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攀爬除冰 机器人

阅读：934发布：2021-12-21

专利汇可以提供攀爬除冰机器人专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且攀爬除冰机器人，涉及除冰机器人领域，解决了现有除冰机器人存在的靠人工送到铁塔高处、只能实现单一除冰功能的问题。包括传动机构、两个结构相同的第一除冰机构和第二除冰机构、两个结构相同的第一攀爬机构和第二攀爬机构、两个结构相同的第一机械手机构和第二机械手机构，第一除冰机构和第二除冰机构分别安装在传动机构左右两侧，第一攀爬机构和第二攀爬机构分别安装在传动机构前后两端，第一机械手机构安装在第一攀爬机构上端，第二机械手机构安装在第二攀爬机构上端。本实用新型采用滑轮与机械臂相配的方式实现越障，结构简单，可靠性高，实现了机械臂攀爬、除冰、越障、检测等灵活多用的目的，减少了对辅助装置的要求，更具实际意义。，下面是攀爬除冰机器人专利的具体信息内容。

权利要求

1.攀爬除冰机器人，包括两个结构相同的第一机械手机构(D1)和第二机械手机构(D2)，其特征在于，还包括传动机构(A)、两个结构相同的第一除冰机构(B1)和第二除冰机构(B2)、两个结构相同的第一攀爬机构(C1)和第二攀爬机构(C2)；
所述传动机构(A)包括：第一固定板(1)，与第一固定板(1)固连的第二固定板(2)，与第一固定板(1)和第二固定板(2)固连的第一电机固定板(5)，与第一电机固定板(5)固连的第一电机支板(7)，与第一电机支板(7)固连的第一大电机(6)，通过轴承固定在第一固定板(1)和第二固定板(2)上的第一除冰臂旋转轴(19)，与第一除冰臂旋转轴(19)孔轴配合的第一除冰臂传动蜗轮(4)，与第一大电机(6)固连且与第一除冰臂传动蜗轮(4)配合的第一除冰臂传动蜗杆(3)，与第一固定板(1)和第二固定板(2)固连的第二电机固定板(11)，与第二电机固定板(11)固连的第二电机支板(12)，与第二电机支板(12)固连的第二大电机(13)，通过轴承固定在第一固定板(1)和第二固定板(2)上的第二除冰臂旋转轴(16)，与第二除冰臂旋转轴(16)孔轴配合的第二除冰臂传动蜗轮(15)，与第二大电机(13)固连且与第二除冰臂传动蜗轮(15)配合的第二除冰臂传动蜗杆(14)，固定在第二电机固定板(11)上的摄像装置(10)，与第一固定板(1)和第二固定板(2)固连且分别与第一大电机(6)、摄像装置(10)、第二大电机(13)相连的电池(9)，固定在电池(9)上且分别与第一大电机(6)、电池(9)、摄像装置(10)、第二大电机(13)相连的控制器(8)；通过控制器(8)控制第一大电机(6)和第二大电机(13)转动，同时带动第一除冰臂传动蜗杆(3)和第二除冰臂传动蜗杆(14)转动，通过第一除冰臂传动蜗杆(3)和第二除冰臂传动蜗杆(14)分别带动第一除冰臂传动蜗轮(4)和第二除冰臂传动蜗轮(15)转动，从而带动第一除冰臂旋转轴(19)和第二除冰臂旋转轴(16)转动；
所述第一除冰机构(B1)包括：与第二除冰臂旋转轴(16)或第一除冰臂旋转轴(19)固连的除冰臂旋转关节(20)，固定在除冰臂旋转关节(20)内部的第四电机(47)，与第四电机(47)固连的电机轴(46-1)，通过轴承固定在除冰臂旋转关节(20)上的除冰臂轴(45)，与除冰臂轴(45)孔轴配合的除冰臂轴锥齿轮(44)，与电机轴(46-1)孔轴配合且与除冰臂轴锥齿轮(44)啮合的电机轴锥齿轮(46)，与除冰臂轴(45)伸出除冰臂旋转关节(20)的部分通过第一轴承端盖(21)固连的除冰臂支座(22)，固定在除冰臂支座(22)上的除冰臂支杆(23)，除冰臂顶盖(30)，上下端分别固定在除冰臂顶盖(30)安装孔中的除冰臂顶盖轴(48)，所述除冰臂顶盖轴(48)下端伸出除冰臂顶盖(30)的部分安装在除冰臂支杆(23)上，通过螺栓固定在除冰臂顶盖(30)上下端的第二电机(31)和第一电机(24)，所述第二电机(31)的轴与除冰臂顶盖轴(48)上端固连，固定在除冰臂顶盖(30)上的第一圆导轨(26)和第二圆导轨(42)，与第一圆导轨(26)和第二圆导轨(42)均为孔轴配合的滑轮支撑架(29)，上端与滑轮支撑架(29)相连且下端与第一电机(24)的轴通过第一连轴器(25)固连的丝杠(43)，固定在滑轮支撑架(29)同一侧面上的第一滑轮轴(27)和第三滑轮轴(40)，与第一滑轮轴(27)孔轴配合的第一滑轮(28)，与第三滑轮轴(40)孔轴配合的第三滑轮(39)，所述第一滑轮(28)和第三滑轮(39)用于夹持电线同时增大摩擦力，所述第一滑轮(28)和第三滑轮(39)随滑轮支撑架(29)上下移动，通过螺栓固定在除冰臂顶盖(30)中的滑轮电机(33)，通过联轴器与滑轮电机(33)相连的第二滑轮轴(41)，与第二滑轮轴(41)孔轴配合的第二滑轮(34)，固定在除冰臂顶盖(30)上端侧面的第三电机固定板(36)，通过螺栓固定在第三电机固定板(36)上表面的第三电机(35)，固定在第三电机固定板(36)下表面且通过联轴器与第三电机(35)相连的除冰铣刀(37)，固定在第三电机固定板(36)下表面且靠近除冰铣刀(37)内侧的除冰楔形块(38)，固定在除冰臂顶盖(30)上端的超声波传感器(32)；
所述第一除冰机构(B1)中的除冰臂旋转关节(20)与第二除冰臂旋转轴(16)固连，所述第二除冰机构(B2)中的除冰臂旋转关节(20)与第一除冰臂旋转轴(19)固连，通过第一除冰臂旋转轴(19)和第二除冰臂旋转轴(16)带动除冰臂旋转关节(20)旋转；所述第一电机(24)、第二电机(31)、第三电机(35)和第四电机(47)均与电池(9)相连；所述第一电机(24)、第二电机(31)、超声波传感器(32)、滑轮电机(33)、第三电机(35)和第四电机(47)均与控制器(8)相连；通过控制器(8)控制第二电机(31)旋转，同时通过第二电机(31)带动除冰臂顶盖(30)相对于除冰臂支杆(23)转动；通过控制器(8)控制第一电机(24)旋转同时带动丝杠(43)转动，丝杠(43)带动滑轮支撑架(29)沿着第一圆导轨(26)和第二圆导轨(42)上下移动；通过控制器(8)控制滑轮电机(33)旋转同时带动第二滑轮轴(41)转动，从而带动第二滑轮(34)转动；通过控制器(8)控制第三电机(35)旋转同时带动除冰铣刀(37)转动，铣削冰块，通过除冰楔形块(38)的楔形挤压作用挤压除冰铣刀(37)铣出的冰槽，清扫电线上的覆冰；通过控制器(8)对超声波传感器(32)采集到的信息进行信息处理，实现攀爬除冰机器人避障电线上的障碍物和清扫电线上的覆冰；
