架空高压输电线路带电检修机器人制造技术

技术编号:12074308 阅读:170 留言:0更新日期:2015-09-18 10:12
本发明专利技术提供了一种架空高压输电线路带电检修机器人,其包括:机体;巡检机器人平台,巡检机器人平台包括两个以固定的距离反向对称地布置于机体两侧的固定臂,固定臂上设有行走部件和线路夹持部件,行走部件用于沿导线线路行驶,线路夹持部件用于夹持导线线路及实现定位,线路夹持部件的一侧安装有等电位部件,其用于使机器人与导线线路始终保持等电位;第一作业臂,第一作业臂布置于机体前端的第一侧,其具有三个自由度,其末端具有用于装卸带电作业末端装置的可拆装端口;第二作业臂,第二作业臂布置于机体的与第一侧相对的第二侧,其具有四个自由度,其末端具有用于装卸带电作业末端装置的可拆装端口。其能够同时兼顾作业可靠性及准确程度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种架空高压输电线路带电检修机器人,特别是具有一种架空高压输电线路带电检修机器人的双作业机械臂。
技术介绍
经过几十年的发展,架空高压输电线路巡检机器人的技术及其应用已取得了一定的成果,为输电线路的智能巡检开辟了一片新的领域,而这仅仅只是输电线路维护的第一步,针对相应故障进行维修才是保障线路稳定运行的根本举措。目前线路的维修都是依靠人工携带专用的工器具进行带电作业实现的,劳动强度高的同时,强电场对操作人员的人身安全也构成了极大威胁,特别是等电位作业时,受到较小的横担间和相间距离的制约,人工操作的难度很大,危险性也很高。因此急需研究智能化的维修技术,将人从这种危险、恶劣工作环境和繁重的工作任务中解放出来。机器人巡检的成功实现为机器人带电维修作业提供了可能。目前,针对高压输电线路带电维修作业机器人进行的研究并不多见。比较典型的是加拿大魁北克水电研究院,研制成功了具有越障功能的检修维护作业机器人,该作业机器人以越障型巡检机器人为基础平台,携带单作业机械臂进行线路的维修作业。这种机械构型简单、便于操作和控制,但是能够完成的作业任务有限,无法完成需要双机械臂协同作业的任务,因此该构型有一定的局限性。另一方面,研发人员也开发出了具有双机械臂的带电作业机器人。但其通常需设计为具备很多个自由度,以实现高空带电作业的复杂操作。然而,机械结构的日趋复杂,也会导致其控制难度增大,进而使得可靠性变<br>低。这难以被高空带电作业这种高危工种所接受。
技术实现思路
本专利技术主要是解决现有技术所存在的技术问题;提供了一种双机械臂机器人,其能够替代人工进行高空带电作业,且同时兼顾高空带电作业的可靠性及准确程度。为解决上述技术问题,根据本专利技术的一个方面,提供一种架空高压输电线路带电检修机器人,其包括:机体;巡检机器人平台,所述巡检机器人平台包括两个以固定的距离反向对称地布置于机体两侧的固定臂,所述固定臂上设有行走部件和线路夹持部件,所述行走部件用于沿导线线路行驶,所述线路夹持部件用于夹持导线线路及实现定位,所述线路夹持部件的一侧安装有等电位部件,其用于使所述机器人与导线线路始终保持等电位;第一作业臂,所述第一作业臂布置于所述机体前端的第一侧,其具有三个自由度,其末端具有用于装卸带电作业末端装置的可拆装端口;第二作业臂,所述第二作业臂布置于所述机体的与第一侧相对的第二侧,其具有四个自由度,其末端具有用于装卸带电作业末端装置的可拆装端口。可选地,所述第一作业臂和所述第二作业臂各自包括:转轴座;摆动臂;升降臂及纵移体;其中,所述摆动臂能够关于所述转轴座旋转;所述升降臂能够关于所述摆动臂做往复运动;所述纵移体能够垂直于所述升降臂做往复运动。