具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

以下结合附图，详细说明本发明各个实施例公开的技术方案。

实施例1

请参考图1至图5所示，本发明实施例公开了一种挂钩100，所公开的挂钩100包括挂钩部110和基部120；挂钩部110通过销钉或铆钉等铰接件121转动设置于基部120上，且基部120设置有用于穿设绳索410的孔道123，从而使得绳索410经孔道123穿过基部120之后可与挂钩部110的底端连接；挂钩部110在自身重力作用下可向挂钩部110的背侧所在方向转动至倾斜的第一状态，挂钩部110在绳索410的拉力作用下可向挂钩部110的开口所在方向转动至竖直的第二状态。

上线过程中，当挂钩100向上移动脱离导线或接触线之后，收放线机构400继续放线，使得挂钩部110失去绳索410拉力而在自身的重力作用下向挂钩部110的背侧所在方向转动至倾斜的第一状态，即挂钩部110偏离导线或接触线而避开线上的障碍物，进而保证线上越障行走机器人可以沿导线或接触线进行线上越障行走。

下线过程中，收放线装置收线使得挂钩部110克服自身重力而在绳索410的拉力作用下向挂钩部110的开口所在方向转动至竖直的第二状态，从而使得挂钩部110回到导向或接触线的上方，保证挂钩100向下移动时可以重新与导线或接触线接触悬挂而作为受力点，以进行下线；因此，相较于现有机器人所采用的上下线吊钩结构，本发明可以很好地适用于具有线上越障行走功能的机器人。

容易理解的是，为了保证挂钩部110在失去绳索410的拉力后能够在自身的重力作用下可以向挂钩部110的背侧所在方向转动至倾斜的第一状态，在挂钩部110处于竖直状态时，需要使挂钩部110的重心位于铰接件121的挂钩部背侧所在的一侧，通常如图1所示，可以在挂钩部110的背侧设置配重件111；挂钩部110的背侧是指挂钩部110的与悬挂开口相对的部位。

优选地，基部120可以为圆柱形的结构件，挂钩部110通过铰接件121转动设置于基部120的顶端；从而通过圆柱形的结构设计，有利于基部120与下述的筒体300的管腔进行插接配合，并有利于基部120在校正结构的作用下可以相对于筒体300的管腔顺利地进行转动。

同时，基部120可以设置有校正结构，从而使得基部120在插入筒体300时，使得基部120的校正结构与筒体300的校正结构相互配合而实现挂钩部110的自动转动校正，即使得挂钩部110的开口朝向导线或接触线所在的方向，进而在挂钩部110转动至竖直的第二状态时，保证挂钩部110可以悬于导线或接触线的上方，并在挂钩部110下降后可以完成与导线或接触线的重新悬挂接触。

具体地，校正结构可以为设置于基部120的第二磁性元件，且第二磁性元件于基部120的外侧壁形成相对的“N”极磁性区域1201和“S”极磁性区域1202；如图5所示，在基部120插入下述的筒体300的过程中，通过第二磁性元件于基部120的外侧壁所形成相对的“N”极磁性区域1201和“S”极磁性区域1202，可以与设置于筒体300的内侧壁的第一磁性元件所形成相对的“N”极磁性区域3001和“S”极磁性区域3002产生磁力作用，进而利用磁力作用实现挂钩部110的开口朝向的自动校正调整。

例如，当第二磁性元件的“N”极磁性区域1201和第一磁性元件的“N”极磁性区域3001、第二磁性元件的“S”极磁性区域1202和第一磁性元件的“S”极磁性区域3002处于至少部分相对的位置时，基部120在插入筒体300的管腔的过程中，会在同性相斥的磁力作用下转动至第二磁性元件的“N”极磁性区域1201和第一磁性元件的“S”极磁性区域3002、第二磁性元件的“S”极磁性区域1202和第一磁性元件的“N”极磁性区域3001正对的位置，并在异性相吸的磁力作用下保持该状态，从而实现了挂钩部110的开口朝向的自动转动校正，即使得挂钩部110的开口朝向导线或接触线所在的方向。

本实施例公开的挂钩100中，还可以在挂钩部110设置第三磁性元件112，且第三磁性元件112于挂钩部110的左侧面和右侧面分别形成“N”极磁性区域和“S”极磁性区域；即第三磁性元件112在挂钩部110的左侧面形成“N”极磁性区域，在挂钩部110的右侧面形成“S”极磁性区域；或者，第三磁性元件112在挂钩部110的左侧面形成“S”极磁性区域，在挂钩部110的右侧面形成“N”极磁性区域。