所述第一攀爬机构(C1)包括：第一旋转臂(53)，通过轴承固定在第一旋转臂(53)上的第一攀爬臂转向轴(51)，所述第一攀爬臂转向轴(51)两端伸出第一旋转臂(53)外侧且分别通过第二轴承端盖(49)固定在第一固定板(1)和第二固定板(2)上，与第一攀爬臂转向轴(51)孔轴配合的第一锥齿轮(50)，与第一锥齿轮(50)啮合的第二锥齿轮(52)，通过螺栓固定在第一旋转臂(53)内部的第五电机(54)，与第二锥齿轮(52)孔轴配合且通过第二连轴器(91)固定在第五电机(54)上的第一旋转臂轴(68)，通过螺栓与第一旋转臂(53)固定的第一回转关节(55)，通过螺栓固定在第一回转关节(55)内部的第六电机(56)，与第六电机(56)固连的第一回转关节轴(69)，通过螺栓固定在第一回转关节(55)上的第一支撑筒(70)，依次与第一支撑筒(70)孔轴配合的第一轴承(64)、第一圈(71)、第二轴承(72)和第一挡环(73)，第一套筒(75)，固定在第一套筒(75)上的第一挡圈(74-1)，内外圈分别与第一回转关节轴(69)和第一套筒(75)固连的第一固定盖(76)，与第一固定盖(76)固连的第一锁紧圈(77)，所述第一回转关节轴(69)通过第一固定盖(76)和第一锁紧圈(77)与第一套筒(75)固定相连，所述第一套筒(75)相对于第一支撑筒(70)旋转，与第一套筒(75)固连的第一回转臂(57)，通过螺栓固定在第一回转臂(57)上的旋转关节(58)，第二旋转臂(59)，通过轴承固定在第二旋转臂(59)上的第二攀爬臂转向轴(66)，所述第二旋转臂(59)随第二攀爬臂转向轴(66)轴线转动，所述第二攀爬臂转向轴(66)两端伸出第二旋转臂(59)外侧且分别通过第三轴承端盖(67)固定在旋转关节(58)上，与第二攀爬臂转向轴(66)孔轴配合的第三锥齿轮(78)，与第三锥齿轮(78)啮合的第四锥齿轮(79)，通过螺栓固定在第二旋转臂(59)内部的第七电机(60)，与第四锥齿轮(79)孔轴配合且通过第三连轴器(81)固定在第七电机(60)上的第二旋转臂轴(80)，通过螺栓与第二旋转臂(59)固定的第二回转关节(61)，通过螺栓固定在第二回转关节(61)内部的第八电机(62)，与第八电机(62)固连的第二回转关节轴(82)，通过螺栓固定在第二回转关节(61)上的第二支撑筒(83)，依次与第二支撑筒(83)孔轴配合的第三轴承(84)、第二圈(85)、第四轴承(86)和第二挡环(87)，第二套筒(88)，固定在第二套筒(88)上的第二挡圈(74-2)，内外圈分别与第二回转关节轴(82)和第二套筒(88)固连的第二固定盖(89)，与第二固定盖(89)固连的第二锁紧圈(90)，所述第二回转关节轴(82)通过第二固定盖(89)和第二锁紧圈(90)与第二套筒(88)固定相连，所述第二套筒(88)相对于第二支撑筒(83)旋转，与第二套筒(88)固连的第二回转臂(63)，与第二回转臂(63)固连的机械手连接块(65)；所述第一机械手机构(D1)安装在第一攀爬机构(C1)上端的机械手连接块(65)上，所述第二机械手机构(D2)安装在第二攀爬机构(C2)上端的机械手连接块(65)上；
所述第五电机(54)、第六电机(56)、第七电机(60)和第八电机(62)均与电池(9)相连，所述第五电机(54)、第六电机(56)、第七电机(60)和第八电机(62)均与控制器(8)相连；通过控制器(8)控制第五电机(54)旋转同时带动第一旋转臂轴(68)转动，从而带动第二锥齿轮(52)转动，通过第二锥齿轮(52)与第一锥齿轮(50)的啮合作用带动第一锥齿轮(50)转动，进而带动第一攀爬臂转向轴(51)转动，同时第一旋转臂(53)随着第一攀爬臂转向轴(51)轴线转动，攀爬机构下半部分整体随着第一旋转臂(53)沿着第一攀爬臂转向轴(51)轴线摆动；通过控制器(8)控制第六电机(56)旋转同时带动第一回转关节轴(69)旋转，从而带动第一套筒(75)旋转，进而带动与第一套筒(75)相连的第一回转臂(57)转动；通过控制器(8)控制第七电机(60)旋转同时带动第二旋转臂轴(80)转动，从而带动第四锥齿轮(79)转动，通过第四锥齿轮(79)与第三锥齿轮(78)的啮合作用带动第三锥齿轮(78)转动，进而带动第二攀爬臂转向轴(66)转动，同时第二旋转臂(59)随着第二攀爬臂转向轴(66)轴线转动，攀爬机构上半部分整体随着第二旋转臂(59)沿着第二攀爬臂转向轴(66)轴线摆动；通过控制器(8)控制第八电机(62)旋转同时带动第二回转关节轴(82)旋转，从而带动第二套筒(88)旋转，进而带动与第二套筒(88)相连的第二回转臂(63)转动。
2.根据权利要求1所述的攀爬除冰机器人，其特征在于，所述第一机械手机构(D1)包括：分别与控制器(8)和电池(9)相连的第九电机(92)，与机械手连接块(65)固连的第一壳体(93)和第二壳体(105)，所述第九电机(92)两端分别通过螺栓固定在机械手连接块(65)上，固定在第一壳体(93)和第二壳体(105)之间且与第九电机(92)相连的谐波减速器(106)，通过第四连轴器(112)与谐波减速器(106)相连的机械手蜗杆(109)，所述机械手蜗杆(109)通过轴承卡在第一壳体(93)和第二壳体(105)之间且机械手蜗杆(109)外侧采用前轴承端盖(103)固定，通过第一外转轴(107)固定在第一壳体(93)和第二壳体(105)之间的第一爪筋(95)，通过第一内转轴(108)固定在第一壳体(93)和第二壳体(105)之间的第一爪骨(96)，通过第二外转轴(110)固定在第一壳体(93)和第二壳体(105)之间的第二爪筋(102)，通过第二内转轴(111)固定在第一壳体(93)和第二壳体(105)之间的第二爪骨(101)，分别设置在第一爪骨(96)和第二爪骨(101)前端的成扇形的机械手蜗轮(113)，两个机械手蜗轮(113)均与机械手蜗杆(109)啮合，通过螺栓与第一爪筋(95)和第一爪骨(96)相连的第一爪(97)，通过螺栓与第二爪骨(101)和第二爪筋(102)相连的第二爪(100)，两端通过螺纹固定在第一爪(97)和第二爪(100)上的滚轮轴(99)，与滚轮轴(99)孔轴配合的滚轮(98)，固定第一内转轴(108)上端且位于第一壳体(93)外侧的第一机械手端盖(94)，固定第二内转轴(111)上端且位于第一壳体(93)外侧的第二机械手端盖(104)；
通过控制器(8)控制第九电机(92)旋转同时带动谐波减速器(106)做减速运动，将转动传递给机械手蜗杆(109)，机械手蜗杆(109)转动同时带动两个机械手蜗轮(113)转动，从而带动第一爪(97)和第二爪(100)的开合运动。
3.根据权利要求1所述的攀爬除冰机器人，其特征在于，所述传动机构(A)还包括第一连接板(17)和第二连接板(18)，所述第一固定板(1)与第二固定板(2)通过第一连接板(17)和第二连接板(18)固定相连。
4.根据权利要求1所述的攀爬除冰机器人，其特征在于，所述电池(9)为整个攀爬除冰机器人供电，采用环保蓄电池，起着蓄电和充电作用。
5.根据权利要求1所述的攀爬除冰机器人，其特征在于，所述摄像装置(10)为攀爬除冰机器人姿态调整提供图像数据，由无线摄像头和无线影像接收器组成，无线摄像头用于回传线路情况的视频图像并可录制下来，以供检查电线状态是否正常。
6.根据权利要求1所述的攀爬除冰机器人，其特征在于，所述第五电机(54)、第六电机(56)、第七电机(60)、第八电机(62)均采用步进电机，为攀爬机构提供动力。
7.根据权利要求1所述的攀爬除冰机器人，其特征在于，所述第一锥齿轮(50)、第二锥齿轮(52)、第三锥齿轮(78)、第四锥齿轮(79)用于减速传动。
8.根据权利要求1所述的攀爬除冰机器人，其特征在于，通过控制器(8)控制滑轮电机(33)旋转同时带动第二滑轮轴(41)转动从而带动第二滑轮(34)转动，在摩擦力的作用下，攀爬除冰机器人沿着电线行走。
9.根据权利要求1所述的攀爬除冰机器人，其特征在于，采用超声波传感器(32)监测高压线安全距离以内的情况，当检测到物体出现在安全距离范围内时发出警报，同时摄像装置(10)将拍摄下物体的情况并回传线路情况的视频图像。

