高壓輸電線路帶電作業(yè)機(jī)器人的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種高壓輸電線路帶電作業(yè)機(jī)器人，包括機(jī)體、兩個(gè)具有5自由度的工作機(jī)械臂、兩個(gè)伸縮臂、末端裝置、具有6自由度的輔助機(jī)械臂和機(jī)器人監(jiān)控系統(tǒng),在各伸縮臂上端均設(shè)有一行走輪機(jī)構(gòu)、等電位輪和輸電線夾爪，在所述輔助機(jī)械臂的末端安裝有爪夾，所述機(jī)器人監(jiān)控系統(tǒng)安裝在機(jī)體上控制各工作機(jī)械臂、伸縮臂、末端裝置、輔助機(jī)械臂、爪夾、行走輪機(jī)構(gòu)、等電位輪和輸電線夾爪的動作。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高，在帶電作業(yè)時(shí)不需要人員接觸高壓輸電線，提高了帶電作業(yè)時(shí)的安全性。
【專利說明】高壓輸電線路帶電作業(yè)機(jī)器人
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種輸電線路的檢測裝置，尤其涉及一種高壓輸電線路帶電作業(yè)機(jī)器人。
【背景技術(shù)】
[0002]架空高壓輸電線路是電力系統(tǒng)的動脈，高壓傳輸電纜、桿塔密布于各個(gè)角落，其運(yùn)行狀態(tài)直接決定電力系統(tǒng)的安全和效益。隨著科技進(jìn)步及工農(nóng)業(yè)的現(xiàn)代化發(fā)展，人民生活水平不斷提高，用電量大幅上升，對電網(wǎng)供電安全性、可靠性提出了越來越高的要求。為此，必須時(shí)刻對高壓輸電線路進(jìn)行檢測，以確保其正常運(yùn)行。
[0003]雖然目前已經(jīng)出現(xiàn)了用于高壓輸電線路狀態(tài)巡檢的特種機(jī)器人，但這類機(jī)器人一般只用于線路巡檢，不能用于高壓輸電線路的帶電作業(yè)，高壓輸電線路帶電作業(yè)如絕緣子串更換、耐張線夾螺栓緊固、防震錘更換等工作，依然需要操作人員接觸高壓線，并且由架上人員配合來完成，這種人工帶電作業(yè)，技能要求苛刻，容不得半點(diǎn)馬虎，雖然嚴(yán)格按照高壓輸電線路帶電作業(yè)規(guī)范來操作一般來說是安全的，但是由于一些不可預(yù)知的意外情況，以及操作人員本身的疏忽而導(dǎo)致的災(zāi)難性事故依然屢見不鮮。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型的目的在于提供一種能在帶電情況下以高壓輸電線為運(yùn)行軌道，可自由越過障礙物，完成高壓輸電線路的絕緣子更換、耐張線夾螺栓緊固、防震錘更換的的高壓輸電線路帶電作業(yè)機(jī)器人。
[0005]本實(shí)用新型提供的這種高壓輸電線路帶電作業(yè)機(jī)器人，包括機(jī)體、兩個(gè)具有5自由度的工作機(jī)械臂、兩個(gè)伸縮臂、末端裝置、具有6自由度的輔助機(jī)械臂和機(jī)器人監(jiān)控系統(tǒng)，在各伸縮臂上端均設(shè)有一行走輪機(jī)構(gòu)、等電位輪和輸電線夾爪，所述末端裝置包括W銷拔插裝置、用于抓住絕緣子鋼帽的機(jī)械手、用于擰緊螺母的電動扳手和用于卡住螺栓頭固定螺栓的套筒扳手，在所述輔助機(jī)械臂的末端安裝有用于抓住高壓輸電線路或絕緣子鋼帽的爪夾，各所述工作機(jī)械臂對稱安裝于機(jī)體兩側(cè)，各所述伸縮臂可上下伸縮的垂直安裝在機(jī)體各端，所述W銷拔插裝置和機(jī)械手或電動扳手和套筒扳手成對的可拆卸的安裝在各工作機(jī)械臂末端，所述輔助機(jī)械臂可沿機(jī)體橫向移動的安裝在機(jī)體上，所述行走輪機(jī)構(gòu)驅(qū)動機(jī)體在高壓輸電線路上行走，所述等電位輪與高壓輸電線路相接，所述輸電線夾爪抓緊高壓輸電線路控制機(jī)體定位，所述機(jī)器人監(jiān)控系統(tǒng)安裝在機(jī)體上控制各工作機(jī)械臂、伸縮臂、末端裝置、輔助機(jī)械臂、爪夾、行走輪機(jī)構(gòu)、等電位輪和輸電線夾爪的動作。
