(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210988627.7 (22)申请日 2022.08.17 (71)申请人 上海杰销自动化科技有限公司 地址 201611 上海市松江区申港路325 5号 19幢一层 (72)发明人 王翚　王学军　 (74)专利代理 机构 上海世圆知识产权代理有限 公司 31320 专利代理师 唐湾 (51)Int.Cl. B25J 9/08(2006.01) B25J 9/10(2006.01) B25J 9/12(2006.01) B25J 9/16(2006.01) B25J 18/00(2006.01)H02G 1/02(2006.01) (54)发明名称 一种基于仿生学开发的电缆巡 检机器人 (57)摘要 本发明属于巡检机器人技术领域， 具体公开 了一种基于仿生学开发的电缆巡检机器人， 包括 具有虫骨型常规结构多组节体模组， 所述节体模 组之间通过万向连接器活动连接， 每一组所述节 体模组包括一虫骨本体和交错设置在虫骨本体 上的两个机械臂结构和抓手， 机械臂结构和抓手 之间通过传动结构相连接； 利用该成熟技术的电 性操作系统， 能够帮助设计人员在较低成本的情 况下， 实现空间机械臂在 电缆上运动学模拟实 验， 验证电缆巡检机器人变负载情况下控制算法 的可行性和有效性； 仿生昆虫的基础上增加更加 人性化的设计理念， 根据实际情况放置不同类型 的检测设备， 这样就可以避免资源浪费， 也相对 更加自由灵活， 具有更广泛的适应性。 权利要求书2页 说明书6页 附图3页 CN 115416012 A 2022.12.02 CN 115416012 A 1.一种基于仿生学开发的电缆巡检机器人， 包括具有虫骨型常规结构多组节体模组， 所述节体模组之间通过万向连接器 （2） 活动连接， 每一组所述节体模组包括一虫骨本体 （1） 和交错设置在虫骨本体 （1） 上的两个机械臂结构 （3） 和抓手 （5） ， 其特征在于： 机械臂结构 （3） 、 抓手 （5） 通过传动结构 （4） 相互驱动配合； 所述虫骨本体 （1） ， 包括两端开口的中空腹腔 （11） ， 以及设置在中空腹腔 （11） 两端凸起 部位的安装孔 （12） ， 中空腹腔 （11） 中设置有多个装载卡槽， 装载卡槽包括但不限于安装二 轴插补控制器； 所述机械臂结构 （3） ， 包括固定在所述虫骨本体 （1） 侧边顶部 的底座 （31） 、 底座 （31） 通 过第一连接件 （32） 连接下臂 （33） ， 下臂 （33） 通过第二连接件 （34） 连接上臂 （35） ， 上臂 （35） 的末端通过第三连接件 （3 6） 与抓手 （5） 连接； 所述 抓手 （5） 与上臂 （3 5） 的底部中心连接； 其中， 下臂 （33） 和上臂 （35） 中空结构， 第一连接件 （32） 和第二连接件 （34） 的内部均设 置有一钢丝绳 （43） ， 钢 丝绳 （43） 的一端分别连接下臂驱动电机 （41） 和上臂驱动电机 （42） ， 对应的钢丝绳 （43） 另一端分别固定连接下臂 （3 3） 和上臂 （3 5） 的末端； 传动结构 （4） ， 包括设置于底座 （31） 上部的下臂驱动电机 （41） 、 设置在 下臂 （33） 和上臂 （35） 关节处的上臂驱动电机 （42） 、 设置在上臂 （35） 和抓手 （5） 关节处的抓手驱动电机 （44） 以及对应设置于机械臂结构 （3） 的其他各关节位置的钢丝绳 （43） ， 钢丝绳 （43） 将机械臂结 构 （3） 和抓手 （5） 连接 于一体； 其中， 钢丝绳 （43） 分别与下臂 驱动电机 （41） 、 上臂驱动电机 （42） 、 抓手驱动电机 （44） 之 间的连接方式形成串联和并联相结合的传动结构 （4） 。 2.根据权利要求1所述的一种基于仿生学开发的电缆巡检机器人， 其特征在于： 所述节 体模组排列可自由组合。 3.根据权利要求1所述的一种基于仿生学开发的电缆巡检机器人， 其特征在于： 所述下 臂 （33） 、 所述上臂 （3 5） 和所述 抓手 （5） 还 包括拉线传感器和碰撞传感器。 4.根据权利要求3所述的一种基于仿生学开发的电缆巡检机器人， 其特征在于： 电缆巡 检机器人协同作业方法包括以下步骤： S1： 接收巡检指令， 获取 所述巡检指令对应的巡检地 点的方位信息； S2： 基于仿生机器人的自身方位信息， 结合所述巡检地点的方位信息， 获得仿生机器人 的巡检路线； S3： 仿生机器人基于巡检路线进行巡检工作； 在巡检工作中对障碍物进行避让工作； 其 中： S31： 所述机械臂结构 （3） 包括多个碰撞传感器， 碰撞传感器设置于所述上臂和所述下 臂的末端， 用于检测当前所述碰撞传感器所在位置与所述接触面之间的距离 以及受力信 息， 以及当前手臂坐标位置和目标坐标位置； S32： 所述碰撞传感器与所述电子陀螺仪上检测组件电性连接， 通过所述电子陀螺仪获 得当前手臂 坐标位置和目标位置 之间X轴方向的角速度和Y轴方向的角速度， 从而将 检测的 信号传送至二轴插补控制器， 通过二轴插补控制 器内参数设置， 给手臂发送进给脉冲和进 给方向信号， 以驱动控制下臂驱动电机 （41） 、 上臂驱动电机 （42） ； 其中， 二轴插补控制器包括处 理器， 适于执 行计算机程序； 还包括计算机可读存储介质， 所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序， 所述计权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115416012 A 2算机程序被处 理器执行时， 实现所述机 械臂结构的控制方法。 5.根据权利要求4所述的一种基于仿生学开发的电缆巡检机器人， 其特征在于： 所述二 轴插补控制器包括输入 模块和输出模块； 输入模块包括但不限于信 息处理模块； 信 息处理模块包括但不限于坐标位置信 息和外 部视觉巡检信息； 视觉巡检信息包括但不限于X光机、 可 见光相机或红外相机等照片信息； 输出模块包括但不限于运动控制模块、 路径规划模块、 内部5G通信模块以及文件传输 模块。 6.根据权利要求5所述的一种基于仿生学开发的电缆巡检机器人， 其特征在于： 内部5G 通信模块采用无线485或W IFI总线技 术进行远程遥控。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115416012 A 3