其中，通过第三磁性元件112在挂钩部110的左侧面和右侧面分别形成“N”极磁性区域和“S”极磁性区域，使得在下线后需要将挂钩100通过操作杆从线上取下时，操作人员可以直接将操作杆搭在导线或接触线上，并沿线滑动至挂钩部110的悬挂位置，从而使得操作杆与挂钩部110的侧面接触，并通过磁力作用使得挂钩部110与操作杆吸附在一起，进而可以方便、快捷地将挂钩100从线上取下；因此，可以解决现有挂钩100需操作杆对准挑起而导致的挂钩100从线上取下操作难度大的问题。

尤其是在设置至少两个挂钩100进行吊升的应用场景中，每个挂钩100的第三磁性元件112所形成的“N”极磁性区域和“S”极磁性区域的朝向相同；即“N”极磁性区域均位于挂钩部110的左侧面，“S”极磁性区域均位于挂钩部110的右侧面；或者，“N”极磁性区域均位于挂钩部110的右侧面，“S”极磁性区域均位于挂钩部110的左侧面。

因此，当相邻的两个挂钩100的悬挂方向一致时，其相对的两个侧面的磁性区域极性为异性，从而通过异性相吸的磁力作用，使得操作杆可以推动挂钩100吸附在一起，经一次性操作就可以将吸附在一起的挂钩100同时从线上取下，减少了操作次数使得操作更加方便快捷；而当相邻的两个挂钩100的悬挂方向相反时，其相对的两个侧面的磁性区域极性为同性，从而通过同性相斥的磁力作用可以防止相邻的两个挂钩100吸附在一起，进而避免形成封闭结构而导致挂钩100从线上取下的操作难度增大的问题。

具体地，第三磁性元件112的设置数量为三个，并沿挂钩部110的延伸方向间隔设置，从而有利于增大挂钩部110的侧面的磁性区域面积；同时，挂钩部110设置有贯穿左侧面和右侧面的通孔，第三磁性元件112设置于通孔之中，并与通孔过盈配合，从而实现了第三磁性元件112的安装固定，且第三磁性元件112的一端磁极位于通孔的一端端口，另一端磁极位于通孔的另一端端口，用于形成相应的磁极区域。当然根据实际设计使用情况可以对第三磁性元件112的设置数量及设置方式进行适应性调整。

优选地，还可以在挂钩部110的悬挂接触面设置滚轮或滚珠等滚动件113，从而通过滚动件113可以减小挂钩部110的悬挂接触面与导线或接触线之间的摩擦力，保证挂钩100可以沿导线或接触线顺利地进行移动。

实施例2

基于实施例1中的挂钩100，本实施例公开了一种具有升降功能的装置，如图3所示，所公开的具有升降功能的装置包括收放线机构400、升降机构以及实施例1中所述的挂钩100；升降机构和收放线机构400可设置于装置主体500，收放线机构400引出的绳索410穿过升降机构和基部120，并与挂钩部110的底端连接；在收放线机构400收放绳索410的作用下，基部120具有与升降机构分离的第一状态和与升降机构配合的第二状态，在基部120与升降机构配合时，升降机构可用于控制基部120的升降移动；收放线机构400可以为电动绞盘。

上线时，收放线机构400放线，使得挂钩100的基部120可以与升降机构分离，并通过挂钩部110将挂钩100悬挂在导线或接触线上；然后，收放线机构400收线，使得装置主体500上升至所需高度，装置主体500的行走机构动作悬挂在导线或接触线上，此时挂钩100的基部120与升降机构处于配合状态，使得升降机构配合收放线机构400放线可以推动基部120向上移动一段距离，进而将挂钩部110向上脱离导线或接触线，收放线机构400继续放线一段距离，从而使得挂钩部110失去绳索410的拉力而在自身的重力作用下向挂钩部110的背侧所在方向转动至倾斜的第一状态，即挂钩部110偏离导线或接触线而可以避开线上的障碍物，保证装置主体500可以顺利地进行线上越障行走。

下线时，收放线机构400收线一段距离，使得挂钩部110在绳索410的拉力作用下克服自身重力而转动至竖直的第二状态，从而使得挂钩部110回到导向或接触线的上方，收放线机构400继续收线一段距离，并配合升降机构的下降移动使得基部120一起向下移动，进而保证挂钩部110可以重新与导线或接触线接触而作为受力点；然后，装置主体500的行走机构脱离导线或接触线，收放线机构400放线，使得装置主体500下降至地面。