[0006]為使本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)更為簡單合理，所述工作機(jī)械臂包括橫向移動關(guān)節(jié)、伸縮關(guān)節(jié)和縱向移動關(guān)節(jié)，所述橫向移動關(guān)節(jié)可以沿機(jī)體橫向移動的安裝在機(jī)體一側(cè)，所述伸縮關(guān)節(jié)的一端通過一俯仰關(guān)節(jié)可在平行于橫向移動關(guān)節(jié)的豎直平面內(nèi)360度旋轉(zhuǎn)的安裝在橫向移動關(guān)節(jié)的一端，所述伸縮關(guān)節(jié)通過一回轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)可繞其伸縮方向作360度旋轉(zhuǎn)，所述縱向移動關(guān)節(jié)垂直安裝在所述伸縮關(guān)節(jié)的另一端，所述末端裝置安裝在所述縱向移動關(guān)節(jié)的末端上，所述機(jī)器人監(jiān)控系統(tǒng)控制各關(guān)節(jié)協(xié)同工作帶動末端裝置達(dá)到指定位置。
[0007]為防止W銷拔出時(shí)碗頭掛板會掉落，使本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)更為簡單合理，所述W銷拔插裝置包括平行布置的上夾爪和下夾爪，所述下夾爪可拆卸的安裝在縱向移動關(guān)節(jié)的末端上，，所述上夾爪可水平前后移動的安裝在下夾爪上，所述機(jī)器人監(jiān)控系統(tǒng)控制下夾爪動作夾持桃頭掛板，所述機(jī)器人監(jiān)控系統(tǒng)控制上夾爪如后移動夾持W銷拔出或插入桃頭掛板。
[0008]為使本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)更為簡單合理，所述輔助機(jī)械臂包括橫向支座、回轉(zhuǎn)支座一、連接臂一、連接臂二、連接臂三和回轉(zhuǎn)支座二，所述橫向支座可以沿機(jī)體橫向移動的安裝在機(jī)體上，所述回轉(zhuǎn)支座一水平安裝在橫向支座上并可沿其豎直中心360度旋轉(zhuǎn)，所述連接臂一的一端通過一俯仰關(guān)節(jié)一可在平行于橫向支座的豎直平面內(nèi)180度旋轉(zhuǎn)的安裝在回轉(zhuǎn)支座一上，所述連接臂二的一端通過一俯仰關(guān)節(jié)二可在平行于橫向支座的豎直平面內(nèi)180度旋轉(zhuǎn)的安裝在連接臂一的另一端，所述連接臂三的一端通過一俯仰關(guān)節(jié)三可在平行于橫向支座的豎直平面內(nèi)180度旋轉(zhuǎn)的安裝在連接臂二的另一端，所述回轉(zhuǎn)支座二安裝在連接臂三上并可沿該連接臂三的軸心360度旋轉(zhuǎn)，所述爪夾安裝在回轉(zhuǎn)支座二上，所述機(jī)器人監(jiān)控系統(tǒng)控制各支座和關(guān)節(jié)協(xié)同工作帶動爪夾達(dá)到指定位置，所述機(jī)器人監(jiān)控系統(tǒng)控制爪夾抓緊高壓輸電線路。
[0009]為確保套筒扳手在對螺栓頭施力時(shí)存在一定的緩沖力，降低套筒扳手的損壞率，在所述套筒扳手與螺栓頭相接處安裝有一柔性緩沖墊。
[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0011]1、通過伸縮臂上的行走輪機(jī)構(gòu)帶動機(jī)體在高壓輸電線上移動，使用范圍廣、安裝部署方便、維護(hù)便利。
[0012]2、通過等電位輪保證機(jī)體始終與高壓輸電線等電位，防止高電壓對機(jī)器人造成損害，滿足機(jī)器人的帶電作業(yè)能力。
