悬空行走驱动装置及线缆行走机器人的制作方法

1.本实用新型涉及线缆行走结构领域，尤其涉及悬空行走驱动装置及线缆行走机器人。


背景技术：

2.高压电缆线、钢丝绳索、钢轴等悬空线缆在设置之后，通常会受到外界环境因素和自身屈服强度的影响，长时间设置容易产生损伤，除此之外线缆还可能存在安装、保养等需求，因而需要能够沿线缆运动的行走机器人来配合完成这些操作，现有的行走机器人通常包括独立的压接线缆的结构、驱动机器人相对线缆行走的结构等，整体结构不够精简且部件基本都暴露在外，部件容易损坏。


技术实现要素：

3.本实用新型提供悬空行走驱动装置及线缆行走机器人，旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。
4.本实用新型的第一方面的技术方案提供悬空行走驱动装置，包括：
5.支撑板；
6.悬臂组件，可摆转地连接支撑板；
7.第一驱动装置，连接支撑板和悬臂组件，第一驱动装置用于调整悬臂组件相对支撑板的摆转角度；
8.悬臂组件包括：
9.驱动轮；
10.第二驱动装置，连接驱动轮，第二驱动装置用于驱动驱动轮自转。
11.进一步，悬臂组件还包括：
12.悬臂盖，第二驱动装置安装于悬臂盖；
13.轴杆，可转动地穿设于悬臂盖，轴杆的一端延伸至悬臂盖外并连接驱动轮；
14.轴承，设于悬臂盖上容置轴杆穿过的位置。
15.进一步，悬臂组件还包括：
16.主动锥齿轮，设于第二驱动装置的输出端；
17.从动锥齿轮，固定连接驱动轮且与主动锥齿轮相啮合；
18.第二驱动装置的轴线与驱动轮的轴线相垂直，主动锥齿轮的轴线和从动锥齿轮的轴线相垂直。
19.进一步，第二驱动装置、主动锥齿轮和从动锥齿轮均设于悬臂盖内；
20.第二驱动装置为电机，悬臂盖内设有固定板，电机安装于固定板。
21.进一步，悬臂组件位于支撑板的上方，悬臂组件的底部铰接支撑板，第一驱动装置为电动伸缩杆，电动伸缩杆的两端分别铰接悬臂组件和支撑板；
22.电动伸缩杆铰接悬臂组件的位置为悬臂组件摆转的偏心位置；
23.电动伸缩杆和悬臂组件铰接支撑板的位置不同。
24.进一步，悬臂组件包括：
25.悬臂盖，驱动轮和第二驱动装置均安装于悬臂盖；
26.支撑架，设于悬臂盖的侧部；
27.悬臂支架，设于悬臂盖的底部；
28.支撑板上设有第一固定架和第二固定架；
29.电动伸缩杆的两端分别铰接支撑架和第一固定架，悬臂支架铰接第二固定架。
30.进一步，悬空行走驱动装置还包括：
31.到位传感器，设于支撑板，到位传感器用于检测悬臂组件是否摆转到位。
32.进一步，到位传感器电连接有控制器，控制器电连接电动伸缩杆。
33.进一步，悬臂组件和第一驱动装置设有两套且左右对称设置，两套悬臂组件和第一驱动装置在前后方向上存在间距。
34.本实用新型的第二方面的技术方案提供线缆行走机器人，包括第一方面的技术方案的悬空行走驱动装置。
35.本实用新型的有益效果如下：
36.通过第一驱动装置使悬臂组件摆转使得驱动轮能够在上方压接线缆，通过第二驱动装置使驱动轮自转，从而通过驱动轮和线缆之间的摩擦力来使得驱动装置能够沿线缆的延伸路径运动，驱动轮集成了压接线缆、驱动、导向的作用，精简结构，并且第一驱动装置可以设置与悬臂组件的内部，便于保护部件，通过更换驱动轮适配高压电缆线、钢丝绳索、钢轴等不同类型的线缆，驱动装置即可应用在该不同类型的线缆上，线缆行走机器人的应用范围更广。
附图说明
37.图1是悬空行走驱动装置实施例在状态1下的立体结构示意图；
38.图2是悬空行走驱动装置实施例在状态1下的前视结构示意图；
39.图3是悬空行走驱动装置实施例在状态2下的立体结构示意图；
40.图4是悬空行走驱动装置实施例在状态2下的前视结构示意图；
41.图5是悬臂组件实施例的剖视结构示意图。
42.附图标号：
43.支撑板100、第一固定架110、第二固定架120、
44.悬臂组件200、驱动轮210、第二驱动装置220、悬臂盖230、轴杆240、轴承250、主动锥齿轮260、从动锥齿轮270、固定板280、支撑架231、悬臂支架232、
45.第一驱动装置300、
46.到位传感器400、
47.线缆500。
具体实施方式
