居银刚，郑再象，方剑宇，顾友霖

（扬州大学机械工程学院，江苏扬州 225127）

0 引言

随着机器人技术和智能化技术的发展，巡检机器人技术开始广泛应用于矿井现场、高压变电站和城市地下综合管廊等领域。巡检机器人的应用降低人工巡检成本的同时提高了巡检效率和巡检的可靠性[1-2]。常见的巡检机器人有轮式、轨道式和飞行式，在众多巡检领域中，轨道式巡检机器人是应用最为广泛的一种。

轨道式巡检机器人是一种在巡检现场高空轨道作业的机器人，通常搭载各类检测传感器。这种巡检机器人沿检测现场上方预铺设的轨道路径行走，到达预定检测位置时，下方搭载的伸缩机构将检测平台下放至检测目标处进行全方位检测，检测数据采集完成后自动回收检测平台。由于现场每处设备需要检测的位置高度不一致，甚至高度差较大，这就对巡检机器人搭载的自动伸缩机构伸展度和可靠性提出很高要求。因此，在满足机器人巡检工作过程要求和整体轻量化设计的基础上，设计了一种新型剪式自动伸缩机构。

1 伸缩机构的运动分析

1.1 伸缩机构设计要求

通常巡检现场设备状况比较复杂，各个工作设备之间体积和工况都不尽相同，且设备需检测点高度位置不一，为满足巡检要求，伸缩机构整体设计要求如下：1）结构轻量化设计的同时满足承载刚度要求；2）伸缩速度可调，伸缩运动平稳可靠；3）收缩状态下，本体结构体积较小；4）有效伸长行程较大；……