说明书全文

攀爬除冰 机器人

技术领域

[0001] 本实用新型涉及除冰机器人技术领域，具体涉及一种攀爬除冰机器人。

背景技术

[0002] 随着我国经济的高速发展，高压大容量输电线路越建越多，线路穿越的地理环境更加复杂，如经过大面积的水库、湖泊和崇山峻岭，给线路维护带来很多困难。而且在严冬及初春季节，我国云贵高原、川陕一带及两湖地区常出现雾凇和雨凇现象，造成架空输电线路覆冰，使线路舞动、闪络、烧伤，甚至断线倒杆，使电网结构遭到破坏，安全运行受到严重威胁。在紧急情况下，寻道员用带电操作杆或其它类似的绝缘棒只能为很少的一部分覆冰线路除冰，人工除冰有很高的危险性。严重的输电线路覆冰会导致杆塔倾斜、倒塌、断线及绝缘子闪络、以及因不均匀覆冰和不同期脱冰所引起的导线摆动等现象，并由此引起线路跳闸，供电中断等事故。抢修十分困难，因而造成系统长时间的停电，给工农业生产和人们生活造成严重影响。

[0003] 在国外，一些国家的地理与气候情况与我国相似，甚至一些国家的情况更加恶劣，为了保证电力系统的可靠性，提高高压输电线除冰的效率，减少损失，维护工人的安全，开发一种可以替代或部分替代工人进行除冰作业的新型设备一直是国内外相关研究的热点。目前国内外采用的导线除冰方法主要有热力除冰和机械除冰两类，而对于较为严重的导线覆冰，一般以人工上线除冰最为有效；然而人工除冰效率较低，且具有一定的危险性。现有除冰机器人常常因为线路上的防震锤、线夹、悬垂线夹、跳线等障碍物而无法自由运行，这也极大地限制了机器人的工作区间和使用效率。因此研制安全有效的除冰机械以代替人工进行导线除冰具有较好的应用前景。
实用新型内容

[0004] 为了解决现有除冰机器人存在的靠人工送到铁塔高处、只能实现单一除冰功能的问题，本实用新型提供一种攀爬除冰机器人。

[0005] 本实用新型为解决技术问题所采用的技术方案如下：

[0006] 本实用新型的攀爬除冰机器人，包括两个结构相同的第一机械手机构和第二机械手机构，还包括传动机构、两个结构相同的第一除冰机构和第二除冰机构、两个结构相同的第一攀爬机构和第二攀爬机构；

[0007] 所述传动机构包括：第一固定板，与第一固定板固连的第二固定板，与第一固定板和第二固定板固连的第一电机固定板，与第一电机固定板固连的第一电机支板，与第一电机支板固连的第一大电机，通过轴承固定在第一固定板和第二固定板上的第一除冰臂旋转轴，与第一除冰臂旋转轴孔轴配合的第一除冰臂传动蜗轮，与第一大电机固连且与第一除冰臂传动蜗轮配合的第一除冰臂传动蜗杆，与第一固定板和第二固定板固连的第二电机固定板，与第二电机固定板固连的第二电机支板，与第二电机支板固连的第二大电机，通过轴承固定在第一固定板和第二固定板上的第二除冰臂旋转轴，与第二除冰臂旋转轴孔轴配合的第二除冰臂传动蜗轮，与第二大电机固连且与第二除冰臂传动蜗轮配合的第二除冰臂传动蜗杆，固定在第二电机固定板上的摄像装置，与第一固定板和第二固定板固连且分别与第一大电机、摄像装置、第二大电机相连的电池，固定在电池上且分别与第一大电机、电池、摄像装置、第二大电机相连的控制器；通过控制器控制第一大电机和第二大电机转动，同时带动第一除冰臂传动蜗杆和第二除冰臂传动蜗杆转动，通过第一除冰臂传动蜗杆和第二除冰臂传动蜗杆分别带动第一除冰臂传动蜗轮和第二除冰臂传动蜗轮转动，从而带动第一除冰臂旋转轴和第二除冰臂旋转轴转动；