48.以下内容将描述本实用新型的若干实施例，包括附图对应的实施例，可以理解的是，附图用于辅助理解本实用新型的技术特征和技术方案，而不应当理解为对本实用新型
保护范围的限制。
49.以下将结合实施例和附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整的描述，以充分地理解本实用新型的目的、方案和效果。需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
50.需要说明的是，除非另有明确的限定，当某一特征被称为“固定”、“连接”、“安装”在另一个特征，它可以直接固定、连接在另一个特征上，也可以间接地固定、连接在另一个特征上，“固定”、“连接”、“安装”等词应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。
51.需要说明的是，本实用新型中所使用的上、下、左、右、顶、底、前、后、内、外等指示的方位或位置关系的描述为基于附图或实施例的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
52.需要说明的是，本实用新型中所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的组合，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是至少两个，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。
53.需要说明的是，本实用新型中如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
54.需要说明的是，除非另有明确的限定，本文所使用的所有的技术和科学术语与本技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例，而不是为了限制本实用新型。
55.本实用新型的第一方面的基础实施例提供悬空行走驱动装置，参照图1-图5，包括：
56.支撑板100，作为设置悬臂组件200的基准；
57.悬臂组件200，可摆转地连接支撑板100，具体可以是悬臂组件200位于支撑板 100上方，悬臂组件200能够相对支撑板100摆转一定角度；
58.第一驱动装置300，连接支撑板100和悬臂组件200，第一驱动装置300用于调整悬臂组件200相对支撑板100的摆转角度，具体的，第一驱动装置300可以是电驱动、气动或液压驱动的旋转动力件，还可以是电驱动、气动或液压驱动的直线动力件，第一驱动装置300的安装端和输出端可以分别连接支撑板100和悬臂组件200；
59.悬臂组件200包括：
60.驱动轮210，作为压接线缆500的部件，驱动轮210可以设有对应线缆500形状的凹部，可以是环形凹部，驱动轮210压接线缆500时，线缆500设入凹部内，凹部的表面可以设置用于增阻的凹凸结构；
61.第二驱动装置220，连接驱动轮210，第二驱动装置220用于驱动驱动轮210自转，具体的，第二驱动装置220可以是电机，优选是伺服电机。
62.本实用新型第一方面的基础实施例，通过第一驱动装置300使悬臂组件200摆转使得驱动轮210能够在上方压接线缆500，通过第二驱动装置220使驱动轮210自转，从而通过驱动轮210和线缆500之间的摩擦力来使得驱动装置能够沿线缆500的延伸路径运动，驱动
轮210集成了压接线缆500、驱动、导向的作用，精简结构，并且第一驱动装置300可以设置与悬臂组件200的内部，便于保护部件，通过更换驱动轮 210适配高压电缆线、钢丝绳索、钢轴等不同类型的线缆500，驱动装置即可应用在该不同类型的线缆500上，线缆行走机器人的应用范围更广。
63.基础实施例的拓展，参照图1-图5，悬臂组件200还包括：
64.悬臂盖230，第二驱动装置220安装于悬臂盖230，悬臂盖230为悬臂组件200 的壳体，悬臂盖230整体可以是长方体，具有内腔，悬臂盖230的至少一侧可以设置为可拆卸的侧盖，侧盖可以通过螺丝固定、卡扣固定或超声焊接等方式进行设置；