可选地,还包括:旋转电机;布置在所述转轴座中的相互配合的蜗杆与涡轮;所述蜗杆由所述旋转电机启动,所述涡轮由所述蜗杆带动;所述涡轮两端分别与摆臂涡轮法兰及所述摆动臂连接;以带动所述摆动臂绕所述涡轮的轴心线旋转。可选地,还包括:升降电机,其布置在所述摆动臂内;升降丝杆,其布置在所述摆动臂内且受所述升降电机而旋转;升降螺母,其与所述升降丝杆配合使用而发生轴向相对位移;螺母支杆,其与所述升降螺母通过螺纹配合,并由销钉进行定位;联结块,其与所述螺母支杆固接;且所述联结块与套装在所述摆动臂外的所述升降臂连接,从而使所述升降臂随着所述升降螺母一并发生轴向相对位移;在所述摆动臂两侧边对称布置有升降导轨,其用于对所述升降臂的位移导向。可选地,还包括:纵移电机,其布置在所述纵移体内;电机齿轮,由所述纵移电机驱动而旋转;丝杆齿轮,与所述电机齿轮啮合且受其驱动,以使与之相配合的纵移丝杆随之旋转;纵移螺母,与所述纵移丝杆配合使用而发生轴向相对位移;纵移滑台,其与所述纵移螺母相连接,且随着纵移螺母一并发生轴向相对位移;在所述纵移体两侧对称布置纵移导轨,其用于对所述纵移滑台的位移导向。可选地,转轴座与所述机体通过销钉进行固接。可选地,所述第二作业臂还包括与所述机体固接的横移体;安装于所述横移体内的横移电机;电机齿轮,受所述横移电机驱动而旋转;丝杆齿轮,与所述横移电机相啮合且受其驱动,以使与之相配合的横移丝杆随之旋转;横移螺母,与所述纵移丝杆配合使用而发生轴向相对位移;横移滑台,其与所述横移螺母相连接,且随着横移螺母一并发生轴向相对位移;在所述横移体两侧对称布置横移导轨,其与内嵌于所述横移滑台内的滑块配合,对所述横移滑台的位移导向。可选地,所述横移体上的楔形台与所述机体上的燕尾槽配合连接,并在一端通过螺栓紧固连接。因此,本专利技术具有如下优点:1.在非越障型巡检机器人平台的基础上增加了双作业臂,拓展了机器人的功能,使机器人在巡线的同时,进行带电检修作业;2.双作业臂的构型可完成不同的作业任务,特别是需要双机械臂协同作业的任务,因此作业领域更为广泛;3.双作业臂分别仅具有三自由度及四自由度;在满足高空带电作业任务的前提的下实现了机构设计的简单化,避免了更高自由度(例如五自由度及以上)的结构设计,大大提高设备可靠性;4.在满足工作空间的基础上可互换作业末端,实现了机构的可重组;5.双作业臂采用直角坐标型与关节型相结合的方式构型,便于控制和操作。附图说明图1为本专利技术的一个实施例的装配结构示意图。图2为第一作业臂的一个实施例的装配结构示意图。图3为第二作业臂的一个实施例的装配结构示意图。图4为机体的一个实施例的局部剖视结构示意图。图5为第二作业臂的一个实施例的剖视结构示意图。图6为第一作业臂的一个实施例的旋转关节剖视结构示意图。具体实施方式下面通过实施例,并结合附图,对本专利技术的技术方案作进一步具体的说明。图中,各标号所标示的零部件如下所述:机体1、固定臂2、行走部件3、线路夹持部件4、等电位部件5、第一作业臂6、第二作业臂7、转轴座8、摆臂涡轮法兰9、摆动臂10、升降导轨11、升降臂12、联结块13、纵移体14、纵移导轨15、纵移滑台16、横移体17、横移导轨18、横移滑台19、旋转电机20、横移电机21、电机齿轮22、丝杆齿轮23、横移丝杆24、滑块25、横移螺母26、涡杆27、涡轮28、螺栓29、升降螺母30、螺母支杆31、升降丝杆32、纵移电机33、纵移丝杆34、纵移螺母35、升降电机36。