[0008] 所述第一除冰机构包括：与第二除冰臂旋转轴或第一除冰臂旋转轴固连的除冰臂旋转关节，固定在除冰臂旋转关节内部的第四电机，与第四电机固连的电机轴，通过轴承固定在除冰臂旋转关节上的除冰臂轴，与除冰臂轴孔轴配合的除冰臂轴锥齿轮，与电机轴孔轴配合且与除冰臂轴锥齿轮啮合的电机轴锥齿轮，与除冰臂轴伸出除冰臂旋转关节的部分通过第一轴承端盖固连的除冰臂支座，固定在除冰臂支座上的除冰臂支杆，除冰臂顶盖，上下端分别固定在除冰臂顶盖安装孔中的除冰臂顶盖轴，所述除冰臂顶盖轴下端伸出除冰臂顶盖的部分安装在除冰臂支杆上，通过螺栓固定在除冰臂顶盖上下端的第二电机和第一电机，所述第二电机的轴与除冰臂顶盖轴上端固连，固定在除冰臂顶盖上的第一圆导轨和第二圆导轨，与第一圆导轨和第二圆导轨均为孔轴配合的滑轮支撑架，上端与滑轮支撑架相连且下端与第一电机的轴通过第一连轴器固连的丝杠，固定在滑轮支撑架同一侧面上的第一滑轮轴和第三滑轮轴，与第一滑轮轴孔轴配合的第一滑轮，与第三滑轮轴孔轴配合的第三滑轮，所述第一滑轮和第三滑轮用于夹持电线同时增大摩擦力，所述第一滑轮和第三滑轮随滑轮支撑架上下移动，通过螺栓固定在除冰臂顶盖中的滑轮电机，通过联轴器与滑轮电机相连的第二滑轮轴，与第二滑轮轴孔轴配合的第二滑轮，固定在除冰臂顶盖上端侧面的第三电机固定板，通过螺栓固定在第三电机固定板上表面的第三电机，固定在第三电机固定板下表面且通过联轴器与第三电机相连的除冰铣刀，固定在第三电机固定板下表面且靠近除冰铣刀内侧的除冰楔形块，固定在除冰臂顶盖上端的超声波传感器；

[0009] 所述第一除冰机构中的除冰臂旋转关节与第二除冰臂旋转轴固连，所述第二除冰机构中的除冰臂旋转关节与第一除冰臂旋转轴固连，通过第一除冰臂旋转轴和第二除冰臂旋转轴带动除冰臂旋转关节旋转；所述第一电机、第二电机、第三电机和第四电机均与电池相连；所述第一电机、第二电机、超声波传感器、滑轮电机、第三电机和第四电机均与控制器相连；通过控制器控制第二电机旋转，同时通过第二电机带动除冰臂顶盖相对于除冰臂支杆转动；通过控制器控制第一电机旋转同时带动丝杠转动，丝杠带动滑轮支撑架沿着第一圆导轨和第二圆导轨上下移动；通过控制器控制滑轮电机旋转同时带动第二滑轮轴转动，从而带动第二滑轮转动；通过控制器控制第三电机旋转同时带动除冰铣刀转动，铣削冰块，通过除冰楔形块的楔形挤压作用挤压除冰铣刀铣出的冰槽，清扫电线上的覆冰；通过控制器对超声波传感器采集到的信息进行信息处理，实现攀爬除冰机器人避障电线上的障碍物和清扫电线上的覆冰；

[0010] 所述第一攀爬机构包括：第一旋转臂，通过轴承固定在第一旋转臂上的第一攀爬臂转向轴，所述第一攀爬臂转向轴两端伸出第一旋转臂外侧且分别通过第二轴承端盖固定在第一固定板和第二固定板上，与第一攀爬臂转向轴孔轴配合的第一锥齿轮，与第一锥齿轮啮合的第二锥齿轮，通过螺栓固定在第一旋转臂内部的第五电机，与第二锥齿轮孔轴配合且通过第二连轴器固定在第五电机上的第一旋转臂轴，通过螺栓与第一旋转臂固定的第一回转关节，通过螺栓固定在第一回转关节内部的第六电机，与第六电机固连的第一回转关节轴，通过螺栓固定在第一回转关节上的第一支撑筒，依次与第一支撑筒孔轴配合的第一轴承、第一圈、第二轴承和第一挡环，第一套筒，固定在第一套筒上的第一挡圈，内外圈分别与第一回转关节轴和第一套筒固连的第一固定盖，与第一固定盖固连的第一锁紧圈，所述第一回转关节轴通过第一固定盖和第一锁紧圈与第一套筒固定相连，所述第一套筒相对于第一支撑筒旋转，与第一套筒固连的第一回转臂，通过螺栓固定在第一回转臂上的旋转关节，第二旋转臂，通过轴承固定在第二旋转臂上的第二攀爬臂转向轴，所述第二旋转臂随第二攀爬臂转向轴轴线转动，所述第二攀爬臂转向轴两端伸出第二旋转臂外侧且分别通过第三轴承端盖固定在旋转关节上，与第二攀爬臂转向轴孔轴配合的第三锥齿轮，与第三锥齿轮啮合的第四锥齿轮，通过螺栓固定在第二旋转臂内部的第七电机，与第四锥齿轮孔轴配合且通过第三连轴器固定在第七电机上的第二旋转臂轴，通过螺栓与第二旋转臂固定的第二回转关节，通过螺栓固定在第二回转关节内部的第八电机，与第八电机固连的第二回转关节轴，通过螺栓固定在第二回转关节上的第二支撑筒，依次与第二支撑筒孔轴配合的第三轴承、第二圈、第四轴承和第二挡环，第二套筒，固定在第二套筒上的第二挡圈，内外圈分别与第二回转关节轴和第二套筒固连的第二固定盖，与第二固定盖固连的第二锁紧圈，所述第二回转关节轴通过第二固定盖和第二锁紧圈与第二套筒固定相连，所述第二套筒相对于第二支撑筒旋转，与第二套筒固连的第二回转臂，与第二回转臂固连的机械手连接块；所述第一机械手机构安装在第一攀爬机构上端的机械手连接块上，所述第二机械手机构安装在第二攀爬机构上端的机械手连接块上；

[0011] 所述第五电机、第六电机、第七电机和第八电机均与电池相连，所述第五电机、第六电机、第七电机和第八电机均与控制器相连；通过控制器控制第五电机旋转同时带动第一旋转臂轴转动，从而带动第二锥齿轮转动，通过第二锥齿轮与第一锥齿轮的啮合作用带动第一锥齿轮转动，进而带动第一攀爬臂转向轴转动，同时第一旋转臂随着第一攀爬臂转向轴轴线转动，攀爬机构下半部分整体随着第一旋转臂沿着第一攀爬臂转向轴轴线摆动；通过控制器控制第六电机旋转同时带动第一回转关节轴旋转，从而带动第一套筒旋转，进而带动与第一套筒相连的第一回转臂转动；通过控制器控制第七电机旋转同时带动第二旋转臂轴转动，从而带动第四锥齿轮转动，通过第四锥齿轮与第三锥齿轮的啮合作用带动第三锥齿轮转动，进而带动第二攀爬臂转向轴转动，同时第二旋转臂随着第二攀爬臂转向轴轴线转动，攀爬机构上半部分整体随着第二旋转臂沿着第二攀爬臂转向轴轴线摆动；通过控制器控制第八电机旋转同时带动第二回转关节轴旋转，从而带动第二套筒旋转，进而带动与第二套筒相连的第二回转臂转动。

[0012] 本实用新型的有益效果是：

[0013] 1、本实用新型采用滑轮与机械臂相配的方式实现越障，结构简单，可靠性高。

[0014] 2、本实用新型除冰机器人具有自动攀爬铁塔的功能，利用机械除冰代替人工方法，实现了机械臂攀爬、除冰、越障、检测等灵活多用的目的，减少了对辅助装置的要求，更具实际意义。