65.轴杆240，可转动地穿设于悬臂盖230，轴杆240的一端延伸至悬臂盖230外并连接驱动轮210，具体的，轴杆240可以安装在悬臂盖230上半部分，第二驱动装置 220可以安装在悬臂盖230的下半部分；
66.轴承250，设于悬臂盖230上容置轴杆240穿过的位置，轴杆240的两端分别在悬臂盖230上对应的安装孔连接，两个安装孔位置均设置轴承250，轴杆240的两端分别连接着两个轴承250。
67.轴杆240通过轴承250安装在悬臂盖230上，能够使得轴杆240能够稳定转动，保证驱动轮210工作时平稳行走。
68.通过悬臂盖230的设置，使得动力件和传动件均可以设于悬臂盖230内，能够比较好的保护部件，收外界环境影响较小。
69.可以理解的是，悬臂盖还可以包括挡板，挡板可以设于安装孔的位置，挡板用于防止轴杆和轴承从悬臂盖脱落。
70.可以理解的是，轴承的安装方式可以是轴承与悬臂盖一体注塑成型，可以是在悬臂盖上有沉台或凸柱的为主通过压铆的方式进行轴承的安装。
71.基础实施例的拓展，参照图3和图5，悬臂组件200还包括：
72.主动锥齿轮260，设于第二驱动装置220的输出端，具体的，主动锥齿轮260可以安装在第二驱动装置220的输出轴上；
73.从动锥齿轮270，固定连接驱动轮210且与主动锥齿轮260相啮合，具体的，从动锥齿轮270可以安装在轴杆240上，轴杆240、从动锥齿轮270和驱动轮210可以一同转动；
74.第二驱动装置220的轴线与驱动轮210的轴线相垂直，主动锥齿轮260的轴线和从动锥齿轮270的轴线相垂直。
75.通过主动锥齿轮260和从动锥齿轮270的配合能够使得悬臂盖230可以做成长边在竖向的长方体形状，参照图5，能够在把部件设入悬臂盖230内的同时，便于合理地对第二驱动装置220和传动部件进行布局和安装，布局更合理，悬臂盖230内部的空间利用率高，悬臂组件200的重心也相对靠中，在摆转的过程中更稳定。
76.可以理解的是，主动锥齿轮260的齿数可以大于从动锥齿轮270的齿数，传动比较大便于让机器人能够快速在线缆500上运动。
77.可以理解的是，第二驱动装置与驱动轮之间的传动结构还可以是其他传动结构。
78.可以理解的是，第二驱动装置与驱动轮的轴线也可以是平行设置，第二驱动装置也可以直接带动驱动轮，具体可以是第二驱动装置安装在悬臂盖上相对驱动轮的另外一侧，第二驱动装置的输出轴直接驱动或者间接驱动轴杆并带动驱动轮，间接驱动的情况下
可以设置变速器。
79.基础实施例的拓展，参照图5，第二驱动装置220、主动锥齿轮260和从动锥齿轮270均设于悬臂盖230内，此设置下，便于保护各部件；
80.第二驱动装置220优选为电机，悬臂盖230内设有固定板280，电机安装于固定板280，此设置下，固定板280可以设置在悬臂盖230中部偏上一些的位置，电机的主体设置在固定板280和悬臂盖230底部之间的部分内腔中，电机的输出轴向上穿过固定板280连接主动锥齿轮260，电机可以通过螺丝固定的方式进行安装，此设置能够充分利用悬臂盖230内部的空间。
81.基础实施例的拓展，参照图1-图4，悬臂组件200位于支撑板100的上方，悬臂组件200的底部铰接支撑板100，第一驱动装置300为电动伸缩杆，电动伸缩杆的两端分别铰接悬臂组件200和支撑板100，具体的，电动伸缩杆可以采用电动推杆或直线驱动器，也可以采用线性推杆；
82.电动伸缩杆铰接悬臂组件200的位置为悬臂组件200摆转的偏心位置，具体的，偏心位置即不是悬臂组件200的摆转中心的位置，是离悬臂组件200的摆转中心存在一定间距的位置，参照图1和图3，电动伸缩杆铰接悬臂组件200的位置可以在悬臂组件200中部的侧壁；
83.电动伸缩杆和悬臂组件200铰接支撑板100的位置不同。
84.此设置下，电动伸缩杆可以很方便的控制悬臂组件200相对支撑板100的摆转角度。
85.基础实施例的拓展，参照图1-图5，悬臂组件200包括：
86.悬臂盖230，驱动轮210和第二驱动装置220均安装于悬臂盖230；
87.支撑架231，设于悬臂盖230的侧部，具体的，悬臂盖230的侧部可以沿上下间隔设置若干个安装位，支撑架231可以根据摆转角度的需求，在该若干个安装位中进行选择再进行安装，此设置下，可以灵活调整悬臂组件200相对支撑板100的摆转角度的区间；
