本发明公开了一种开合轮抓，包括两根竖直并且平行设置的开合立柱(12)，以及分别位于两根所述开合立柱(12)内侧、并且在合并后能够实现在导线(7)上滚动行走的开合轮(1)；能够驱动两根所述开合立柱(12)相对或相向移动、以实现两个所述开合轮(1)合并或分开的开合导向装置(13)与提供所述开合导向装置(13)所需动力的开合驱动装置(14)相连。所述开合轮抓还包括位于所述导线(7)下方、并能够与所述导线(7)紧密贴合并滚动行走的压紧轮(2)。本发明还公开了一种包括上述开合轮抓的巡线机器人。上述巡线机器人，可以在高压输电线路上行走并越过线路上的障碍。
1.一种开合轮抓，其特征在于，包括两根竖直并且平行设置的开合立柱(12)，以及分别位于两根所述开合立柱(12)内侧、并且在合并后能够实现在导线(7)上滚动行走的开合轮(1)；能够驱动两根所述开合立柱(12)相对或相向移动、以实现两个所述开合轮(1)合并或分开的开合导向装置(13)与提供所述开合导向装置(13)所需动力的开合驱动装置(14)相连；所述开合导向装置(13)包括输出轴臂、连接板以及固定块；
所述开合驱动装置(14)的输出轴垂直于所述开合立柱(12)、并且位于两块所述开合立柱(12)底部的中间位置；所述输出轴连接所述输出轴臂，所述输出轴臂中间的孔能够与所述开合驱动装置(14)输出轴配合，并且所述输出轴臂为左右两端对称设置；所述输出轴臂的左右两端分别铰接有连接板；所述连接板的另一端水平的铰接在所述固定块上，所述固定块固定在所述开合立柱(12)的底部；位于两块所述开合立柱(12)底部、位于所述输出轴臂的上方设置穿过两块所述开合立柱(12)的固定轴；
当所述开合驱动装置(14)转动时，带动输出轴臂旋转，输出轴臂的旋转带动连接板，使得两块连接板所铰接的两块固定块旋转，而固定块固定在所述开合立柱(12)上，此外由于所述开合立柱(12)通过固定轴的固定，只能沿固定轴的轴向移动；也就是说，在固定块的带动下，两块所述开合立柱(12)只能相对或是相向移动，从而实现所述开合立柱(12)上两个所述开合轮(1)的开合；
当两个所述开合轮(1)需要分开时，所述开合驱动装置(14)转动，使得输出轴臂的两端恰好位于两块所述开合立柱(12)的内侧，这样两块所述开合立柱(12)的间距最大；当两个所述开合轮(1)需要合并时，所述开合驱动装置(14)转动，使得输出轴臂两端之间的连线与两块所述开合立柱(12)平行，这时两块所述开合立柱(12)的间距最小，实现两个所述开合轮(1)的合并；
当两个所述开合轮(1)合并后，能够实现在导线(7)上滚动行走；倘若导线(7)上安装有金具等设备、需要避开障碍物时，两个所述开合轮(1)通过各自所在的所述开合立柱(12)相向移动，从而两个实现所述开合轮(1)分开；此时，两个所述开合轮(1)之间的间隙能够避开障碍物，越过障碍；当越过障碍后，两个所述开合轮(1)通过所述开合立柱(12)的相对移动而合并，继续向前移动。
2.根据权利要求1所述的开合轮抓，其特征在于，所述开合轮抓还包括位于所述导线(7)下方、并能够与所述导线(7)紧密贴合并滚动行走的压紧轮(2)。
3.根据权利要求2所述的开合轮抓，其特征在于，所述压紧轮(2)设置于支撑架(21)上，用以调整所述支撑架(21)高度的高度调整装置(25)与所述支撑架(21)相连。
4.根据权利要求1所述的开合轮抓，其特征在于，所述开合立柱(12)上还设置有能够控制所述开合轮(1)转动或停止的电机(11)。
5.一种巡线机器人，具有开合轮抓，其特征在于，所述开合轮抓为上述权利要求1至4中任意一项所述的开合轮抓。
