动机构起到切换位置的作用，进而使得该机器人能够在导向坡道上进行运动。
附图说明
18.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。
19.图1为本发明的立体结构示意图；图2为本发明安装状态的局部立体结构示意图；图3为本发明安装状态的立体结构示意图；图4为本发明的局部立体结构示意图；图5为卡线机构的立体结构示意图；图6为移动机构的立体结构示意图；图7为本发明的局部立体结构示意图；图8为弧形导转轨道的立体结构分解示意图；图9为拉移切换机构的立体结构示意图；图10为导向坡道的立体结构示意图；图11为导向坡道的立体结构分解示意图；图12为本发明的局部立体结构示意图；图中：1、爬坡机构；1a、脚轮；1b、第四转轴；1c、带轮；1d、第三驱动电机；2、拉移切换机构；2a、第二驱动电机；2b、第三转轴；2c、第三转板；2d、收线轮；2e、拉线；2h、连接块；2j、延伸板；2k、弧形导线条；3、移动机构；3a、第二摩擦轮；3b、第二转轴；3c、第二转板；3d、第一驱动电机；3e、延伸轴；3f、弧形滑板；4、弧形导转轨道；4a、外弧形卡板；4b、内弧形卡板；4c、外挡片；4d、弧形顶板；4d1、弧形卡槽；5、卡线机构；5a、第一摩擦轮；5b、第一转板；5c、连接架；5d、连接板；5e、第一转轴；6、导向坡道；6a、导料斜板；6b、延伸平板；6c、底管；6d、连接管；6e、跨管；7、电线杆；8、电缆。
具体实施方式
20.下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
21.其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸。
22.本发明提供一种技术方案：如图1-4所示，一种电缆巡检机器人，包括移动机构3、弧形导转轨道4、卡线机构5、两个爬坡机构1和拉移切换机构2，卡线机构5卡设在电缆8的顶部上，弧形导转轨道4固定安装在卡线机构5的外缘上，移动机构3卡设在电缆8的底部，用于驱动设备沿着电缆8进行移动，移动机构3能够转动的安装在弧形导转轨道4上，通过移动机构3进行旋转，将使得移动机构3可以旋转切换到电缆8的顶部，以避免移动机构3与电线杆7接触，两个拉移切换机构2分别固定安装在弧形导转轨道4的两侧，一个拉移切换机构2的工作端与移动机构3的一侧固定连接，另一个拉移切换机构2的工作端与移动机构3的另一侧
固定连接，两个爬坡机构1固定安装在卡线机构5的底部两侧，电线杆7上设置有导向坡道6，用于避免机器人与电线杆7抵触。
23.在本发明中，卡线机构5包括两个第一摩擦轮5a、连接板5d、第一转轴5e、四个第一转板5b和连接架5c，为了使得机器人能够卡设在电缆8上，且能够与移动机构3配合，使得移动机构3能够在电缆8上进行移动，如图5所示，两个第一摩擦轮5a沿着电缆8的长度排列，两个第一摩擦轮5a均卡设在电缆8的顶部，两个第一摩擦轮5a分别固定安装在两个第一转轴5e上，每个第一转轴5e的两端分别与两个第一转板5b转动连接，四个连接架5c分别固定安装在四个第一转板5b上，每个连接板5d的两端分别与两个连接架5c固定连接，两个连接架5c之间设置有用于避让电线杆7的间隙，通过这个间隙，使得机器人运动到导向坡道6上时，避免连接架5c与电线杆7上的瓷瓶接触。通过第一摩擦轮5a卡设在电缆8上，使得机器人能够平稳的位于电缆8上，且通过设置两个第一摩擦轮5a，使得移动机构3能够设置在两个第一摩擦轮5a之间，避免移动机构3只能设置在第一摩擦轮5a的下方，以此来达到，移动机构3在能够向上旋转切换位置的同时，移动机构3还能够驱动机器人在电缆8上移动，若是没有设置有两个第一摩擦轮5a，且移动机构3位于第一摩擦轮5a的旁侧，移动机构3将与电缆8之间没有接触压力，使得移动机构3进行旋转工作时，机器人将无法进行运动。