[0013]3、通過工作機(jī)械臂5自由度的協(xié)同工作，將末端裝置帶到工作區(qū)域，再通過在工作機(jī)械臂的末端安裝不同的末端裝置，使本實(shí)用新型可對高壓輸電線上的絕緣子進(jìn)行更換、對耐張線夾的螺栓進(jìn)行緊固，滿足不同的帶電作業(yè)需求。
[0014]4、通過輔助機(jī)械臂6自由度的協(xié)同工作，將其末端的爪夾帶到工作區(qū)域，抓住絕緣子鋼帽，在人員布置機(jī)器人上線時(shí)起到輔助作用；當(dāng)機(jī)器人前行遇到障礙時(shí)，驅(qū)動爪夾抓住高壓輸電線路，機(jī)體前端的伸縮臂配合伸出，將其上端的行走輪機(jī)構(gòu)抬起，驅(qū)動輔助機(jī)械臂與機(jī)體發(fā)生相對移動，使前端的伸縮臂和行走輪機(jī)構(gòu)越過障礙物，重復(fù)上述步驟完成機(jī)體后端的伸縮臂和行走輪機(jī)構(gòu)越過障礙物，保證本實(shí)用新型可在高壓輸電線上持續(xù)移動。
[0015]本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高，在帶電作業(yè)時(shí)不需要人員接觸高壓輸電線，提高了帶電作業(yè)時(shí)的安全性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖2為本實(shí)用新型機(jī)工作機(jī)械臂的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖3為本實(shí)用新型機(jī)輔助機(jī)械臂的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖4為本實(shí)用新型W銷拔插裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖5為本實(shí)用新型機(jī)械手的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖6為本實(shí)用新型電動扳手的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖7為本實(shí)用新型套筒扳手的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖8為本實(shí)用新型更換絕緣子工作姿態(tài)的示意圖。
[0024]圖9為本實(shí)用新型對耐張線夾螺栓緊固的示意圖。
[0025]圖10為本實(shí)用新型越障步驟I的示意圖。
[0026]圖11為本實(shí)用新型越障步驟2的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]從圖1至圖7可以看出，本實(shí)用新型這種高壓輸電線路帶電作業(yè)機(jī)器人，包括機(jī)體
1、兩個(gè)對稱安裝于機(jī)體I各側(cè)的具有5自由度的工作機(jī)械臂2、兩個(gè)伸縮臂3、末端裝置4、具有6自由度的輔助機(jī)械臂5和安裝在機(jī)體I上的機(jī)器人監(jiān)控系統(tǒng)9，在各伸縮臂3上端均設(shè)有一行走輪機(jī)構(gòu)6、等電位輪7和輸電線夾爪8，其中工作機(jī)械臂2包括橫向移動關(guān)節(jié)21、俯仰關(guān)節(jié)22、伸縮關(guān)節(jié)23、回轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)24和縱向移動關(guān)節(jié)25，末端裝置4包括W銷拔插裝置41、用于抓住絕緣子鋼帽的機(jī)械手42、用于擰緊螺母的電動扳手43和用于卡住螺栓頭固定螺栓的套筒扳手44，輔助機(jī)械臂5包括橫向支座51、回轉(zhuǎn)支座一 52、連接臂一 53、連接臂二 54、連接臂三55、回轉(zhuǎn)支座二 56和用于抓住高壓輸電線路或絕緣子鋼帽的爪夾57，橫向移動關(guān)節(jié)21安裝在機(jī)體I 