本發明專利技術公開了一種分裂導線巡檢作業機器人平臺,它包括六個相同的驅動臂、聯板框架和電池控制箱,所述六個驅動臂對稱的安裝在聯板框架的兩側,所述電池控制箱與所有用電設備連接,所述驅動臂包括驅動輪機構,驅動輪機構通過旋轉關節與升降關節連接,升降關節固定在聯板框架上,所述六個驅動臂成前中后排列且左右對稱分布,前臂和中臂及中臂和后臂的有效距離稍大于輸電線上最大障礙物的長度。本發明專利技術由于采用六個結構相同且左右對稱的驅動臂,結構簡單緊湊,在任意水平相鄰的兩條分裂導線上運行,跨越輸電導線上各種障礙物,在直線段上運行時機器人的驅動臂可自由調整,自適應導線的間距變化,安全平穩。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種機器人平臺,尤其涉及一種分裂導線巡檢作業機器人平臺。
技術介紹
超高壓輸電線路是高壓電網的重要組成部分,為保證其在運行過程中的安全性和穩定性,需要定期的開展巡檢工作;由于輸電線路分布點多,遠離城鎮,地形復雜,并且導線暴漏在野外,長期風吹雨淋,且受到持續的機械張力,電氣閃烙,材料老化的影響,容易引起磨損,斷股,腐蝕等損傷,若不及時修復更換,易引起嚴重的事故,造成大面積停電及經濟財產損失。所以,必須對輸電線路進行定期的巡視檢查,隨時掌握和了解輸電線路的安全運行情況,以便及時發現和消除隱患,預防事故的發生; 長期以來,我國對輸電線路的巡檢主要依靠人工,或望遠鏡,或紅外熱成像儀,邊走邊看,一些特殊的巡檢還需要電力工人攀上高壓線路進行檢查,費時費力,危險性極大,有些原始森林、山崖線路人工根本無法巡檢。利用機器人帶電巡檢和維護超高壓輸電網絡,不但可以減輕工人千里巡線和帶電作業的勞動強度,而且可提高檢測精度和檢測效率,取代人直接工作在高危險的場合,同時大大減少人力資源,對提高電網自動化作業水平、保障電網安全運行具有重要意義。中國專利ZL200410061316. 8公開了一種沿架空高壓輸電線路行駛的機器人,包括一對沿輸電線運動的小臂機械手機構,二個小臂機械手的下端分別聯接在一個能改變二個小臂相對距離的大臂的傳動機構上,各小臂分別具有4個自由度,小臂上方為末端執行機構,該末端執行機構具有一個掛在輸電線上的驅動輪及其第一驅動機構、一個從動輪和一個可抓握輸電線的夾緊機構。綜合分析,此專利主要有如下缺點該專利機器人只能沿著單股導線行走,只具備檢測功能,由于機器人只能沿單股導線運行,再擴展線上作業功能(清除熟料布異物、拆卸防震錘、修補導線等)時,機器人本體重心容易發生偏移,導致機器姿態不穩,無法保證安全作業。中國專利ZL200410020490. 8公開了一種超高壓輸電線巡檢機器人機構,它由移動車體、后手臂、前手臂組成,其中移動車體由本體和行走輪組成,行走輪通過水平轉動副和移動副安裝在本體上,并與線相抓持,本體通過轉動副分別與前、后手臂相連,手臂末端為手爪;所述前手臂、后手臂結構相同,其中每一手臂由上臂、下臂兩部分組成,上臂為連桿及滾珠絲杠與滑塊組合結構,通過水平轉動副與下臂相連接,下臂為大行程伸縮機構。綜合分析,此專利主要有如下缺點只能在單股導線上運行,跨越防震錘和絕緣子串等障礙物,但越障效率較低,其狹長的移動平臺不利于集成多種檢測和作業工具。
技術實現思路
本專利技術的目的就是為了解決上述問題,提供一種分裂導線巡檢作業機器人平臺,它具有利于在機器人上集成檢測工具,擴展作業機械臂及專用工具進行清障、線路修補等工作的優點。為了實現上述目的,本專利技術采用如下技術方案 一種分裂導線巡檢作業機器人平臺,它包括六個相同的驅動臂、聯板框架和電池控制箱,所述六個驅動臂對稱的安裝在聯板框架的兩側,六個驅動臂成前中后排列且左右對稱分布,所述六個驅動臂包括前臂、中臂和后臂;前臂和中臂及中臂和后臂的有效距離稍大于輸電線上最大障礙物的長度,所述電池控制箱與所有用電設備連接,所述驅動臂包括驅動輪機構,驅動輪機構通過旋轉關節與升降關節連接,升降關節固定在聯板框架上。所述驅動輪機構包括驅動軸,驅動軸兩端分別設有驅動輪及傳動裝置,驅動軸與固定板鉸接,傳動裝置與驅動電機連接固定,固定板與旋轉關節連接。所述傳動裝置為齒輪傳動或者同步帶傳動或者渦輪蝸桿傳動。 所述升降關節包括絲杠和底板,所述絲杠一端與直流電機連接,另一端通過軸承座與底板連接,絲杠上設有絲杠螺母,底板上固定有直線導軌,直線導軌上設有滑塊,滑塊通過連接板與絲杠螺母連接,絲杠底部設有限位開關,所述連接板與旋轉關節連接。