24.在本发明中，移动机构3包括第二摩擦轮3a、第二转轴3b、第一驱动电机3d和两个第二转板3c，为了使得机器人能够在电缆8上进行电控移动，如图6所示，第二摩擦轮3a位于两个第二转板3c之间，第二摩擦轮3a固定安装在第二转轴3b上，且第二摩擦轮3a位于两个第一摩擦轮5a之间，第二转轴3b的两端与两个第二转板3c转动连接，第一驱动电机3d通过电机座固定安装在第二转板3c上，第一驱动电机3d的输出端与第二转轴3b的一端固定连接，两个第二转板3c均与弧形导转轨道4转动连接。机器人上设置有控制器和移动电源，通过控制器控制第一驱动电机3d进行工作，使得第一驱动电机3d带动第二转轴3b进行旋转，使得第二转轴3b带动第二摩擦轮3a进行旋转，通过第二摩擦轮3a进行顺时针旋转，使得第二摩擦轮3a在电缆8上进行移动，进而使得机器人在电缆8上进行正向移动，当第二摩擦轮3a进行逆时针旋转时，机器人在电缆8上进行反向移动，使得机器人能够进行自动派出和自动收回。
25.在本发明中，弧形导转轨道4包括弧形顶板4d、两个外弧形卡板4a、内弧形卡板4b和外挡片4c，为了对移动机构3的旋转切换状态进行导向，如图7和8所示，每个外挡片4c均固定安装在两个连接架5c上，外弧形卡板4a和内弧形卡板4b均固定安装在外挡片4c上，内弧形卡板4b和外弧形卡板4a共轴线设置，弧形顶板4d固定安装在两个外挡片4c的内缘上，移动机构3卡设在外弧形卡板4a和内弧形卡板4b之间。当移动机构3沿着弧形顶板4d的轴线进行旋转时，第二摩擦轮3a将沿着电缆8的外缘进行旋转，移动机构3将沿着外弧形卡板4a和内弧形卡板4b之间的间隙进行滑动，通过内弧形卡板4b和外弧形卡板4a对移动机构3的运动进行导向，通过外挡片4c，将外弧形卡板4a和内弧形卡板4b安装在连接架5c上，通过设置弧形顶板4d，为拉移切换机构2的安装提供基础。
26.在本发明中，为了对移动机构3的旋转进行导向，如图6所示，每个第二转板3c的外侧均设置有延伸轴3e，延伸轴3e的一端上设置有弧形滑板3f，弧形滑板3f卡设在外弧形卡板4a和内弧形卡板4b之间，且弧形滑板3f的两侧分别与两个外挡片4c的内侧贴合。通过外弧形卡板4a和内弧形卡板4b对弧形滑板3f进行圆周方向的限位，使得弧形滑板3f只能进行
旋转和左右移动，通过弧形滑板3f的两侧与两个外挡片4c贴合，使得弧形滑板3f的左右移动被阻挡，使得弧形滑板3f只能进行旋转，进而保证第二摩擦轮3a只能沿着电缆8的圆周进行旋转。
27.在本发明中，每个拉移切换机构2均包括第二驱动电机2a、第三转轴2b、拉线2e、连接块2h、两个第三转板2c和收线轮2d，为了对拉动移动机构3进行切换方向，如图9所示，两个第三转板2c固定安装在卡线机构5上，第三转轴2b能够转动的安装在两个第三转板2c上，第二驱动电机2a通过电机座固定安装在卡线机构5上，第二驱动电机2a通过联轴器与第三转轴2b的一端固定连接，两个收线轮2d均固定安装在第三转轴2b上，两个拉线2e的一端分别与两个收线轮2d固定连接，两个拉线2e的另一端与连接块2h的一侧固定连接，连接块2h固定安装在弧形滑板3f上，弧形顶板4d上开设有用于避让连接块2h的弧形卡槽4d1，另一个拉移切换机构2的一端与连接块2h的另一端固定连接。通过第二驱动电机2a进行运动，使得第二驱动电机2a带动第三转轴2b进行转动，使得第三转轴2b带动两个收线轮2d进行转动，使得收线轮2d对两个拉线2e进行收卷，使得两个拉线2e拉动连接块2h进行运动，进而使得连接块2h带动弧形滑板3f沿着外弧形卡板4a和内弧形卡板4b进行运动，进而使得移动机构3的位置发生切换，通过这种的拉动弧形滑板3f运动的方式，进而使得移动机构3的位置进行切换，通过两个拉移切换机构2的配合，使得移动机构3能够只有的进行两个方向的切换，使得移动机构3能够避让开电线杆7上的瓷瓶。