一側(cè)并由機(jī)器人監(jiān)控系統(tǒng)9控制其沿機(jī)體I橫向移動，伸縮關(guān)節(jié)23的一端通過俯仰關(guān)節(jié)22安裝在橫向移動關(guān)節(jié)21的一端，機(jī)器人監(jiān)控系統(tǒng)9控制俯仰關(guān)節(jié)22帶動伸縮關(guān)節(jié)23在平行于橫向移動關(guān)節(jié)21的豎直平面內(nèi)作360度旋轉(zhuǎn)，機(jī)器人監(jiān)控系統(tǒng)9控制伸縮關(guān)節(jié)23沿其軸向伸縮，機(jī)器人監(jiān)控系統(tǒng)9控制回轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)24帶動伸縮關(guān)節(jié)23繞其伸縮方向作360度旋轉(zhuǎn)，縱向移動關(guān)節(jié)25垂直安裝在伸縮關(guān)節(jié)23的另一端，機(jī)器人監(jiān)控系統(tǒng)9控制縱向移動關(guān)節(jié)25沿垂直于伸縮關(guān)節(jié)23的方向移動，各伸縮臂3垂直安裝在機(jī)體I各端并由機(jī)器人監(jiān)控系統(tǒng)9控制其上下伸縮，W銷拔插裝置41和機(jī)械手42或電動扳手43和套筒扳手44成對的可拆卸的安裝在各工作機(jī)械臂2的縱向移動關(guān)節(jié)25的末端上，其中W銷拔插裝置41包括平行布置的上夾爪411和下夾爪413，上夾爪411通過一平行移動關(guān)節(jié)412可水平前后移動的安裝在下夾爪413上，下夾爪413可拆卸的安裝在縱向移動關(guān)節(jié)25的末端上，機(jī)器人監(jiān)控系統(tǒng)9控制下夾爪413動作夾持碗頭掛板，機(jī)器人監(jiān)控系統(tǒng)9控制上夾爪411動作夾持W銷，機(jī)器人監(jiān)控系統(tǒng)9控制平行移動關(guān)節(jié)412帶動上夾爪411前后移動將W銷拔出或插入碗頭掛板,機(jī)械手42通過一前后移動關(guān)節(jié)421可水平前后移動的安裝在縱向移動關(guān)節(jié)25的末端上。
[0028]橫向支座51安裝在機(jī)體I上并由機(jī)器人監(jiān)控系統(tǒng)9控制其沿機(jī)體I橫向移動，回轉(zhuǎn)支座一 52水平安裝在橫向支座51上并由機(jī)器人監(jiān)控系統(tǒng)9控制其沿豎直中心作360度旋轉(zhuǎn)，連接臂一 53的一端通過一俯仰關(guān)節(jié)一 531安裝在回轉(zhuǎn)支座一 52上，機(jī)器人監(jiān)控系統(tǒng)9控制俯仰關(guān)節(jié)一 531帶動連接臂一 53在在平行于橫向支座51的豎直平面內(nèi)作180度旋轉(zhuǎn)，連接臂二 54的一端通過一俯仰關(guān)節(jié)二 541安裝在連接臂一 53的另一端，機(jī)器人監(jiān)控系統(tǒng)9控制俯仰關(guān)節(jié)二 541帶動連接臂二 54在平行于橫向支座51的豎直平面內(nèi)作180度旋轉(zhuǎn)，連接臂三55的一端通過一俯仰關(guān)節(jié)三551安裝在連接臂二 54的另一端，機(jī)器人監(jiān)控系統(tǒng)9控制俯仰關(guān)節(jié)三551帶動連接臂三55在平行于橫向支座51的豎直平面內(nèi)作180度旋轉(zhuǎn)，回轉(zhuǎn)支座二 56安裝在連接臂三55上并由機(jī)器人監(jiān)控系統(tǒng)9控制其沿該連接臂三55的軸心作360度旋轉(zhuǎn)，爪夾57安裝在回轉(zhuǎn)支座二 56上并由機(jī)器人監(jiān)控系統(tǒng)9控制抓住高壓輸電線路或絕緣子鋼帽，機(jī)器人監(jiān)控系統(tǒng)9控制行走輪機(jī)構(gòu)6帶動機(jī)體I在高壓輸電線路上行走，等電位輪7與高壓輸電線路相接保證本實(shí)用新型始終與輸電線等電位，機(jī)器人監(jiān)控系統(tǒng)9驅(qū)動輸電線夾爪8抓緊高壓輸電線路控制機(jī)體I定位。