本实施例公开的升降机构可以为电动升降机构，气动升降机构、液压升降机构或弹性升降机构；在装置主体500悬挂至导线或接触线上后，配合收放线机构400放线，通过升降机构控制基部120的上升移动，从而实现挂钩部110向上与导线或接触线的分离；并在装置主体500下线时，配合收放线机构400收线，通过升降机构控制基部120的下降移动，从而使得挂钩部110向下与导线或接触线接触悬挂。

其中，电动升降机构是指利用电能作为动力源实现升降移动的机构，如电动式丝杠升降装置或电动式齿轮齿条升降装置等，从而通过电动升降机构的升降移动带动挂钩100进行相应的升降移动；在应用时，可以通过装置主体500搭载的行走电源同时为电动升降装置提供动作所需电能，当然也可以通过单独设置的电源为其供电；气动升降机构可以选用现有的气动升降杆，液压升降机构可以选用现有的液压升降杆等。

弹性升降机构是指利用弹簧或弹片等弹性元件310的弹性压缩形变和弹性回复形变过程实现升降移动的机构；在挂钩部110处于竖直的第二状态时，通过绳索410收线拉动挂钩部110，使得基部120可以挤压弹性元件310收缩，从而实现向下移动，通过绳索410放线松开挂钩部110，使得挤压的弹性元件310舒张回复，从而推动基部120实现向上移动；相较于电动升降机构，弹性升降机构可以有效地降低装置主体500的电源能耗，有利于提高装置主体500工作的续航能力，并避免额外电源的搭载，有利于降低装置主体500的重量。

因此，升降机构优选为弹性升降机构；具体如图4和图5所示，弹性升降机构可以包括筒体300和弹性元件310；筒体300的顶面为开口端301，用于基部120与筒体300的管腔的插接配合，筒体300的底面为封闭端，并设置有用于穿设绳索410的通孔302；弹性元件310设置于筒体300的管腔之中；在收放线机构400收放绳索410的作用下，基部120具有挤压和舒张弹性元件310的升降状态。

同时，基部120和筒体300的管腔均可以设计为圆柱形结构，且筒体300的管腔直径大于基部120的直径，从而有利于基部120与筒体300的插接配合，并保证基部120在下述校正结构的作用下可以相对于筒体300的管腔顺利地进行转动，以实现挂钩的自动转动校正；当然，根据实际设计情况，也可以将基部120和筒体300的管腔均设计为正多边形结构，但是为了保证基部120能够顺利地与筒体300的管腔进行插接及转动配合，需管腔的内切圆直径大于基部120的外接圆的直径。

容易理解的是，为了使基部120更容易地与筒体300进行插接配合，可以将筒体300的开口端301设计为喇叭状的扩口结构，从而在插接配合过程中，通过喇叭状的扩口结构可以对基部120与管腔的插接配合起到导向作用，有利于基部120与筒体300插接配合的找准。

上述方案中，由于绳索410具有自由度，且基部120可能相对于筒体300发生转动，所以在工程应用过程中，容易导致挂钩部110在转动至倾斜的第一状态时，会出现挂钩部110的开口朝向发生偏转、甚至背向导线或接触线的情况，进而在挂钩部110转动至竖直的第二状态后，造成挂钩部110向下移动无法重新悬挂至导线或接触线上的问题。

针对于上述问题，本实施例公开的弹性升降机构中，可以在筒体300和基部120设置相互配合的校正结构，从而在基部120与筒体300的管腔插接配合时，使得基部120在校正结构的作用下可相对于筒体300转动，实现挂钩部110的开口朝向的自动转动校正，即挂钩部110的开口朝向导线或接触线所在的方向，进而在挂钩部110转动至竖直的第二状态后，可以使挂钩部110向下移动顺利地重新悬挂于导线或接触线上。

作为校正结构的一种可实施方式，如图5所示，校正结构可以包括设置于筒体300的第一磁性元件，和设置于基部120的第二磁性元件；第一磁性元件于筒体300的内侧壁形成相对的“N”极磁性区域3001和“S”极磁性区域3002，第二磁性元件于基部120的外侧壁形成相对的“N”极磁性区域1201和“S”极磁性区域1202，从而使得基部120可以通过第一磁性元件和第二磁性元件之间的磁力作用自动转动校正。

作为校正结构的其他可实施方式，校正结构也可以包括设置于筒体300的管腔内侧壁的导向部，以及设置于基部120外侧壁的滑动部；导向部沿螺旋方向延伸，滑动部可与导向部滑动配合，且导向部设置有与滑动部定位配合的定位槽。