28.在本发明中，为了对在拉动弧形导线条2k时，弧形导线条2k滑入到弧形卡槽4d1内，如图9所示，连接块2h的两侧均设置有延伸板2j，每个延伸板2j的外侧两端分别与两个拉线2e的一端固定连接，弧形顶板4d的外缘上设置有两组限位轨道，每个限位轨道均固定安装在弧形顶板4d的外缘上，每个限位轨道均包括两个弧形导线条2k，拉线2e位于两个弧形导线条2k之间，弧形导线条2k固定安装在弧形顶板4d的外缘上，延伸板2j上开设有用于避让一个弧形导线条2k的条形槽。通过设置两个弧形导线条2k对拉线2e的运动进行限位，避免拉线2e滑入到弧形卡槽4d1内，通过设置延伸板2j，使得连接块2h与拉线2e的连接位置发生改变，避免拉线2e进入到弧形卡槽4d1内，使得移动机构3的切换过程更加顺畅。
29.在本发明其中一实施例中，如图9所示在本发明中，每个爬坡机构1均包括第三驱动电机1d、两个脚轮1a和带轮1c，为了使得机器人能够爬上导料斜板6a，如图12所示，两个脚轮1a均分别固定安装在两个连接架5c的底部，脚轮1a上设置有与轮毂固定连接的第四转轴1b，两个带轮1c分别固定安装在两个第四转轴1b上，两个带轮1c通过皮带固定连接，第三驱动电机1d通过电机座固定安装在连接板5d上，第三驱动电机1d的输出端与一个第四转轴1b固定连接。通过控制器控制第三驱动电机1d进行运动，将使得第三驱动电机1d的输出端带动第四转轴1b进行转动，使得第四转轴1b带动带轮1c进行运动，带轮1c运动时将通过皮带带动另一个带轮1c进行运动，当第三驱动电机1d正转时，脚轮1a将沿着导料斜板6a进行正向爬坡，当第三驱动电机1d反转时，脚轮1a将沿着导料斜板6a进行反向爬坡，使得机器人能够正向行走和反向行走，使得机器人能够前进和后退。
30.在本发明中，导向坡道6包括两个导料斜板6a、延伸平板6b、底管6c、连接管6d和跨管6e，为了使得机器人能够避让开瓷瓶，如图10和图11所示，两个底管6c均固定安装在电线杆7上，两个底管6c位于瓷瓶的两侧，每个连接管6d的两端分别固定安装在两个底管6c上，
导料斜板6a呈倾斜固定安装在连接管6d和底管6c上，延伸平板6b固定安装在连接管6d的顶部，且延伸平板6b的一端与导料斜板6a的一端固定连接，每个跨管6e均位于两个连接管6d之间，跨管6e固定安装在底管6c的顶部，跨管6e的两端分别与两个连接管6d固定连接，跨管6e的顶部与延伸平板6b的顶部共平面。当爬坡机构1与导料斜板6a接触后，爬坡机构1将沿着导料斜板6a进行爬坡，使得机器人能够向上运动，进而使得第一摩擦轮5a增高，使得第一摩擦轮5a的运动轨迹增高，避免第一摩擦轮5a与瓷瓶发生碰撞，而使得机器人无法运动。
31.工作原理：通过控制器控制第三驱动电机1d进行运动，将使得第三驱动电机1d的输出端带动第四转轴1b进行转动，使得第四转轴1b带动带轮1c进行运动，带轮1c运动时将通过皮带带动另一个带轮1c进行运动，当第三驱动电机1d正转时，脚轮1a将沿着导料斜板6a进行正向爬坡，当第三驱动电机1d反转时，脚轮1a将沿着导料斜板6a进行反向爬坡，使得机器人能够正向行走和反向行走，使得机器人能够前进和后退；当脚轮1a与导料斜板6a接触后，脚轮1a将沿着导料斜板6a进行爬坡，使得机器人能够向上运动，进而使得第一摩擦轮5a增高，使得第一摩擦轮5a的运动轨迹增高，避免第一摩擦轮5a与瓷瓶发生碰撞，而使得机器人无法运动；在机器人进行爬坡之前，通过第二驱动电机2a进行运动，使得第二驱动电机2a带动第三转轴2b进行转动，使得第三转轴2b带动两个收线轮2d进行转动，使得收线轮2d对两个拉线2e进行收卷，使得两个拉线2e拉动连接块2h进行运动，进而使得连接块2h带动弧形滑板3f沿着外弧形卡板4a和内弧形卡板4b进行运动，进而使得移动机构3的位置发生切换，通过这种的拉动弧形滑板3f运动的方式，进而使得移动机构3的位置进行切换，通过两个拉移切换机构2的配合，使得移动机构3能够只有的进行两个方向的切换，使得移动机构3能够避让开电线杆7上的瓷瓶；当机器人位于电缆8上时的运动过程：通过控制器控制第一驱动电机3d进行工作，使得第一驱动电机3d带动第二转轴3b进行旋转，使得第二转轴3b带动第二摩擦轮3a进行旋转，通过第二摩擦轮3a进行顺时针旋转，使得第二摩擦轮3a在电缆8上进行移动，进而使得机器人在电缆8上进行正向移动，当第二摩擦轮3a进行逆时针旋转时，机器人在电缆8上进行反向移动，使得机器人能够进行自动派出和自动收回。