一种操作机器人原地转向机构制造技术

本发明专利技术公开了一种操作机器人原地转向机构，包括转向底盘组件，所述转向底盘组件包括上层底盘和下层底盘；其中，所述上层底盘顶部设置有操作机器人接合盘；所述转向底盘组件底部铰接设置有变位式轮组；其中，所述变位式轮组包括角度差为90

【技术实现步骤摘要】
一种操作机器人原地转向机构


[0001]本专利技术涉及机器人操作
，尤其是涉及一种操作机器人原地转向机构。

技术介绍

[0002]开关柜是一种电气设备，其主要作用是在电力系统进行发电、输电、配电和电能转换的过程中，进行开合、控制和保护用电设备。开关柜内的部件主要有断路器、隔离开关、负荷开关、操作机构、互感器以及各种保护装置等组成。开关柜面板上设置有若干用于操作开关柜内部部件的控制按钮，主要用来短时间接通或断开电气回路，实现对电气回路的控制，在电力系统发挥及其重要的作用。
[0003]通常开关柜的控制按钮均通过人工进行操作，但是由于开关柜工作时处于高压状态，人工操作存在较大的风险，现有技术只能实现断路器分合的远方控制，无法对断路器小车、接地闸刀等设备实现远程操作，依旧依赖于人工现场操作，危险性高、效率低下；另外，变电站内开关柜数量较多，人工进行持续的重复工作易产生误操作现象，降低了设备进行操作的效率，而随着机器人产业的发展，机器人的高效性和安全性与变电站较为契合，因此将机器人应用到变电站中进行自动化操作是一个发展方向。但由于变电站空间有限，开关柜的排列方式一般为多排矩阵式排布，而操作机器人则在相邻的开关柜排之间穿插式蛇形移动，依次从各开关柜前通过并进行操作。通过操作机器人的移动方式可以看出，操作机器人需要频繁转向以实现蛇形移动，但现有技术中操作机器人的移动装置的转向性能并不理想。
[0004]例如中国专利文献（公告号：CN107685333A）公开了“一种履带开关柜操作机器人”，包括：机器人底盘；第一车轮；第二车轮，其中第一车轮和第二车轮间隔设置；履带，设置在第一车轮和第二车轮上，其中第一车轮和第二车轮设有用于卡置履带的卡扣部；控制箱，设置在机器人底盘上，用于控制第一车轮和第二车轮转动；六轴机器人，设置在控制箱上，其中六轴机器人的一端设有与控制箱电连接的电机；夹具支撑架，设置在机器人底盘上，其中夹具支撑架上设有多个夹具；其中，电机上设有用于与多个夹具可拆卸连接的套筒杆，且多个夹具包括旋钮夹具和套筒夹具。
[0005]上述技术方案通过履带配合第一车轮和第二车轮进行机器人转向控制，但履带式底盘在开关柜操作机器人转向时灵敏度低，响应性差，且转弯半径大，在空间有限的变电站中无法快速转向，这无疑降低了工作效率，可以看出上述方案在实际应用阶段并不理想。