[0029]在本實(shí)用新型中，機(jī)器人監(jiān)控系統(tǒng)9由機(jī)載控制器、驅(qū)動器、攝像頭、傳感器、通訊裝置以及電源模塊組成，本實(shí)用新型的各部分通過通訊裝置與地面基站通訊，地面基站發(fā)送指令控制本實(shí)用新型的各部分的運(yùn)動，并且將各運(yùn)動關(guān)節(jié)以及傳感器的狀態(tài)反饋給地面基站，同時(shí)攝像頭將視頻圖像通過通訊裝置傳給地面基站，本實(shí)用新型依靠攝像頭采集視頻圖像通過圖像處理程序或者人工來定位機(jī)器人的操作目標(biāo)，電源模塊則為本實(shí)用新型各部分提供動力能源。
[0030]本實(shí)用新型的上線工作過程如下:
[0031 ] 1、工作人員使用絕緣桿將本實(shí)用新型的機(jī)器人抬至高壓輸電線路下。
[0032]2、地面基站發(fā)送信號給機(jī)器人監(jiān)控系統(tǒng)9，機(jī)器人監(jiān)控系統(tǒng)9控制輔助機(jī)械臂5的各支座和關(guān)節(jié)協(xié)同工作，帶動爪夾57達(dá)到工作區(qū)域。
[0033]3、機(jī)器人監(jiān)控系統(tǒng)9控制爪夾57抓緊高壓輸電線路。
[0034]4、地面基站根據(jù)當(dāng)前機(jī)器人位置，通過機(jī)器人監(jiān)控系統(tǒng)9調(diào)整輔助機(jī)械臂5各支座和關(guān)節(jié)動作并使伸縮臂3配合伸出，使伸縮臂3上的行走輪機(jī)構(gòu)6、等電位輪7和輸電線夾爪8正確鎖定在高壓輸電線上。
[0035]5、輔助機(jī)械臂5逐漸轉(zhuǎn)移受力至行走輪機(jī)構(gòu)6，確認(rèn)受力良好后機(jī)器人監(jiān)控系統(tǒng)9控制爪夾57松開高壓輸電線路，并控制各支座和關(guān)節(jié)回歸原位，工作人員將絕緣桿撤離。至此，完成機(jī)器人的上線工作。
[0036]本實(shí)用新型進(jìn)行絕緣子更換帶電作業(yè)的過程如下:
[0037]1、將W銷拔插裝置41和機(jī)械手42安裝在各工作機(jī)械臂2的縱向移動關(guān)節(jié)25的末端上，由作業(yè)人員布置機(jī)器人上線。
[0038]2、地面基站應(yīng)該發(fā)出行走指令，機(jī)器人監(jiān)控系統(tǒng)9收到指令后驅(qū)動行走輪機(jī)構(gòu)6使機(jī)器人在地面基站的監(jiān)控下接近需要更換的絕緣子確定懸垂線夾的位置，從而保證機(jī)器人相對于懸垂線夾的定位。
[0039]3、由攝像頭傳回的圖像判斷是否達(dá)到工作點(diǎn)，到達(dá)工作點(diǎn)時(shí)，地面基站發(fā)出錨定指令，機(jī)器人監(jiān)控系統(tǒng)9收到指令后驅(qū)動行走輪機(jī)構(gòu)6停止，并且控制輸電線夾爪8夾緊高壓輸電線，鎖定機(jī)器人。
[0040]4、地面基站開始遙控工作機(jī)械臂2工作，使工作機(jī)械臂2五個(gè)關(guān)節(jié)協(xié)調(diào)工作，在地面基站的監(jiān)控下將W銷拔插裝置41和機(jī)械手42帶到工作面，如圖8所示。
[0041]5、由于W銷的縮緊位置相對于碗頭掛板是固定的，并且在W銷的拔出過程中要始終保持碗頭掛板處于靜止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)W銷拔插裝置41相對于碗頭掛板定位，機(jī)器人監(jiān)控系統(tǒng)9控制下夾爪413動作夾持碗頭掛板，使碗頭掛板位置固定，然后機(jī)器人監(jiān)控系統(tǒng)9控制上夾爪411動作夾持W銷，機(jī)器人監(jiān)控系統(tǒng)9再控制平行移動關(guān)節(jié)412帶動上夾爪411后移將W銷拔出碗頭掛板即可。