[0015] 3、刀具选用铣刀与楔形挤压除冰刀组合使用，结构简单，需要的动力小，除冰效果好。

[0016] 4、本实用新型携带了超声波测距装置，可检测高压电力电缆与地面其它物体的安全距离。如遇到安全隐患，则自动发出报警信号。

[0017] 5、本实用新型为解决电力行业除冰难度大、劳动强度高和人身安全等问题提供了解决办法。

[0018] 6、本实用新型具有省工、省力、体积小、动力大、除冰干净快捷、造价低和环保等优点，将给我国的电力行业带来较大的社会效益和经济效益。

[0019] 7、多自由度的机械臂动作灵活，在跨越绝缘子，防震块时减少越障时的动作环节，提高除冰机器人的运行效率。

[0020] 8、机械臂通过姿态控制，提高越障时姿态稳定性，确保机器人运动时整个机构的运动平衡，该机器人能够完成对导线覆冰情况下的除冰和越障需求。附图说明

[0021] 图1为本实用新型的攀爬除冰机器人的结构示意图。

[0022] 图2为本实用新型的攀爬除冰机器人的结构示意图。

[0023] 图3为传动机构的结构示意图。

[0024] 图4为除冰机构的结构示意图。

[0025] 图5为除冰机构上端的结构示意图。

[0026] 图6为除冰机构下端的结构示意图。

[0027] 图7为攀爬机构展开的结构示意图。

[0028] 图8为攀爬机构下半部分展开的结构示意图。

[0029] 图9为机械手机构的结构示意图。

[0030] 图10为机械手机构内部的结构示意图。

[0031] 图中：1、第一固定板，2、第二固定板，3、第一除冰臂传动蜗杆，4、第一除冰臂传动蜗轮，5、第一电机固定板，6、第一大电机，7、第一电机支板，8、控制器，9、电池，10、摄像装置，11、第二电机固定板，12、第二电机支板，13、第二大电机，14、第二除冰臂传动蜗杆，15、第二除冰臂传动蜗轮，16、第二除冰臂旋转轴，17、第一连接板，18、第二连接板，19、第一除冰臂旋转轴，20、除冰臂旋转关节，21、第一轴承端盖，22、除冰臂支座，23、除冰臂支杆，24、第一电机，25、第一连轴器，26、第一圆导轨，27、第一滑轮轴，28、第一滑轮，29、滑轮支撑架，30、除冰臂顶盖，31、第二电机，32、超声波传感器，33、滑轮电机，34、第二滑轮，35、第三电机，36、第三电机固定板，37、除冰铣刀，38、除冰楔形块，39、第三滑轮，40、第三滑轮轴，41、第二滑轮轴，42、第二圆导轨，43、丝杠，44、除冰臂轴锥齿轮，45、除冰臂轴，46、电机轴锥齿轮，46-1、电机轴，47、第四电机，48、除冰臂顶盖轴，49、第二轴承端盖，50、第一锥齿轮，51、第一攀爬臂转向轴，52、第二锥齿轮，53、第一旋转臂，54、第五电机，55、第一回转关节，56、第六电机，57、第一回转臂，58、旋转关节，59、第二旋转臂，60、第七电机，61、第二回转关节，
62、第八电机，63、第二回转臂，64、第一轴承，65、机械手连接块，66、第二攀爬臂转向轴，67、第三轴承端盖，68、第一旋转臂轴，69、第一回转关节轴，70、第一支撑筒，71、第一圈，72、第二轴承，73、第一挡环，74-1、第一挡圈，74-2、第二挡圈，75、第一套筒，76、第一固定盖，77、第一锁紧圈，78、第三锥齿轮，79、第四锥齿轮，80、第二旋转臂轴，81、第三连轴器，82、第二回转关节轴，83、第二支撑筒，84、第三轴承，85、第二圈，86、第四轴承，87、第二挡环，88、第二套筒，89、第二固定盖，90、第二锁紧圈，91、第二连轴器，92、第九电机，93、第一壳体，94、第一机械手端盖，95、第一爪筋，96、第一爪骨，97、第一爪，98、滚轮，99、滚轮轴，100、第二爪，101、第二爪骨，102、第二爪筋，103、前轴承端盖，104、第二机械手端盖，105、第二壳体，
106、谐波减速器，107、第一外转轴，108、第一内转轴，109、机械手蜗杆，110、第二外转轴，
111、第二内转轴，112、第四连轴器，113、机械手蜗轮。

具体实施方式

[0032] 以下结合附图对本实用新型作进一步的详细说明。

[0033] 根据对攀爬除冰机器人的工作要求，设计时必须考虑下列因素：

[0034] (1)具有适合于柔性线路上平直段、爬坡和下坡段的轮式行走或步进式行走装置以及爬坡、制动能力。

[0035] (2)具有摆动、旋转、俯仰调整功能的越障装置。

[0036] (3)具有故障状态的安全报警能力。

[0037] (4)由于攀爬除冰机器人悬挂在架空的输电线路上，越障时应保证除冰机器人姿态平稳，并保持与其它导线和线塔金属部件的安全间距等。因此，各类附属装置的空间尺寸受到一定的限制。

[0038] (5)攀爬除冰机器人不但能在架空的输电线路上自主移动，还能通过系楔形块挤压除冰刀快速压碎冰块。

[0039] (6)提供足够的空间安装所携带的电源以及探测、记录和分析处理仪器。

[0040] 考虑到以上功能需要设计本实用新型的攀爬除冰机器人。如图1和图2所示，本实用新型的攀爬除冰机器人，包括：传动机构A、两个结构相同的第一除冰机构B1和第二除冰机构B2、两个结构相同的第一攀爬机构C1和第二攀爬机构C2、两个结构相同的第一机械手机构D1和第二机械手机构D2，第一机械手机构D1和第二机械手机构D2采用现有技术。第一除冰机构B1和第二除冰机构B2分别安装在传动机构A左右两侧，第一攀爬机构C1和第二攀爬机构C2分别安装在传动机构A前后两端，第一机械手机构D1和第二机械手机构D2分别对应安装在两个攀爬机构C1和C2上端，即第一机械手机构D1安装在第一攀爬机构C1上端，第二机械手机构D2安装在第二攀爬机构C2上端。

[0041] 如图3所示，传动机构A包括：第一固定板1、第二固定板2、第一除冰臂传动蜗杆3、第一除冰臂传动蜗轮4、第一电机固定板5、第一大电机6、第一电机支板7、控制器8、电池
9、摄像装置10、第二电机固定板11、第二电机支板12、第二大电机13、第二除冰臂传动蜗杆
14、第二除冰臂传动蜗轮15、第二除冰臂旋转轴16、第一连接板17、第二连接板18和第一除冰臂旋转轴19。

[0042] 第一固定板1与第二固定板2通过第一连接板17和第二连接板18固定。第一大电机6与第一电机支板7固定相连，第一电机支板7与第一电机固定板5固定相连，第一电机固定板5两侧分别通过螺钉与第一固定板1和第二固定板2固定相连；第一除冰臂传动蜗杆3与第一大电机6固定相连，第一除冰臂传动蜗杆3与第一除冰臂传动蜗轮4相互配合，第一除冰臂传动蜗轮4与第一除冰臂旋转轴19孔轴配合，第一除冰臂旋转轴19两端分别通过轴承固定在第一固定板1和第二固定板2上，第一除冰臂旋转轴19用于与第二除冰机构B2相连。

