绳索牵引式水上作业行走机构结构设计

　　该结构主要应用于沿固定绳索布设的水上巡检、运维作业场景，可搭载小型检测传感器、作业工具头，沿跨水域布设的承重绳索完成往复移动，替代人工完成水面上方的线缆巡检、水面垃圾清理辅助、水域监测设备移位等作业，适配内河航道、水库库区、养殖塘区等水面上方有固定绳索牵引条件的作业环境，相比传统的船舶作业方式，不受浅水区域、水面障碍物的限制，移动路径固定，作业定位精度更高。整套机构采用框架式承载结构，主体机架采用型钢拼接的矩形框架构型，上下设置平行的安装基准面，上方预留动力组件、电控模块的安装空间，下方预留作业载荷的挂载接口，框架的边角处做倒角处理，避免安装调试过程中尖锐边角对操作人员造成划伤，同时降低机构移动过程中与周边障碍物发生勾挂的概率。

　　绳索夹紧与行走部分采用多组对称布置的滚轮组件，沿贯穿机构的承重绳索上下对称排布，每组滚轮包含带V型槽的行走轮与侧向定位轮，V型槽的槽型角度匹配常用的多股捻制钢丝绳的外径轮廓，可保证滚轮与绳索表面充分接触，避免行走过程中出现打滑、偏磨的问题；滚轮的轮缘采用耐磨尼龙材质内嵌金属轮毂的结构，既可以降低滚轮与钢丝绳接触时的磨损，延长绳索与滚轮的使用寿命，又能保证滚轮的结构强度，承受整机重量与作业载荷带来的径向压力。滚轮的安装支架采用可调式结构，通过腰型孔与主框架连接，可根据实际使用的绳索外径调整上下滚轮的间距，保证滚轮对绳索的夹紧力处于合理区间，既不会因为夹紧力过大导致行走阻力骤增，也不会因为夹紧力不足导致机构在绳索上出现打滑、

　　甚至从绳索上脱落的问题；支架与滚轮的连接位置采用深沟球轴承作为转动支撑，可降低滚轮转动时的摩擦阻力，减少动力损耗。动力传递部分采用集成式的传动布局，驱动电机与减速组件安装在框架上方的封闭腔体内，腔体外侧设置透明防护盖板，既可以观察内部传动组件的运行状态，也可以阻挡水面溅起的水汽、灰尘进入传动腔内部，避免齿轮、轴承等部件出现锈蚀、卡滞；传动路径通过齿轮组将动力输出至下方的主动滚轮，主动滚轮与绳索接触的表面做滚花处理，进一步增大接触摩擦力，保证动力输出的可靠性。机构的整体外形尺寸控制在紧凑区间内，横向宽度不超过常规成人肩宽，纵向长度满足多组滚轮的排布间距要求，安装时无需额外的辅助工装，只需将上下滚轮的安装支架松开，

　　将绳索卡入滚轮的V型槽内，再调整支架间距锁紧固定即可完成安装，适配直径在10mm到20mm区间的多股钢丝绳，安装边界要求绳索的布设倾角不超过15度，作业环境的风速不超过6级，可稳定挂载不超过5kg的作业载荷完成移动作业。整套结构的受力路径经过优化，整机的重心位于绳索的正下方，可保证机构在绳索上移动时的稳定性，即使遇到突发的阵风冲击，也不会出现侧翻、脱轨的问题；框架上预留的标准化安装孔位，可根据不同的作业需求快速更换搭载的作业模块，无需对主体结构进行二次改造，适配多场景的水上沿绳作业需求。