[0042]6、與此同時(shí)，機(jī)器人監(jiān)控系統(tǒng)9控制另一只工作機(jī)械臂2上的機(jī)械手42抓緊絕緣子鋼帽防止絕緣子串晃動，待W銷拔出后，機(jī)器人監(jiān)控系統(tǒng)9控制前后移動關(guān)節(jié)421動作帶動機(jī)械手42夾持絕緣子串將其推出。在此過程中，機(jī)器人監(jiān)控系統(tǒng)9控制輔助機(jī)械臂5夾住絕緣子串上端并且在絕緣子推出后將絕緣子串提起，最后由架上人員將絕緣子串取下。
[0043]7、當(dāng)絕緣子串更換完畢后，只需要按照相反的流程將絕緣子串裝入碗頭掛板即可。在W銷拔出和插入的全程中，碗頭掛板始終由W銷拔插裝置41的下夾爪413夾持固定，當(dāng)絕緣子串更換完畢后，只需按照相反的流程將W銷插入碗頭掛板即可。
[0044]8、當(dāng)機(jī)器人完成絕緣子更換任務(wù)后，機(jī)器人監(jiān)控系統(tǒng)9控制機(jī)械手42的夾爪打開，離開絕緣子串，W銷拔插裝置41的上、下夾爪打開，離開碗頭掛板及W銷，隨工作機(jī)械臂2回復(fù)至原位。
[0045]9、確認(rèn)絕緣子串受力良好后，機(jī)器人監(jiān)控系統(tǒng)9控制輔助機(jī)械臂5的爪夾57打開，使輔助機(jī)械臂5回復(fù)原位。
[0046]本實(shí)用新型進(jìn)行耐張線夾螺栓緊固帶電作業(yè)的過程如下:
[0047]1、將電動扳手43和套筒扳手44安裝在各工作機(jī)械臂2的縱向移動關(guān)節(jié)25的末端上，由作業(yè)人員布置機(jī)器人上線。
[0048]2、地面基站發(fā)出行走指令，機(jī)器人監(jiān)控系統(tǒng)9收到指令后驅(qū)動行走輪機(jī)構(gòu)6使機(jī)器人在地面基站的監(jiān)控下接近需要進(jìn)行螺栓緊固的耐張線夾位置，到達(dá)工作點(diǎn)時(shí)，地面基站發(fā)出錨定指令，機(jī)器人監(jiān)控系統(tǒng)9收到指令后驅(qū)動行走輪機(jī)構(gòu)6停止，并且控制輸電線夾爪8夾緊高壓輸電線，鎖定機(jī)器人。
[0049]3、地面基站開始遙控工作機(jī)械臂2工作，工作機(jī)械臂2五個(gè)關(guān)節(jié)協(xié)調(diào)工作，在地面基站的監(jiān)控下將電動扳手43和套筒扳手44帶到工作位置，如圖9所示。再次過程中應(yīng)避免工作機(jī)械臂2與機(jī)器人以及雙工作機(jī)械臂2之間的觸碰。
[0050]4、當(dāng)攜帶套筒扳手44的工作機(jī)械臂2到達(dá)工作平面后，機(jī)器人監(jiān)控系統(tǒng)9驅(qū)動該工作機(jī)械臂2五個(gè)關(guān)節(jié)協(xié)調(diào)微動，使套筒扳手44的套筒套裝在螺栓頭外，轉(zhuǎn)動套筒扳手44將螺栓頭卡死，防止螺栓移動和旋轉(zhuǎn)。
[0051]5、當(dāng)安裝于另一工作機(jī)械臂2末端的電動扳手43隨其運(yùn)動到工作平面后，機(jī)器人監(jiān)控系統(tǒng)9驅(qū)動該工作機(jī)械臂2五個(gè)關(guān)節(jié)協(xié)調(diào)微動，使電動扳手43的螺母套筒套裝在螺母外，機(jī)器人監(jiān)控系統(tǒng)9控制電動扳手43的電機(jī)驅(qū)動其螺母套筒轉(zhuǎn)動，進(jìn)行螺母的擰緊操作。
[0052]以防震錘為例，本實(shí)用新型的越障步驟如下:
[0053]1、首先機(jī)器人到達(dá)防震錘處，當(dāng)確認(rèn)障礙后，地面基站發(fā)送信號給機(jī)器人監(jiān)控系統(tǒng)9，機(jī)器人監(jiān)控系統(tǒng)9控制輔助機(jī)械臂5的各支座和關(guān)節(jié)協(xié)同工作，帶動爪夾57達(dá)到前方行走輪機(jī)構(gòu)6附近的高壓輸電線路旁。
