1.本发明涉及一种单轮驱动挂线移动机器人及其移动方法，属于机器人技术领域。
背景技术：2.架空线路主要指架空明线，架设在地面之上，是用绝缘子将输电导线固定在直立于地面的杆塔上以传输电能的输电线路。
3.高压输电线路是我国基础设施建设中的一项基础性工程。高压线悬于两座电力塔之间，由于线缆自身重力及线缆张力的影响导致高压输电线下坠，在空中呈弧状，弧垂值可以反映高压线的架设是否安全、科学、合理。弧垂测量是指在档距内紧线时，通过仪器测量判断导线弧垂的大小，使架空线的弧垂符合设计要求。
4.由于高压输电线路往往架设于两电力塔之间高空中，采取人工测量的方式测量弧垂值的大小则极为困难，不仅高空测量作业的危险性极高，且对于高压线而言成人的重量较大会使高压线产生形变，与正常状态下高压线的弧垂值形成差异，以至于无法保证人工测量弧垂值的准确度。因此开发一款重量轻、移动快、续航长、能够在线路上稳定移动的机器人非常必要，该机器人通过搭载相应的检测设备完成线路的弧垂测量。
技术实现要素：5.本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种单轮驱动挂线移动机器人，能够体积小重量轻，能够在线路上稳定移动，能够适应不同线径的线路。为达到上述目的，本发明是采用下述技术方案实现的：第一方面，本发明提供了一种单轮驱动挂线移动机器人，包括：机架、行走机构和压紧机构；所述行走机构包括直驱电机和行走轮，直驱电机通过电机座固接在机架上，直驱电机的输出轴与行走轮传动连接，带动行走轮转动；所述压紧机构包括导向装置、压紧轮装置、压簧和弹簧行程调节块，所述压紧轮装置设于压簧上方，在压簧压紧力作用下与所述行走轮配合压紧线路；所述压簧的压紧力受导向装置引导；所述弹簧行程调节块设于压簧下方，弹簧行程调节块安装在机架上，根据线径调整安装位置。
6.结合第一方面，进一步地，所述行走机构还包括支撑轴和支撑轴承，所述支撑轴承的壳体固定在机架上，所述支撑轴一端固定在行走轮的轮毂上，另一端与支撑轴承进行配合连接。
7.结合第一方面，进一步地，所述直驱电机内置刹车单元，用于防止行走轮打滑。
8.结合第一方面，进一步地，所述导向装置包括导向轴和滑块，所述导向轴两端分别固接有导向轴固定座，所述导向轴固定座与机架固接；所述滑块安装在导向轴上，所述压簧套接在导向轴上，设于滑块和弹簧行程调节块之间。
9.结合第一方面，进一步地，所述导向装置有两组。
10.结合第一方面，进一步地，所述压紧轮装置包括个压紧轮、压紧轮支撑板、压紧轮安装板和转接板，所述压紧轮安装在压紧轮支撑板的两端，所述压紧轮支撑板安装在压紧轮安装板中心线上，所述压紧轮安装板的两端分别通过转接板与所述滑块连接。
11.结合第一方面，进一步地，所述压紧轮装置还包括便于人工移动压紧轮的把手，所述把手的两端分别安装在所述转接板上。
12.结合第一方面，进一步地，还包括：设于机架顶部两端的测量装置，所述测量装置用于测量线路弧垂值；设于机架顶部中间的提手，所述提手用于移动单轮驱动挂线移动机器人；设于机架底部的机箱7，所述机箱7用于为单轮驱动挂线移动机器人提供能量、驱动和控制。
13.第二方面，本发明提供了基于第一方面所述的一种单轮驱动挂线移动机器人的移动方法，包括：单轮驱动挂线移动机器人放置在线路上进入移动准备阶段，压紧机构压紧待测线路，保证单轮驱动挂线移动机器人在线路上稳定运行；移动准备阶段后进入移动阶段，行走机构的直驱电机带动行走轮转动，使单轮驱动挂线移动机器人在线路上移动。
14.结合第二方面，进一步地，所述压紧机构压紧待测线路时，根据线径调整弹簧行程调节块位置并将弹簧行程调节块固定在机架上，压簧提供压紧力，使压紧轮装置向上移动，与行走轮配合压紧线路。
15.与现有技术相比，本发明实施例所提供的一种单轮驱动挂线移动机器人及其移动方法所达到的有益效果包括：本发明包括机架、行走机构和压紧机构；行走机构包括直驱电机和行走轮，直驱电机通过电机座固接在机架上，直驱电机的输出轴与行走轮传动连接，带动行走轮转动；本发明采用直驱电机驱动，极大地减小了机器人的重量和体积；压紧机构包括导向装置、压紧轮装置、压簧和弹簧行程调节块，所述压紧轮装置设于压簧上方，在压簧压紧力作用下与所述行走轮配合压紧线路；所述压簧的压紧力受导向装置引导；所述弹簧行程调节块设于压簧下方，弹簧行程调节块安装在机架上，根据线径调整安装位置；本发明提供的压紧力可调节，能够适应不同线径的高压线路；压紧轮装置与行走轮配合，与线路形成稳定的三角形接触关系，能够保证机器人在线路上稳定的运行。
附图说明
16.图1是本发明实施例1中一种单轮驱动挂线移动机器人的结构示意图；图2是本发明实施例1中一种单轮驱动挂线移动机器人的行走机构的结构示意图；图3是本发明实施例1中一种单轮驱动挂线移动机器人的压紧机构的结构示意图；图4是本发明实施例1中一种单轮驱动挂线移动机器人的导向装置的结构示意图；图5是本发明实施例1中一种单轮驱动挂线移动机器人的压紧轮装置的结构示意图。