技术实现思路

[0006]针对
技术介绍
中提到的现有的开关柜操作机器人进行穿插式蛇形移动过程中转弯半径大、转向效率低的问题，本专利技术提供了一种操作机器人原地转向机构，通过转向底盘实现操作机器人的原地转向，确保转弯半径小，转向灵敏，响应性好；本专利技术的第二专利技术目的是解决对操作机器人在进行穿插式蛇形移动过程中无法准确控制与开关柜距离导致操作效率下降的问题。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种操作机器人原地转向机构，包括转向底盘组件，所述转向底盘组件包括上层底盘和下层底盘；其中，所述上层底盘顶部设置有操作机器人接合盘；所述转向底盘组件底部铰接设置有变位式轮组；其中，所述变位式轮组包括角度差为90
°
的第一轮体和第二轮体，所述第一轮体和第二轮体之间设置有过渡扇体，所述过渡扇体底部设置有接地扇面，变位式轮组可沿接地扇面的延伸方向切换。所述变位式轮组用于改变过渡扇体的角度，从而切换第一轮体和第二轮体的位置，所述第一轮体与第二轮体错位设置，确保变位式轮组切换前后整个操作机器人原地转向机构完成90
°
转向，更加准确的说，是通过切换不同的轮组获得不同角度的轮体来完成转向。如图5所示，操作机器人的行进路线如图中箭头所示，操作机器人仅需进行直角转向，而第一轮体与第二轮体存在90
°
的角度差，故利用变位式轮组能够以最高效的方式完成原地转向，转弯半径则可忽略。在行进过程中的转角处，连通于操作机器人控制中心的变位式轮组可直接进行档位切换，使得变位式轮组完成从第一轮体到第二轮体的切换，顺利进行转向动作。
[0008]作为优选，所述过渡扇体包括铰接架，所述接地扇面设置于铰接架底部，所述第一轮体和第二轮体分别设置于铰接架两侧。所述铰接架为过渡扇体的主体结构，用于连接第一轮体和第二轮体，而接地扇面则用于变位式轮组从一侧轮体切换至另一侧轮体时平滑接地过渡，不会出现转向底盘组件上下抖动造成操作机器人操作偏离。确保变位式轮组完成转向切换过程平顺快速。
[0009]进一步的，所述下层底盘上设置有继电器，所述继电器底部设置有铰接结，所述铰接架通过铰接结与继电器连接，所述继电器可控制铰接架做两档切换。每个铰接架上方设置有一个连通于操作机器人控制中心的继电器，原地转向时所有继电器统一动作，响应一致，迅速精准的完成原地切换转向。由于铰接架仅需进行两档切换，因此继电器即可满足操作要求，且成本低廉，响应性好。
[0010]进一步的，所述上层底盘与下层底盘之间设置有支撑杆，所述上层底盘与下层底盘通过支撑杆固定连接。所述支撑杆用于固定上层底盘与下层底盘，确保整个转向底盘组件结构稳定，操作机器人底盘牢固性得到保证。
[0011]进一步的，所述下层底盘为正多边形盘，所述变位式轮组包括沿下层底盘周向设置的至少三组铰接架。由于操作机器人整体重心较高，因此正多边形结构的下层底盘确保变位式轮组安装后整个底盘重心稳定，在进行统一换档完成原地转向时不会出现操作机器人整体倾斜而发生倾倒的隐患。
[0012]作为优选，所述上层底盘为菱形结构，上层底盘包括长对角线和短对角线，所述长对角线两端均设置有安装部，所述安装部上设置有距离传感器。设置于长对角线两端的距离传感器分别用于检测底盘距离两侧开关柜的距离，并将数据反馈给操作机器人的控制中心，以确保整个操作机器人与开关柜的前面板的距离保持预设值，避免转向完成后距离变化造成操作不到位设置出现错误。
[0013]作为优选，所述操作机器人接合盘与上层底盘之间设置有减振体。所述减振体用于对原地转向产生的微振动进行吸收和缓冲，避免转向底盘组件上方的操作机器人，特别是其机械臂出现晃动而产生共振，显著提升操作机器人的整体稳定性。
[0014]作为优选，所述第一轮体与铰接架之间设置有轮轴，所述轮轴为柔性轴，所述第一
轮体外部设置有轮架，所述铰接架上设置有连接于轮架的偏移拉杆。所述偏移拉杆远离轮架的一端设置有微型电机，当控制中心根据距离传感器反馈的数据判断操作机器人与开关柜之间出现距离偏移时，控制中心驱动微型电机工作，微型电机控制偏移拉杆对轮架及其内部轮体进行角度纠偏，由于轮轴可随轮架同步转动，因此微型电机可通过偏移拉杆将轮体向正确距离所对应的方向进行调整，使得轮体在前进过程中到达目标距离，此时电机控制偏移拉杆复位，轮体便沿正确路线行进，有效消除原地转向出现的距离偏差，保证操作机器人对开关柜进行精确操作。
[0015]因此，本专利技术具有如下有益效果：（1）由于操作机器人仅需进行直角转向，而第一轮体与第二轮体存在90
°
的角度差，故利用变位式轮组能够以最高效的方本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种操作机器人原地转向机构，其特征在于，包括转向底盘组件，所述转向底盘组件包括上层底盘和下层底盘；其中，所述上层底盘顶部设置有操作机器人接合盘；转向底盘组件底部铰接设置有连通于操作机器人控制中心的变位式轮组；其中，所述变位式轮组包括角度差为90
°
的第一轮体和第二轮体，所述第一轮体和第二轮体之间设置有过渡扇体，所述过渡扇体底部设置有接地扇面，变位式轮组可沿接地扇面的延伸方向切换。2.根据权利要求1所述的一种操作机器人原地转向机构，其特征在于，所述过渡扇体包括铰接架，所述接地扇面设置于铰接架底部，所述第一轮体和第二轮体分别设置于铰接架两侧。3.根据权利要求2所述的一种操作机器人原地转向机构，其特征在于，所述下层底盘上设置有继电器，所述继电器底部设置有铰接结，所述铰接架通过铰接结与继电器连接，所述继电器可控制铰接架做两档切换。4.根据权利要求1所述的一种操作机器人原地转向机构，其特征在于，所述上层底盘与下层底盘之间设置有支撑...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱平，范明，傅进，周刚，曹阳，魏泽民，戚中译，申志成，屠楚明，
申请(专利权)人：国网浙江省电力有限公司嘉兴供电公司，
类型：发明
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