[0043] 第二大电机13与第二电机支板12固定相连，第二电机支板12与第二电机固定板11固定相连，第二电机固定板11两侧分别通过螺钉与第一固定板1和第二固定板2固定相连；第二除冰臂传动蜗杆14与第二大电机13固定相连，第二除冰臂传动蜗杆14与第二除冰臂传动蜗轮15相互配合，第二除冰臂传动蜗轮15与第二除冰臂旋转轴16孔轴配合，第二除冰臂旋转轴16两端分别通过轴承固定在第一固定板1和第二固定板2上，第二除冰臂旋转轴16用于与第一除冰机构B1相连。电池9两侧分别与第一固定板1和第二固定板
2固定相连，控制器8固定在电池9上，摄像装置10固定在第二电机固定板11上，控制器8分别与第一大电机6、摄像装置10和第二大电机13相连，电池9分别与控制器8、第一大电机6、摄像装置10和第二大电机13相连。

[0044] 传动机构A中：通过控制器8控制第一大电机6转动，同时带动第一除冰臂传动蜗杆3转动，通过第一除冰臂传动蜗杆3与第一除冰臂传动蜗轮4的配合传动关系带动第一除冰臂传动蜗轮4转动从而带动第一除冰臂旋转轴19转动，进而带动第二除冰机构B2转动；通过控制器8控制第二大电机13转动，同时带动第二除冰臂传动蜗杆14转动，通过第二除冰臂传动蜗杆14与第二除冰臂传动蜗轮15的配合传动关系带动第二除冰臂传动蜗轮15转动从而带动第二除冰臂旋转轴16转动，进而带动第一除冰机构B1转动。

[0045] 本实施方式中，电池9为整个攀爬除冰机器人供电，采用环保蓄电池，起着蓄电和充电作用，为攀爬除冰机器人提供工作电力。攀爬除冰机器人在恶劣天气下的受力分析：由于机器人所处位置较高、风速大，对机器人的稳定会造成一定程度的影响，使机器人绕着电线旋转晃动，影响机器人与线路的安全。由于机器人的主要运动臂在一个平面内，机器人整体呈“饼状”，有风时，会造成一侧受力较大，另一侧受力较小。设计的结构中，电池9位于机器人整体最下方，使整体重心靠近机器人底部，这样有利于稳定重心，减小风阻的影响。

[0046] 本实施方式中，摄像装置10为攀爬除冰机器人姿态调整提供图像数据，主要由一个无线摄像头和一个无线影像接收器组成，无线摄像头可回传线路情况的视频图像并可录制下来，以供检查输电线路电线是否损坏以及是否有异物在输电线路电线上，还可以观察高压电线的状态是否正常。

[0047] 如图4、图5和图6所示，第一除冰机构B1和第二除冰机构B2均包括：除冰臂旋转关节20、第一轴承端盖21、除冰臂支座22、除冰臂支杆23、第一电机24、第一连轴器25、第一圆导轨26、第一滑轮轴27、第一滑轮28、滑轮支撑架29、除冰臂顶盖30、第二电机31、超声波传感器32、滑轮电机33、第二滑轮34、第三电机35、第三电机固定板36、除冰铣刀37、除冰楔形块38、第三滑轮39、第三滑轮轴40、第二滑轮轴41、第二圆导轨42、丝杠43、除冰臂轴锥齿轮44、电机轴锥齿轮46、除冰臂轴45、电机轴46-1、第四电机47和除冰臂顶盖轴48。第一电机24、第二电机31、第三电机35和第四电机47均与传动机构A中的电池9相连，电池9为第一电机24、第二电机31、第三电机35和第四电机47供电。第一电机24、第二电机31、滑轮电机33、第三电机35和第四电机47均与传动机构A中的控制器8相连，通过控制器8对第一电机24、第二电机31、滑轮电机33、第三电机35和第四电机47进行控制。

[0048] 第一除冰机构B1中的除冰臂旋转关节20和第二除冰机构B2中的除冰臂旋转关节20分别与传动机构A中的第二除冰臂旋转轴16和第一除冰臂旋转轴19固定相连，第一除冰机构B1和第二除冰机构B2中的除冰臂旋转关节20可分别绕着第二除冰臂旋转轴16和第一除冰臂旋转轴19旋转。通过第一大电机6带动第一除冰臂传动蜗杆3以及第一除冰臂传动蜗杆3与第一除冰臂传动蜗轮4的配合、第二大电机13带动第二除冰臂传动蜗杆14以及第二除冰臂传动蜗杆14与第二除冰臂传动蜗轮15的配合实现减速传动，从而带动第一除冰臂旋转轴19和第二除冰臂旋转轴16做旋转运动，进而带动除冰臂旋转关节20旋转。

[0049] 如图6所示，第四电机47通过螺栓固定在除冰臂旋转关节20内部，电机轴46-1与第四电机47固定相连，电机轴锥齿轮46与电机轴46-1孔轴配合，电机轴锥齿轮46与除冰臂轴锥齿轮44啮合，除冰臂轴锥齿轮44与除冰臂轴45孔轴配合，除冰臂轴45两端分别通过轴承固定在除冰臂旋转关节20上，同时除冰臂轴45两端伸出除冰臂旋转关节20外侧并通过第一轴承端盖21固定在除冰臂支座22上。

[0050] 如图4所示，除冰臂支杆23固定在除冰臂支座22上。如图5所示，除冰臂顶盖轴48上下端分别固定在除冰臂顶盖30的上下安装孔中且上下端伸出安装孔外侧，除冰臂顶盖轴48下端伸出除冰臂顶盖30外侧的部分安装在除冰臂支杆23上，除冰臂顶盖轴48上端与第二电机31的轴固定相连，第二电机31通过螺栓固定在除冰臂顶盖30上端，通过控制器8控制第二电机31旋转，此时除冰臂顶盖轴48相对除冰臂支杆23不动，通过第二电机31带动除冰臂顶盖30相对于除冰臂支杆23转动，实现除冰机构上半部分的转动。第一电机24通过螺栓固定在除冰臂顶盖30下端，丝杠43下端与第一电机24的轴通过第一连轴器25固定相连，丝杠43上端与滑轮支撑架29相连，第一圆导轨26和第二圆导轨42均固定在除冰臂顶盖30上，滑轮支撑架29与第一圆导轨26和第二圆导轨42均为孔轴配合，通过控制器8控制第一电机24旋转同时带动丝杠43转动，丝杠43带动滑轮支撑架29沿着第一圆导轨26和第二圆导轨42上下移动。第一滑轮28和第一滑轮轴27孔轴配合，第三滑轮39和第三滑轮轴40孔轴配合，第一滑轮轴27和第三滑轮轴40固定在滑轮支撑架
29同一侧面上，第一滑轮28和第三滑轮39随着滑轮支撑架29上下移动，第一滑轮28和第三滑轮39均为从动轮。滑轮电机33通过螺栓固定在除冰臂顶盖30中，第二滑轮34和第二滑轮轴41孔轴配合，第二滑轮轴41通过联轴器与滑轮电机33相连，通过控制器8控制滑轮电机33旋转同时带动第二滑轮轴41转动，从而带动第二滑轮34转动，第二滑轮34为主动轮。第三电机固定板36固定在除冰臂顶盖30上端侧面，第三电机35通过螺栓固定在第三电机固定板36上表面，除冰铣刀37固定在第三电机固定板36下表面且通过联轴器与第三电机35相连，通过控制器8控制第三电机35旋转同时带动除冰铣刀37转动，除冰楔形块38固定在第三电机固定板36下表面且靠近除冰铣刀37内侧。超声波传感器32固定在除冰臂顶盖30上端，超声波传感器32与传动机构A中的控制器8相连。