17.图中：10、线路；20、机架；30、测量装置；40、提手；50、行走机构，501、直驱电机，502、电机座，503、行走轮，504、支撑轴，505、支撑轴
承；60、压紧机构，6010、导向装置，60101、导向轴固定座，60102、导向轴，60103、滑块；6020、压紧轮装置，60201、压紧轮，60202、压紧轮支撑板，60203、压紧轮安装板，60204、转接板，60205、把手；6030、压簧，6040、弹簧行程调节块；70、机箱。
具体实施方式
18.下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
19.实施例1：如图1所示，一种单轮驱动挂线移动机器人，包括机架20、测量装置30，提手40、行走机构50、压紧机构60和机箱70。
20.如图2所示，行走机构包括包括直驱电机501、电机座502、行走轮503、支撑轴504和支撑轴承505。直驱电机501通过电机座502固接在机架20上，在本实施例中，电机座502通过螺栓与机架20固定连接。直驱电机501的输出轴与行走轮503传动连接，带动行走轮转动。支撑轴承505的壳体固定在机架20上，支撑轴504一端固定在行走轮503的轮毂上，另一端与支撑轴承505进行配合连接。在本实施例中，直驱电机501的输出轴与行走轮503通过螺栓连接，支撑轴504与行走轮503的轮毂通过螺栓连接。
21.需要说明的是，直驱电机501内置刹车单元，用于防止行走轮503打滑。采用直驱电机501驱动，极大地减小了机器人的重量和体积。
22.如图3所示，压紧机构包括导向装置6010、压紧轮装置6020、压簧6030和弹簧行程调节块6040。压簧6030、压紧轮装置6020和弹簧行程调节块6040分别与导向装置6010连接，导向装置6010通过螺钉与机架20固定连接。压紧轮装置6020设于压簧6030上方，在压簧6030压紧力作用下与行走轮503配合压紧线路10。压簧6030的压紧力受导向装置6010引导。弹簧行程调节块6040设于压簧6030下方，弹簧行程调节块6040安装在机架20上，根据线径调整安装位置。
23.如图4所示，导向装置6010有两组，分别包括导向轴固定座60101、导向轴60102和滑块60103。导向轴60102被夹紧固定于两个导向轴固定座60101之间，两个导向轴固定座60101通过螺钉固定在机架20上。滑块60103安装在导向轴60102上，压簧6030套在导向轴60102上。对于压簧6030，导向轴60102起到了导向作用。弹簧行程调节块6040通过螺钉夹紧固定在导向轴60102上，位置处于压簧6030下方。压簧6030介于滑块60103和弹簧行程调节块6040之间。
24.如图5所示，压紧轮装置6020包括压紧轮60201、压紧轮支撑板60202、压紧轮安装板60203、转接板60204和把手60205。压紧轮60201有两个，分别通过销轴安装在压紧轮支撑板60202两端。压紧轮支撑板20202通过销轴安装在压紧轮安装板60203中心线上。在压紧轮安装板60203左右两端分别通过转接板60204与两个滑块60103连接。把手60205通过螺钉固定于两侧转接板60204，便于人工移动压紧轮60201。压紧轮装置6020上两个压紧轮60201与行走轮503配合，压紧线路10，使机器人与线路10形成了稳定的三角形接触关系，保证机器人在线路10上稳定的运行。
25.如图1所示，测量装置30设于机架20顶部两端，用于测量线路10弧垂值。提手40设于机架20顶部中间，便于操作人员移动单轮驱动挂线移动机器人。机箱70设于机架20底部，用于为单轮驱动挂线移动机器人提供能量、驱动和控制。
26.实施例2：本实施例公开了基于实施例一的一种单轮驱动挂线移动机器人的移动方法，包括：单轮驱动挂线移动机器人放置在线路10上进入移动准备阶段，压紧机构60压紧线路10，保证单轮驱动挂线移动机器人在线路10上稳定运行；移动准备阶段后进入移动阶段，行走机构50的直驱电机501带动行走轮503转动，使单轮驱动挂线移动机器人在线路上移动。
27.在移动准备阶段，操作人员根据线径调整弹簧行程调节块6040位置并加以固定。通过把手60205向下移动压紧轮60201，使得机器人悬挂于线路10上，使行走轮行走轮完全与线路10接触；松开把手60205，使压紧轮60201完全与线路10接触；此时的压紧力由压簧6030提供。
28.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。