[0054]2、機(jī)器人監(jiān)控系統(tǒng)9控制輔助機(jī)械臂5的爪夾57夾住前方行走輪機(jī)構(gòu)6附近的聞壓輸電線路。
[0055]3、機(jī)器人監(jiān)控系統(tǒng)9控制前方行走輪機(jī)構(gòu)6所在的伸縮臂3伸長，輔助機(jī)械臂5代替前方行走輪機(jī)構(gòu)6受力，使前方行走輪機(jī)構(gòu)6離開高壓輸電線路，如圖10所示。
[0056]4、待前方行走輪機(jī)構(gòu)6的高度能夠跨越障礙時(shí)，機(jī)器人監(jiān)控系統(tǒng)9控制伸縮臂3停止伸長。
[0057]5、機(jī)器人監(jiān)控系統(tǒng)9確認(rèn)輔助機(jī)械臂5的受力情況良好后控制后方行走輪機(jī)構(gòu)66帶動機(jī)器人繼續(xù)行進(jìn)，在行進(jìn)過程中，機(jī)器人監(jiān)控系統(tǒng)9控制輔助機(jī)械臂5的各支座和關(guān)節(jié)靈活調(diào)整位置，保持輔助機(jī)械臂5的爪夾57對于輸電線路相對靜止以提供穩(wěn)定的支持力。
[0058]6、當(dāng)前方行走輪機(jī)構(gòu)6越過障礙后，機(jī)器人監(jiān)控系統(tǒng)9控制伸縮臂3收縮，使前方行走輪機(jī)構(gòu)6返回高壓輸電線路恢復(fù)受力，機(jī)器人監(jiān)控系統(tǒng)9確認(rèn)前方行走輪機(jī)構(gòu)6受力良好后控制輔助機(jī)械臂5的爪夾57松開高壓輸電線路，至此前方行走輪機(jī)構(gòu)6完成越障。
[0059]7、重復(fù)上述方式使后方行走輪機(jī)構(gòu)6繼續(xù)越障，如圖11所示，待前后行走輪機(jī)構(gòu)都越過防震錘后機(jī)器人監(jiān)控系統(tǒng)9控制輔助機(jī)械臂5回復(fù)原位，機(jī)器人越障完畢。
【權(quán)利要求】
1.一種高壓輸電線路帶電作業(yè)機(jī)器人，其特征在于:該機(jī)器人包括機(jī)體(I)、兩個(gè)具有5自由度的工作機(jī)械臂(2)、兩個(gè)伸縮臂(3)、末端裝置(4)、具有6自由度的輔助機(jī)械臂(5)和機(jī)器人監(jiān)控系統(tǒng)(9)，在各伸縮臂(3)上端均設(shè)有一行走輪機(jī)構(gòu)(6)、等電位輪(7)和輸電線夾爪(8)，所述末端裝置(4)包括W銷拔插裝置(41)、用于抓住絕緣子鋼帽的機(jī)械手(42)、用于擰緊螺母的電動扳手(43)和用于卡住螺栓頭固定螺栓的套筒扳手(44)，在所述輔助機(jī)械臂(5 )的末端安裝有用于抓住高壓輸電線路或絕緣子鋼帽的爪夾(57 )，各所述工作機(jī)械臂(2)對稱安裝于機(jī)體(I)兩側(cè)，各所述伸縮臂(3)可上下伸縮的垂直安裝在機(jī)體(I)各端，所述W銷拔插裝置(41)和機(jī)械手(42 )或電動扳手(43 )和套筒扳手(44 )成對的可拆卸的安裝在各工作機(jī)械臂(2)末端，所述輔助機(jī)械臂(5)可沿機(jī)體(I)橫向移動的安裝在機(jī)體(I)上，所述行走輪機(jī)構(gòu)(6 )驅(qū)動機(jī)體(I)在高壓輸電線路上行走，所述等電位輪(7 )與高壓輸電線路相接，所述輸電線夾爪(8 )抓緊高壓輸電線路控制機(jī)體(I)定位，所述機(jī)器人監(jiān)控系統(tǒng)(9)安裝在機(jī)體(I)上控制各工作機(jī)械臂(2)、伸縮臂(3)、末端裝置(4)、輔助機(jī)械臂(5 )、爪夾(57 )、行走輪機(jī)構(gòu)(6 )、等電位輪(7 )和輸電線夾爪(8 )的動作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓輸電線路帶電作業(yè)機(jī)器人，其特征在于:所述工作機(jī)械臂(2 )包括橫向移動關(guān)節(jié)(21)、伸縮關(guān)節(jié)(23 )和縱向移動關(guān)節(jié)(25 )，所述橫向移動關(guān)節(jié)(21)可以沿機(jī)體(I)橫向移動的安裝在機(jī)體(I) 