[0051] 攀爬除冰机器人通过除冰机构实现沿着电线行走功能：通过控制器8控制第一电机24旋转同时带动丝杠43转动，丝杠43带动滑轮支撑架29沿着第一圆导轨26和第二圆导轨42向上移动，从而使得第一滑轮28和第三滑轮39随着滑轮支撑架29向上移动，电线搭载在第一滑轮28、第二滑轮34、第三滑轮39之间，第一滑轮28和第三滑轮39起到夹持电线、增大摩擦力的作用；通过控制器8控制滑轮电机33旋转同时带动第二滑轮轴41转动从而带动第二滑轮34转动，在摩擦力的作用下，攀爬除冰机器人沿着电线行走；通过控制器8控制第四电机47旋转同时带动电机轴锥齿轮46旋转，电机轴锥齿轮46与除冰臂轴锥齿轮44啮合，从而带动除冰臂轴45转动，同时带动除冰臂支座22沿着除冰臂轴45轴线摆动，进而带动除冰臂支杆23沿着除冰臂轴45轴线摆动，实现除冰机构整体沿着除冰臂轴45轴线摆动；通过控制器8控制第二电机31旋转，此时除冰臂顶盖轴48相对除冰臂支杆23不动，第二电机31带动除冰臂顶盖30相对于除冰臂支杆23转动，实现除冰机构上半部分的转动。

[0052] 攀爬除冰机器人通过除冰机构实现除冰功能：当攀爬除冰机器人按照上述行走过程沿着电线行走时，通过第三电机35带动除冰铣刀37旋转，铣削电线上的冰块，在除冰铣刀37后面通过除冰楔形块38挤压除冰铣刀37铣出的冰槽，利用除冰楔形块38的楔形挤压作用对覆冰进行剐削，将电线上的覆冰除净，从而达到除冰目的。

[0053] 输电线路的高压线与线下物体有一个安全距离，1KV以下安全距离为4米；1～10KV以下安全距离为6米；35～110KV以下距离为8米；154～220KV以下距离为15米。
若高压线的安全距离内有物体，可能会引起高压线的电弧放电，造成危险，因此，采用超声波传感器32监测高压线安全距离以内的情况，当检测到物体出现在此安全距离范围内就会发出警报，同时摄像装置10将会拍摄下物体的具体情况并回传线路情况的视频图像，由操作员采取相应措施；攀爬除冰机器人在进行除冰工作时，控制器8对超声波传感器32采集到的信息进行信息处理后，使攀爬除冰机器人实现对大型障碍物的避障及线路覆冰进行清扫的功能。

[0054] 如图7和图8所示，第一攀爬机构C1和第二攀爬机构C2均包括：第二轴承端盖49、第一锥齿轮50、第一攀爬臂转向轴51、第二锥齿轮52、第一旋转臂53、第五电机54、第一回转关节55、第六电机56、第一回转臂57、旋转关节58、第二旋转臂59、第七电机60、第二回转关节61、第八电机62、第二回转臂63、第一轴承64、机械手连接块65、第二攀爬臂转向轴66、第三轴承端盖67、第一旋转臂轴68、第一回转关节轴69、第一支撑筒70、第一圈71、第二轴承72、第一挡环73、第一挡圈74-1、第二挡圈74-2、第一套筒75、第一固定盖76、第一锁紧圈77、第三锥齿轮78、第四锥齿轮79、第二旋转臂轴80、第三连轴器81、第二回转关节轴82、第二支撑筒83、第三轴承84、第二圈85、第四轴承86、第二挡环87、第二套筒88、第二固定盖89、第二锁紧圈90和第二连轴器91。第五电机54、第六电机56、第七电机60和第八电机62均与传动机构A中的电池9相连，电池9为第五电机54、第六电机56、第七电机60和第八电机62供电。第五电机54、第六电机56、第七电机60和第八电机62均与传动机构A中的控制器8相连，通过控制器8对第五电机54、第六电机56、第七电机60和第八电机62进行控制。

[0055] 攀爬机构下半部分中：第一攀爬臂转向轴51两端分别通过轴承固定在第一旋转臂53上，第一攀爬臂转向轴51两端伸出第一旋转臂53外侧且分别通过第二轴承端盖49固定在第一固定板1和第二固定板2的安装孔中。第一锥齿轮50与第一攀爬臂转向轴51孔轴配合，第二锥齿轮52与第一锥齿轮50啮合，第二锥齿轮52与第一旋转臂轴68孔轴配合，第一旋转臂轴68通过第二连轴器91固定在第五电机54上，第五电机54通过螺栓固定在第一旋转臂53内部。第一旋转臂53与第一回转关节55通过螺栓固定，第六电机56通过螺栓固定在第一回转关节55内部，第一回转关节轴69与第六电机56固定相连。第一支撑筒70通过螺栓固定在第一回转关节55上，第一轴承64、第一圈71、第二轴承72、第一挡环73依次与第一支撑筒70孔轴配合，最后将第一挡圈74-1通过螺钉固定在第一套筒75上。第一固定盖76内圈与第一回转关节轴69固定相连，第一固定盖76外圈与第一套筒75固定相连，第一锁紧圈77与第一固定盖76固定相连。第一回转臂57通过螺钉与第一套筒75固定相连。

[0056] 攀爬机构上半部分中：旋转关节58通过螺栓固定在第一回转臂57上。第二攀爬臂转向轴66两端分别通过轴承固定在第二旋转臂59上，第二攀爬臂转向轴66两端伸出第二旋转臂59外侧且分别通过第三轴承端盖67固定在旋转关节58的安装孔中，第二旋转臂59随着第二攀爬臂转向轴66轴线转动，攀爬机构整体随着第二旋转臂59沿着第二攀爬臂转向轴66轴线摆动。第三锥齿轮78与第二攀爬臂转向轴66孔轴配合，第四锥齿轮79与第三锥齿轮78啮合，第四锥齿轮79与第二旋转臂轴80孔轴配合，第二旋转臂轴80通过第三连轴器81固定在第七电机60上，第七电机60通过螺栓固定在第二旋转臂59内部。第二旋转臂59与第二回转关节61通过螺栓固定，第八电机62通过螺栓固定在第二回转关节
61内部，第二回转关节轴82与第八电机62固定相连。第二支撑筒83通过螺栓固定在第二回转关节61上，第三轴承84、第二圈85、第四轴承86、第二挡环87依次与第二支撑筒83孔轴配合，最后将第二挡圈74-2通过螺钉固定在第二套筒88上。第二固定盖89内圈与第二回转关节轴82固定相连，第二固定盖89外圈与第二套筒88固定相连，第二锁紧圈90与第二固定盖89固定相连。第二回转臂63通过螺钉与第二套筒88固定相连。机械手连接块65与第二回转臂63固定相连。