在基部120插入筒体300时，基部120可以通过滑动部沿导向面的滑动移动进行螺旋转动，从而实现了挂钩部110的开口朝向的自动转动校正，并在滑动部滑动至定位槽所在位置时，通过滑动部与定位槽的定位配合限制了基部120的继续转动，进而完成挂钩部110的开口朝向的固定保持。

优选地，如图3所示，筒体300的开口端301位于挂钩部110转动方向上的相对两侧可以分别开设有缺口304，从而使得挂钩部110在转动至倾斜的第一状态时可以置于缺口304之中，通过缺口304对倾斜的挂钩部110起到限位作用，更好地防止因基部120相对于筒体300发生转动而导致挂钩部110的开口发生偏转，进而造成挂钩部110转动至竖直的第二状态后无法重新悬挂至导线或接触线上的问题。

本实施例中，如图1、图2所示和图5所示，挂钩100的基部120可以设置有限位部122；相应地，在筒体300的内侧壁设置有与限位部122配合的顶针结构320，且顶针结构320具有伸出状态和缩回状态；在顶针结构320处于伸出状态时，顶针结构320可抵住限位部122，用于基部120的限位；在顶针结构320处于缩回状态时，顶针结构320可松开限位部122，用于基部120的限位解除。

其中，当基部120插入筒体300的管腔时，顶针结构320处于伸出状态，使得顶针结构320可以抵住限位部122，从而对基部120起到限位作用，在收放线机构400对绳索410进行收线拉动挂钩部110转动至竖直的第二状态的过程中，由于顶针结构320对基部120的限位，所以可以防止挂钩部110在转动过程中因基部120挤压弹性元件310移动而导致挂钩部110的竖直高度降低的问题，进而保证转动至竖直状态的挂钩部110可以位于导线或接触线的上方。

在挂钩部110转动至竖直的第二状态后，收放线机构400继续对绳索410进行收线，这时顶针结构320缩回与限位部122分开，从而使得顶针结构320松开限位部122，解除对基部120的限位，使得基部在绳索410的拉力作用下可以挤压弹性元件310移动，从而使得挂钩部110向下移动而与导线或接触线悬挂接触。

因此，通过上述顶针结构320与限位部122的设计，使得挂钩部110转动至竖直状态和基部120挤压弹性元件310的动作先后分开进行，从而相较于挂钩部110转动至竖直状态和基部120挤压弹性元件310的动作同时进行的方式，可以有效地避免因挂钩部110转动至竖直状态后的高度降低而影响挂钩部110与导线或接触线的悬挂配合问题。

容易理解的是，限位部122可以为沿基部120周向设置的环形凸棱结构，也可以为沿基部120周向设置的环形凹槽结构；顶针结构320可以为弹簧顶针结构，从而使得弹簧顶针结构可以随着限位部的挤压力增大而自动缩回，当然顶针结构也可以为采用其他伸缩机构控制的顶针结构。

本发明实施例公开的具有升降功能的装置中，如图3所示，装置主体500设置有两个收放线机构400，且装置主体500的前侧壁和后侧壁分别设置有相应的升降机构，从而使得两个收放线机构400分别引出的绳索410在穿过相应的升降机构之后，分别与两个相应的挂钩100连接。

其中，两个挂钩100的挂钩部110均设置有第三磁性元件112，且第三磁性元件112分别在挂钩部110的左侧面形成“N”极磁性区域，挂钩部110的右侧面形成“S”极磁性区域；同时，两个挂钩部110的悬挂接触面均设置有滚动件113，从而通过滚动件113可以减小挂钩部110的悬挂接触面与导线或接触线之间的摩擦力。

当两个挂钩100的悬挂位置相距过远或过近时，使得挂钩100可以在绳索410的拉力作用下顺利地沿导线或接触线进行适应性移动，从而保证绳索410在吊升过程中基本呈竖直状态，避免因两个挂钩100的悬挂位置相距过远或过近而导致绳索410在吊升过程中向外或向内倾斜的问题，进而有利于装置主体500吊升的稳定性；并且，在将挂钩100从线上取下的过程中，还方便于操作杆推动挂钩100移动进行磁性吸附。

需要说明的是，本实施例中的装置主体500包括但不局限于线上行走装置、线上巡检机器人或线上检修机器人等应用于导线或接触线上的装置或设备，其还可以包括悬轨行走装置、悬轨巡检机器人或悬轨检修机器人等应用于悬挂轨道的装置或设备，本发明不对装置主体500的类型及应用场景进行限制。

本发明上文实施例中重点描述的是各个实施例之间的不同，各个实施例之间不同的优化特征只要不矛盾，均可以组合形成更优的实施例，考虑到行文简洁，在此则不再赘述。

以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。