6.根据权利要求5所述的巡线机器人，其特征在于，位于所述开合轮(1)的上方、所述开合立柱(12)内侧还设置有具有能够容纳所述导线(7)的凹槽的攀爬抓(91)，以及防止所述导线(7)从所述攀爬抓(91)上滑落的锁紧块(92)。
一种巡线机器人及其开合轮抓
技术领域
[0001] 本发明涉及机械工程技术领域，特别涉及一种开合轮抓。本发明还涉及一种具有该开合轮抓的巡线机器人。
背景技术
[0002] 随着我国经济建设的快速发展，市场对于具有开合轮抓的巡线机器人的需求日益增大。
[0003] 我们知道，高压输电线路距离地面较高，往往不适合操作人员进行检测，因此，我们需要设计一种能够在输电线路上行走的设备，我们将此设备称之为巡线机器人。此外，由于高压输电线路上往往需要安装间隔棒或是防震锤等线路金具，因此，巡线机器人在具备行走功能的同时，还应该具备一定的跨越障碍的能力。
[0004] 因此，如何实现巡线机器人具备跨越障碍的能力是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。
发明内容
[0005] 本发明的目的是提供一种开合轮抓，该开合轮抓可以解决巡线机器人无法越障的问题。本发明的另一目的是提供一种包括上述开合轮抓的巡线机器人。
[0006] 为实现上述目的，本发明提供一种开合轮抓，包括两根竖直并且平行设置的开合立柱，以及分别位于两根所述开合立柱内侧、并且在合并后能够实现在导线上滚动行走的开合轮；能够驱动两根所述开合立柱相对或相向移动、以实现两个所述开合轮合并或分开的开合导向装置与提供所述开合导向装置所需动力的开合驱动装置相连；所述开合导向装置包括输出轴臂、连接板以及固定块；
[0007] 开合驱动装置的输出轴垂直于开合立柱并且位于两块开合立柱底部的中间位置；所述输出轴连接所述输出轴臂，所述输出轴臂中间的孔能够与所述开合驱动装置输出轴配合，并且所述输出轴臂为左右两端对称设置；所述输出轴臂的左右两端分别铰接有连接板；
所述连接板的另一端水平的铰接在所述固定块上，所述固定块固定在所述开合立柱的底部；位于两块所述开合立柱底部、位于所述输出轴臂的上方设置穿过两块所述开合立柱的固定轴。
[0008] 优选地，所述开合轮抓还包括位于所述导线下方、并能够与所述导线紧密贴合并滚动行走的压紧轮。
[0009] 优选地，所述压紧轮设置于支撑架上，用以调整所述支撑架高度的高度调整装置与所述支撑架相连。
[0010] 优选地，所述开合立柱上还设置有能够控制所述开合轮转动或停止的电机。
[0011] 本发明还提供一种巡线机器人，具有开合轮抓，所述开合轮抓为上述任一项所述的开合轮抓。
[0012] 优选地，位于所述开合轮的上方、所述开合立柱内侧还设置有具有能够容纳所述导线的凹槽的攀爬抓，以及防止所述导线从所述攀爬抓上滑落的锁紧块。
[0013] 相对于上述背景技术，本发明所提供的开合轮抓，包括两根竖直并且平行设置的开合立柱，以及分别位于两根开合立柱内侧、并且在合并后能够实现在导线上行走的开合轮；能够驱动两根开合立柱相对或相向移动以实现两个开合轮合并或分开的开合导向装置、与提供开合导向装置所需动力的开合驱动装置相连。采用这种方式设置的开合轮抓，在导线上行走的开合轮能够实现开合；当导线上有障碍物时，开合轮分开，以便通过障碍物；通过障碍物后，开合轮合并在一起，能够继续在导线上行走。这样一来，利用开合轮抓便实现了跨越障碍的能力
附图说明
[0014] 图1为本发明实施例所提供的开合轮抓的结构示意图；
[0015] 图2为图1的另一角度的结构示意图；
[0016] 图3为图1中的开合轮、开合导向装置以及开合驱动装置的结构示意图；
[0017] 图4为图1中的压紧轮、支撑架以及高度调整装置的结构示意图；