本专利技术的架空高压输电线路带电检修机器人包括非越障型巡检机器人平台本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种架空高压输电线路带电检修机器人,其特征在于,包括:机体(1);巡检机器人平台,所述巡检机器人平台包括两个以固定的距离反向对称地布置于机体(1)两侧的固定臂(2),所述固定臂(2)上设有行走部件(3)和线路夹持部件(4),所述行走部件(3)用于沿导线线路行驶,所述线路夹持部件(4)用于夹持导线线路及实现定位,所述线路夹持部件(4)的一侧安装有等电位部件(5),其用于使所述机器人与导线线路始终保持等电位;第一作业臂(6),所述第一作业臂(6)布置于所述机体(1)前端的第一侧,其具有三个自由度,其末端具有用于装卸带电作业末端装置的可拆装端口;第二作业臂(7),所述第二作业臂(7)布置于所述机体(1)的与第一侧相对的第二侧,其具有四个自由度,其末端具有用于装卸带电作业末端装置的可拆装端口。

【技术特征摘要】
1.一种架空高压输电线路带电检修机器人,其特征在于,包括:
机体(1);
巡检机器人平台,所述巡检机器人平台包括两个以固定的距离反向对
称地布置于机体(1)两侧的固定臂(2),所述固定臂(2)上设有行走部
件(3)和线路夹持部件(4),所述行走部件(3)用于沿导线线路行驶,
所述线路夹持部件(4)用于夹持导线线路及实现定位,所述线路夹持部件
(4)的一侧安装有等电位部件(5),其用于使所述机器人与导线线路始终
保持等电位;
第一作业臂(6),所述第一作业臂(6)布置于所述机体(1)前端的
第一侧,其具有三个自由度,其末端具有用于装卸带电作业末端装置的可
拆装端口;
第二作业臂(7),所述第二作业臂(7)布置于所述机体(1)的与第
一侧相对的第二侧,其具有四个自由度,其末端具有用于装卸带电作业末
端装置的可拆装端口。
2.根据权利要求1所述的架空高压输电线路带电检修机器人,其特征
在于,所述第一作业臂(6)和所述第二作业臂(7)各自包括:转轴座(8);
摆动臂(10);升降臂(12)及纵移体(14);其中,所述摆动臂(10)能
够关于所述转轴座(8)旋转;所述升降臂(12)能够关于所述摆动臂(10)
做往复运动;所述纵移体(14)能够垂直于所述升降臂(12)做往复运动。
3.根据权利要求2所述的架空高压输电线路带电检修机器人,其特征
在于,还包括:旋转电机(20);布置在所述转轴座(8)中的相互配合的

\t蜗杆(27)与涡轮(28);所述蜗杆(27)由所述旋转电机(20)启动,所
述涡轮(28)由所述蜗杆(27)带动;所述涡轮(28)两端分别与摆臂涡轮
法兰(9)及所述摆动臂(10)连接;以带动所述摆动臂(10)绕所述涡轮(28)的
轴心线旋转。
4.根据权利要求2所述的架空高压输电线路带电检修机器人,其特征
在于,还包括:升降电机(36),其布置在所述摆动臂(10)内;升降丝杆(32),
其布置在所述摆动臂(10)内且受所述升降电机(36)驱动而旋转;升降螺母
(30),其与所述升降丝杆(32)配合使用而发生轴向相对位移;螺母支杆
(31),其与所述升降螺母...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘夏清吴功平邹德华于娜肖华严宇
申请(专利权)人:国家电网公司国网湖南省电力公司国网湖南省电力公司带电作业中心武汉大学
类型:发明
国别省市:北京;11

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