一側(cè)，所述伸縮關(guān)節(jié)(23)的一端通過一俯仰關(guān)節(jié)(22)可在平行于橫向移動關(guān)節(jié)(21)的豎直平面內(nèi)360度旋轉(zhuǎn)的安裝在橫向移動關(guān)節(jié)(21)的一端，所述伸縮關(guān)節(jié)(23)通過一回轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)(24)可繞其伸縮方向作360度旋轉(zhuǎn)，所述縱向移動關(guān)節(jié)(25)垂直安裝在所述伸縮關(guān)節(jié)(23)的另一端，所述末端裝置(4)安裝在所述縱向移動關(guān)節(jié)(25)的末端上，所述機(jī)器人監(jiān)控系統(tǒng)(9)控制各關(guān)節(jié)協(xié)同工作帶動末端裝置(4)達(dá)到指定位置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓輸電線路帶電作業(yè)機(jī)器人，其特征在于:所述W銷拔插裝置(41)包括平行布置的上夾爪(411)和下夾爪(413),所述上夾爪(411)可水平前后移動的安裝在下夾爪(413)上，所述下夾爪(413)可拆卸的安裝在縱向移動關(guān)節(jié)(25)的末端上，所述機(jī)器人監(jiān)控系統(tǒng)(9)控制下夾爪(413)動作夾持碗頭掛板，所述機(jī)器人監(jiān)控系統(tǒng)(9)控制上夾爪(411)如后移動夾持W銷拔出或插入桃頭掛板。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓輸電線路帶電作業(yè)機(jī)器人，其特征在于:所述輔助機(jī)械臂(5)包括橫向支座(51)、回轉(zhuǎn)支座一(52)、連接臂一(53)、連接臂二(54)、連接臂三(55)和回轉(zhuǎn)支座二( 56 )，所述橫向支座(51)可以沿機(jī)體(I)橫向移動的安裝在機(jī)體(I)上，所述回轉(zhuǎn)支座一(52)水平安裝在橫向支座(51)上并可沿其豎直中心360度旋轉(zhuǎn)，所述連接臂一(53)的一端通過一俯仰關(guān)節(jié)一(531)可在平行于橫向支座(51)的豎直平面內(nèi)180度旋轉(zhuǎn)的安裝在回轉(zhuǎn)支座一(52)上，所述連接臂二(54)的一端通過一俯仰關(guān)節(jié)二(541)可在平行于橫向支座(51)的豎直平面內(nèi)180度旋轉(zhuǎn)的安裝在連接臂一(53)的另一端，所述連接臂三(55)的一端通過一俯仰關(guān)節(jié)三(551)可在平行于橫向支座(51)的豎直平面內(nèi)180度旋轉(zhuǎn)的安裝在連接臂二(54)的另一端，所述回轉(zhuǎn)支座二(56)安裝在連接臂三(55)上并可沿該連接臂三(55)的軸心360度旋轉(zhuǎn)，所述爪夾(57)安裝在回轉(zhuǎn)支座二(56)上，所述機(jī)器人監(jiān)控系統(tǒng)(9)控制各支座和關(guān)節(jié)協(xié)同工作帶動爪夾(57)達(dá)到指定位置，所述機(jī)器人監(jiān)控系統(tǒng)(9 )控制爪夾(57 )抓緊高壓輸電線路。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓輸電線路帶電作業(yè)機(jī)器人，其特征在于:在所述套筒扳手(44)與螺栓頭相接處安裝有一柔性緩沖墊。
【文檔編號】H02G1/02GK203932812SQ201420273709
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年5月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月27日
【發(fā)明者】鄒德華, 樊紹勝, 劉夏清, 劉拓晟, 章建軍, 歐乃成 申請人:鄒德華