[0018] 图5为图4的正视的结构示意图；
[0019] 图6为本发明实施例所提供的巡线机器人的锁紧块、攀爬抓、开合轮以及开合立柱的结构示意图。
具体实施方式
[0020] 本发明的核心是提供一种开合轮抓，该开合轮抓可以实现巡线机器人越障；本发明的另一核心是提供一种包括上述开合轮抓的巡线机器人。
[0021] 为了使本技术领域的技术人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
[0022] 请参考图1至图6，图1为本发明实施例所提供的开合轮抓的结构示意图；图2为图1的另一角度的结构示意图；图3为图1中的开合轮、开合导向装置以及开合驱动装置的结构示意图；图4为图1中的压紧轮、支撑架以及高度调整装置的结构示意图；图5为图4的正视的结构示意图；图6为本发明实施例所提供的巡线机器人的锁紧块、攀爬抓、开合轮以及开合立柱的结构示意图。
[0023] 本发明所提供的开合轮抓，包括两根竖直并且平行设置的开合立柱12，在每一个开合立柱12的内侧均设置有开合轮1；这两个开合轮1在合并后能够在导线7上滚动行走；此外，开合导向装置13控制开合立柱12的相对或相向移动，当开合立柱12相对移动，两个开合轮1实现合并；当开合立柱12相向移动，两个开合轮1实现分开；此外，开合驱动装置14提供开合导向装置13所需的动力，并且开合驱动装置14与开合导向装置13相连。
[0024] 这样设置的目的在于，利用开合驱动装置14提供动力，使得开合导向装置13控制两块开合立柱12的相对或相向移动，从而实现位于开合立柱12内侧的两个开合轮1的合并或分开。
[0025] 本实施例中，开合导向装置13包括输出轴臂、连接板以及固定块。
[0026] 本文中，开合驱动装置14的输出轴垂直于开合立柱12、并且位于两块开合立柱12底部的中间位置；开合驱动装置14的输出轴连接输出轴臂，输出轴臂中间的孔能够与开合驱动装置14的输出轴配合，并且输出轴臂为左右两端对称设置。在输出轴臂的左右两端分别铰接有连接板。连接板的另一端水平的铰接在固定块上，固定块固定在开合立柱12的底部。此外，在两块开合立柱12底部、位于输出轴臂的上方设置穿过两块开合立柱12的固定轴。
[0027] 这样一来，当开合驱动装置14转动时，带动输出轴臂旋转，输出轴臂的旋转带动连接板，使得两块连接板所铰接的两块固定块旋转，而固定块固定在开合立柱12上，此外由于开合立柱12通过固定轴的固定，只能沿固定轴的轴向移动；也就是说，在固定块的带动下，两块开合立柱12只能相对或是相向移动，从而实现开合立柱12上两个开合轮1的开合。
[0028] 当两个开合轮1需要分开时，开合驱动装置14转动，使得输出轴臂的两端恰好位于两块开合立柱12的内侧，这样两块开合立柱12的间距最大；当两个开合轮1需要合并时，开合驱动装置14转动，使得输出轴臂两端之间的连线与两块开合立柱12平行，这时两块开合立柱12的间距最小，实现两个开合轮1的合并。
[0029] 当两个开合轮1合并后，能够实现在导线7上滚动行走；倘若导线7上安装有金具等设备、需要避开障碍物时，两个开合轮1通过各自所在的开合立柱12相向移动，从而两个实现开合轮1分开；此时，两个开合轮1之间的间隙能够避开障碍物，越过障碍。当越过障碍后，两个开合轮1通过开合立柱12的相对移动而合并，继续向前移动。
[0030] 当然，本文所述的开合驱动装置14可以为伺服电机，也可以是舵机；此外，开合导向装置13可以设置为多连杆机构，也可以设置为其他机构，只要能够实现开合立柱12的相对或相向移动即可。