所述旋轉關節包括旋轉軸,所述旋轉軸架設在兩端旋轉軸承座之間,旋轉軸通過軸承與U型連接件鉸接,旋轉軸端與固定在旋轉軸承座上的旋轉電機連接,U型連接件上固定有離合器定子,旋轉軸上還固定有離合器轉子。 所述旋轉關節通過兩端的旋轉軸承座與升降關節的連接板相連。所述驅動輪機構的固定板與旋轉關節上的U型連接件相連。所述電池控制箱固定在聯板框架內。本專利技術可在任意水平相鄰的兩條分裂導線上運行,每個驅動臂都能為機器人提供驅動力,在機器人遇到防震錘時無需做越障動作即可壓過;在無障礙的導線段上運行時,離合器定子和離合器轉子是分離的,驅動輪機構可通過與之相連的U型連接件圍繞旋轉軸自由轉動,這樣機器人可有效適應由間隔棒、風舞等引起的導線間距變化; 在機器人接近間隔棒、懸垂絕緣子串時,首先前端的兩個驅動臂開始同時進行越障動作,離合器上電使離合器轉子和離合器定子閉合,保持住驅動輪機構的當前位置狀態,然后升降關節的直流電機驅動絲杠轉動,通過直線導軌和滑塊帶動驅動輪機構向上移動,驅動輪脫離導線后,升降關節停止動作;此時,旋轉關節上的旋轉電機通過旋轉軸帶動驅動輪機構向導線外側擺動,從而使驅動輪擺開導線及障礙物。在自動控制下機器人中間和后端兩個驅動臂帶動機器人前進,待前端兩個驅動臂越過障礙物后機器人停止前進,前端兩個升降關節開始下降,帶動驅動輪做與之前相反的動作,使驅動輪重新騎在導線上后離合器掉電,使離合器定子和離合器轉子分離,驅動輪機構又可圍繞旋轉軸自由轉動,自適應導線間距變化。之后,機器人中間及后端的驅動臂都以前端驅動臂相同的方式越過障礙物。本專利技術的有益效果本專利技術由于采用六個結構相同且左右對稱的驅動臂,結構簡單緊湊,可在任意水平相鄰的兩條分裂導線上運行,跨越輸電導線上各種障礙物(防震錘、間隔棒、懸垂絕緣子串等),在直線段上運行時機器人的驅動臂可自由調整,自適應導線的間距變化。該機器人運行時橫跨在兩根分裂導線上,即使重心發生偏移也能保證機器人的運行姿態,安全平穩,有利于在機器人上集成檢測工具,并且可以擴展作業機械臂及專用工具進行清障、線路修補等工作。附圖說明圖I為本專利技術的立體結構示意 圖2為本專利技術驅動臂及驅動輪機構結構示意 圖3本專利技術升降關節結構示意 圖4本專利技術旋轉關節結構示意 其中1.驅動臂,2.聯板框架,3.電池控制箱,4.傳動裝置,5.驅動電機,6.驅動輪,7.驅動軸,8.固定板,9.旋轉關節,10.升降關節,11.軸承座,12.絲杠,13.底板,14.絲杠螺母,15.連接板,16.限位開關,17.直流電機,18.直線導軌,19.滑塊,20.旋轉軸承座,21. U型連接件,22.離合器轉子,23.離合器定子,24.旋轉電機,25.旋轉軸。具體實施例方式下面結合附圖與實施例對本專利技術作進一步說明。如圖I所示,本專利技術在任意水平相鄰的兩條分裂導線上運行,能夠自適應導線間距的變化,一種分裂導線巡檢作業機器人平臺,它包括結構相同的驅動臂I、聯板框架2及電池控制箱3,其中每個驅動臂I都包括結構相同的驅動輪機構、升降關節10及旋轉關節9 ;驅動臂I通過驅動輪6懸掛在分裂導線上,驅動輪機構下端通過旋轉關節9與升降關節10連接,升降關節10固定在聯板框架2上。如圖2所示,驅動輪機構包括傳動裝置4、驅動電機5、驅動輪6、驅動軸7及固定板8 ;其中,驅動軸7兩端分別設有驅動輪6及傳動裝置4,并鉸接在固定板8上,傳動裝置4設置在固定板8上,驅動電機5設置在傳動裝置4外殼上;固定板8下端與旋轉關節9相連。 如本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種分裂導線巡檢作業機器人平臺,其特征是,它包括六個相同的驅動臂、聯板框架和電池控制箱,所述六個驅動臂對稱的安裝在聯板框架的兩側,所述六個驅動臂包括前臂、中臂和后臂;所述電池控制箱與所有用電設備連接,所述驅動臂包括驅動輪機構,驅動輪機構通過旋轉關節與升降關節連接,升降關節固定在聯板框架上,所述六個驅動臂成前中后排列且左右對稱分布,前臂和中臂及中臂和后臂的有效距離大于輸電線上最大障礙物的長度。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員:郭銳,曹雷,張峰,仲亮,
申請(專利權)人:山東電力集團公司電力科學研究院,國家電網公司,
類型:發明
國別省市:
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