88.悬臂支架232，设于悬臂盖230的底部；
89.支撑板100上设有第一固定架110和第二固定架120；
90.电动伸缩杆的两端分别铰接支撑架231和第一固定架110，悬臂支架232铰接第二固定架120。
91.支撑架231、悬臂支架232、第一固定架110和第二固定架120均可以采用螺丝固定的方式进行安装。
92.此设置下，悬臂组件200和驱动其摆转的部件均可以设置在支撑板100的上方，部件整体的安装比较方便，并且便于更换。
93.基础实施例的拓展，参照图1和图3，悬空行走驱动装置还包括：
94.到位传感器400，设于支撑板100，到位传感器400用于检测悬臂组件200是否摆转到位，具体的，到位传感器400可以设置在悬臂组件200和支撑板100之间，第一驱动装置300驱动悬臂组件200摆转，驱动轮210逐渐靠近线缆500，悬臂组件200 的底部也逐渐靠近到位传感器400，驱动轮210压接线缆500时，到位传感器400检测悬臂组件200到位。
95.此设置下，可以通过到位传感器400感应到线缆500进入到驱动轮210上的对应位置，即完成了驱动轮210和线缆500的配合，此时可以通过到位传感器400的信号来触发控制
第一驱动装置300保持悬臂组件200的位置，进一步还可以通过该信号来触发控制第二驱动装置220后续的开启，使机器人开始悬空行走。
96.可以理解的是，悬臂组件底部可以设置配合到位传感器的感应块，感应块可根据需求拆卸更换，到位传感器可以是磁感应式、光电感应式、红外感应式、微动开关等，可以做到感应指定部件到位即可。
97.基础实施例的拓展，到位传感器400电连接有控制器，控制器电连接电动伸缩杆。此设置下，可以通过控制器接受到位传感器400的信号，然后控制第一驱动装置300 的开闭，进一步还可以控制第二驱动装置220的开闭。
98.可以理解的是，到位传感器和控制器均可以采用通用元件。
99.基础实施例的拓展，参照图1-图4，悬臂组件200和第一驱动装置300设有两套且左右对称设置，两套悬臂组件200和第一驱动装置300在前后方向上存在间距。此设置下，两套左右对称的悬臂组件200能够使两个驱动轮210更好地压接线缆500，悬空行走过程更稳定。
100.本实用新型的第二方面的基础实施例提供线缆行走机器人，包括第一方面的实施例的悬空行走驱动装置。
101.可以理解的是，线缆行走机器人还可以包括升降组件。
102.本实施例的线缆机器人的工作原理可以是：通过升降组件把机器人上升到需求高度，此时可以通过到位传感器感应设备到位，发送信号给控制器，控制器可以控制升降组件不运动并保持设备高度，控制器可以控制开启电动伸缩杆，使得两套悬臂组件的上端从两边倾斜张开的状态，参照图1和图2的状态，逐渐相向靠拢，可以设定为到两套悬臂组件均与支撑板垂直的状态，参照图3和图4的状态，可以通过到位传感器感应两套悬臂组件达到需求的状态，发送信号给控制器，控制器控制两套电动伸缩杆不运动并保持垂直的状态，控制器可以控制悬臂组件内的电机开启，电机带动驱动轮转动使得机器人能够沿线缆运动。
103.相应的，在机器人上设置线缆需求的检测设备既可以完成线缆的检测，通过电机的正反转来控制机器人在线缆上的行进方向。
104.可以理解的是，本线缆行走机器人能够稳定的在线缆上行走，可以根据需求搭载对应的检测设备、检修设备、运输设备等来丰富机器人的功能。
105.需要说明的是，在本说明书可以应用例如“一个实施例”、“一些实施例”、“基础实施例”、“拓展实施例”等术语描述本实用新型的若干实施例，若干实施例中的具体特征、结构、材料或者特点可以在符合本实用新型的原理和宗旨的情况下进行结合。
106.本说明书虽已经示出和描述的本实用新型的部分实施例，但本实用新型应当并不局限于上述实施例，只要其以相同或等同的手段达到本实用新型的技术效果，凡在本公开的精神和原则之内，在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下对这些实施例进行变化、修改、等同替换和等同变型等，均应包含在本公开保护的范围之内，应当认为属于本实用新型的保护范围内。