[0057] 通过控制器8控制第五电机54旋转同时带动第一旋转臂轴68转动，从而带动第二锥齿轮52转动，通过第二锥齿轮52与第一锥齿轮50的啮合作用带动第一锥齿轮50转动，进而带动第一攀爬臂转向轴51转动，同时第一旋转臂53随着第一攀爬臂转向轴51轴线转动，攀爬机构下半部分整体随着第一旋转臂53沿着第一攀爬臂转向轴51轴线摆动。第一回转关节轴69通过第一固定盖76和第一锁紧圈77与第一套筒75固定相连，第一套筒75通过轴承相对于第一支撑筒70旋转，通过控制器8控制第六电机56旋转同时带动第一回转关节轴69旋转，从而带动第一套筒75旋转，进而带动与第一套筒75相连的第一回转臂57转动。

[0058] 通过控制器8控制第七电机60旋转同时带动第二旋转臂轴80转动，从而带动第四锥齿轮79转动，通过第四锥齿轮79与第三锥齿轮78的啮合作用带动第三锥齿轮78转动，进而带动第二攀爬臂转向轴66转动，同时第二旋转臂59随着第二攀爬臂转向轴66轴线转动，攀爬机构上半部分整体随着第二旋转臂59沿着第二攀爬臂转向轴66轴线摆动。第二回转关节轴82通过第二固定盖89和第二锁紧圈90与第二套筒88固定相连，第二套筒88通过轴承相对于第二支撑筒83旋转，通过控制器8控制第八电机62旋转同时带动第二回转关节轴82旋转，从而带动第二套筒88旋转，进而带动与第二套筒88相连的第二回转臂63转动。

[0059] 本实施方式中，第一锥齿轮50、第二锥齿轮52、第三锥齿轮78、第四锥齿轮79用于减速传动，第五电机54、第六电机56、第七电机60、第八电机62均采用步进电机，为攀爬机构提供动力。

[0060] 如图9和图10所示，第一机械手机构D1和第二机械手机构D2可以采用现有技术。第一机械手机构D1和第二机械手机构D2均包括：第九电机92、第一壳体93、第一机械手端盖94、第一爪筋95、第一爪骨96、第一爪97、滚轮98、滚轮轴99、第二爪100、第二爪骨101、第二爪筋102、前轴承端盖103、第二机械手端盖104、第二壳体105、谐波减速器106、第一外转轴107、第一内转轴108、机械手蜗杆109、第二外转轴110、第二内转轴111、第四连轴器112和机械手蜗轮113。第九电机92分别与传动机构A中的控制器8和电池9相连，通过控制器8对第九电机92进行控制，通过电池9为第九电机92供电。

[0061] 第一壳体93和第二壳体105与攀爬机构中的机械手连接块65均通过螺钉固定，第九电机92两端分别通过螺栓固定在机械手连接块65上，谐波减速器106采用现有技术，谐波减速器106固定在第一壳体93和第二壳体105之间且第一壳体93和第二壳体105夹紧谐波减速器106，谐波减速器106与第九电机92相连。机械手蜗杆109通过第四连轴器112与谐波减速器106相连，机械手蜗杆109通过轴承卡在第一壳体93和第二壳体105之间，且机械手蜗杆109外侧采用前轴承端盖103固定。第一爪筋95通过第一外转轴107固定在第一壳体93和第二壳体105之间，第一爪骨96通过第一内转轴108固定在第一壳体
93和第二壳体105之间。第二爪筋102通过第二外转轴110固定在第一壳体93和第二壳体105之间，第二爪骨101通过第二内转轴111固定在第一壳体93和第二壳体105之间。
第一爪骨96和第二爪骨101前端均设置有机械手蜗轮113，机械手蜗轮113为扇形，两个机械手蜗轮113均与机械手蜗杆109啮合实现传动。第一爪97通过螺栓与第一爪筋95和第一爪骨96相连，第二爪100通过螺栓与第二爪骨101和第二爪筋102相连。滚轮轴99两端通过螺纹固定在第一爪97和第二爪100上，滚轮98与滚轮轴99孔轴配合。合上第一壳体93和第二壳体105后，将第一机械手端盖94固定第一内转轴108上端，将第二机械手端盖104固定第二内转轴111上端，实现机械手机构的整体固定。

[0062] 通过控制器8控制第九电机92旋转同时带动谐波减速器106做减速运动，将转动传递给机械手蜗杆109，机械手蜗杆109转动同时带动两个扇形的机械手蜗轮113转动，从而带动第一爪97和第二爪100的开合运动。机械手机构由蜗轮蜗杆机构直接传动完成夹持动作，为了增大夹持力，同时减缓夹持动作，采用谐波减速器106减速，可以获得较大传动比，同时结构最为紧凑。

[0063] 攀爬除冰机器人越障技术难度最大的是跨越输电线路电线上的附属元件，包括绝缘子、线夹、防震锤和间隔棒等障碍物。因此，机器人需要满足以下几个功能：越障有效、越障过程应平稳、越障完成后能适时随动。这也就要求机器人在线上应能够保持姿态平稳，不与线路附件干涉。

[0064] 机器人要顺利越过障碍物，第一滑轮28和第三滑轮39必须顺序完成如下3个动作：首先第一机械手机构D1和第二机械手机构D2抓住电线提供支撑，第一滑轮28和第三滑轮39脱离输电线路电电线且偏离障碍物一定角度(跨越防振锤和线夹时，只需脱离电线即可)，然后机器人前进越过障碍物，最后第一滑轮28和第三滑轮39又重新返回到电线上成为行走驱动轮，这就完成了机器人的一个越障循环。对于绝缘子、隔离棒等垂直尺寸较大的障碍物，为了避免过高的抬臂，采用摆臂的方式越障。本实用新型的机器人采用手臂轮式行走结构，使结构上更为简便，控制上更容易实现。攀爬除冰机器人在电线上行走越障具体过程分解：

[0065] (1)无障碍物时，两个第二滑轮34滑行带动机器人前行。

[0066] (2)触碰到障碍物后丝杠43转动，带动滑轮支撑架29下移，使第一滑轮28和第三滑轮39向下调整，机器人整体停机，触发过障程序，轮子停止转动，机械臂抓紧电线将机器人提升，前面的第二滑轮34往外旋转离开电线，此时线上支点为后面的第二滑轮34后轮和滚轮98；机械臂将机器人放下，后面的第二滑轮34回线后运转，使机器人向前运动，前面的第二滑轮34通过障碍物。

[0067] (3)机械臂将机器人提升，前面的第二滑轮34转回线内，机械臂重新打开并完全离开电力电线，这时线上支点为前面的第二滑轮34和后面的第二滑轮34，前面的第二滑轮34和后面的第二滑轮34一起运转，使机械臂通过障碍物。

[0068] (4)机械臂再次将机器人提升，后面的第二滑轮34转离电线，此时线上支点为前面的第二滑轮34和机械臂，前面的第二滑轮34转动使后面的第二滑轮34通过障碍物。

[0069] (5)越过障碍物后，越障电机反转，越障机械臂即可复位。

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攀爬除冰机器人

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