[0031] 此外，开合轮抓还可以包括位于导线7下方、并能够与导线7紧密贴合并滚动行走的压紧轮2；而压紧轮2设置于支撑架21上。
[0032] 这样设置的好处在于，利用高度调整装置25调整支撑架21的高度，从而调整了位于支撑架21的压紧轮2的高度，以便压紧轮2能够紧密贴合在导线7的下方。
[0033] 本实施例中，高度调整装置25包括电机、第一板状部件以及连杆机构。而连杆机构又包括第二板状部件、立柱、输出轴臂、高度调整杆件以及竖直板。
[0034] 本文中，支撑架21为一块两端具有突出部件的平板，两端的突出部件上分别安装压紧轮2；支撑架21的下表面设置有一处铰点，并铰接于第一板状部件上；支撑架21能够以此处铰点为轴进行旋转，使得位于支撑架21两端的压紧轮2的高度不一，以便顺应导线7的上下起伏。
[0035] 此外，本文中的高度调整装置25包括连杆机构以及驱动连杆机构上下移动的电机，连杆机构与第一板状部件相连；因此，当连杆机构上下移动时，带动第一板状部件上下移动，从而使得支撑架21上下移动，这样便调整了支撑架21上压紧轮2的高度。
[0036] 本文中，我们在与支撑架21的铰点相连的第一板状部件的下表面两端分别设置有两根立柱，第二板状部件上设置有通槽，通槽的宽度等于两根立柱之间的距离，这样一来，第二板状部件能够从两根立柱的下端伸进，这时两根立柱被第二板状部件分为上下两部分。在第二板状部件的下表面设置一块位于两根立柱一侧的竖直板，竖直板上安装高度调整装置25的电机；高度调整装置25的电机的输出轴的轴线垂直于两根立柱，并在高度调整装置25的电机的输出轴设置有垂直于输出轴轴线的输出轴臂，输出轴臂上安装高度调整杆件，并在高度调整杆件的另一端连接在第二杆件上，第二杆件与两根立柱的末端固定连接。在这里，高度调整杆件与输出轴臂和第二杆件均为铰接，也就是说，高度调整杆件能够在输出轴臂或是第二杆件上做的圆周运动。
[0037] 这样一来，当高度调整装置25的电机转动时，电机的输出轴带动输出轴臂旋转，并带动高度调整杆件在竖直面内旋转；由于高度调整杆件的转动，使得第二杆件的高度变化，从而调整两根立柱的高度，最终调整支撑架21上压紧轮2的高度。
[0038] 在这里，高度调整装置25的连杆机构的形式多种多样，只要能够实现支撑架21的高度调整即可。连杆机构的其他形式本文不再赘述。
[0039] 此外，高度调整装置25的动力来源可以是伺服电机，也可以是舵机，在此不再赘述。
[0040] 此外，开合立柱12上还可以设置有能够控制开合轮1转动或停止的电机11；也就是利用电机11控制开合轮1的转动或停止，从而实现在导线7上滚动行走。
[0041] 本发明所提供的一种具有开合轮抓的巡线机器人，包括上述具体实施例所描述的开合轮抓。
[0042] 此外，巡线机器人还包括攀爬抓91和锁紧块92。攀爬抓91位于开合轮1的上方、开合立柱12内侧；攀爬抓91设置有能够容纳导线7的凹槽；而锁紧块92位于攀爬抓91的上方，与攀爬抓91紧密相连，目的是防止导线7从攀爬抓91的凹槽内滑落。
[0043] 这样一来，当开合轮抓的两个开合轮1分开后，两个开合轮1从导线7的两侧落下，而位于开合轮1上方、开合立柱12内侧的锁紧块92便会卡在导线7上，利用锁紧块92内部的凹槽容纳导线7，以防止巡线机器人从导线7上掉落；此外，位于攀爬抓91的上方设置有锁紧块92，锁紧块92与攀爬抓91紧密贴合，这样便能够避免导线7从锁紧块92凹槽的上方滑出，从而防止巡线机器人从导线7上掉落。
[0044] 以上对本发明所提供的巡线机器人及其开合轮抓进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