技术特征：1.一种单轮驱动挂线移动机器人，其特征在于，包括：机架（20）、行走机构（50）和压紧机构（60）；所述行走机构（50）包括直驱电机（501）和行走轮（503），直驱电机（501）通过电机座（502）固接在机架（20）上，直驱电机（501）的输出轴与行走轮（503）传动连接，带动行走轮（503）转动；所述压紧机构（60）包括导向装置（6010）、压紧轮装置（6020）、压簧（6030）和弹簧行程调节块（6040），所述压紧轮装置（6020）设于压簧（6030）上方，在压簧（6030）压紧力作用下与所述行走轮（503）配合压紧线路（10）；所述压簧（6030）的压紧力受导向装置（6010）引导；所述弹簧行程调节块（6040）设于压簧（6030）下方，弹簧行程调节块（6040）安装在机架（20）上，根据线径调整安装位置。2.根据权利要求所述的单轮驱动挂线移动机器人，其特征在于，所述行走机构还包括支撑轴（504）和支撑轴承（505），所述支撑轴承（505）的壳体固定在机架（20）上，所述支撑轴（504）一端固定在行走轮（503）的轮毂上，另一端与支撑轴承（505）进行配合连接。3.根据权利要求所述的单轮驱动挂线移动机器人，其特征在于，所述直驱电机（501）内置刹车单元，用于防止行走轮（503）打滑。4.根据权利要求所述的单轮驱动挂线移动机器人，其特征在于，所述导向装置（6010）包括导向轴（60102）和滑块（60103），所述导向轴（60102）两端分别固接有导向轴固定座（60101），所述导向轴固定座（60101）与机架（20）固接；所述滑块（60103）安装在导向轴（60102）上，所述压簧（6030）套接在导向轴（60102）上，设于滑块（60103）和弹簧行程调节块（6040）之间。5.根据权利要求4所述的单轮驱动挂线移动机器人，其特征在于，所述导向装置（6010）有两组。6.根据权利要求4所述的单轮驱动挂线移动机器人，其特征在于，所述压紧轮装置（6020）包括2个压紧轮（60201）、压紧轮支撑板（60202）、压紧轮安装板（60203）和转接板（60204），所述压紧轮（60201）安装在压紧轮支撑板（60202）的两端，所述压紧轮支撑板（60202）安装在压紧轮安装板（60203）中心线上，所述压紧轮安装板（60203）的两端分别通过转接板（60204）与所述滑块（60103）连接。7.根据权利要求6所述的单轮驱动挂线移动机器人，其特征在于，所述压紧轮装置还包括便于人工移动压紧轮（60201）的把手（60205），所述把手（60205）的两端分别安装在所述转接板（60204）上。8.根据权利要求所述的单轮驱动挂线移动机器人，其特征在于，还包括：设于机架（20）顶部两端的测量装置（30），所述测量装置（30）用于测量线路（10）弧垂值；设于机架（20）顶部中间的提手（40），所述提手（40）用于移动单轮驱动挂线移动机器人；设于机架（20）底部的机箱（70），所述机箱（70）用于为单轮驱动挂线移动机器人提供能量、驱动和控制。9.基于权利要求1~8所述的一种单轮驱动挂线移动机器人的移动方法，其特征在于，包括：
单轮驱动挂线移动机器人放置在线路（10）上进入移动准备阶段，压紧机构（60）压紧线路（10），保证单轮驱动挂线移动机器人在线路（10）上稳定运行；移动准备阶段后进入移动阶段，行走机构（50）的直驱电机（501）带动行走轮（503）转动，使单轮驱动挂线移动机器人在线路（10）上移动。10.根据权利要求9所述的单轮驱动挂线移动机器人的移动方法，其特征在于，所述压紧机构（60）压紧线路（10）时，根据线径调整弹簧行程调节块（6040）位置并将弹簧行程调节块固定在机架（20）上，压簧（6030）提供压紧力，使压紧轮装置（6020）向上移动，与行走轮（503）配合压紧线路（10）。
技术总结本发明公开了一种单轮驱动挂线移动机器人及其移动方法，机器人包括：机架、行走机构和压紧机构；行走机构包括直驱电机和行走轮，直驱电机通过电机座固接在机架上，直驱电机的输出轴与行走轮传动连接，带动行走轮转动；压紧机构包括导向装置、压紧轮装置、压簧和弹簧行程调节块，压紧轮装置设于压簧上方，在压簧压紧力作用下与行走轮配合压紧线路；压簧的压紧力受导向装置引导；弹簧行程调节块设于压簧下方，弹簧行程调节块安装在机架上，根据线径调整安装位置。本发明体积小重量轻，能够在线路上稳定移动，能够适应不同线径的线路。能够适应不同线径的线路。能够适应不同线径的线路。
技术研发人员：丁道军 马龙 夏顺俊 韩超 陈浩 何伟杰 范舟 余鹏 金禄海 祁林海 何逸飞 郭天成
受保护的技术使用者：国网江苏省电力有限公司建设分公司 国网江苏省电力有限公司
技术研发日：2022.04.21
技术公布日：2022/7/5
